• 2023年第46卷第4期文章目次
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    • >环保型绝缘气体与设备
    • 环保型C5F10O混合气体设备研制现状与展望

      2023, 46(4):1-6. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230401

      摘要 (144) HTML (0) PDF 3.11 M (282) 评论 (0) 收藏

      摘要:电气设备中温室气体SF6对全球气候变暖的影响愈来愈受到重视,新型绝缘介质全氟戊酮C5F10O因优异的环保性能成为本领域的研究热点。纯C5F10O液化温度高,不宜直接在电气设备中应用,需要与液化温度较低的缓冲气体混合使用。文中通过总结C5F10O混合气体理化特性、绝缘特性、放电分解特性及其与电气设备内部常见金属材料的相容特性,发现C5F10O混合气体具有优良的分解特性;通过选择合适的混合方案,选用与C5F10O相容性良好的材料,C5F10O混合气体具备作为绝缘介质在电气设备中应用的潜力。现阶段国内外已经有环保型C5F10O混合气体绝缘设备工程示范应用案例,相关成果可为C5F10O混合气体设备的扩大应用提供支撑,助推中国能源行业绿色低碳转型。

    • C4F7N/N2混合气体复原过程研究

      2023, 46(4):7-11. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230402

      摘要 (26) HTML (0) PDF 2.42 M (97) 评论 (0) 收藏

      摘要:C4F7N/N2混合气体是目前潜在替代SF6的绝缘介质之一。C4F7N/N2混合气体分解与复原过程的研究,对于深入了解该混合气体的熄弧性能具有重要意义。首先,模拟C4F7N/N2混合气体在0.3~30 kK热平衡条件下分解产物粒子浓度的变化;然后,确立C4F7N/N2混合气体的分解路径及粒子种类并计算出各反应的正、逆向速率常数;最后,引用0.1 MPa下C4F7N/N2混合气体弧后温度衰减曲线,作为模拟弧后C4F7N/N2混合气体复原过程中的温度变化数据,通过Chemkin软件计算弧后C4F7N/N2混合气体各粒子的复原过程。模拟结果表明:弧后温度在10 kK以上时C4F7N和N2在8~10 ms内完全分解,以C、N、F、CF2C、CFCF、NF、CN等粒子和自由基的形式存在;弧后温度降低至2 kK左右,N2复合至摩尔分数约70%左右,而C4F7N未见复合。

    • 环保绝缘气体设备研发与应用进展

      2023, 46(4):12-16+90. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230403

      摘要 (68) HTML (0) PDF 2.46 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:SF6在中、高压气体绝缘输配电设备中被广泛使用。然而,SF6作为一种强温室气体,其全球变暖潜能值高达CO2的23 500倍且大气寿命长,由于SF6气体作为绝缘气体在电气设备中的大量使用,致使其在大气中的浓度持续增加。为践行“2030年碳达峰,2060年碳中和”的减排目标,推动电网设备选型向绿色环保领域迈进,环保型气体绝缘介质及设备研发成为热点。近年来,全氟化酮、全氟化腈及其混合气体凭借优良的绝缘及环保性能被广泛关注,被认为是极具潜力的SF6替代气体。文中阐述了常见环保型气体绝缘介质的基础特性,分析了其应用于气体绝缘输配电设备的可行性,并介绍了近年来国内外环保绝缘气体设备的研发与应用进展;最后,展望了环保绝缘气体应用面临的问题及未来的发展趋势。

    • C5F10O分解气体在Cu修饰NiS2表面的吸附机理研究

      2023, 46(4):17-24. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230404

      摘要 (18) HTML (0) PDF 3.91 M (80) 评论 (0) 收藏

      摘要:文中利用第一性原理研究了Cu修饰单层NiS2 (Cu-NiS2)对5种C5F10O分解组分的吸附和传感性能,以探索其在C5F10O绝缘装置运行状态评估领域的应用潜力。通过对各吸附体系的吸附参数研究发现:Cu-NiS2对C2F6O3分子表现为化学吸附,吸附能为-1.05 eV,而对C3F6、CF2O、C2F6和CF4分子表现为物理吸附。通过对各吸附体系的电子性能以及气敏恢复特性分析发现:Cu-NiS2对C3F6或CF2O气体的传感性能较好,且在室温下恢复性能较佳,因此具备开发为C3F6或CF2O气体传感器的巨大潜力;相反的,由于Cu-NiS2对C2F6和CF4的传感性能较差,因此无法实现这两种气体的高灵敏检测。此外,尽管Cu-NiS2对C2F6O3的传感性能极佳,但其较长的恢复特性决定了只能实现对该气体的单次检测,无法实现长期稳定使用。依据仿真研究结果提出了一种用于电力系统故障诊断的新型气敏传感材料,即Cu-NiS2,该传感材料对于评估C5F10O绝缘装置的运行状态具有重要意义。

