检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2023年第20期43卷 8005-8014页

作者：袁立强戴宇轩牟迪郑名皓张凯华陈凯楠赵争鸣电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

以模块化多有源桥电路为基础的新型共高频母线结构的电能路由器由于具有变换环节少、功率密度高等特点,在交直流混合系统应用中具有显著优势。实际应用中,局部模块因故障保护或冗余控制等原因需封锁器件脉冲停运,但在杂散参数引发的高... 详细信息

以模块化多有源桥电路为基础的新型共高频母线结构的电能路由器由于具有变换环节少、功率密度高等特点,在交直流混合系统应用中具有显著优势。实际应用中,局部模块因故障保护或冗余控制等原因需封锁器件脉冲停运,但在杂散参数引发的高频振荡影响下仍能传输功率,可能造成系统安全问题。为保证装置的稳定运行,文中建立高频母线结构下的闭锁模块高频振荡模型,可快速计算不同工况下的电路稳态波形,由此分析局部模块闭锁后的系统振荡特性和模块功率传输行为,并提出于模块交流侧安装隔离开关的措施,分析隔离开关杂散参数对振荡特性和闭锁模块传递功率行为的影响。最后,在实际功率单元模块进行实验,仿真和实验对比验证了所提模型的准确性和隔离开关措施的可行性。

关键词：高频母线结构局部模块闭锁功率传输高频振荡

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电力线高速通信中比特交换和功率调整算法

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清华大学学报（自然科学版） 2006年第10期46卷 1645-1648页

作者：赵宇明郭静波王赞基唐博进清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

为了抑制电力线信道特性的变化对电力线高速数据通信系统造成的影响,根据电力线信道的平稳特性和已有的分配结果,讨论了适用不同优化准则的电力线高速通信比特交换算法。通过比较子信道的功率增量,交换算法能够快速进行比特交换和功率... 详细信息

为了抑制电力线信道特性的变化对电力线高速数据通信系统造成的影响,根据电力线信道的平稳特性和已有的分配结果,讨论了适用不同优化准则的电力线高速通信比特交换算法。通过比较子信道的功率增量,交换算法能够快速进行比特交换和功率调整。根据电力线高速通信的应用条件,进一步讨论了功率谱限制条件下的交换算法。仿真分析表明,交换算法在平稳信道环境中,运算速度快且能够保证分配结果的最优性。比特交换和功率调整算法可以作为带宽优化算法的重要组成部分,应用于电力线高速数据通信之中。

关键词：电力线通信比特交换带宽优化

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高性能电力电子设计自动化求解器关键因素与解决方法

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中国电机工程学报 2021年第20期41卷 7055-7067页

作者：袁立强陆子贤戴宇轩赵争鸣电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多... 详细信息

电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多物理模型的建立和求解,忽略了设计架构、设计流程、优化算法等求解器范畴的关键因素对设计性能的提升。文中提出一种用于电力电子设计自动化的求解器,方法论上,所提出的求解器与电力电子系统特性深度适配、与实用需求紧密结合、搭建统一框架,预留接口增加可扩展性和适用性;效果上,与已有设计工具相比,能在更短的设计周期内,优化并平衡了变换器损耗与体积的综合性能。最后,使用该工具设计一套50kW隔离双向DC-DC变换器样机,通过实验验证了所述工具计算合理性和优异性。

关键词：电力电子设计自动化计算机辅助设计工具求解器设计架构设计流程遗传算法隔离双向直流变换器

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基于自注意力生成对抗网络的电力设备在线监测缺失数据填补

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高电压技术 2023年第5期49卷 1795-1809页

作者：周远翔林孟龙陈健宁白正陈明电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室(新疆大学电气工程学院) 乌鲁木齐830047 电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 国网福建省电力有限公司厦门供电公司厦门361004

电力设备的在线监测系统常出现不同程度的数据缺失,而传统的缺失数据填补模型精度较低。因此提出一种基于自注意力生成对抗网络(self-attention generative adversarial networks,SA-GAN)的电力设备在线监测缺失数据填补模型。首先搭建... 详细信息

电力设备的在线监测系统常出现不同程度的数据缺失,而传统的缺失数据填补模型精度较低。因此提出一种基于自注意力生成对抗网络(self-attention generative adversarial networks,SA-GAN)的电力设备在线监测缺失数据填补模型。首先搭建基于自注意力机制的时间序列填补模型,并对权重融合模块进行改进,然后将时间序列填补模型作为生成器,构造对应的判别器与损失函数,提出了具有自注意力机制的生成对抗网络SA-GAN,对电力设备在线监测数据进行缺失填补。最后通过实际工程中的电力变压器、高压电缆在线监测数据对模型进行训练与测试,验证了模型的有效性。结果表明,通过局部遮掩对110 kV变压器在线监测数据进行自然缺失模拟并通过各类缺失填补模型进行补全时,SA-GAN模型的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)最高为0.11,均方根误差(root mean square error,RMSE)最高为0.17,较其他模型分别至少降低19.10%、14.07%,验证了SA-GAN模型的有效性;对9.51%自然缺失率下的220 kV高压电缆在线监测数据进行填补时,SA-GAN模型的MAE为0.58,RMSE为0.84,较其他模型分别至少降低21.71%、14.43%,表明该模型可在电力设备状态异常且部分监测数据缺失的条件下有效恢复缺失数据。此外,经SA-GAN模型填补之后的数据有效提高了高压电缆序列的预测精度,间接验证了SA-GAN模型缺失数据填补的有效性。

