本書提出智能低壓電器的關(guān)鍵、核心技術(shù)，系統(tǒng)地闡述智能低壓電器關(guān)鍵技術(shù)、研究方法與相關(guān)應(yīng)用的研究成果。本書內(nèi)容涉及以智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)為背景的低壓電器智能化技術(shù)基本概念，涵蓋智能低壓控制電器關(guān)鍵技術(shù)研究、低壓電器智能保護關(guān)鍵技術(shù)研究、低壓電器系統(tǒng)智能技術(shù)研究、低壓電器動態(tài)特性智能測試技術(shù)與低壓電器的人工智能設(shè)計技術(shù)等。
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目錄
前言
第1章 低壓電器智能化技術(shù)基本概念 1
1.1 概述 1
1.2 智能電網(wǎng)技術(shù)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(wǎng)建設(shè)簡介 6
1.2.3 能源互聯(lián)網(wǎng)的概念 8
1.2.4 堅強與智能是智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心 9
1.3 智能電網(wǎng)與智能電器及其系統(tǒng)技術(shù) 10
1.3.1 電器的智能化技術(shù)概念 10
1.3.2 智能低壓電器是智能電網(wǎng)不可或缺的組成部分 12
1.3.3 智能電網(wǎng)將推動智能低壓電器技術(shù)快速發(fā)展 12
1.4 智能電器技術(shù)的“智能”與“系統(tǒng)”的概念 13
1.4.1 智能電器系統(tǒng)技術(shù)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(shù)發(fā)展的動力 23
1.5.1 智能電器及其系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新意識 23
1.5.2 新一代低壓電器技術(shù)與產(chǎn)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(guān)鍵技術(shù)研究 26
2.1 概述 26
2.2 零電流分斷控制技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(yīng)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(shù) 65
2.5.6 智能控制交流接觸器零電壓吸合控制技術(shù) 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(shù)——具有綜合智能化功能的交流接觸器技術(shù)的概念 69
2.6 智能(混合式)無弧控制技術(shù) 72
2.6.1 智能無弧控制交流接觸器技術(shù) 73
2.6.2 智能無弧控制直流接觸器技術(shù) 77
2.7 繼電器電子控制技術(shù) 80
2.7.1 汽車繼電器無弧通斷技術(shù)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(shù) 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(shù) 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(shù)研究 90
2.8.1 無功補償控制技術(shù)基本概念 90
2.8.2 無功補償智能控制復(fù)合開關(guān)系統(tǒng)電容投切仿真研究 91
2.8.3 無涌流投切的低壓復(fù)合開關(guān)式智能無功補償集成控制裝置設(shè)計 102
第3章 低壓電器智能保護關(guān)鍵技術(shù)研究 106
3.1 概述 106
3.1.1 短路故障智能保護關(guān)鍵技術(shù)研究 106
3.1.2 異步電動機智能保護技術(shù) 108
3.2 短路故障早期檢測技術(shù)研究 109
3.2.1 短路故障早期檢測技術(shù)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(yīng)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(yù)測技術(shù)探索研究 150
3.3.1 基于短路電流峰值預(yù)測的低壓配電系統(tǒng)全選擇性保護技術(shù)概念 151
3.3.2 低壓系統(tǒng)短路故障建模及電流預(yù)測技術(shù) 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(shù)的研究 162
3.4.1 異步電動機保護技術(shù)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(shù)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(shù)分析 216
第4章 低壓電器系統(tǒng)智能技術(shù)研究 219
4.1 概述 219
4.2 低壓短路保護電器快速動作機構(gòu)研究 221
4.2.1 渦流斥力機構(gòu)仿真與分析 221
4.2.2 機構(gòu)參數(shù)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(shù)思路與研究 241
4.4.1 智能全集成電路技術(shù)簡介 241
4.4.2 智能全集成交流電器技術(shù)研究 242
4.4.3 智能分相式全集成交流電器技術(shù)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(shù) 262
4.5.1 低壓配電系統(tǒng)過電流選擇性保護技術(shù)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(shù) 264
4.5.3 系統(tǒng)選擇性保護技術(shù)的概念 267
4.5.4 智能低壓配電協(xié)調(diào)控制與保護技術(shù) 267
第5章 低壓電器動態(tài)特性智能測試技術(shù) 269
5.1 概述 269
5.2 光機電電器智能動態(tài)特性測試技術(shù) 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(shù) 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(shù) 293
5.3.1 電器二維智能動態(tài)測試技術(shù)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(shè)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(xué)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(shù)研究 318
5.5.1 電器三維智能動態(tài)測試技術(shù)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(shè)計技術(shù) 335
6.1 概述 335
6.2 低壓電器智能優(yōu)化設(shè)計技術(shù) 336
6.2.1 低壓電器虛擬設(shè)計中的仿真技術(shù)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(shè)計技術(shù) 357
6.3.1 人工智能設(shè)計技術(shù)簡介 357
6.3.2 遺傳算法原理及其應(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shù)的思路 402
6.4.1 人工智能技術(shù)簡況 402
6.4.2 人工智能電器技術(shù)簡介 403
6.4.3 綜合人工智能電器技術(shù)思路與展望 406
6.4.4 人工智能電器技術(shù)研究的重點方向 407
6.4.5 人工智能電器技術(shù)應(yīng)考慮能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展要求 409
6.5 人工生命及其應(yīng)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(guān)系 411
6.5.4 人工生命的應(yīng)用現(xiàn)狀 412
6.5.5 人工生命在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用探索 413
參考文獻 416
附錄 419
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