    • >高电压技术
    • 基于傅里叶分析的高压直流输电次同步振荡控制研究

      2023, 46(4):25-30. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230405

      摘要 (51) HTML (0) PDF 2.37 M (143) 评论 (0) 收藏

      摘要:当高压直流输电遭受短时扰动时,电气量变化产生的电磁转矩变化量所包含的电气负阻尼转矩,加剧了汽轮发电机的转速变化,使得输电线路中产生次同步振荡现象。文中通过傅里叶分析方法计算得出电网次同步振荡频率,在汽轮发电机的转子转速控制系统中通过调节励磁系统锁相环的频率合成,减小励磁电流波动,生成一个新的附加电磁转矩量,使最终的电气阻尼转矩分量为正,实现对转子转矩控制。仿真结果表明,在电网出现短时扰动时,汽轮发电机的转速没有出现大波动,实现了对次同步振荡的有效抑制。

    • 自并励励磁系统灭磁容量计算与仿真分析

      2023, 46(4):31-36. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230406

      摘要 (21) HTML (0) PDF 1.84 M (218) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保证发电机发生短路等故障时,灭磁系统能够安全、迅速地给发电机灭磁,并将发电机转子绕组中的磁场能量消耗在灭磁回路耗能元件中,文中通过求解同步发电机的五绕组微分方程并计及饱和,采用Matlab编写程序模拟空载误强励、负载误强励、负载三相金属性短路等工况下的灭磁过程,以某电厂参数进行仿真分析计算,并对照实际详细数学分析说明仿真计算结果精确可靠,可用于各种机组的灭磁容量设计,并为未来智能化励磁灭磁系统分析提供技术支撑。

    • >电力设计优化
    • 电力负荷预测研究综述

      2023, 46(4):37-43+58. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230407

      摘要 (642) HTML (0) PDF 917.04 K (11197) 评论 (0) 收藏

      摘要:为适应智能电网快速响应的要求,电力负荷预测成为智能电网关键任务之一。精准的电力负荷预测响应对电力系统运行的安全性、稳定性、经济性起着至关重要的作用。首先,介绍电力负荷预测的特性及分类;随后,分析电力负荷预测的影响因素,并介绍电力负荷预测的基本步骤和性能评价指标;再将电力系统负荷预测的研究分传统预测方法、机器学习预测方法及深度学习预测方法等3类展开阐述;最后,总结所做的工作并展望电力负荷预测的未来发展方向。

    • 模块化微型桩钻机的研制及工程应用

      2023, 46(4):44-47+74. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230408

      摘要 (42) HTML (0) PDF 2.13 M (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,山区输电线路基础施工以人工挖孔工艺为主,存在施工效率低、安全风险高的问题,不能满足日趋严格的电力安全生产要求。文中根据20余年的旋挖钻机生产经验,结合山区地形复杂、运输困难、岩石抗压强度大等施工痛点,研制出重量轻、拆装简单、入岩能力强的山地模块化微型桩钻机,并根据山区“土薄,岩厚且硬”的地质特点,提出了相应的施工工艺,初步解决了实际的施工难题。所研发的山地模块化微型桩钻机,不仅提高了山区输电线路工程中基础施工的机械化程度,而且为山区电力线路工程施工提供了技术和工艺参考。

    • 柔性直流输电技术在江北电网中的应用研究

      2023, 46(4):48-53+80. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230409

      摘要 (30) HTML (0) PDF 2.51 M (183) 评论 (0) 收藏

      摘要:柔性直流输电技术是一种以电压源换流器技术为基础开发的新型高压输电技术,在改善交直流相互影响和提高电网稳定性方面具有显著作用。文中针对重庆江北电网中存在的下网负荷分布不均、金山变电站失电风险以及220 kV侧短路电流裕度小等问题,分析了柔性直流输电的技术特点及在城市配电网中的工程应用,结合重庆江北电网运行问题,提出了交、直流两种方案解决220 kV电网中金山变电站500 kV失电后产生的过载问题,并提出了应用柔性直流输电技术解决110 kV电网中220 kV变电站负载不均衡的问题,为其他工程应用柔性直流输电技术提供指导。

    • >电力运检技术
    • 变压器空载电流非线性变化原因研究

      2023, 46(4):54-58. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230410

      摘要 (45) HTML (0) PDF 2.13 M (246) 评论 (0) 收藏

      摘要:变压器空载试验是诊断变压器铁芯故障的重要试验。文中通过对一台35 kV三相双绕组变压器空载试验以及在不同试验接线情况下空载试验数据的分析,研究了小容量高电压等级变压器空载试验时试验电压从0升高至规定试验电压过程中空载电流呈现先上升后下降再陡增的非线性变化现象。试验研究分析表明导致此类变压器出现该现象的主要原因是试验电压三相不平衡。变压器中性点接地时,零序电流是造成此现象的主要原因,而非传统文献认为的电容电流,研究结论对分析判断变压器空载电流变化具有参考意义。

    • 500 kV输电线路导线检修作业平台固定架设计

      2023, 46(4):59-62. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230411

      摘要 (24) HTML (0) PDF 2.23 M (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对历年来输电线路导线检修作业的分析,发现人工走线等检修存在作业风险,如作业人员在导线上无法保持平衡发生侧翻的风险、导线压接管加强预绞丝缠绕难度大等问题。为控制上述风险,文中设计了一种输电线路导线检修作业平台固定架,主要包括主骨架设计、子导线线间距调节功能设计、上下物件传递功能设计、导线上移动功能设计,并且完成了应用效果确认。通过所设计固定架能防止子导线距离过大,有效辅助作业人员完成导线上的工作,降低人员的安全风险,提高了人员在导线上的工作效率。

