谷鹏-超高压电力设备状态感知装置的长间隙无线供能系统研发

来源:中国电机工程学会  发布时间:2024-06-18

谷鹏,东北大学信息科学与工程学院电气工程系专任教师,博士。长期从事无线电能传输技术及其在电力系统中应用的相关工作。

依托项目名称:超高压电力设备状态感知装置的长间隙无线供能系统研发

个人简介:

谷鹏,东北大学信息科学与工程学院电气工程系专任教师,博士。长期从事无线电能传输技术及其在电力系统中应用的相关工作。

为推进电力系统的数字化进程,更多的监测与感知设备将被置于智慧变电站的高电位点处。针对上述装置的供能问题,提出了长气隙无线电能传输解决方案。其中,提出了鼠笼型磁耦合结构、提出了基于等效谐振网络的系统架构、提出了分布式补偿方法、提出了铁氧体磁力天线屏蔽方案。上述研究提升了长气隙无线电能传输系统的效率,增强了系统参数设计的自由度,降低了电磁干扰,并首次将无线电能传输技术应用于220kV及以上电压等级的长气隙绝缘距离领域。

依托上述研究内容,发表SCI/EI检索论文数十篇,其中以第一作者在IEEE Transactions on Industrial Electronics、IEEE Transactions on Power Electronics、中国电机工程学报等国际顶级期刊发表学术论文7篇。获得中国仪器仪表学会科技进步二等奖、哈尔滨工业大学优秀博士学位论文等学术奖励,主持一项中国博士后科学基金站前特别资助项目、国家自然科学基金项目。

依托项目简介:

项目名称:超高压电力设备状态感知装置的长间隙无线供能系统研发

关 键 词:无线电能传输,智能电网应用,磁耦合结构设计,效率提升,磁场重构

项目摘要:

为推进电力系统的数字化进程,更多的监测与感知设备将被置于智慧变电站的高电位点处。针对上述设备的供能问题,具有电气隔离、稳定可控等优势的无线电能传输方案被相继提出。然而,相关研究普遍存在着效率较低、系统级数过多等特点。为解决上述问题,本项目基于高压支柱绝缘子开展以下三方面的研究工作:为提升多级长气隙系统相邻两级间的耦合系数,建立并分析磁路优化模型,提出并设计基于分立式铁氧体磁桥的三维磁耦合结构;为提升谐振回路的品质因数,基于多层交错式线圈布置方式并针对层间电压分布规律,提出面向自感离散性差异线圈的分布式串联补偿方法;为改善级联型系统受到连接处金具在耦合削弱与涡流损耗两方面的不利影响,提出基于铁氧体磁芯的磁场重构方案,改善级联型高压绝缘设备-无线电能传输复合系统的电磁环境。本项目将完善长气隙弱耦合无线电能传输系统效率提升理论体系,研发超高压电力设备状态感知装置的新型长气隙无线供能系统。


图1作为中国电力科学研究院党员突击队成员参与特高压工程调试工作


图2 搭建完成长气隙无线电能传输系统样机


图3研究团队与到访外宾合影