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基于注入功率在线补偿抑制半波长输电线路潜供电弧的仿真研究被引量：1: 2018年; 半波长输电线路潜供电弧问题非常突出，如该电弧不能及时熄灭，可能引发单相自动重合闸失败，针对此问题，基于半波长输电线路结构的特殊性，提出了一种注入功率在线补偿的潜供电弧抑制方法，建立了半波长线路和注入功率的电路仿真模型来研究该方法的有效性。结果表明，基于注入功率补偿的潜供电弧抑制方法可以有效地减小半波长线路沿线潜供电流和恢复电压的幅值，从而有效缩短潜供电弧的燃弧时间，提高半波长输电线路中单相自动重合闸的成功率。该抑制技术实用化尚待进一步研究。; 丛浩熹李庆民; 关键词：潜供电弧电弧模型

高压开关设备触头温度监测技术研究进展被引量：28: 2015年; 高压开关设备触头温度监测一直是电力设备故障诊断的重大课题之一,为了准确把握高压开关设备触头温度监测技术的研究现状及未来研究方向,文中将现有的高压开关设备触头温度监测方法进行了归纳分类——超温监测技术、电子式测温技术、红外辐射测温技术、红外热诊断技术、光纤光栅测温技术、光纤半导体测温技术及分布式光纤测温技术,并分别介绍了这些方法的基本原理和特点,梳理了各方法在高压开关设备触头温度诊断中的研究进展,指出了现有各测温技术优点与不足。最后,对高压开关设备触头温度监测还需解决的几个关键问题进行总结,提出了未来高压开关设备温度监测技术研究的关键点和研究方向。; 陈强李庆民丛浩熹李劲松行晋源; 关键词：高压开关开关柜 GIS 触头温度

基于多点分布式光纤光栅的GIS隔离开关触头温度在线监测技术被引量：54: 2015年; GIS设备导体触头温升过高会引发重大事故,光纤光栅技术在电气设备温度在线监测方面具有广泛的应用前景。针对光纤光栅温度传感器无法直接安装在导体触头表面进行温度测量的难题,提出了一种基于测量多点外壳温度及环境温度,从而间接计算导体触头温度的方法。建立了单相GIS隔离开关三维有限元计算模型,得到GIS内部温度分布规律,确定了多个光纤光栅温度传感器的最优安装位置。进行GIS隔离开关温升实验,将实验数据与仿真结果进行了比较,验证了仿真计算模型的准确性。最后利用人工神经网络算法对环境温度、外壳温度和导体触头温度进行了曲线拟合,计算结果与实测数据对比表明本方法具有较高准确度。该在线测温方法简单有效,无需破坏现有GIS设备的结构,具有较好的应用前景。; 陈强李庆民丛浩熹行晋源李劲松; 关键词：触头温度光纤光栅有限元模型神经网络算法

Typical Motion and Extinction Characteristics of the Secondary Arcs Associated with Half-Wavelength Transmission Lines被引量：2: 2014年; Secondary arc discharge is a complicated physical phenomenon and one of the key fundamental issues associated with ultra high voltage （UHV） half-wavelength transmission lines （HWTL）. With the establishment of a physicM simulation platform for the HWTLs, experiments were carried out regarding the motion and extinction characteristics of secondary arcs. The cathode arc root and the anode arc root were found to show an obvious polarity effect while the arc column was moving in a spirM, due to their different motion mechanisms. The extinction behavior was also recorded and experiments were designed with different compensation conditions. Results show that the arcing time can be greatly reduced if there exists an electrical compensation network. The research provides fundamentals for understanding the physics involved, especially the motion and extinction mechanisms of the secondary arcs.; 丛浩熹李庆民行晋源李劲松

半波长输电线路潜供电弧弧根运动和熄灭特性实验研究被引量：14: 2014年; 潜供电弧是发展特高压半波长输电技术面临解决的关键问题之一。采用典型的特高压输电线路参数配置,通过计算仿真获得了半波长输电线路单相故障时潜供电流和弧后恢复电压梯度的分布规律。采用分布参数模型,通过对三相耦合电路的合理简化,给出了半波长线路潜供电弧物理模拟的单相等值实验拓扑。基于建立的物理模拟实验平台,获得了半波长线路潜供电弧的弧根弧柱运动图像和熄灭特性。实验发现半波长线路潜供电弧的阴极和阳极弧根运动具有明显的极性效应,并进一步分析了阴极和阳极弧根的运动机制与特征。实验指出,不同的补偿网络对半波长潜供电弧的熄灭特性影响较大,适当的补偿条件可使得潜供电弧的熄灭时间大为缩短。该研究工作可为发展特高压半波长输电线路潜供电弧的抑制技术提供参考依据。; 丛浩熹李庆民孙秋芹行晋源李庆余; 关键词：潜供电弧物理模拟

