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高铁轨道电路隔离变压器雷电暂态模型被引量：11: 2016年; 隔离变压器是高铁轨道电路中重要的雷电过电压抑制设备。为了获得准确的雷电暂态过电压计算模型,通过导纳频域参数提取、矢量匹配拟合和电网络综合3个步骤,建立了隔离变压器共模传输和差模传输二端口等效电路模型,其适用频率范围为5 Hz^1 MHz。通过开展暂态响应试验验证了模型的有效性,模型计算结果与试验结果一致性较好,其中共模传输模型幅值偏差小于4%,差模传输模型幅值偏差小于2%。并利用模型分析了影响隔离变压器过电压抑制效果的2个重要因素,分析得到:随屏蔽层接地引线电感增大,过电压抑制效果迅速下降,当引线长度小于0.5 m时,过电压抑制效果大于40 d B;随次级侧对地阻抗增加,过电压抑制效果呈现下降趋势,阻抗在100?内,随阻抗增大抑制效果直线下降,阻抗大于100?后,抑制效果逐渐趋于稳定。; 向念文陈维江李成榕谷山强阳晋孙峥; 关键词：隔离变压器

两相静止坐标系下并网逆变器改进重复控制方案被引量：6: 2020年; 基于传统重复控制的并网逆变器控制技术虽然能够提高系统的控制性能,但抗电网频率波动能力弱,动态特性较差的问题却始终存在。针对此问题,提出一种基于两相静止α,β坐标系下的并网逆变器改进型重复控制方案。该方案以α,β坐标系下的LCL型并网逆变器作为研究对象,省去了d,q坐标变换与电流解耦计算,在简化模型设计的同时最大限度地降低了并网电流总谐波畸变率(THD);此外,对传统的重复控制进行优化改进,首先采用一个自适应内模取代传统重复控制内模,提高了重复控制的抗电网频率波动能力,并在此基础上加入比例积分(PI)控制,减少了系统动态响应时间,最后对控制系统的可行性进行了讨论。通过Matlab/Simulink和实验,验证了此方案不仅具有良好的动态控制性能,而且具有较好的抗电网频率波动能力。; 梁文勇吴大伟汪滔马冰洋; 关键词：并网逆变器

500kV紧凑型线路雷电反击机理研究被引量：3: 2015年; 紧凑型输电线路反击是造成其线路跳闸的重要原因。对云南地区近年来雷击跳闸以及雷电活动情况进行统计调查分析,运用电磁暂态模型对500 kV紧凑型输电线路雷电反击机理进行研究分析,结果表明,紧凑型输电线路的耐雷水平随着海拔高度的增加而有所下降;接地电阻、杆塔高度对紧凑型线路反击耐雷水平的影响要略小于对常规线路的影响。; 黄修乾张文锋赵淳雷梦飞任华; 关键词：紧凑型输电线路反击防雷性能

应用电气几何模型的高速铁路接触网防雷性能分析被引量：23: 2014年; 雷击接触网是危及高速铁路安全可靠运行的重要因素之一,在我国由雷击引起的接触网跳闸次数占总故障跳闸次数的30%以上。直击雷和感应雷均会造成接触网跳闸,高铁接触网的结构特点决定了F线是最易遭受雷击的。基于电气几何模型,分析了接触网引雷范围,随着导线对地高度的增加,接触网引雷范围近似于线性增加。在高架桥高度为平均15 m左右时,高铁接触网引雷范围为位于一般地面普通铁路接触网引雷范围的2倍左右。推导了高铁接触网直击雷跳闸率和感应雷跳闸率计算公式,典型线路的计算结果与实际运行数据结果表明计算误差在8.8%左右,计算方法较准确,计算结果表明我国高铁接触网整体防雷性能较薄弱。; 卢泽军谷山强赵淳向念文严碧武苏杰; 关键词：接触网电气几何模型引雷范围跳闸率防雷

京沪高铁沿线临近区域雷电分布特征被引量：24: 2015年; 为了指导京沪高铁线路防雷优化设计及运行,满足京沪高铁安全稳定运行需求,利用河北、北京、天津、安徽、江苏、上海、山东电网雷电定位系统2005—2011年地闪主放电数据,绘制了京沪高铁线路沿线临近区域落雷密度分布图。由此分布图可得:从北往南雷电活动逐渐呈现增强的趋势,华北地区地闪密度多<4.7次/(km2?a),华东地区各地地闪密度高于华北地区。采用线路走廊网格法,将京沪高铁线路走廊按照10 km×10 km网格从北向南划分为126个统计段,统计得出了沿线各段的地闪密度,找出了全线易受雷击的"易击段",得到苏西南部和中南部区段地闪密度相对最大,为全线重点雷电防护区段。将京沪高铁线路分为华北、山东、华东3段,统计了其雷电流幅值累积概率分布并得出了分布曲线拟合表达式,该曲线呈现对数正态分布。; 向念文谷山强陈维江王立天王韬严碧武; 关键词：京沪高铁雷电防护雷电定位系统网格法

