交流输电线路杆塔侧电场自供能技术研究

发布时间：2017-12-23 20:26

  本文关键词：交流输电线路杆塔侧电场自供能技术研究　出处：《华南理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 在线监测 电场自供能技术 电能调理电路 集能转换器

【摘要】：为进一步提高输电设备的稳定性和可靠性,近年来在线监测技术在输电线路中得到了广泛的应用。但是,大量的应用实践表明,目前采用的太阳能及蓄电池供能技术已不能完全满足输电线路应用环境下在线监测装置的供电需求,严重影响了在线监测装置的稳定性和可靠性,制约了装置性能的发挥。针对该问题,本文研究了在交流输电线路的杆塔侧利用电场进行能量采集的供电技术,具体开展了以下几个方面的工作。(1)以平行电容极板为例,利用有限元仿真软件COMSOL建立了仿真模型,对空载、负载以及接入脉冲开关等各情形下平行电容极板的集能过程进行了研究;以电容极板的输出电压和电容储能为考核集能效果的指标,仿真研究了极板的间距、表面积和介电常数等参数对集能效果的影响,并提出了取能极板储能的优化目标;以500kV同塔双回直线塔为例,应用COMSOL软件对杆塔周围的电场环境进行了仿真,评估了可以获得的最大电场强度及其位置。(2)分别应用COMSOL和PSPICE仿真软件对取能极板的充放电过程进行了仿真,通过结果对比和分析,将集能转换器的电路模型等效为交流电压源与三个电容(pF级)串联;采用PSPICE软件仿真验证了脉冲开关的集能加速特性,结果表明当开关频率为100Hz时可在外施电压的波峰与波谷处获得最大的电容储能,约为传统电能调理电路条件下的4倍。(3)在传统电能调理电路以及脉冲开关的基础上,设计加入冲击保护电路、电压控制电路以及DC/DC变换电路,完善了电能调理电路的总体设计。(4)搭建了电场自供能系统实验平台,分别采用了7.5cm、15cm和20cm三种不同半径的极板进行了实验研究,验证了极板间距、表面积、外施电场以及脉冲开关对极板输出电压的影响。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM75

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 于春辉;张黎;黄金鑫;李庆民;;电容式集能转换器的调理拓扑分析与优化[J];电力系统自动化;2012年09期

2 沈鼎申,张孝军,万启发,阮江军;750kV线路绝缘子串电压分布的有限元计算[J];电网技术;2003年12期

3 雷建华;;极板厚度对电容边缘效应影响的理论和仿真分析[J];电脑与电信;2013年08期

4 杨宏;胡艳;;500kV超高压输电线路的工频电场分析[J];计算技术与自动化;2011年02期

5 陈祺;王新芳;文明;;输电铁塔ANSYS建模及有限元分析[J];山西建筑;2009年20期

6 余义斌;余江;王贵;曹长修;;传感器节点环境能量的收集方法[J];广东海洋大学学报;2007年06期

7 郑宗慧;崔琦;黄玲;咸峥毅;;新型太阳能电池板的研究[J];上海应用技术学院学报(自然科学版);2008年02期

8 汪小燕;王峻峰;何岭松;;基于能量采集技术的无线传感网研究进展[J];微计算机信息;2006年22期

9 卞雷祥;文玉梅;李平;;微型传感器自供能技术[J];仪器仪表学报;2006年S1期

相关博士学位论文 前1条

1 黄金鑫;基于空间电磁能的无线传感器自供能技术研究[D];山东大学;2012年

相关硕士学位论文 前1条

1 张露;电力电缆测温系统取能电源设计研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

，

本文编号：1325369