抢鲜看｜《电气技术》2023年第8期目次及摘要

  中国电工技术学会主办的电气工程行业品牌技术期刊，关注实用工程技术、聚焦前沿发展。中国科学研究院电工研究所王秋良院士任《电气技术》主编，武汉大学电气工程学院唐炬院长任《电气技术》执行主编。

  摘要：在五相永磁同步电机（PMSM）模型预测控制中,通过繁琐的计算法获取权重系数很难保证系统控制性能最优。针对该问题,本文采用级联模型预测控制的思想,提出五相PMSM串级模型预测电流控制。

  首先,分析所提方法选择最优电压矢量的机理。然后,结合五相PMSM的特点,设定被控变量的控制优先级,提出两种无权重系数的成本函数设计的具体方案：基波电流优化方案采用幅值高的电压矢量,提高直流母线电压利用率和动态响应能力;谐波电流优化方案减小定子电流谐波,以降低系统噪声和振动。实验根据结果得出,所提方法能确保施加电压矢量的最优性,使五相PMSM在不同工况下获得转矩脉动小、动态响应快、谐波电流小的良好性能。

  摘要：弥散供氧控制器作为弥散供氧控制管理系统的核心部件,对清爽气体、销烟除灰和控制活性氧等作用巨大。当前,弥散供氧控制器大多借助氧气浓度的上限和下限采用启停方式控制,虽然具有控制简单等优点,但是存在氧气利用率低、控制精度差等不足。

  本文建立弥散供氧控制器的数学模型,采用布谷鸟搜索（CS）算法优化反向传播（BP）神经网络自适应控制策略的初始权重。仿真根据结果得出,与传统比例积分微分（PID）操控方法相比,基于CS-BP神经网络的自适应PID控制算法不仅仅具备很好的鲁棒性和快速性,且能实现更高的氧气浓度控制精度。当有较强外界干扰侵袭时,采用CS-BP神经网络自适应算法可实现自动在线学习训练并调整控制参数,应用前景更广阔。

  摘要：针对传统设备大多无法检测电气线路中性线电流谐波的问题,设计三相四线制谐波监测式电气火灾监控系统。采用加汉宁窗插值处理的快速傅里叶变换算法分析谐波成分,构建基于主控芯片树莓派+三相计量芯片RN8302B+监测报警模块的系统架构。RN8302B通过串行外设接口向树莓派提供包含中性线电流在内的四组电流采样缓存数据,设计基于时域抽取法的快速傅里叶变换（DIT-FFT）和监测报警程序。

  利用LabVIEW仿真软件构造谐波源进行算法验证分析,再结合实物测试,根据结果得出：监控系统能实现对中性线的谐波电流分析,加窗插值算法可以有实际效果的减少截断带来的FFT频谱泄漏,谐波电流检测精度高,系统报警响应速度快。

  摘要：为提高基于变压器绕组等效电路计算的频率响应分析（FRA）曲线与真实绕组测量FRA曲线的一致性,本文针对一个变压器绕组实验室模型,利用多种优化算法对其等效电路参数来优化,实现变压器绕组等效电路的准确建模。

  首先,基于经典变压器集总参数等效电路模型,根据节点电压矩阵算法,推导该模型的频率响应曲线计算公式,获得该绕组模型的FRA曲线。其次,基于仿真数据,利用六种优化算法得到等效电路参数的优化结果并对比,实现三种优化算法的预筛选。再次,针对多个变压器绕组模型,将选出的三种优化算法分别应用于绕组等效电路参数优化中,以适度函数值及参数偏移量最小、实测曲线与等效电路仿真曲线间的相似度最大及偏差度最小为指标,确定最佳的参数优化算法。最后,针对选出的最优算法,研究不同迭代次数对优化结果的影响,通过对比选择出最优的迭代次数,获得最优的等效电路参数,并据此建立最终的变压绕组等效电路模型。

  本文研究成果可为提高基于变压器绕组等效电路的FRA曲线计算准确性提供参考。

  摘要：电磁干扰（EMI）广泛存在于场域耦合,危害严重,EMI滤波器能有效抑制电磁干扰。本文基于PSIM软件建立可预测的永磁同步电动机传导电磁干扰EMI滤波器仿真模型,在无插入EMI滤波器模型下进行共模（CM）、差模（DM）和EMI的干扰预测,并将Mil-Std 461（28V）规定的干扰限制谱线dB安全裕度作为参照谱线。通过该参照谱线与干扰预测对比得到干扰严重的频率带,据此应用PSIM EMI Design Suite进行滤波器设计和产品电磁兼容（EMC）测试,验证了该设计方法的可行性。

  摘要：新能源场站全景监控系统的新能源精益控制功能由紧急态监控装置来实现。紧急态监控装置的精细化切机可有很大成效避免直接切除汇集线或升压变压器导致的过电压等次生问题。由于新能源场站的发电单元数量众多,在切机过程中使用穷举法查找最优组合不可行,需要对切机策略来优化。本文提出一种新能源场站紧急态监控装置的最优化切机算法,可有效提升计算效率,快速找出最优切机组合,保证紧急态监控装置快速响应稳控装置的命令。

