發(fā)布時間：2023-03-29 09:21:35
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的高電壓技術論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：電力系統；高壓電氣；試驗；絕緣
前言
高壓電氣試驗是考核電氣設備主絕緣或電氣參數是否滿足安全運行的一個重要手段。然而，高壓電氣試驗的結果往往會受到一些不為人們所注意的因素所干擾，造成試驗結果與實際情況不符合，甚至得出錯誤的結論。比如，被試設備的缺陷沒有被反映出來，造成設備帶病運行；也可能把合格的設備判斷為不合格，從而造成不必要的損失。筆者對多年來在高壓試驗中所碰到的一些問題，進行歸納、分類和分析，并對如何避免和解決這些問題，提出了相應的措施。
1、試驗設備和被試設備的接地問題
1.1高壓TV及TA二次回路不接地造成測量數據錯誤
在測量高電壓和大電流時，必須使用TV和TA進行變換。理論上，TV或TA的變比應遵循電磁感應定律，即它們是變比決定于一次繞組的匝數和二次繞組的匝數。然而，在實際應用中，如果高電壓下的TV或TA的二次繞組沒有將一端接地時，實際上反映出來的變比就會偏離銘牌值，所測量出的數據也是錯誤的。例如，對1臺30mW水輪發(fā)電機進行交流耐壓試驗時，采用1臺35KV/100V的TV和1塊150V的交流電壓表測量電壓，在第1次試驗時發(fā)現電容電流比往年小得多，顯然是試驗電壓沒有達到預定值，所測量的電壓是一個虛假的數據。經檢查發(fā)現TV二次沒有接地。將TV二次繞組一端接地后，數據恢復正常。試驗數據見表1。
表1TV二次繞組不接地和接地的數據比較
如果按照電流與電壓成正比的關系反過來計算第1次試驗電壓，應為：（21/38）×23.8=13.15（kV），這一電壓與預定試驗電壓相差甚遠。對于高壓TA，我們在實驗室也做過同樣的試驗，當高壓TA二次繞組不接地時，電流的變比同樣會產生嚴重的偏差。
無獨有偶，在做1臺電力變壓器的空載試驗時（試驗電壓10kV），第1次試驗所測量的空載電流和空載損耗與出廠試驗數據不吻合，經檢查也是TV和TA二次繞組沒有接地所造成。
由于高壓TV，TA的一次繞組和二次繞組與大地之間存在著分布電容，如果二次繞組不接地，二次繞組上的感應電壓就會通過表計與大地之間產生雜散電流，從而產生錯誤的指示值。
通過對這一問題的分析，筆者認為以下兩件事情在高壓試驗中必須重視：
1）高壓TV和TA的二次繞組，不論是從安全的角度還是從測量的準確度來考慮，都必須將其中的一個端子可靠接地；
2）在進行交流耐壓試驗時，應同時測量試品的電容電流，因為可以從電流的大小來判斷試驗電壓是否正常。
1.2被試設備接地不良造成介質損耗增加
這種問題主要發(fā)生在電容量較大的設備上，比如耦合電容器或CVT（電容式電壓互感器）。在變電站里，線路CVT或耦合電容器通常都與線路直接連接，在檢修時為了保證線路檢修人員的安全必須將CVT或耦合電容器的頂端接地，通常是將線路的接地開關合上或掛上臨時接地線。如果接地開關或臨時掛接的地線接觸不良，相當于在電容器上串聯了一個附加的電阻。如果電容量為c，電容器的介質損耗因tgδ與等值串聯電阻R有如下關系：
tgδ=Ωcr
從上式可知，當電容器串聯的電阻一定時，電容器的電容量越大所產生的損耗越大。在實際試驗中，已經多次發(fā)生因接地開關或接地線接觸不良而造成被試品介質損耗超標的問題。表2是一個500KV直流中繼站耦合電容器的測量實例。
表2 耦合電容器介質損耗測量數據比較
當懷疑接地開關或接地線接觸不良時，可以在被試品上直接掛上另外的接地線，保證接觸良好。
1.3濾波器接地開關沒合上造成測量數據異常
這種情況發(fā)生在測量耦合電容器（或帶通信端子的CVT）上，如圖1所示。由于耦合電容器頂部接地，所以在測量C1的介質損耗時通常采用反接屏蔽法，也就是將測量裝置的屏蔽端子接于C2的下端，這種接法似乎是把C2以下的元件全部屏蔽掉了，而事實上并非如此。表3是一個測量實例，從表3數據來看，當接地開關打開時，不同的測量儀器所呈現的異常情況不盡相同，只有當接地開關合上后，才能測出正確的數據。這種情況說明異?，F象還與儀器的測量原理有密切的關系。
因此，在測量耦合電容器的介質損耗時，應首先將結合濾波器的接地開關合上。
圖1反接屏蔽法測量C1
表3濾波器接地開關的分合狀態(tài)對測量結果的影響比較
2、試驗電壓不同所引起的問題
2.1對介質損耗因數測量的影響
在一次500KV直流中繼站的耦合電容器預防性試驗中，由于耦合電容器電容量較大，為了避免儀器過載，采取降低試驗電壓的方法進行測量。在36臺耦合電容器中其中有1臺測量結果不合格，見表4序號1。為了查找試驗不合格的原因，試驗人員采取了各種各樣的方法，如改變試驗接線、擦拭外套等等，但測量結果仍不合格。第二天用另一型號的測量儀進行測量時，發(fā)現在0.5KV的電壓下測量結果仍然不合格，但隨著試驗電壓的提高，介質損耗卻越來越小。然后再用回原來的儀器復測，在同樣的試驗電壓下測量結果也已經正常，測量結果見表4中序號2-7。這種現象顯然與絕緣材料中存在雜質有關。之所以出現這種現象，我們分析原因可能是：多元件串聯的耦合電容器中存在連接線氧化接觸不良的問題，在低電壓下氧化層未擊穿，呈現較大的接觸電阻，所以介損變大；當試驗電壓提高后，氧化膜擊穿，接觸電阻下降，介損變小，這時即使降低試驗電壓，氧化膜仍保持導通狀態(tài)，介質損耗不再增大。
2.2對測量直流電阻的影響
某廠1臺發(fā)電機在進行預防性試驗時，用雙臂電橋測量轉子繞組的直流電阻，測量結果與歷年數據相比顯著增加。為了慎重起見改用外加直流電壓電流法，測量結果卻與歷年試驗數據接近，然后改用不同的儀器測量，數據變化很大。根據對測量方法和結果的分析，我們判定轉子繞組已經存在導線斷裂的問題。導體斷裂后，在斷裂面形成一層導電性較差的氧化膜，當用雙臂電橋測量時，由于電橋輸出電壓較低，氧化膜不擊穿，所以呈現較大的電阻；而采用外加電壓電流法時，由于輸出電壓較高，所以氧化膜擊穿導電，測量的直流電阻就變小。經拔護環(huán)檢查，該轉子繞組端部存在5處斷裂的缺陷。
表4不同電壓下耦合電容器測量結果比較
以上例子說明，對于與直流電阻有關的試驗，采用輸出電壓低的儀器更容易暴露設備存在的缺陷。
2.3對測量直流泄漏電流的影響
導體表面所產生的電暈電流在導體的形狀、電壓極性、導體間的距離確定以后，就與電場強度的大小有關。當外施電壓小于一定的數值時，電暈電流很小，對泄漏電流的測量影響可以忽略，而當試驗電壓超過一定的數值后，電暈電流要比絕緣的電導電流大得多，這時就要采取措施減小電暈電流的影響。
