磁暴扰动对长距离输电高压系统电压影响分析

提出了分析长距离输电系统电压对磁暴感应地电场大小、方向敏感性的方法。首先建立了变电站接地磁感应电流计算模型,指出了输电线路走向、接地点间的距离和接地点间的相对位置之间的关系。然后通过计算地磁感应电流所产生的变压器集群无功损耗,分析变压器无功需求对系统电压影响。最后建立了系统电压越限指标与磁暴感应地电场大小与方向的灵敏度模型。以西北750 kV系统为例,仿真分析了地电场幅值从1 V/km～10 V/km、方向从正东(0°)到正西(180°)时750kV系统电压分布状况和电压越限指标,结果表明采用本文方法可以反映长距离输电系统节点电压对地电场大小及方向的敏感性。     

地磁暴感应地电场的大地电性结构建模方法

探明磁暴期间地面感应电场的分布情形是正确计算地磁感应电流(GIC)和预测磁暴次生灾害影响的前提。根据电磁场唯一性定理,从求解磁暴感应地电场的角度出发,提出了一种复杂大地电导率结构的建模方法;该方法的特点是只建大地导体区模型,通过模型的边界条件反映地磁场的变化情况及感应地电流在地下的流通情形。采用有限元法求解了典型地电结构下的磁暴感应地电场,通过对比数值方法和解析方法求得的地面电场结果,验证了建模方法的可靠性。进一步采用该方法研究了无法解析求解的复杂地电结构的磁暴感应地电场问题,建模思路和方法为评估磁暴和GIC的管网效应提供了分析工具。     

基于大别造山带电磁测深数据的磁暴感应地电场分布特性分析

为探明磁暴期间大别造山带的地面感应电场分布特性,通过引入大别造山带的大地电磁测深数据,结合2004年11月7—9日强磁暴期间武汉地磁台站的秒级磁场数据,进而计算磁暴感应地电场的方法研究了磁暴期间地面感应电场频域下的电场强度幅值最大值及对应的频率分布.结果表明:磁暴期间频域下电场强度幅值分布不均匀,而且部分数值较大;频域...     

地磁感应地电场时频变换快速计算方法

随着中国特高压输电线路的建设,中国电网建设遭受地磁感应电流(geomagnetically induced current, GIC)影响的风险将大大增加。基于大地电阻模型利用有限元计算地磁扰动感应地电场(geomagnetic disturbance, GMD)地电场的方法,建模复杂,利用有限元法计算感应地电场成本过高。地磁测深数据得到的视电阻率综合反映了大地的电性结构,现提出基于视电阻数据及地磁台实测数据直接计算GMD地磁感应地电场的方法。仿真实验表明,该方法可以极大缩短计算时间,减小计算成本,对中国电网应对地磁暴侵害提供了有效算法。计算结果表明地磁暴对各地地电场的影响不均匀,与当地的地质电性结构有很大的关系,同时南北走向的电网将产生更大的GIC,更易受到地磁暴的侵害,应作为主要的关注对象。     

直流输电线路接地极形状对地电场观测干扰水平的影响

为解决特高压直流输电线路对地震台地电场观测的干扰影响问题,根据地电场观测仪器的工作原理,分析直流输电线路干扰地电场观测的原因,认为线路接地极入地电流使土壤的电位分布发生了变化,从而改变了埋设在土壤中的地电场观测仪器电极处的电位.针对直流线路接地极不同形状,考虑大地为水平分两层的土壤模型,根据等值复数镜像法推导出单一垂直接地体、水平双环接地体和多个垂直接地体的入地电流在土壤中的电位计算公式,计算并分析了多种情况下直流线路对地电场观测的干扰水平.结果表明,采用水平双环形接地极可减小50%左右的干扰值,采用8个垂直接地极可减小87%左右的干扰值.     

