简介:雾凇覆冰后的导线表面变得极为粗糙,冰树枝的生长将使导线表面电场发生严重畸变,从而增大导线表面电场,对电力系统安全运行造成严重危害。本文在多功能人工气候试验室内完成了对单、双及三分裂导线不同覆冰程度带电雾凇覆冰参数试验,并根据冰树枝形态变化建立有限元模型,再利用有限元分析法进行仿真分析。结果表明:雾凇冰树枝尖端将严重增大分裂导线表面电场,雾凇形成的冰树枝越长越尖则引起导线电场畸变越严重;覆冰完成后导线表面电场在覆冰电场增加过程中呈波动趋势;相同电场下覆冰,覆冰程度的增加会减小导线表面电场,但减小速度逐渐减慢;分裂数越多的导线覆冰后表面场强越低。
简介:海上风力资源以其自身优势与丰富的储量,已成为未来风力发电重要的发展方向。随着陆上风力发电的饱和,风力发电逐渐呈现出向海上发展的趋势。但因海上风电具有不同于陆上的特点,许多关键问题有待进一步研究解决,尤其是海上风电机组极易遭受雷击,而雷电灾害是威胁风力发电安全的重要因素。对此本文从海上风电场的机组尺寸、地理位置和海洋环境等方面归纳总结了海上风电场雷击防护的特点,从雷电先导发展机理、叶片接闪器与导流通道雷击放电物理特性、雷击风机叶片机械爆裂损伤机理和海上风电机组雷电强场电磁暂态过程等方面分析了国内外现有海上风电雷击演化物理机制方面的研究现状,并据此提出海上风电防雷方面有待深入研究的四个课题方向。
简介:先进科学的风电分组方法对研究大型风电场等值特性具有重要的意义。本文回顾了国内外风电机组的分组方法,讨论分析了既有分组方法的局限性及尚需解决的问题。分析结果表明,既有的分组方法可分为基于风电机组输入特性和输出特性两类技术路线,其中考虑输入特性的分组方法是当前研究的热点,工作主要集中在研究输入风速对风电机组分组的影响,其他影响风机发电行为特性的因素考虑不足;考虑风电机组输出特性的分组方法依据输出功率时间序列对风电机组分组,具有分组结果确定、模型简单的优点,但理论上存在可预测性差、不能实时控制等不足;风机之间的尾流效应、风况相关性和风电场的地理特征都是影响风电场等值特性的重要因素,更合理先进的风电机组分组方法有待研究;当前的风电机组分组方法主要面向大型风电场的等值简化建模,面向其他的高级应用研究鲜有开展,值得关注。
简介:高压直流电缆及附件稳态电场分布主要取决于绝缘材料的电导率,而电导率又与场强、温度紧密相关,这使得直流电缆附件电场分布相比高压交流电缆附件更复杂。为此,在固定电缆终端XLPE绝缘、硅油电导率和温度梯度的条件下,本文采用多物理场耦合软件仿真研究了应力锥体增强绝缘非线性属性对高压直流电缆户外复合型终端稳态电场分布的影响规律。仿真研究结果表明:复合型户外高压直流电缆终端,工厂绝缘和增强绝缘界面切向电场在应力锥体根部和顶部可能出现极大值;而在半导电应力锥内表面电场也可能在根部和顶部出现极大值;通过调控增强绝缘材料的非线性属性可实现复合型电缆终端电场分布的综合调控。
简介:高压直流电缆中,主绝缘与屏蔽层的界面形貌,引起界面附近主绝缘内电场的畸变,是造成电缆绝缘故障的原因之一。这种界面形貌形成的机理与屏蔽层中掺杂的炭黑颗粒有关,在生产过程中,这些颗粒进入主绝缘内,形成局部凸起,引发电场集中。本文从该机理出发,基于随机过程建立界面形貌的几何模型,有限元仿真计算界面附近的电场分布,从统计的意义上,研究该界面形貌对电场畸变的影响。结果表明,为降低界面形貌引起的电场畸变,最有效的方法之一是增大屏蔽层中掺杂炭黑颗粒的粒径和减小这些颗粒进入主绝缘的深度。若屏蔽层中有不可去除的小粒径颗粒,则可以掺杂大颗粒炭黑从概率上减小电场畸变。