3、環(huán)境溫度所引起的問題
在某廠1臺發(fā)電機轉子的預防性試驗中測得轉子繞組的直流電阻不合格，正準備進行處理，為慎重起見，先用原儀器進行復測，卻發(fā)現數據是合格的。在后來的幾天里，這種情況總是反復出現，所測得的數據有時合格，有時又不合格，令人費解。后來經詳細分析，發(fā)現凡是白天測量的數據都是合格的，而晚上測量的數據都是不合格的。進一步分析發(fā)現，該電廠所處的地區(qū)白天和晚上的溫差較大，極有可能是轉子繞組導體存在裂紋，白天溫度高時，由于導體膨脹，裂紋被頂緊而完全導通，所以直流電阻合格；而到了晚上，由于溫度降低，導線收縮，裂縫被扯開，所以直流電阻增大而不合格。經拔護環(huán)檢查，證明這一分析是正確的。
4、引線所引起的問題
4.1絕緣帶的問題
在一次測量500kV斷路器斷口電容器的介質損耗因數時，所測得的數據總是不合格，為了找出原因，試驗人員嘗試了各種各樣的方法，最后發(fā)現只有當取消固定試驗引線的塑料帶后，所測得的數據才是合格的。經用兆歐表測量，所用的塑料帶絕緣電阻竟然只有幾百兆歐，而被試設備的絕緣電阻均大于10000MΩ，用這樣的塑料帶固定試驗引線，無疑是在試品上并聯了一個電阻，增加了試品的介質損耗。這種現象確實非常罕見，為了保證試驗結果的準確性，檢查所使用的絕緣塑料帶的絕緣電阻還是很有必要的。
4.2避雷器的引線問題
某廠1臺500kV主變中性點避雷器在預防性試驗中，檢修人員僅將引線的主變側斷開，引線保留在避雷器上，用塑料絕緣帶固定并與周圍設備保持足夠的距離。然而，在試驗中75%直流參考電壓下的泄漏電流總是在70μA~80μA之間，大于50μA，按規(guī)程規(guī)定屬于不合格。廠里只好打算更換。為了慎重起見，在拆下避雷器的引線后進行復測，泄漏電流已小于20μA。由此可見，在進行避雷器試驗時，高壓部位的引線必須全部拆除，而且高壓直流發(fā)生器的屏蔽線必須直接接到避雷器的高壓端，以防止引線所產生的電暈電流流入微安表造成測量偏差。
5、結束語
關鍵詞：三維電極，中試裝置，PCB含銅廢水，電費
隨著電子通訊行業(yè)的迅猛發(fā)展，我國已成為名副其實的PCB生產大國，PCB產量多年居世界第一位。PCB生產廢水中污染物主要是COD與重金屬銅[1]。產生銅廢水的工序主要有：沉銅、全板電鍍銅、圖形電鍍銅、蝕刻以及各種印制板前處理工序。其中含銅非絡合物廢水主要來源為磨板、全板電鍍、圖形電鍍、酸性蝕刻以及其他一些漂洗工序[2]。本試驗主要采用陰極填充粒子的三維電極電解法處理各環(huán)節(jié)排放的非絡合綜合含銅廢水，并進行電費成本的估算。
1 試驗
1.1 試驗裝置
三維電極中試設備如圖1所示，采用PVC塑料制作（70cm50cm60cm），處理水量140L，陽極為兩塊35 cm 45 cm的涂鈦極板，陰極為2塊20cm 53 cm的銅板環(huán)境保護論文，放置在寬6cm的玻璃槽中，槽中填充廢鐵屑或活性炭粒子。
圖1 三維電極電解中試裝置圖
Fig.1 Schematic diagram of three-dimensional electrode pilot reactor
1.2 試驗方法
試驗設備為HY1711-5S雙路可跟蹤直流穩(wěn)壓電源、721可見分光光度計。銅離子檢測采用2,9-二甲基-1,10-菲啰啉分光光度法中國期刊全文數據庫。
銅離子流經粒子顆粒陰極，并在其表面還原吸附析出。試驗用水取自線路板生產企業(yè)實際含非絡合銅廢水。粒子電極中的活性炭是不飽和的，故在試驗前先用試驗原水對其浸泡,并多次換水，測定浸泡前、后水中的銅離子，直至兩者相同。試驗考查極間距、電解電壓、電解時間和不同填充粒子對銅去除率的影響，得出最佳運行參數，估算電費成本。
2 試驗結果
2.1 極間距對銅離子去除的影響
為能更好的溶出廢水中的銅，調節(jié)廢水的pH值為3-4，試驗中陰極添加了鐵屑，考查當電解電壓為13V和16V時，極間距分別為4cm和6cm條件下的銅去除，結果如圖2。
Fig2.Effect of electrode distance on Cu removal
由圖2可知，不同電壓下銅去除率都隨極間距的減小而增加，這是因為極間距影響著溶液的傳質距離和電極電勢[3]。極間距小相應的可減小對流、擴散傳質的傳質距離，增大傳質的濃度梯度環(huán)境保護論文，強化傳質效果，降低電解電壓，提高電解速率和效率。但間距過小會影響操作的穩(wěn)定性，因此試驗中采用極間距4cm。當電壓為16v時，電解215min銅去除率為49.6%，此時電流為5.80A，以河北省工業(yè)用電0.71元/度計，電費成本為1.68元。
2.2 電解電壓、填充顆粒和電解時間對銅離子去除的影響
為使填充顆粒呈現復極化，電解電壓必須足夠高。當施加在粒子電極上的電壓低于反應電壓時，只有短路電流或旁路電流存在。大于反應電壓時，則有反應電流出現。電壓越高，復極化程度越大，處理效果越好，但耗電量越大，并且填充顆粒上副反應加劇，產生大量氣泡環(huán)境保護論文，使得污染物在粒子上不能很好地吸附。試驗考查了極間距4cm，陰極槽填充鐵屑和活性碳兩種粒子電極形式下的銅去除率，結果見圖3和圖4。
Fig3.Cu removal efficiency of three-dimensional electrode at4cm electrode distance andfilling scrap iron
Fig4.Cu removal efficiency of three-dimensional electrode at4cm electrode distance andfilling activated carbon
試驗表明陰極槽填充鐵屑，當電壓大于16v，電解220min以上時，銅去除率可達到50%，電壓22v時電解135min，銅去除率為56.4%。而陰極槽填充活性炭時，電壓在20v以下，銅去除率仍然極低，當大于22v后銅離子可去除50%以上中國期刊全文數據庫。
圖中還可看出陰極填充鐵屑對銅的去除要好于填充活性炭顆粒，所需電壓小，電解時間短，但通過電費估算可知陰極填充鐵屑時電解電費成本較高。電壓為22V，電解135分鐘，銅去除率達到56.4%環(huán)境保護論文，進水銅濃度為58.0mg/L時，出水銅為25.3mg/L，電費成本1.72元/噸。陰極槽填充活性炭顆粒時，電壓為22v，電解90min，銅去除率為52.1%，進水銅濃度為171.3mg/L時，出水銅為82.0mg/L，電費成本1.12元/噸。
