目錄
前言
第1章 低壓電器智能化技術基本概念 1
1.1 概述 1
1.2 智能電網技術簡介 2
1.2.1 世界能源變革狀況簡述 2
1.2.2 我國智能電網建設簡介 6
1.2.3 能源互聯(lián)網的概念 8
1.2.4 堅強與智能是智能電網和能源互聯(lián)網發(fā)展的核心 9
1.3 智能電網與智能電器及其系統(tǒng)技術 10
1.3.1 電器的智能化技術概念 10
1.3.2 智能低壓電器是智能電網不可或缺的組成部分 12
1.3.3 智能電網將推動智能低壓電器技術快速發(fā)展 12
1.4 智能電器技術的“智能”與“系統(tǒng)”的概念 13
1.4.1 智能電器系統(tǒng)技術基本概念 13
1.4.2 智能低壓配用電系統(tǒng)與(智能)人體生理系統(tǒng) 17
1.4.3 系統(tǒng)動態(tài)平衡的概念 22
1.5 創(chuàng)新——智能電器技術發(fā)展的動力 23
1.5.1 智能電器及其系統(tǒng)技術發(fā)展的創(chuàng)新意識 23
1.5.2 新一代低壓電器技術與產品研究的重要方向——智能低壓電器系統(tǒng)研究 24
第2章 智能低壓控制電器關鍵技術研究 26
2.1 概述 26
2.2 零電流分斷控制技術原理 30
2.2.1 零電流分斷控制原理分析 30
2.2.2 智能控制交流接觸器零電流分斷控制方案 31
2.3 智能控制交流接觸器吸合動態(tài)過程研究 34
2.3.1 智能控制交流接觸器吸合過程動態(tài)分析 34
2.3.2 智能控制交流接觸器吸合動態(tài)過程的實驗研究 37
2.4 智能控制交流接觸器零電流分斷控制技術的研究 44
2.4.1 零電流分斷控制原理的實現(xiàn) 44
2.4.2 零電流分斷控制原理的實(試)驗研究 46
2.5 智能控制交流接觸器技術提升研究 53
2.5.1 智能控制交流接觸器零電流分斷控制技術問題分析 54
2.5.2 智能控制交流接觸器零電流分斷控制技術提升研究 54
2.5.3 三相分相式接觸器智能控制研究 59
2.5.4 自適應零電流分斷控制 62
2.5.5 基于低電壓電容的抗電壓跌落寬電壓智能控制交流接觸器控制技術 65
2.5.6 智能控制交流接觸器零電壓吸合控制技術 67
2.5.7 智能控制交流接觸器狀態(tài)檢測與故障診斷研究 68
2.5.8 智能控制交流接觸器技術——具有綜合智能化功能的交流接觸器技術的概念 69
2.6 智能(混合式)無弧控制技術 72
2.6.1 智能無弧控制交流接觸器技術 73
2.6.2 智能無弧控制直流接觸器技術 77
2.7 繼電器電子控制技術 80
2.7.1 汽車繼電器無弧通斷技術研究 80
2.7.2 基于磁保持繼電器的分相式智能控制交流接觸器技術 84
2.7.3 基于磁保持繼電器的分相式智能無弧控制交流接觸器技術 86
2.7.4 基于磁保持繼電器與二極管的分相式智能無弧控制交流接觸器 86
2.8 無涌流無弧智能無功補償集成控制技術研究 90
2.8.1 無功補償控制技術基本概念 90
2.8.2 無功補償智能控制復合開關系統(tǒng)電容投切仿真研究 91
2.8.3 無涌流投切的低壓復合開關式智能無功補償集成控制裝置設計 102
第3章 低壓電器智能保護關鍵技術研究 106
3.1 概述 106
3.1.1 短路故障智能保護關鍵技術研究 106
3.1.2 異步電動機智能保護技術 108
3.2 短路故障早期檢測技術研究 109
3.2.1 短路故障早期檢測技術概念 109
3.2.2 低壓配電系統(tǒng)模型及短路電流初步分析 110
3.2.3 小波分析在短路故障早期檢測中的應用研究 117
3.2.4 基于形態(tài)小波的短路故障早期檢測模型 144
3.3 短路電流及其峰值預測技術探索研究 150
3.3.1 基于短路電流峰值預測的低壓配電系統(tǒng)全選擇性保護技術概念 151
3.3.2 低壓系統(tǒng)短路故障建模及電流預測技術 152
3.4 基于定子繞組三維溫度場模型的異步電動機保護技術的研究 162
3.4.1 異步電動機保護技術基本概念 162
3.4.2 異步電動機定子繞組三維溫度分布的測試與分析 163
3.4.3 基于參數反計算的異步電動機定子全域三維溫度場模型的研究 174
3.4.4 基于三維溫度場仿真模型的異步電動機定子溫度分布虛擬測試研究 186
3.4.5 異步電動機定子繞組最高溫度保護模型研究 199
3.4.6 異步電動機定子繞組最高溫度保護技術分析 216