  摘要：行波信号的准确采集是输电线路行波故障测距的基础,直流输电线路二次回路阻抗不匹配对行波采集存在负面影响。针对此问题,本文研究二次回路波阻抗不匹配的原因,分析由此导致的行波折反射问题及其对单端行波故障测距的不利影响。为解决二次回路阻抗不匹配问题,提出在二次回路传输电缆首端并联电阻的方法,并对常用的传输电缆进行实测和电磁暂态仿真,分析传输电缆的波阻抗变化范围,验证匹配电阻的行波折反射抑制效果。

  结果表明,本文提出的阻抗匹配方法可有效消除二次回路行波折反射现象,有助于提高单端行波故障测距的可靠性,拥有非常良好的工程适应性。

  摘要：目前,真火消防训练方式太过原始,多为一次性的真火消防训练,训练成本过高且模拟火灾的真实性较差,不能够满足消防员日渐增长的消防训练需求。本文提出一种自动化真火消防模拟控制管理系统,通过可编程逻辑控制器（PLC）与电磁阀、点火装置、传感器的连接,完成各个火点火势的大小控制;同时,采用人机界面（HMI）作为上位机监控设备,可实现对火场信息的显示和参数的修改。该系统稳定、环保、高效,能够模拟更真实的火灾场景,并能满足消防员多次大量的训练要求。

  摘要：鉴于环保气体绝缘性差的特点,在较为紧凑的空间中设计合理的电气结构成为关键。本文以某型12kV空气绝缘环网柜为研究对象,利用仿真软件分析主回路隔离断口附近的电场分布,判断发生放电的可能性;计算隔离断口处的电场均匀程度和断口间的耐受电压,并以此为评判依据,对隔离断口结构进行优化;通过对比优化前后的最大电场强度值及电场均匀程度、断口间的耐受电压,证明了优化后的结构降低了击穿放电的可能性;最后通过局部放电试验验证了该优化方案的合理性。

  摘要：SF6气体是一种极严重的温室气体,在电力设备中被大量使用,如何有效减少SF6气体的使用成为当前的研究热点。本文以SF6/N2混合气体作为研究对象,采用现有145kV三工位隔离接地开关进行SF6气体替代研究。经过试验验证表明,若开关设备的隔板、壳体满足压力要求,使用SF6/N2混合气体能够替代纯SF6气体,能够完全满足应用要求。

  摘要：输电线路故障是电力系统中出现较频繁的故障,研究直流输电线路故障特性和故障恢复策略对保证电网的安全稳定运行具备极其重大意义。本文介绍与直流故障重启动有关的直流保护类型和功能,然后给出在PSS/E软件中准确模拟直流故障特性和实现重启动功能的具体方法,最后将仿真结果与某工程实时数字仿真（RTDS）联调试验做比对,验证该直流接地故障模拟方法在机电暂态仿真中的可行性和准确性。

  摘要：断路器因故障跳闸后,合闸回路的完整性缺少有效的监测手段,这给自动重合闸功能的可靠性带来挑战,使断路器可能因临时性故障跳闸后没办法实现重合。本文以实际案例为切入点,分析造成开关重合闸失败的原因,设计一种带有合闸闭锁自检功能的指示仪。

  通过指示面板上的按钮,接通断路器分合闸辅助开关常开触头,进而接通断路器合闸闭锁回路,合闸闭锁电磁铁得电吸合,再通过安装于合闸闭锁电磁铁上的行程触头接通合闸闭锁状态指示灯,从而可在断路器运行的情况下,检测合闸闭锁回路的完好性,为保护设施实现自动重合闸功能提供保障。

  摘要：某特高压站1000kV变压器新加装应急排油装置,本文针对该应急排油装置中电动球阀发生的渗漏油故障做多元化的分析。首先经第三方检验测试的机构开展电动球阀密封性能及密封件材质检测工作,然后根据检测结果利用专用装置进行不同工况下的电动球阀密封性能测试,并综合分析几种导致电动球阀渗漏油的原因,最后给出电动球阀生产检验、安装调试、运行维护等方面的注意事项。

  摘要：为了适应人工智能技术的发展,解决目前直流系统故障仿真样本数量不足的问题,同时大幅度提升仿真速度和准确性,本文提出基于自动化试验技术的直流系统故障样本库构建方法,并以锡盟—泰州直流工程为例,构建直流系统故障样本库。

  首先,建立锡盟—泰州直流工程高精度仿真模型,研究直流故障分区和故障特征量;然后,利用自动化试验生成技术生成大量的故障仿真数据,形成故障样本库;最后,通过对比试验验证样本库波形的准确性和有效性。返回搜狐，查看更加多