由圖4還可知，,隨著電解時間的延長,對銅離子的去除率逐漸增大，在前135 min內銅去除率隨時間的延長而迅速增大，之后增速逐漸減慢并趨于穩(wěn)定。其原因是電解初期，裝置內銅離子濃度高，能快速擴散到電極表面。之后裝置銅濃度下降，濃度梯度對去除效果的影響變得顯著，所以降解曲線變得越平緩。考慮到運行費用環(huán)境保護論文，電壓為22v，電解時間宜取90 min。
3 結論
中試試驗表明三維電極電解處理PCB非絡合銅廢水最佳處理條件時陰極槽添加活性炭粒子，極間距4cm，電壓22V，電解90分鐘，在此條件下銅去除率為52.1%，進水銅濃度為171.3mg/L時，出水銅為82.0mg/L，電費成本約為1.12元/噸。三維電極電解處理此種廢水雖能回收銅，但出水達不到排放標準，需采用其他方法繼續(xù)處理。
參考文獻：
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[3]薛松宇.三維電極反應器處理染料廢水的研究：[碩士論文].天津：天津大學,2005
關鍵詞：低功耗；無線供能；電荷泵整流器；低壓差線性穩(wěn)壓器；帶隙基準電壓源；電源抑制
中圖分類號：TM44；TN722；TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）12-00-04
0 引 言
近幾年，受益于集成電路工藝技術與片上系統（System on Chip，SOC）的不斷發(fā)展，射頻識別、微傳感網絡以及環(huán)境感知等智能技術得到了飛速發(fā)展。其中，對于無線供能植入式芯片的能量管理、功耗等問題受到了持續(xù)關注與研究。當能量采集完成后，如何管理該能量是下一代被動與半被動植入式醫(yī)療設備的要點之一。
在低功耗植入式芯片中，如低噪聲放大器、模數轉換器等對工作電壓及其紋波都有一定的要求，因此須通過無線能量管理單元（Wireless Power Management Unit，WPMU）將其電源性能優(yōu)化。在被動式芯片中，電荷泵整流器（Charge Pump Rectifier，CPR）、帶隙基準源（Bandgap Reference，BGR）、低壓差線性穩(wěn)壓器（Low Dropout Regulator，LDO）是WPMU的重要組成單元[1]。芯片工作時，人體各種低頻信號（EEG、ECG）會通過相應的耦合方式傳輸到電源通路上，從而產生低頻噪聲，因此必須采用相關技術獲得高電源抑制比電源。論文首先通過電荷守恒定理對傳統Dickson電路進行動態(tài)分析及能量轉換效率的改進；然后采用電源抑制增強（Power Supply Rejection Boosting，PSRB）與前饋消除（Feed-forword Cancellation，FWC）等技術分別提高BGR、LDO在運放工作帶寬內的電源抑制力（Power Supply Rejection，PSR），并在輸出節(jié)點并聯電容以濾除超高頻紋波；最后為保證LDO在負載變化時的穩(wěn)定性，利用零極點追蹤補償來滿足相位裕度的要求。
論文對高性能無線能量管理單元預設指標為：
（1）CPR在輸入500 mV交流小信號時能輸出2 V電壓并驅動200 A的電流。
（2）BGR輸出電源抑制比在LDO的工作范圍內盡可能大于60 dB，以減小對LDO的影響。
（3）LDO輸出電源抑制比在生物信號頻率處（01 kHz）及CPR輸入信號處大于60 dB，從而提供負載電路高性能的工作電壓。
（4）在滿足以上性能的情況下，盡可能減小電路工作時的靜態(tài)電流。
1 無線能量管理單元的基本原理
圖1所示為論文采用的無線供能能量管理單元拓撲結構。由圖1可知，WPMU主要包含CPR、BGR、LDO及保護電路（PRO）等模塊。芯片通過片外天線采集到由基站發(fā)射的高頻無線能量信號，CPR將信號整流后進行升壓，產生紋波較大的電壓，并將該能量儲存到Cs中。由BGR與LDO所組成的環(huán)路通過負反饋輸出紋波較小的VDD來驅動負載電路。其中BGR為LDO提供一個精準穩(wěn)定的參考電壓，因此BGR的性能影響著LDO輸出電壓的性能。芯片中的保護電路包括過溫保護電路、過壓保護電路、限流電路，其主要目的在于意外情況下對電路關斷，實現對電路的保護。
設計能量管理單元時，在無線供能的環(huán)境下要注意相關性能的優(yōu)化，而這又伴隨著其它性能的犧牲，下面將詳細分析論文采用的CPR、BGR、LDO設計原理及電路結構。
3 版圖及后仿真結果
采用SMIC 0.18 m CMOS工藝，在Cadence下對電路進行仿真驗證，無線能量管理單元的版圖如圖7所示，其中包含了CPR、BGR、LDO及PRO等模塊，芯片的尺寸大小為277 m×656 m。
電路在工作時要避免反饋環(huán)路發(fā)生震蕩，必須保證LDO環(huán)路的相位裕度，論文在tt、ff、ss三個工藝角下對其進行不同負載電流（0200 A）的仿真，仿真結果如表1所列。該結果表明在負載電流0200 A內，由于零極點追蹤補償的作用，相位裕度均大于60度，根據奈奎斯特穩(wěn)定判據，LDO環(huán)路能在負載變化的范圍內穩(wěn)定工作。
圖8所示為BGR、LDO的PSR仿真波形，從圖中可以看出，BGR采用PSRB技術后，PSR在低頻降低了近25 dB。當LDO采用FWC技術時，電源抑制在低頻段得到了顯著提升，電路空載時，在100 Hz內提升了近20 dB，滿載時提升了近40 dB。
圖912給出了WPMU中CPR與LDO的相關瞬態(tài)仿真結果，當輸入頻率為500 MHz、幅度為0.5 V的正弦波時，電路建立時間約為13 s，CPR的紋波約為5 mV，而LDO的輸出電壓紋波減小至2.3 V，即高頻處PSR約為-66 dB。因此論文采用的LDO在生物信號頻率處（DC-10 kHz）與輸入信號頻率處（100 MHz以上）具有較好的PSR。表2對相關文獻與本文設計進行性能比較，可以看出，該電源管理單元能輸出性能更好的工作電壓。
4 結 語
論文針對CPR、LDO、BGR進行研究，設計了一種應用于低功耗無線供能植入式醫(yī)療芯片的能量管理單元。采用SMIC 0.18 m CMOS工藝提供的本征MOS管使CPR的效率得到提升。利用PSRB將BGR的PSR在低頻處從-75 dB降低到-95 dB，這是優(yōu)化LDO電源抑制能力的基本前提。通過FWC、零極點追蹤補償改善LDO的PSR與穩(wěn)定度，在驅動0.2 mA的負載電流時，PSR為-85 dB@DC，而相位裕度在負載范圍內均大于60度，該性能可適用于對電源性能要求較高的模塊。