高铁信号系统多芯扭绞电缆宽频建模研究被引量：5: 2016年; 为了研究高铁信号系统多芯扭绞电缆暂态过电压特性,指导高铁信号电缆的暂态过电压防护,该文分析了现有电缆暂态模型的不足,提出一种改进计算方法。该计算方法可分为单个扭绞周期长度电缆级联传输线参数计算和电缆多导体传输线时域宽频等效建模两个方面,考虑了芯线间的临近效应和集肤效应的影响以及电缆的扭绞特性。通过与雷电冲击下的转移阻抗特性和传递特性试验对比验证了建模方法的有效性。针对高铁常用的双四线组扭绞信号电缆,建立了其宽频模型,分析了电缆屏蔽接地方式和备用芯线接线方式对电缆芯线雷电暂态过电压特性的影响,结果表明:双端接地方式能明显限制芯线对地暂态过电压幅值;备用芯线与屏蔽层连接并接地可一定程度上降低工作芯线对地暂态过电压幅值。; 向念文陈维江李成榕陈家宏谷山强徐宗奇; 关键词：多导体传输线矢量匹配宽频建模

广州电网雷电预警方法研究被引量：7: 2015年; 广州地区雷电活动频繁,由雷击引起的跳闸事故率较高。为了减少电网雷击事故危害,在广州电网建立基于多信息融合的雷电预警系统。考虑利用大气电场值多重阈值进行预警的方法存在误报率较高的问题,本文研究的系统同时接入大气电场和雷电定位多种信息综合预警。通过220 kV变电站实例详细阐述了预警流程和结果,验证了系统的实用性。雷电预警系统的成功应用,为保障广州电网安全稳定运行具有重要意义。; 刘宇田妍熊俊周自强陈玥; 关键词：大气电场雷电定位电网安全

楚雄地区500kV紧凑型线路防雷特性研究: 2015年; 通过对楚雄地区近年来雷击跳闸及雷电活动情况进行调查分析,针对500 kV紧凑型输电线路发生雷击跳闸与设想的差异情况,对其展开防雷特性研究.重点考察在拆除分支地线前后,紧凑型线路的防雷保护效果变化情况.研究结果表明拆除分支地线前后,紧凑型耐张塔的反击、绕击耐雷水平变化不大,但对绕击跳闸率的影响很大;拆除分支地线后,地线对导线的保护作用削弱,绕击跳闸率增幅约在52％～64％.; 黄修乾艾上美苏杰周丹张伟; 关键词：紧凑型线路绕击跳闸率电气几何模型

高速铁路牵引网雷害风险评估方法被引量：14: 2015年; 雷电灾害已成为威胁高速铁路运行安全的重要因素,建立科学、系统、规范的高铁牵引网雷电风险评估系统,合理有效地指导高铁牵引网的防雷设计、运行和改造,具有十分重要的必要性和紧迫性。为此基于风险管理的概念提出了高速铁路牵引网雷电风险评估方法,讨论了牵引网雷击损害风险源获取方法、牵引网雷击损害类型,提出了不同落点、不同雷电流雷击损害概率的计算方法和流程。提出采用雷击跳闸率作为表征雷害风险的指标,其数值等于风险源数量与雷击损害概率的乘积。通过设定风险评估等级划分标准,实现了雷害风险等级评估,并建立了全参数、全路段雷害风险量化评估流程。京沪高铁评估结果表明:2005—2013年沿线风险源特征具有明显差异性,各段地闪密度最大值约为最小值的6倍,从北往南雷电流幅值累积概率50%电流值从36.5 k A逐渐减小为22.1 k A;2005—2013年京沪高铁全线126网格段中A、B、C、D风险等级的网格段数量分别为24、38、45、19,20%网格段处在低雷害风险,15%网格段处在强雷害风险。所提出的方法可有效确定牵引网雷害风险水平和风险等级分布,发现雷害风险严重区段,为高速铁路牵引网防雷优化设计和运维检修管理提供更加科学准确的参考依据。; 谷山强冯万兴赵淳卢泽军王韬周自强; 关键词：高速铁路牵引网风险源风险指标

高速铁路牵引网暴露弧面法直击雷跳闸率计算被引量：6: 2015年; 雷直击接触网导致线路跳闸或设备损坏是影响中国高速铁路安全运行的重要因素,必须针对高直击雷害风险区段采取相应措施,提高整体防雷运行水平。基于高速铁路结构特征,建立了牵引网三维雷击电气几何模型,推导了馈线及承力索三维直击雷暴露弧面的垂直投影面积,结合沿线雷电活动参数,得到了高速铁路牵引网直击雷跳闸率的算法,并通过沪宁城际高铁实际运行雷击故障数据验证了该模型及算法的准确性,并分析了沪宁城际高铁牵引网直击雷害的特点。结果表明:随着雷电流的增大,承力索及馈线三维暴露弧面垂直投影面积均增大,增大速率均递减,承力索与馈线三维暴露弧面垂直投影面积之比先增大后减小。; 苏杰谷山强赵淳李涛严碧武向念文卢泽军; 关键词：高速铁路牵引网

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国家自然科学基金(U1134106)

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