    • 敏感用户工业过程的过程免疫时间曲线刻画方法

      2023, 46(4):63-68+84. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230412

      摘要 (24) HTML (0) PDF 1.51 M (91) 评论 (0) 收藏

      摘要:过程免疫时间曲线是分析敏感用户工业过程对电压暂降免疫力的重要工具。针对实际生产中过程参数监测困难、用户监测意愿低导致过程免疫时间曲线难以刻画的问题,文中提出监测数据缺失或不足时典型工业过程的过程免疫时间曲线模型构建方法。首先,基于典型工业过程结构,利用敏感设备电压暂降免疫时间常数计算过程免疫时间;然后,由经验公式和二次Lagrange插值分别得到无监测数据和少量监测数据情况下过程免疫时间曲线;最后,通过对某天然气压气站大功率电驱离心式压缩机系统的分析,验证了所提方法的可行性与有效性。

    • 220 kV线路并联电抗器工程应用研究

      2023, 46(4):69-74. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230413

      摘要 (43) HTML (0) PDF 2.15 M (892) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市输电系统逐步从架空线路向电力电缆方向发展,较多的220 kV线路需要配置并联电抗器以补偿线路过大的容性充电功率。考虑到目前国内220 kV线路加装并联电抗器的相关工程实践较少以及设计和施工方案缺乏明确的经验借鉴和技术指导的现状,文中结合实际工程案例,详细介绍了220 kV线路并联电抗器的工程设计原则、技术要点及运行注意事项等;对相应保护配置、启失灵和解复压回路设计以及远方跳闸功能实现等相关技术难点进行深入分析并提出相应解决方案。对指导工程现场设计施工和促进电网安全、规范运行具有重大应用意义和工程价值。

    • >经验交流
    • 四川电力辅助服务市场建设的思考

      2023, 46(4):75-80. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230414

      摘要 (33) HTML (0) PDF 974.90 K (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:电力辅助服务市场是保障新型电力系统安全稳定高效运行的基础。中国电力辅助服务市场建设不断向纵深推进,产品种类不断丰富,分摊机制持续优化,出清规则逐步完善。但四川地区电力辅助服务市场建设相对滞后,存在产品种类与提供主体相对单一、市场成熟度相对偏低等问题。文中通过系统总结中国电力辅助服务市场的发展历程和经验,紧密结合四川资源禀赋和电网特点,对四川电力辅助服务市场建设进行了分析,并提出丰富辅助服务品种、培育新型市场主体、完善补偿分摊机制、做好市场衔接等建议,可为四川地区电力辅助服务市场建设提供支撑。

    • 毕节新能源送出电网故障分析及送电能力提高措施分析

      2023, 46(4):81-84. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230415

      摘要 (18) HTML (0) PDF 1.76 M (157) 评论 (0) 收藏

      摘要:电网稳控系统作为整个电力系统的重要保护手段,可以避免电网故障进而引发大范围停电的情况发生,是保证电网安全稳定运行的重要防线。首先,分析了毕节新能源建设工程情况;其次,根据该区域电网2023年网架情况,对该区域内电网交流系统进行了详细的稳定计算,分析系统存在的稳定问题和薄弱环节;最后,针对不同的交流线路故障,提出提高毕节新能源送出的措施建议,为该区域大电网安全运行提供保障。

    • 一起10 kV谐振接地系统连续故障分析

      2023, 46(4):85-90. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230416

      摘要 (31) HTML (0) PDF 4.79 M (207) 评论 (0) 收藏

      摘要:单相接地故障在电网中发生故障率较高,研究单相接地故障对提升供电可靠性有重要意义。文中从母线电压的角度剖析了10 kV谐振接地系统发生单相接地故障的特点,洞悉单相接地故障的诸多原因,进而减小单相接地故障的发生率,保证电网安全稳定运行。首先,分析系统单相接地故障接地时的暂态过程,得出了暂态电流的具体数学模型;然后,对该起故障的录波波形进行分阶段定性分析,同时使用Matlab仿真验证分析的正确性,并探究了在不同接地电阻下母线电压的变化规律;最后,针对谐振接地系统提出建议以减小单相故障的影响范围,具有较高的工程应用价值。

    • 一起110 kV电流互感器跳闸事故原因分析

      2023, 46(4):91-94. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20230417

      摘要 (39) HTML (0) PDF 3.22 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:文中结合一起110 kV电流互感器一次放电导致变压器及母线跳闸事故展开分析,通过对事故互感器的检查、试验,结合现场检查情况和故障录波对事故动作逻辑进行反复推演分析,判断出事故原因,还原事故经过,并提出合理的整改建议。

主编:李富祥

创刊:四川电力技术

国际标准刊号:ISSN 1003-6954

国内统一刊号:CN 51-1315/TM

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