參考文獻
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關鍵字：電壓無功功率控制；九區(qū)圖；人工神經網絡
電壓是衡量電能質量的主要指標，電壓穩(wěn)定是整個電力系統穩(wěn)定的一個重要方面。電壓的穩(wěn)定和質量對于終端用戶是非常重要的，而對于負載端的安全和經濟運行也有著至關重要的意義。
電力系統中的電壓與無功功率的狀況密切相關。無功功率從電源端經線路和電壓器向負荷端輸送，要產生電壓損耗。高壓線路和變壓器的電壓損耗主要取決于無功功率。輸送的距離越遠，中間環(huán)節(jié)越多，引起的電壓降也就越大，負荷端的電壓也就越低。合理配置無功電源，使無功功率就衡，不僅可以提高電壓水平，而且可以減少電網中有功功率的損耗。我國電網結構不夠合理，一些地區(qū)在電網發(fā)展過程中無功設備配備不足，使得局部地區(qū)在負荷增大后無功功率明顯不足，造成局部電網較長時間處于低電壓水平運行。另外，隨著現代電網的發(fā)展，大容量機組直接接入超高壓電網，使超高壓電網內無功過剩。城市供電網的迅速發(fā)展由于電纜數量增加使得充電功率增大。當電力系統不正常運行時，大容量發(fā)電機組或超高壓輸電線路退出運行，又會使部分超高壓線路符合過重而使無功出力嚴重不足。這些問題的存在對用戶的電壓質量、系統的輸電能力、電能損耗及安全、經濟等方面產生不良影響。
1 電壓無功功率控制方法與現狀分析
充分開用各種調壓手段和無功電源的補償作用，實現電壓無功綜合控制對于提高電壓合格率和降低網損有很大的作用，能帶來經濟效益和社會效益。目前實現電壓和無功功率的綜合控制有全網電壓無功功率優(yōu)化和以變電站為單位的局部區(qū)域化兩種方法。全網電壓無功功率優(yōu)化是從整個電網考慮，根據電網的潮流分布，確定電網的運行方式，并合理進行無功電源的調度和配置，減少無功功率在電網中的流動。從理論上講，通過電網調度中心實施全網電壓、無功功率綜合控制是最合理的方法，但限于我國目前電力系統的自動化較低，實現全系統的電壓、無功功率控制困難較大，目前主要是以變電站為單位自動調節(jié)電壓和無功功率，就地平衡。
變電站電壓無功功率控制主要是采用有載調壓變壓器和補償并聯電容器組，通過調節(jié)有載調壓變壓器分接頭和投切并聯電容器組來實現調節(jié)電壓和無功平衡。但是在電壓、無功功率雙參數需要調節(jié)的情況下，考人工調節(jié)往往難以做到準確判斷和及時調節(jié)，人工調節(jié)不僅增加了運行人員的勞動強度，而且不能充分利用無功電源設備的補償作用和保證電壓合格率。因此，如何實現變電站電壓、無功功率的自動控制是一個值得研究的問題。
2 傳統的九區(qū)圖法
傳統的九區(qū)圖法是固定電壓和無功功率邊界特性分割區(qū)的綜合控制策略。根據母線電壓和無功功率的運行情況分為九個區(qū)域，在不同的區(qū)域采取不同的控制對策，綜合利用調節(jié)有載調壓變壓器分接頭和投切并聯電容器組兩種手段，將母線電壓和無功功率控制在各自的允許范圍之內。該方法綜合考慮電壓和無功功率，是目前采用最多的控制方法，但在某些情況下也存在工作過于頻繁的問題，在有些情況下甚至會引起振蕩。因此，如何盡量減少工作次數是該方法要解決的主要問題。
3 基于人工神經網絡的電壓無功功率調節(jié)
人工神經網絡有集體運算和自適應學習的能力，具有預測性、指導性和靈活性的特點，能大大減少有載調壓變壓器分接頭調節(jié)次數，合適的網絡結構能夠逼近任何一種非線性系統。基于人工神經網絡的、將無功功率和優(yōu)化決策相結合的電壓無功功率綜合只能控制方法，通過對電壓、無功功率進行預測來減少工作次數。該方法根據歷史數據，應用人工神經元網絡對無功負荷進行預測，然后將預測結果連同當前的母線電壓、無功功率、功率因素等經模糊化后作為決策人工神經網絡的輸入，該決策人工神經網絡的輸出即為調節(jié)動作的策略，該方法實際上已經脫離了九區(qū)圖的范疇，計算復雜、對硬件要求較高，而且其動作是否合理還依賴于對人工神經網絡進行訓練工作的成功與否。
4 九區(qū)圖法和人工神經網絡相結合的控制策略
傳統的九區(qū)圖法的控制策略是基于固定的電壓無功上、下限而沒有考慮無功調節(jié)對電壓的影響及其協調關系，用于運算分析的信號有分散性、隨機性等特點，這就造成了該方法具有控制策略的盲目和不確定性，實際表現為在九區(qū)圖的某些邊界區(qū)域，設備會頻繁調節(jié)。
當運行點在圖中的9區(qū)時，由于它接近電壓上限區(qū)，根據該區(qū)的傳統控制規(guī)則“投電容器”，則有可能出現圖中所表示的三種結果。結果①是運行點進入了0區(qū)，說明這次控制成功。結果②和結果③是運行點進入了1區(qū)或2區(qū)，人為地增加了電壓的不合格率，并且它又會引起變壓器分接頭下調或切除電容器，從而造成設備的頻繁動作。因此在9區(qū)內有兩種控制方式：一是直接投電容器；二是下調變壓器分接頭降壓，再投電容器。類似的情況還有可能出現在10區(qū)。
當運行點在圖中的11區(qū)時，由于它接近無功下限區(qū)，根據該區(qū)的傳統控制規(guī)則“調變壓器分接頭降壓”，則也有可能出現在圖中所描述的三種結果。結果④是運行點進入了0區(qū)，說明這次控制成功。結果⑤和結果⑥是運行點進入7區(qū)或8區(qū)，它又會引起變壓器分接頭下調或切除電容器。因此在11區(qū)內也有兩種控制方式：一是直接調變壓器分接頭降壓；二是先切電容器使運行點原理無功下限，若電壓還是越上限則再調變壓器分接頭降壓。類似的情況還有可能出現在12區(qū)。
因此，電力系統運行在9，10，11，12區(qū)時，應該考慮采用哪種控制方式以最小次數的動作達到預期效果。由于實時系統電壓、有功負荷和無功負荷之間的關系存在隨機性、非線性的特點，而人工神經網絡具有很強的非線性逼近能力、聯想記憶能力功能，在九區(qū)圖的9，10，11，12區(qū)預測變壓器分接頭調節(jié)或電容器投切后的變壓無功，決定采用何種控制方式，以得到最佳控制效果。在除9～12區(qū)的其他區(qū)域內可采用傳統的控制策略。這種結合人工神經網絡的九區(qū)圖法控制策略，能夠在保證電壓合格率有線、無功功率基本平衡的原則下，盡量減少調節(jié)投切設備的動作次數。
5 小結