稳定控制装置在长距离发输电系统中的运用

以阳城发输电系统为例,详细阐述了阳城电厂稳定控制装置在阳城安控系统中所起的作用与运行方式。     

并联补偿对提高输电系统电压稳定性的研究

主要从并联补偿技术(Parallel compensation technology)改变电网的阻抗特性、维持或控制节点电压、向电网注入或吸收无功/有功功率三个作用出发,采用临界稳定分析方法(Critical stability analysis),对没有和已有并联补偿的系统进行分析比较,证明并联补偿能够提高输电系统电压稳定性,对改善电网安全稳定运行,具有重要的作用.     

无源光纤脉冲电压电场传感器的研究

研究了一种利用电光晶体的一次电光效应测量脉冲电压和电场的方法,给出了光纤电压电场传感器的基本结构和测量原理,计算和对比了ＢＧＯ和ＬＮ等几种不同晶体对测量灵敏度的影响,利用ＨＰ－８０１１Ａ型脉冲信号发生器做为信号源,进行了初步的设计和测试,实验结果表明：ＬＮ晶体具有较高的灵敏度,线性度以及较好的频率响应。     

输电线路故障对附近电场分布的影响

为了研究输电线路故障对附近电场以及物体顶部附近电场分布的影响,基于Ansoft电磁仿真软件,建立具有弧垂的高压交流输电线路模型。对比分析了单相接地故障、两相接地短路故障、两相短路故障、三相短路故障等不同故障类型引起的高压交流输电线路附近电场的畸变。在此基础上构建了含有树木、建筑物的模型,分析各类故障发生后树木、建筑物附近电场强度的变化。结果表明:输电线路上不同的故障所产生的电场特征有着明显的差异,故障后线路附近的最大电场强度不会超过故障前的最大电场强度,且不同类型故障对线路周围的最大电场强度和电场幅值有不同程度的影响,有的故障类型甚至会出现"零点",验证了利用电场变化诊断高压输电线路运行状态中故障类型的可行性。另外,故障发生后大幅提高了周围树木和建筑物顶部的电场强度,尤其是两相短路故障发生时,树木顶端的最大电场强度接近正常时的3.81倍,建筑物顶部附近的最大电场强度接近正常时的7.15倍,更容易造成电晕放电。研究结果可为今后输电线路的设计、故障诊断以及推进电网绿色发展提供参考。     

地电场对煤中瓦斯渗流特性的影响

煤层中瓦斯的渗流性质要受到多种因素的影响.作者在实验室采用三轴渗流实验装置和电场实施装置研究了电场作用对煤中甲烷气体渗流性质的影响.实验研究结果表明,加电场后甲烷气体渗流速度比无电场时要大,并且渗流速度随压力梯度增大成线性增加;加电场后,煤中甲烷气体渗流量随电压(电场强度)升高近似成线性增大;煤化程度越高的煤导电性越好,甲烷气体在煤中的电动效应越明显;同时,加电场时,煤的等效渗透系数ke可用解析式表达.本文在实验室所开展的电场作用下煤中甲烷气体渗流性质的实验研究将为电场作用下煤层中瓦斯渗流及运移规律的进一步研究奠定基础.     

永磁电机气隙磁场的解析分析

提出了一种永磁电机气隙磁场分析的解析法，实验结果验证了本文解析法的正确性。该方法简便实用，适用于工程设计。     

亥姆霍兹线圈磁场的理论计算与实验讨论

首先,基于毕奥-萨尔定律分析了单个载流圆线圈在空间的磁场分布,得到了空间任意一点磁感应强度的积分表达式,并通过相应的计算得到了磁感应强度沿轴向和径向分量的解析结果;其次,将单个载流圆线圈在空间的磁场分布推广到亥姆霍兹线圈,获得了亥姆霍兹线圈在空间任一点磁感应强度的解析表达式,并利用Mathematica形象描绘了其磁感线分布;再次,通过数值计算分析了亥姆霍兹线圈的均匀磁场区;最后,结合"电磁感应法测量亥姆霍兹线圈磁场"实验作了相应的分析与讨论.     