第4章 低壓電器系統(tǒng)智能技術研究 219
4.1 概述 219
4.2 低壓短路保護電器快速動作機構研究 221
4.2.1 渦流斥力機構仿真與分析 221
4.2.2 機構參數對渦流斥力影響規(guī)律的研究 226
4.3 具有短路分斷能力的智能集成交流接觸器思路與研究 232
4.3.1 具有短路分斷能力的(雙觸頭系統(tǒng))智能集成交流接觸器思路 232
4.3.2 具有短路分斷能力的(多觸頭系統(tǒng))智能分相式集成交流接觸器研究 233
4.4 智能全集成電器技術思路與研究 241
4.4.1 智能全集成電路技術簡介 241
4.4.2 智能全集成交流電器技術研究 242
4.4.3 智能分相式全集成交流電器技術思路 261
4.5 基于系統(tǒng)全選擇性保護的智能低壓配電控制與保護技術 262
4.5.1 低壓配電系統(tǒng)過電流選擇性保護技術的現(xiàn)狀 263
4.5.2 智能低壓配電系統(tǒng)的過電流系統(tǒng)選擇性保護技術 264
4.5.3 系統(tǒng)選擇性保護技術的概念 267
4.5.4 智能低壓配電協(xié)調控制與保護技術 267
第5章 低壓電器動態(tài)特性智能測試技術 269
5.1 概述 269
5.2 光機電電器智能動態(tài)特性測試技術 271
5.2.1 光機電電器智能動態(tài)測試裝置的研制 271
5.2.2 不同吸合/分斷相角下的動態(tài)特性曲線 283
5.2.3 基于軟測量的電磁電器動態(tài)過程測試技術 284
5.3 基于高速攝像機圖像測試與處理分析的電器二維智能動態(tài)測試技術 293
5.3.1 電器二維智能動態(tài)測試技術概念 293
5.3.2 基于高速攝像機圖像測試與處理分析的電器二維智能動態(tài)測試系統(tǒng)設計 294
5.3.3 圖像處理快速性研究 299
5.3.4 基于高速攝像機圖像測試與處理分析的智能控制交流接觸器動態(tài)過程測試 308
5.4 基于高速攝像機圖像測試與處理分析的智能控制交流接觸器動態(tài)過程的研究 312
5.4.1 智能控制交流接觸器二維動態(tài)過程測試簡介 312
5.4.2 智能控制交流接觸器的二維吸合分斷全過程動態(tài)測試分析 313
5.5 基于高速攝像機與光學系統(tǒng)圖像測試與處理分析的電器三維智能動態(tài)測試技術研究 318
5.5.1 電器三維智能動態(tài)測試技術概念 318
5.5.2 高速攝像機模型及攝像機標定 318
5.5.3 基于虛擬雙目視覺的電器三維智能動態(tài)測試研究 328
第6章 電器的人工智能設計技術 335
6.1 概述 335
6.2 低壓電器智能優(yōu)化設計技術 336
6.2.1 低壓電器虛擬設計中的仿真技術簡介 336
6.2.2 電磁場分析的有限單元法求解 341
6.2.3 基于ANSYS 和ADAMS 的智能控制交流接觸器動態(tài)過程分析 344
6.3 基于人工智能的低壓電器設計技術 357
6.3.1 人工智能設計技術簡介 357
6.3.2 遺傳算法原理及其應用 359
6.3.3 基于免疫遺傳算法的低壓電器動態(tài)優(yōu)化設計 370
6.3.4 群智能的概念 378
6.3.5 基于蟻群算法的低壓電器全過程動態(tài)優(yōu)化設計 379
6.3.6 基于人工魚群算法的低壓電器動態(tài)優(yōu)化設計 388
6.3.7 基于遺傳算法的人工魚群優(yōu)化算法的低壓電器全過程動態(tài)優(yōu)化設計 396
6.3.8 群智能優(yōu)化算法的研究方向 401
6.4 人工智能電器技術的思路 402
6.4.1 人工智能技術簡況 402
6.4.2 人工智能電器技術簡介 403
6.4.3 綜合人工智能電器技術思路與展望 406
6.4.4 人工智能電器技術研究的重點方向 407
6.4.5 人工智能電器技術應考慮能源互聯(lián)網的發(fā)展要求 409
6.5 人工生命及其應用探討 410
6.5.1 人工生命研究簡況 410
6.5.2 人工生命的概念 410
6.5.3 人工生命與人工智能的關系 411
6.5.4 人工生命的應用現(xiàn)狀 412
6.5.5 人工生命在電氣工程領域的應用探索 413
參考文獻 416
附錄 419
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