基于九區(qū)圖和人工神經網絡相結合的策略依據給定合理的電壓無功功率上下限值和比較準確的人工神經網絡的預測，能得到極好的控制效果，既考慮了對受控變壓器目標側母線電壓和高壓側無功功率的最優(yōu)變化曲線的跟蹤，又估計了減少變壓器分接頭動作次數的要求。
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關鍵詞:電能計量 安裝工程 技術分析
中圖分類號:TM933 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(a)-0129-01
1 電能計量裝置發(fā)生計量偏差的原因分析
電能計量裝置的安裝質量和配置的準確性與否,直接影響到電量的貿易結算,對于用戶和供電公司的經濟利益將產生影響,因此在實際的電能計量裝置安裝中,必須要杜絕由于安裝問題而產生的電能計量偏差問題。總的說來,影響電能計量裝置使之產生計量誤差的主要因素有以下幾個方面。
1.1 電能表的基本誤差
由于電能表內部目前普遍都是采用電流計量原理,而電流計量的敏感元件由于制造工藝及制造精度的限制,不可避免的存在著一定的誤差,因此電能計量裝置中的電能表本身的誤差是造成電能計量發(fā)生偏差的重要因素。能夠引起電能表對電能計量發(fā)生誤差的因素,主要包含以下兩個方面。
(1)電能表精度選用不當,如采用寬負荷電能表計量長期低負荷運行的電流互感器,則會導致電能計量發(fā)生誤差。
(2)電能表接線不當,如采用三相三線電能表去測量三相四線電能,也會發(fā)生計量誤差。
1.2 互感器的合成誤差
在實際的電網測量中,電壓和電流不可能一直是恒定不變的,必然會發(fā)生壓變和流變,而電流互感器和電壓互感器都是利用電磁感應原理制成的,在電磁感應的過程中不可避免的會產生磁滯效應,由此導致鐵損、銅損等,使得電壓互感器和電流互感器在實現電氣隔離和電壓、電流的放大縮小的同時產生誤差,這就是電壓互感器和電流互感器的合成誤差,之所以稱作是合成誤差,是因為其誤差由多種因素疊加而成,如互感器的比差、角差等等。
1.3 二次回路的壓降誤差
電能的計量,主要依賴于二次回路連接線的測定,當電壓供給不穩(wěn)定的時候,一次回路高壓側會發(fā)生電壓波動和電流脈動的現象,甚至會發(fā)生尖峰電壓擾動擊穿保護電路或者保護元件的現象,因此一旦一次電路發(fā)生擾動,二次回路就會發(fā)生壓降波動,壓降波動作用到電流互感器以及相關的電能計量元件上,體現出來的就是由于二次壓降所引發(fā)的電能計量偏差。
2 電能計量裝置安裝的技術問題探討
(1)安裝技術分析。
①安裝條件。
對于電能計量裝置的安裝,首先要確定安裝的周圍環(huán)境清潔,沒有灰塵,環(huán)境中沒有明顯的熱源,若有,則電能計量裝置應距離熱源至少1m,這是出于對電能計量裝置安全防護需求而考慮的;同時環(huán)境中不應含有腐蝕性氣體,空氣不能過于潮濕;其次,電能表的安裝應該距離地面一定高度,尤其是居民用電電能表,一般不應低于1.8m,且電能表安裝必須垂直安裝;最后,為了實現后期的維護維修、周期檢定,電能表與電流互感器之間的連接線應該設置接線盒,以方便后期帶負荷操作。
②接線方式。
對于電能計量裝置的接線,主要考慮三個方面。
第一,電能表的輸入端子和輸出端子,如互感器需要區(qū)分正負極性的端子,接線一定要注意區(qū)分極性;第二,對于地線的聯接,不僅要確保所有的地線都接地,同時還應該讓電氣裝置的外殼也要接地,防止因為雷電等災害損壞電能計量裝置;第三,對于電能表和電流互感器之間的連接線,如果采用兩只電流互感器,則二次繞組與電能表之間必須采用4線連接,如果采用三只電流互感器,則二次繞組與電能表之間必須采用6線連接,不得采用簡化的單線連接或者雙線連接。
③安裝的技術步驟。
在實際的電能計量裝置的安裝中,可以按照如下的技術步驟實施。
Step1:首先合理計量裝置配置準確度級別,根據用戶使用電能量級大小和準確度級別需求,從I類至V類中合理選定電能計量裝置的配置級別。Step2:合理選擇導線截面積,根據電能計量的電流大小,合理選擇導線截面積,確保電能計量裝置運行的安全可靠;Step3:安裝時要先認準相線和中性線,并注意互感器的極性,三相電能表要注意按正相序接入;Step4:按照電能表、一次繞組接線、二次繞組接線、電流互感器、電壓互感器的順序,依次對上述各電氣單元接線,接線時要注意區(qū)分輸入端子和輸出端子,或者注意區(qū)分正負極性;接線結束用電筆和萬能表檢測一次,確保沒有發(fā)生錯誤接線的現象;Step5:接線結束檢查電能表等裝置的電氣螺絲是否擰緊,按照電氣施工圖從頭到尾徹查一遍,最后完成電能計量裝置的安裝,確保流變二次回路不能開路、壓變二次回路不能短路。Step6:最后需要對電能表、接線盒和計量箱（柜）加裝封印,以確保計量裝置的安全和防止隨意被人打開及拆卸。
(2)安裝完送電前的檢查注意事項。
電能計量裝置安裝結束,在送電之前以免發(fā)生短路或者其他不該發(fā)生的事故,可以從以下幾個方面進行檢查。
①檢查電壓互感器、電流互感器、電能表的安裝是否牢固,螺絲是否擰緊,安全距離是否留足等;②檢查所有需要區(qū)分極性的接線裝置,注意區(qū)分一次繞組、二次繞組接線的正負極性之分,以及電能表的輸入端子和輸出端子的區(qū)分;③檢查地線連接是否完備,很多設備不僅有地線需要連接,有些設備還要求其外殼也要接地,因此送電前一定要注意檢查;④將相關電能計量裝置的起始碼和資料信息抄錄下來,以供后期對電能計量誤差的核算、追補電量和檢測;⑤檢查電能表的安裝是否緊固,避免由于松動而發(fā)生電能計量偏差;同時還要檢查電能表的接線盒內螺絲是否全部旋緊,確保其線頭不外露。
(3)安裝完送電后的檢查注意事項。
①送電后,用電筆檢測地線端子以及相關裝置的外殼,看是否存在電壓,若存在電壓,則應立即斷電,并詳細檢查原因;②送電后檢查電壓值、電流值以及相序是否正確,檢查電能表運行是否正常,輪顯內容是否正確,檢查電流互感器、電壓互感器相應保護端子是否帶電等;③結合電力施工圖紙,重點檢查電能計量裝置的接線、保護元件的帶電工作狀態(tài),確保電能計量裝置的運行穩(wěn)定可靠。
3 結語
本論文就詳細探討了電能計量產生偏差的原因,并有針對性的給出了若干具體的安裝技術對策,相信對于電能計量安裝的技術人員具有很好的指導借鑒意義。當然,本論文對于電能計量裝置安裝在技術方面的探討也只是一次粗淺的嘗試,更多的技術問題還有待于廣大電力工作人員的共同努力,才能夠最終實現電能計量裝置安裝的準確性和精確性,進而提高電能計量裝置運行的可靠性。