振动引起的不稳定磁场对核磁共振谱图的影响

在核磁共振实验中,地基振动等外界干扰会引起磁场不稳定,从而影响高分辨核磁谱图的质量.为探讨振动对谱图的影响,本文将外界振动引起的不稳定磁场作为微扰项,通过Bloch方程从理论上分析了其产生振动干扰峰的机理和振动干扰峰在谱图中的分布规律,并利用计算机模拟了几种典型的外界振动产生的干扰峰在谱图上的分布,通过差谱实验揭示了外界振动对谱图的影响.研究结果表明:外界振动会使谱图的线形变差、线宽增大和相位扰乱,从而降低谱图的分辨率.实验结果与理论预测和模拟结果相吻合.     

霍耳探头的自生磁场对磁场测量的影响

在采用霍耳探头测磁场时，必须考虑到探头的自生磁场所引起的测量误差。利用毕奥沙伐定律和镜像法证明了自生磁场对测量螺线管的磁场所引起的误差不能忽略；对测量电磁铁气隙中的磁场的误差可以忽略。     

近场无线能量传输系统的效率研究

对于近场无线能量传输系统,输入信号的波形及平均功率发生变化,可能会对信号能量的传输效率产生一定的影响.针对该问题通过理论分析与实验验证相结合的方式,研究了近场无线能量传输系统的输入信号波形及平均功率的变化对信号能量传输效率所产生的影响.提出了选择方波、正弦波和三角波三种典型波形的信号作为输入信号,进行横、纵向全面分析的方法,得出了同一种波形的输入信号的能量传输效率是相同的,不随信号输入功率的变化而发生改变;不同波形输入信号的能量传输效率是不同的,且方波、正弦波、三角波三种波形信号的无线能量传输效率比为2.622∶1.768∶1.     

基于无线传输的电场强度测量系统研究

该文研究了简单和复杂电场中电场强度的测量方法,以及电场强度传感信号的无线传输方法。设计了应用这些方法的电场强度测量系统,该系统采用球形或平行板传感器进行一维或三维电场测量,采用433MHz无线传输,采用单片机进行控制与信号处理,有很高的实用价值。     

基于光纤传输技术的高压纳秒脉冲测量系统的研究

测量高压纳秒脉冲时,采用同轴电缆传输受电磁干扰严重,测量精度不高,光纤传输可有效克服此缺陷。叙述了光电转换、光纤传输测量系统的原理,给出了光发射模块及接收模块的电路结构,并用电路仿真软件Multisim进行了仿真。对所设计的光纤传输测量系统与同轴电缆传输测量系统进行了对比试验,光纤传输测量系统具有抗干扰能力强、测量精度高、长距离传输不失真等优点。     

经颅磁刺激电磁场分析系统设计

为了对经颅磁刺激下大脑内部磁场分布和变化规律进行准确分析,并对刺激线圈进行个性化设计,设计了经颅磁刺激电磁场分析系统.利用有限元方法,建立真实头模型,对线圈产生的脉冲磁场整个过程做全面的电路磁场混合分析,仿真不同线圈参数在脑内产生的效果.同时,根据临床磁刺激需要,结合数据库技术对磁刺激线圈参数进行自动优化选择.实验表明,该系统分析准确,为实际刺激线圈的制作和临床刺激强度的选择提供了依据.     

非线性刚度振动传递路径系统灵敏度分析

针对振动传递路径系统的非线性问题,根据功率流理论、四端参数法建立振动传递路径系统的力学模型,进而得出系统的响应和功率流特性.研究当振动传递路径系统中分别存在材料非线性刚度和分段线性刚度时系统的等效刚度和隔振器导纳,并用灵敏度分析方法研究系统功率流对隔振器阻尼的灵敏度,对系统中存在材料非线性刚度和分段线性刚度时功率流的灵敏度进行分析.得出了系统特性对这些参数的敏感程度,清楚地表明了系统灵敏度的敏感区域,直观地给出了系统参数对系统功率流的贡献度,从而指导系统结构的优化.     

特高压输电线路工频电场分布分析

通过现场测量和有限元计算方法,以向家坝—上海特高压输电线路上海段为基础建立并简化1 000kV特高压交流输电线路模型.对电场强度的分布规律作出论述,分析了影响输电线路下方电场强度的因素,并提出了跨越居民区时,达到国家相应安全标准的输电线路对地高度.