直流气体绝缘管道输电系统中气-固界面电荷特性研究(精)/清华大学优秀博士学位论文丛书

高压直流下的气-固界面 电荷积聚问题是制约直流气 体绝缘电力设备发展的瓶颈 。本书首先研究了气-固界 面电荷测量技术，建立了针 对平移改变和平移不变两种 系统的电荷反演算法；进一 步研究了直流电压下气-固 界面电荷积聚与消散特性， 提出了气-固界面电荷积聚 的两种模式，揭示了电荷积 聚和消散机理；最后，从材 料改性角度提出了抑制气- 固界面电荷积聚的新方法。 本书可供高压直流气体 绝缘设备研发领域的学者和 科研人员阅读参考。

张博雅，分别于2013年、2018年在清华大学获得工学学士和博士学位，2016-2017年赴美国康涅狄格大学做访问研究，曾获清华大学优秀博士论文，北京市优秀博士毕业生。主要研究方向为高压电力设备沿面绝缘与放电诊断、高电压与大电流新技术、气体放电与等离子体。2018年7月进入西安交通大学电气学院从事教学科研工作，入选中国博士后创新人才支持计划。

第1章 绪论 1.1 研究背景及意义 1.1.1 高压直流输电 1.1.2 气体绝缘管道输电 1.1.3 直流GIL的绝缘问题 1.2 国内外研究现状 1.2.1 气-固界面电荷积聚的早期研究基础 1.2.2 气-固界面电荷积聚的近期研究动态 1.2.3 气-固界面电荷积聚的研究现状小结 1.2.4 气-固界面电荷积聚研究存在的问题 1.3 本书的主要工作 第2章 基于缩比GIL的气-固界面电荷测量系统设计 2.1 静电探头法的测量原理 2.1.1 无源静电探头的测量原理 2.1.2 有源静电探头的测量原理 2.1.3 有源静电探头对电场的影响 2.2 基于缩比GIL的气-固界面电荷测量平台 2.2.1 绝缘子制作和电极结构设计 2.2.2 实验装置和测量平台 2.3 二维平面的气-固界面电荷测量平台 2.4 粉尘图的制作 2.5 本章小结 第3章 基于数字图像处理技术的气-固界面电荷反演算法 3.1 电荷反演问题的提出 3.2 平移改变系统的电荷反演算法 3.2.1 平移改变系统及其传递函数矩阵元素 3.2.2 传递函数矩阵的病态特性 3.2.3 基于吉洪诺夫正则化的维纳滤波器 3.2.4 基于点扩散函数的空间分辨率分析 3.2.5 仿真算例及计算精度分析 3.3 平移不变系统的电荷反演算法 3.3.1 平移不变系统算法设计的基本原理 3.3.2 二维傅里叶变换和维纳滤波器 3.3.3 系统的空间分辨率分析 3.3.4 仿真算例和计算精度分析 3.4 实测效果和算法验证 3.5 本章小结 第4章 直流电场中气-固界面电荷积聚特性及其动力学模型 4.1 气-固界面电荷积聚实验现象 4.1.1 空气中的气-固界面电荷积聚现象 4.1.2 SF；中的气-固界面电荷积聚现象 4.2 气-固界面电荷积聚的两种模式 4.2.1 基本模式 4.2.2 电荷斑模式 4.3 气-固界面电荷积聚的动力学模型 4.3.1 建立模型 4.3.2 实验结果与仿真结果的对比 4.3.3 仿真体积电导率对电荷积聚的影响 4.3.4 仿真表面电导率对电荷积聚的影响 4.4 对气-固界面电荷积聚理论的实验验证