參考文獻
每年5月，由顯示協會(SID)組織的世界規(guī)模的顯示技術討論會與展覽會在美國西海岸的一個城市舉行，今年的第45屆SID年會在美國加州長灘(Long Beach)會議中心舉行。會議共收到論文摘要702篇，其中有489篇入選本屆討論會。489篇論文中有279篇在67場專題報告會中口述，其余210篇于5月23號下午集中在一個大廳中，以張貼形式發(fā)表，作者與讀者進行面對面討論。令人鼓舞的是全部論文中有24％的作者是學生。提交論文的國家和地區(qū)數為2l，論文數分布如下：韓國23％，美國22％，日本19％，臺灣地區(qū)16％，德國4％，我國大陸地區(qū)在會上發(fā)表的論文數為4篇。
這次論文報告會共舉行了67場，按專題區(qū)分分布如下：LCD 22場；OLED 12場；顯示器件制造工藝5場；PDP4場；顯示電子學4場；背光源4場；投影顯示3場；FED 2場，三維顯示2場；標準與計量2場，醫(yī)用顯示2場；電子紙2場；其它專題各1場(共13場)。
可見，LCD、OLED是這次報告會與展覽會的主角，由于LCD、PDP、OLED已有專文報導，這兒只從FED這一個側面進行介紹。
FED是利用高電場將電子從發(fā)射微尖或微間隙中拉出來，電子進入真空后，被加速，轟擊熒光粉發(fā)光，被認為是下一代的平板顯示器。由于生產成本偏高，目前尚未能如CRT、LCD進入大眾娛樂行業(yè)，而只局限在軍用、醫(yī)用、車載或特殊工業(yè)用，但是從本次SID大會上可以見到一些可喜的動向。
FED的基礎工藝與特點
FED的基礎工藝有三大部分：
(1)真空工藝：包括真空包裝，上、下玻璃板間的支撐、吸氣劑、表面處理、真空封接材料。
(2)光電子、半導體工藝：包括熒光粉，熒光粉的涂敷，保護熒光粉不受離子轟擊的膜層。
(3)微、納米制造工藝：包括場發(fā)射陣列、電極結構形成，聚焦電極、場發(fā)射控制，防止放電的結構。
字符或小點陣顯示，可采用低電壓熒光粉，這時極間間隙約0.2mm，已證明FED在低電壓工作下，壽命足夠；對于全彩色顯示FED，為了獲得足夠的亮度與壽命，工作電壓約3kV，為了保證色純，需增加聚焦電極。
與CRT-TV、PDP-TV、LCD-TV相比，FED－TV的功耗是最小的。所以FED具有薄平板(厚度約2～3mm)、自發(fā)光、無圖像畸變、大視角(約170°)、快響應，低功耗的特點。
Spindt型微發(fā)射FED的生產已初具規(guī)模
Spindt型FED厚度為2～3mm，陰極、門電極和聚焦極由鈮(Nb)制成，發(fā)射微尖材料為鉬(Mo)，陽極材料為鋁(A1)。如圖3所示。
3英寸彩色FED的屏尺寸為30x70mm、像素數為1 84x80xRGB，亮度為600cd／m2、功率為4W，用于汽車發(fā)動機顯示器。經過23000h使用后，鉬微尖完好如初。進一步減小門極開口直徑，可獲得更大的電流密度或降低驅動電壓；采用新型發(fā)藍光熒光粉AIN:Eu后，與常用發(fā)藍光熒光粉Y2SiO3:Ge相比較，色域更寬，老化壽命可增加一個數量級。對于Y2SiO3:Ge熒光粉轟擊電荷量累計達到120C／cm2時，亮度已降為初始值的50％，而對于AIN:Eu，這個值為1200C／cm2(C是庫侖)。
Spindt型FED最適合中、小型顯示屏，單色FED已進入市場，全彩色型FED已開始啟動大生產。
26英寸納米Spindt型FED現身展覽會
在展覽會上，Field Emissinon Technologies公司展出了26英寸的彩色的Spindt型的FED屏，與并列的LCD相比，呈現了優(yōu)越的動態(tài)圖像特性。該公司的資料報導，19.2英寸納米量級Spindt型彩色FED原型的指標如下：
屏尺寸 391293.76mm
分辨率 1280960(點)，節(jié)距0.306mm
亮度400cd／m2
對比度 大于20000:1
顯示器尺寸 500(寬)350(高)55(厚)mm
納米Spindt型FED的特點是微尖為納米量級，可以用類似TFT工藝制造高密度微尖陣列，使得每個像素中包含有上萬個納米微尖。
碳納米管(CNT)場致發(fā)射顯示CNT-FED)屏的均勻性獲最大突破
碳納米管以其優(yōu)異的場致發(fā)射特性和可以用較簡單工藝制造大尺寸發(fā)射陣列，特別適于用制造大尺寸FED顯示屏，但由于均勻性的限制，一直未能進入高質量圖像顯示市場。
法國研究人員采用將觸媒體層光刻成所需的圖案，在其上生長出CNT。每個溝道寬121μm，間距25μm，每個溝道中有10個4.5μm×4.6μm觸媒生長點。20個溝道組成一個子像素，所以每個子像素中含有200個觸媒生長點，每個彩色像素中含有600個觸媒生長點。
每個觸媒生長點與其上的門極孔用自對中工藝形成，如圖6所示：將光刻膠涂在門電極金屬層上，光刻出沉積觸媒點的小孔(1)；將金屬層、絕緣層光刻穿透，直至陰極層(2)；通過門電極孔將觸媒沉積在陰極上(3)I除去光刻膠(4)，之后便可以在觸媒點上生長CNT了。
已制出6英寸的試驗屏，將來的目標是生產分辨率為1920×1080，可顯示全彩色HDTV圖像的52英寸寬屏FED-TV
6英寸試驗屏的性能指標如下：
像數尺寸：3200mm×600mm
每個像素中包含的發(fā)射點數：600
灰度等極：256
占空比：1／312.5
陽極電壓／極間間隙：4kV／1mm
峰值電流密度：4.5mA／cm2
短程不均勻性：白場下為3％
顯示流明效率(帶黑矩陣)：3.11m／W
峰值亮度(不帶中性濾光片)：白場下600cd／m2
主要工藝特點為：
(1)保持極間距為1mm情況下，將陽極電壓從3kV提高到4kV，以獲得為顯示HDTV圖像所需的發(fā)射電流密度。陽極電壓提高后容易發(fā)生電擊穿。容易發(fā)生電擊穿的地方是真空封接邊緣，將陽極高壓面積縮小到成像區(qū)，這樣可使高壓區(qū)遠離不齊的封接邊緣；另一個措施是在陰極絕緣面上涂一層電阻層，以避免由于充電而導致電擊穿。
(2)陰極發(fā)射電流密度的短程不均勻性在峰值電流密度6mA／cm2情況下為3％。商品CRT屏和LCD屏的短程不均勻性分別為2％和3.5％，所以CNT-FED屏的亮度短程均勻性已達到顯示高質量圖像的要求。
以上成就預示著CNT-FED作為下一代低價位高顯示質量屏是具有很大發(fā)展?jié)摿Φ摹?/p>
表面電子傳導場致發(fā)射顯示(SED)屏正等待東山再起