高压直流输电用交流滤波电容器组的设计被引量：5: 2017年; 主要阐述了高压直流输电换流站用交流滤波电容器组的关键技术,根据滤波需求及无功容量需求,计算得到滤波器电容器组的参数;根据绝缘配合、电场分布、及结构抗震等计算结果,得到电容器组单元参数及电容器组布置方案;并根据电容器组结构,提出滤波器组的不平衡保护方案。并以富宁换流站的交流滤波器电容器为例,验证了设计的合理性。目前,富宁换流站交流滤波器电容器组已投入运行,滤波及无功补偿效果良好。; 杨明赵森林李海英方太勋; 关键词：高压直流滤波电容器绝缘配合电容器组保护

风机叶片用PU改性乙烯基树脂热解过程的ReaxFF反应分子动力学模拟被引量：7: 2015年; 以PU改性乙烯基树脂(polyurethane/vinyl ester resin,PU/VER)为研究对象,通过反应分子动力学(reactive force field,Reax FF)力场仿真分析,从原子层面揭示其在不同反应温度下的高温裂解微观特性.对含有1395个原子的体系进行仿真计算,该体系以不同的速度升温至2800~4800 K的反应温度.结果表明,PU改性所产生的O—O键最先断裂,将含C—N键的支链部分与主链分开;主链中氧桥键O—C在支链上C—N键断裂之后发生的断裂是乙烯基树脂主链断裂的主要原因,由此引发的链式反应最终导致高分子链解聚;位于主链端部的乙烯基(H2C=CH—)由于碳碳双键的解离能较高,其在3种主要的热解产物H2、CO2和C2H2的生成过程中均有参与.本文采用Reax FF动力学方法模拟得到的小分子气体产物及其生成路径与实际试验结果相一致,这说明Reax FF动力学方法是一种阐释有机高分子化合物热解化学反应机理的有效方法.; 黄旭炜鲁旭韩帅李庆民王学磊师伟; 关键词：风机叶片 FF

基于红外传感的GIS隔离开关触头温度在线监测技术研究被引量：44: 2014年; 为实现对触头温度的在线监测,针对GIS设备隔离开关的结构特点,提出了一种基于红外(IR)传感的适用于GIS设备触头温度在线监测的方法。因为金属导体表面发射率低,所以在金属导体触头表面涂敷高辐射涂料。针对SF6气体吸收红外光的影响,提出通过调节红外温度传感器的发射率来补偿SF6气体的吸收效应。建立了GIS试验平台,研究了SF6气体体积分数、红外滤光片和环境温度对红外测温的影响。实验结果表明,SF6气体体积分数的升高会导致红外温度传感器读数的下降,需要调低传感器的发射率进行补偿。最后根据所提方法设计了GIS设备触头温度在线监测系统。; 丛浩熹李庆民齐波李成榕刘有为肖燕; 关键词：GIS 红外传感开关触头

引入多重边界条件的GIS母线温度分布多场耦合计算及影响因素分析被引量：52: 2016年; GIS母线温度分布可为触头温度监测及载流能力评判提供参考。基于有限元方法建立实际GIS母线原型的多物理场耦合计算模型,并引入太阳辐射、空气流速、环境温度等多重边界条件,以分析外部气候条件对GIS母线温度分布的影响。开展GIS母线稳态温升实验,验证多重边界下多物理场耦合模型的有效性。基于所建仿真模型,分析负荷电流、环境温度、太阳辐射以及风速对GIS温度分布的影响,结果表明:导体和外壳温度增长率随着负荷增加而逐渐变大;环境温度改变导致GIS温度近似线性变化;太阳辐射导致GIS母线整体温度显著提高,外壳最热点向太阳直射方向偏移,外壳温度展开曲线近似为正弦形;风速导致外壳温度分布偏离正弦形,对导体的降温作用也受到SF6导热能力限制。最后,利用导体温度与GIS外壳最低点温度、环境温度、负荷电流三个条件的数值关系,给出了导体温度的计算方法,与实验值对比表明该方法的精度较高。; 陈强李庆民丛浩熹李劲松金虎彭在兴; 关键词：GIS母线温度分布有限元分析多场耦合

基于先导放电理论的雷击上行先导起始研究被引量：24: 2014年; 作为输电线路雷电屏蔽分析模型中的关键物理过程,关于上行先导起始机制及其判据的研究尚待深入。基于先导放电物理机制,建立了导线表面稳定上行先导起始仿真模型,并利用模拟电荷法计算分析了导线周围电场分布特征。结果表明,稳定先导起始时,导线周围平均电场强度达到流注场强的区域几乎不受雷电参数和导线参数的影响,由此提出一种上行先导起始新判据,即当线路周围一定区域内的平均电场强度达到流注场强时,稳定连续的上行先导起始。长间隙放电观测结果及对国内外典型线路雷电屏蔽性能的计算结果与运行数据相符,验证了该判据的有效性。通过与以往上行先导起始判据的比较分析,指出已有的输电线路先导起始判据可能会夸大上行先导的引雷作用。; 师伟李庆民; 关键词：空间电荷输电线路

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国家自然科学基金(51277061)

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