孙国霞
- 作品数：7 被引量：123H指数：6
- 供职机构：武汉大学电气工程学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：电气工程更多>>
- 基于多场耦合计算的气体绝缘开关设备母线接头过热性故障分析被引量：45
- 2014年
- 为了研究气体绝缘开关设备(GIS)母线接头的过热性故障形成机理,基于多场耦合有限元法建立了GIS梅花接头温升计算模型。该模型通过对结构场分析计算触指与导体间的接触电阻(ECR)与接触热阻(TCR),运用电流传导分析计算了功率损失并作为热源代入温度场计算接头温升。进行了稳态电流温升实验,验证了所提出计算模型的有效性。基于该模型分析了导体插入深度与短路负荷电流对GIS母线接头温升的影响,结果表明短路负荷电流由于作用时间短而不会造成母线接头的热损伤,导体对接深度不足引起的接触点异常温升是导致GIS母线接头过热性故障的直接原因。
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- 关键词：温升计算过热性故障
- 气体绝缘开关设备母线接头过热失效的相似模型被引量：12
- 2014年
- 气体绝缘开关设备(gas-insulated switchgear,GIS)母线接头过热失效由开始发展到形成的时间较长,直接采用母线原型开展故障过程模拟试验缺乏客观现实性。为了再现GIS母线接头的过热失效过程,根据过热失效所包含的功率损耗、气体流动以及温升现象的数学模型,利用相似学原理推导了涡流–流体–热耦合场的相似关系,并对其进行了合理简化和修正,以提高相似模型的实用性,设计了GIS母线的局部相似模型,给出了模型的几何条件、物理条件和边界条件。利用三维有限元法分别计算了母线原型与相似模型涡流场及温度场,将电流密度及温度分布的计算结果进行对比,验证了相似建模的有效性。
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- 关键词：气体绝缘开关设备
- 基于光纤光栅的GIS导体温度巡检方法与装置被引量：20
- 2015年
- 针对GIS设备导体温度监测和回路过热性故障预防,在分析光纤光栅测温原理和成像解调技术的基础上,提出了一种基于光纤光栅温度传感网络的GIS导体温度巡检方案。通过现场温升试验建立了GIS导体温度测量模型并根据相关标准制定了GIS导体温度过热性故障判据。研制了可应用于不同GIS母线温度测量的便携式巡检装置,设计了温度巡检装置的硬件系统和软件系统。现场实验表明该设备工作稳定,测温精度高,对于保障GIS设备的安全稳定运行具有现实意义。
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- 关键词：GIS母线光纤光栅温度巡检
- 包含多种分布式电源的广义负荷模型辨识与适应性研究被引量：12
- 2013年
- 配网侧多种分布式电源的接入将对系统的安全性、可靠性、稳定性产生重大影响,含有多种分布式电源的广义负荷建模是一种机遇与挑战。首先在综合负荷模型(SLM)的虚拟母线上增加一台异步发电机和两个有功功率源,构造一套含有固体氧化物燃料电池(SOFC)并网系统、三相单机光伏并网系统以及恒速异步风力发电机三种分布式电源的广义负荷模型结构,并对该模型初始化。然后提出一种模型参数的辨识策略:将低灵敏度且非时变的参数固定为聚合值,对于高灵敏且时变的参数,在聚合值附近采用遗传算法进行辨识,即只辨识电动机比例、定子电抗、风力发电相对纯负荷的比例、电动机初始负载率、配电网络的电阻、电抗、光伏发电相对纯负荷比例等7个模型参数。通过对三种不同负荷水平进行仿真,获取实测数据样本并进行参数辨识和适应性分析,验证了含多种分布式电源的广义负荷模型描述能力强,泛化能力好,参数辨识结果分散性较小。
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- 关键词：分布式电源参数辨识
- 光纤光栅在GIS母线温度监测中的应用被引量：2
- 2012年
- 为了对GIS母线运行状态提供一种有效的监测手段,提出了一种利用光纤光栅作为传感器的GIS母线温度监测方案.根据光纤光栅增敏原理,对比了几种不同增敏方案,设计了高性能的光纤光栅温度传感器,完成了GIS母线温度在线监测系统硬、软件设计.率定结果表明,光栅温度传感器灵敏度达到30pm/℃,迟滞低于10pm.温度标定实验与现场运行情况表明,该系统测温精度较高,系统运行稳定,能够准确监测GIS母线温度变化,提高了GIS安全运行水平.
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- 关键词：GIS母线光纤光栅在线监测
- 基于多物理场耦合的气体绝缘母线触头接触温升有限元计算被引量：37
- 2013年
- 触头接触温升与气体绝缘母线的运行状态以及可靠性密切相关。建立了气体绝缘母线三维涡流场分析模型计算母线各部分原件的功率损耗,并将其作为热载荷输入流场以及温度场有限元分析模型,计算出了母线温度场分布。为了模拟接触电阻且不影响母线温度场分布情况,合理简化了触头结构。基于计算流体力学理论,采用多组分传输方法计算母线内外不同气体的对流换热问题,避免了反复迭代求解对流换热系数。考虑了接触电阻以及气体热物性参数随温度变化的特性。多物理场耦合计算结果与实测值的对比结果表明了接触电阻简化的合理性以及母线温升计算模型的有效性。所提出的模型对于母线触头过热状态监测提供了方法和依据。
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- 关键词：气体绝缘母线接触电阻涡流场温度场
- 基于相似理论与准则关联式的气体绝缘母线电磁场-温度场综合模拟被引量：6
- 2014年
- 针对原型气体绝缘母线(GIB)温升试验耗时长且成本高的不足,提出一种基于相似理论与准则关联式的电磁场-温度场综合模拟方法。借助控制方程组与准则关联式建立温升过程中功率损耗、对流传热以及辐射传热的数学模型,通过相似分析推导出GIB多物理场的温升相似准则,并设计相似模型。利用有限元方法对比不同负荷电流下,原型GIB与相似模型的导体与外壳的电流密度、功率损耗、对流传热系数以及温度分布,并与温升试验数据进行对比分析,验证了所提模拟方法的有效性。
- 李洪涛舒乃秋孙国霞谢志扬金向朝
- 关键词：温升气体绝缘母线电磁场有限元法