由佳能公司與東芝公司聯合開發(fā)的SED顯示器在2005年SID展覽會上再次現身后，曾引起世人的注目，佳能與東芝并宣布準備組廠生產。但是在LCD大屏顯示器的性價比一再提高的外界壓力下，生產日期一再延后。2006年再次宣布將于2007年1季度投產55英寸SED。由于發(fā)生了與美國公司專利糾紛，雖然勝訴，但是限制其SED只能在日本銷售，所以佳能近日宣布無限期推遲55英寸SED生產日期。
表面電子傳導場致發(fā)射顯示(SED)的基本原理是在電極間形成一系列納米量級的微間隙，從而只要在極間施加幾十伏電壓，便可引起顯著的場致發(fā)射。
關鍵詞：閥控式鉛酸蓄電池，運行，維護
1、引言
蓄電池是變電所直流系統的重要組成部分，負責在交流停電的情況下對全所自動裝置、遠動裝置、繼電保護等設備提供穩(wěn)定的直流工作電源，閥控式密封鉛酸蓄電池具有壽命長、自放電率低、容量充足、工作溫度范圍寬、無需補水維護等特點，目前在變電所中得到了廣泛的運用。
2、閥控式密封鉛酸蓄電池的工作原理
蓄電池的負極為海綿狀金屬鉛，正極為二氧化鉛，電解質硫酸參與電池內的導電和電化學反應。
正極反應：
PbSO4+2H2OPbO2+H2SO4+2H++2e
負極反應：
PbSO4+2H++2ePb+H2SO4
電池總反應：
2PbSO4+2H2OPbO2+H2SO4+2H++2e+Pb
充電時將電能轉變成化學能儲存起來，放電時將化學能轉變成電能釋放出去。放電時正負極板有效物質變成硫酸鉛，使電池內硫酸含量減少；充電時正負極板有分別轉化成二氧化鉛和海綿狀金屬鉛，釋放出硫酸，使電池內硫酸含量增加。
電池在充電過程中和充電終止時會出現水被電解的現象，正極析出氧氣，負極析出氫氣，由于電池采用免維護極板，使氫氣析出時電位升高，加上反應區(qū)域和反應速度不同，使正極析出氧氣先于負極析出氫氣。
正極電解水反應：
2H2O→O2+2H++2e
氧氣通過隔板通道或頂部到達負極進行化學反應
2Pb+2H2SO4+O2→2PbSO4+2H2O
負極被氧化成硫酸鉛，經過充電又變成海綿狀鉛
PbSO4+H++2e→Pb+HSO4-
由于閥控式電池結構使電池內部保留一定部分壓力和氣體，保證上述反應循環(huán)進行，同時也抑制負極氫氣的析出，控制了電池內水分的消失。
3、閥控式密封鉛酸蓄電池的運行及維護
盡管鉛酸蓄電池運行中不需加酸加水，但是，其對電壓和溫度的敏感性，良好的維護和監(jiān)測仍然是非常重要的。
3.1浮充電
鉛酸蓄電池經過初次均勻充電后，即可轉入正常的浮動充電運行，浮動充電一般采用恒壓限流充電方式，開始限制電流0.1CA不變，電壓不斷上升，最后穩(wěn)定在2.275V/單格時，開始恒壓浮充，充電末期，電流減少并穩(wěn)定在一定數值，以滿足電池的自放電損失，有效地控制電池中水的消耗。
3.2均衡充電
長期浮充運行，電池極板的活性物質很易硫化，當活性物質越來越少時，電池的放電能力也越來越差。另外，深度放電或長期浮充時，單體電池的電壓和容量也有可能出現不平衡現象，使部分電池長期處于充電不足狀態(tài)，放電能力不斷下降。畢業(yè)論文。
因此，浮充運行的蓄電池，每3個月應自動或手動進行一次均充性活化充電，確保電池的放電能力和使用壽命，同時檢查蓄電池端電壓和電池組總電壓是否合格，蓄電池是否破裂、漏液，溫度是否過高，并用濕抹布清掃蓄電池上的灰塵。
均衡充電的充電電壓為2.35-2.4V/單格，充電18-24小時后必須轉入浮充，否則將對電池過充電，影響電池壽命。
3.3核對性充放電
除了均衡充電活化維護外，蓄電池每年還需進行一次核對性充放電，以檢查電池組的實際容量。
進行核對性充放電時，一般采用一組蓄電池運行，另一組充放電，為了保證設備在事故狀態(tài)下電源可靠，兩組蓄電池嚴禁同時放電，可考慮按以下流程進行：
（1）保證運行的蓄電池組可靠運行。
（2）斷開需放電的蓄電池組充電開關及電池回路開關。
（3）確認放電開關在斷開位置，將蓄電池組外接放電裝置；按圖1連接好。
圖1
（4）記錄電池放電前初始數據（電池組電壓、單節(jié)電池電壓、溫度）。
（5）合上放電開關，開始放電。
（6）以0.1CA放電，觀察蓄電池放電電流，每隔1小時測量一次蓄電池組電壓和單體蓄電池電壓。當有單體蓄電池的電壓低于10.5V（單體12V的蓄電池），應停止放電，檢查此只蓄電池。
（7）放電至整組電池容量的70％后斷開放電開關停止放電，斷開放電開關，拆除放電線等。
（8）將電池靜置30分鐘，合上蓄電池充電開關, 轉入充電。對于開關模塊式直流電源裝置，在監(jiān)控器觸摸屏上進行相應操作，使之轉為充電狀態(tài)，充電機開始對蓄電池進行充電，無需人工干預。
（9）若放電容量達到額定容量，容量試驗即可結束，若達不到額定容量，按以上步驟再放、充一個循環(huán)。如果放電容量仍達不到額定容量，但不低于額定容量的60%，蓄電池可繼續(xù)運行，否則，更換蓄電池。
3.5注意事項
（1）浮動充電是維持變電所運行的主要方式，時間長，充電電流小，值班人員在每天交接班巡視時應認真觀察，確認蓄電池浮充回路及浮充電壓是否在良好狀態(tài)下運行。
（2）如交流停電時間超過20分鐘（智能型充電裝置以廠家設定值為準），按均充性活化步驟進行補充充電，均充結束后恢復到浮充運行，20分鐘以下時，直接由浮充電壓啟動運行。由浮充機啟動運行時，初充電電流較大，可不限制在0.1CA以內，經過一段時間后電流會降低到一個很低值。
（3）當電池過放電（放電容量為額定容量的1.5-2倍）時，充電時間會比正常時長的多。而且，由于過放電，電池內阻增大，充電初期電流很小，經過30分鐘，克服內阻影響后，電流就會很快增大，恢復正常充電特性。因此，充電時應加以注意，防止電池長期處于充電不足狀態(tài)。
（4）充放電時，操作人員必須戴橡膠手套和橡膠鞋，使用帶絕緣把手的工具；嚴禁把工具或金屬物品丟棄在電池上，或是把物體放入通風格柵或通風孔中。
（5）測量電池電壓和擰緊螺絲、螺母時，應使用連結牢靠的引線和絕緣良好的工具，嚴禁蓄電池正、負極短路，以防燒傷和引起蓄電池爆炸。畢業(yè)論文。
（6）電池的使用容許溫度是-15~50℃，運行最佳溫度是5~35℃。畢業(yè)論文。如果電池在高溫下使用，會縮短壽命，在低溫時，會使容量降低。
4、結語
對鉛酸蓄電池進行合理的維護，可有效地保證蓄電池的容量、延長其使用壽命，滿流停電情況下直流電源的可靠供給，確保供電系統安全運行。
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【關鍵詞】太陽能；光伏發(fā)電；孤島效應檢測
1.前言
能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要基礎。世界能源以化石能源為主的結構特征，使得世界上的化石能源越來越少，甚至走向枯竭，而且化石能源應用過程中會產生比較多的污染，這些問題都一直困擾著人們。作為能源主體的化石能源如煤炭、石油、天然氣等是不可再生能源，這就表明了終有一天這些能源會用光用盡的。這種狀況更加劇了人們對不可再生能源走向枯竭的危機感。在這種情況下新能源的開發(fā)已經成為了迫在眉睫的事情。目前，人們已經找到了多種清潔能源，比如太陽能、風能、核能、潮汐能能等，其中太陽能以其清潔、限制性小、可再生等優(yōu)點得到了人們的廣泛的關注。太陽能的利用形式主要有光熱利用、光伏發(fā)電利用和光化學轉換三種形式，但光熱和光化學轉化具有很大的局限性，而太陽能光伏發(fā)電是以電能為最終輸出形式的，在通用性和可存儲性上的優(yōu)勢比較明顯。
太陽能光伏發(fā)電在并網過程中存在著一定的問題，就是所謂的孤島效應。在分布式光伏發(fā)電定義中，孤島效應是指當電網的部分線路因故障或維修而停電時，停電線路所連的并網發(fā)電裝置沒能及時的檢測到電網停電而繼續(xù)向周圍負載供電，這種情況下并網發(fā)電裝置同周圍負載構成一個自給供電的孤島。孤島效應會對電網負載、用戶及工作人員造成不必要的傷害，所以我們要及時判斷孤島效應，減小孤島效應的危害。
2.孤島效應檢測方法
在研究孤島效應檢測的過程中，主要有兩種方法，一種是被動式孤島效應檢測法，一種是主動式孤島效應檢測法。被動式孤島檢測方法通過監(jiān)控公共點電壓等參數變化來識別孤島效應的，實現方式簡單，成本較低，但檢測盲區(qū)較大。主動式孤島檢測方法對系統施加一定擾動，使孤島狀態(tài)能通過參數變化反應出來而得到辨識，大大減小了孤島檢測的盲區(qū)，但實現方式復雜，容易對電網電能質量產生不良影響。
2.1被動式孤島效應檢測
被動式孤島檢測方法可以分為過/欠電壓檢測法，過/欠頻率檢測法，電壓相位突變法，電壓諧波檢測法，下面就對這些方法進行簡單的介紹。
過/欠電壓檢測法和過/欠頻率檢測法是檢測公共耦合點處的電壓，如果其電壓幅值或頻率超出了正常工作范圍，就立刻停止發(fā)電系統的工作。當分布式發(fā)電系統與電網處于運行狀態(tài)時，負載消耗的功率是電網輸出功率與分布式發(fā)電系統輸出的功率之和，公共耦合點的電壓由電網決定。當電網斷開時，如果分布式系統的有功功率和負載的有功功率不匹配，公共耦合點的電壓就會發(fā)生變化，當超出了正常的范圍時，孤島效應就會被檢測出來。但是，當分布式系統的有功功率和負載的有功功率匹配時，電壓的幅值和頻率都不會又太大的波動，這時孤島效應就沒有辦法檢測出來了。
電壓相位突變法是通過檢測逆變器輸出電流和分布式系統輸出電壓之間的相位差來檢測孤島效應的。通過并網發(fā)電系統和電網系統的工作原理我們知道，光伏發(fā)電系統可以通過調節(jié)逆變器使輸出電壓與電網一致，但當孤島效應發(fā)生時，電網與負載斷開，由于負載阻抗角的作用，會使分布式系統的相位發(fā)生突變，超過正常范圍的時候，孤島效應就可以被檢測出來。但是，相位差不會導致錯誤動作的閾值很難確定，因為某些負載（尤其是電動機）啟動時，經常引起瞬時相位突變，如果閾值選擇過低，就會引起誤動作，如果閾值選擇過高，當負載的阻抗角較小時，檢測就會失敗。
電壓諧波檢測法是通過檢測公共點處電壓的總諧波失真程度來檢測孤島效應的。當系統處于正常運行狀態(tài)時，逆變器產生的諧波電流流入的是一個低阻抗電網，這些小的諧波電流與低值的電網阻抗在耦合處的電壓響應僅含有非常小的諧波。然而，當系統處于孤島運行狀態(tài)時，由于負載中存在非線性負載，這些非線性負荷的電壓響應在電流諧波的激勵下將會出現高度失真，通常為三次諧波，當諧波超過正常范圍時，孤島效應就被檢測出來了。但是，同上種方法一樣，這種方法的閾值也很難確定，錯誤的閾值選擇會使孤島效應的檢測不夠準確。
2.2主動式孤島效應檢測
主動式孤島檢測方法主要分為主動移頻檢測方法，主動移相檢測方法，電壓正反饋式孤島效應檢測方法。
主動移頻檢測法是通過不斷在輸出端加一個頻率擾動，這個擾動不能太大，否則會引起電能質量的下降，當大電網沒有斷電時，這個小的擾動會由大電網糾正過來，對負載的供應的電能并沒有太大的影響，但是一旦電網斷電，頻率擾動就會迅速積累，能夠很快的超過閾值，孤島效應就能被檢測出來。對于純阻性和感性負載，主動移頻檢測法是沒有檢測盲區(qū)的，但是對于容性負載，電壓將與電流同頻但滯后于電流一定相位角，對頻率施加的擾動會被負載相位角抵消了一部分。如果兩者正好相抵，則相鄰周期間電壓過零時間間隔不發(fā)生變化，頻率不會偏移，孤島檢測失敗。
主動移相式孤島檢測方法是一種高效的主動式孤島檢測方法，其原理是通過對輸出電能相位施加一個小擾動，在與大電網沒有斷電時，電網能強制的將這個擾動糾正過來，使耦合點的電壓不受擾動的影響，但是一旦與電網脫離，相位擾動就會迅速疊加，直至超過閾值范圍，孤島效應就被檢測出來了。該類方法與移頻法一樣有實現簡單、孤島識別率高等優(yōu)點，也有類似的弱點，即隨著負載品質因數增加，孤島檢測的能力降低。
電壓正反饋式孤島檢測技術的工作機理是動態(tài)地修改電流給定的幅值，一旦發(fā)現公共點電壓偏離閾值，就對電流給定的幅值作同向修改，使電壓的改變在原方向上進一步增強，直到超出正常范圍而判斷孤島。電壓正反饋式檢測法通過檢測電流的波動給定一個反饋系數，反饋系數的大小與負載阻抗的大小相關，與阻抗的性質無關，但是這種檢測方法卻只適用于小功率負載（及小容量逆變器），不能適用于大功率負載（及大功率逆變器）。
被動式孤島檢測方法通過被動地檢測電壓、電流等電量的異常變化來檢測孤島，是一種“環(huán)境友好型”孤島檢測方式，但有一定的檢測盲區(qū)；主動式孤島檢測方法通過人為添加擾動并監(jiān)測電壓、頻率等電量的變化來檢測孤島，檢測更準確有效，但容易“污染”電網。
2.3展望
太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源，隨著人們利用太陽能的技術的發(fā)展和成熟，太陽能必將成為解決人類能源問題的重要方法之一。我們有理由相信，在不久的將來，隨著孤島效應檢測技術的進步，分布式并網光伏發(fā)電必將有更為廣泛的應用。 [科]
【參考文獻】
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