关键词：自注意力生成对抗网络在线监测缺失数据填补时序特征

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B_(2)O_(3)掺杂对直流ZnO压敏电阻老化特性的影响

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电工技术学报 2022年第13期37卷 3413-3421页

作者：程宽赵洪峰周远翔新疆大学电气工程学院电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室乌鲁木齐830046 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

ZnO压敏电阻是避雷器的核心部件,其性能的好坏直接影响着避雷器的电气性能。因此,该文致力于通过B_(2)O_(3)的掺杂以改善直流ZnO压敏电阻的非线性和高荷电率下的老化稳定性,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电容-电压(C-V)... 详细信息

ZnO压敏电阻是避雷器的核心部件,其性能的好坏直接影响着避雷器的电气性能。因此,该文致力于通过B_(2)O_(3)的掺杂以改善直流ZnO压敏电阻的非线性和高荷电率下的老化稳定性,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电容-电压(C-V)等特性测试研究B_(2)O_(3)掺杂对直流ZnO压敏电阻的微观结构和电气特性的影响。然后,在115℃、0.95E;的条件下对直流ZnO压敏电阻进行1000h的直流加速老化试验,以验证其在高荷电率下的老化稳定性。试验结果表明,B_(2)O_(3)的掺杂提高了晶界层的势垒高度,改善了直流ZnO压敏电阻的非线性特性,并降低了其在高荷电率下的老化系数。

关键词：荷电率非线性势垒高度老化系数

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纳米MgO/环氧树脂复合材料的陷阱特性及对电树枝特性的影响研究

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电工技术学报 2022年第21期37卷 5562-5569页

作者：程子霞邢威威张云霄周远翔滕陈源郑州大学电气工程学院郑州450001 电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(新疆大学电气工程学院)风光储分室乌鲁木齐830047

随着电压等级的不断提升,因电树枝老化而导致的绝缘材料失效问题日益严重。为研究纳米MgO对环氧树脂电树枝老化的影响,制备了不同MgO填充量(质量分数0~1%)的纳米MgO/环氧树脂复合材料,对其电树枝的起始和生长过程进行观测。结果表明,在... 详细信息

随着电压等级的不断提升,因电树枝老化而导致的绝缘材料失效问题日益严重。为研究纳米MgO对环氧树脂电树枝老化的影响,制备了不同MgO填充量(质量分数0~1%)的纳米MgO/环氧树脂复合材料,对其电树枝的起始和生长过程进行观测。结果表明,在微量填充下,纳米MgO/环氧树脂复合材料的耐电树枝性能随填充量的增加而提高。当纳米MgO质量分数为1%时,纳米MgO/环氧树脂复合材料的起树概率降低了45%、电树枝长度降低为纯环氧树脂的1/3、交流击穿场强提高了14.1%。由介电特性和陷阱特性分析可得,随填充量的增加,复合材料的介电常数减小,陷阱能级加深。纳米MgO的加入提高了复合材料的陷阱能级,降低了载流子的迁移率和浓度,进而提高了纳米MgO/环氧树脂复合材料的耐电树枝性能。

关键词：环氧树脂纳米MgO 电树枝介电特性陷阱

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MMC直流输电网线路短路故障电流的近似计算方法

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中国电机工程学报 2019年第2期39卷 490-498页

作者：汤兰西董新洲电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

柔性直流电网可灵活消纳大规模可再生能源,但直流线路故障后严重的过电流问题是制约其发展的重要因素之一。短路故障电流的分析和计算对于系统参数的设计和选取具有重要意义,但是由于换流站是高度复杂的非线性系统,无法得到故障电流的... 详细信息

柔性直流电网可灵活消纳大规模可再生能源,但直流线路故障后严重的过电流问题是制约其发展的重要因素之一。短路故障电流的分析和计算对于系统参数的设计和选取具有重要意义,但是由于换流站是高度复杂的非线性系统,无法得到故障电流的精确解析表达式,因此短路故障电流往往通过仿真得到。对于故障电流近似表达式的研究也往往只能针对双端直流系统进行,对于直流电网下的线路短路故障电流则无能为力。该文根据模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)柔性直流电网系统参数的基本特点对其进行合理的简化,得到线路短路故障电流的近似解析解的求解方法,可以在故障后一段时间内较为准确的描述故障电流的整体趋势,可为直流线路保护定值和直流断路器相关参数的选取和整定提供一定的依据。

关键词：模块化多电平换流器直流电网线路故障故障电流计算

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基于系统功率平衡的电力电子变压器中双有源桥二次侧母线电压波动抑制策略

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电网技术 2020年第8期44卷 2971-2978页

作者：文武松赵争鸣聂金铜魏树生莫昕袁立强电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

双有源桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器作为电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的核心组成部件,其控制性能直接影响PET的运行稳定性和可靠性。目前,一般采用单移相(singlephaseshift,SPS)方法对其有功功率进行双向调节,同时使二次侧直流母线电压保持稳定。而DAB二次侧直流母线电压的稳定性除了受输出级功率波动的影响外,还与一次侧直流母线电压扰动有关?本文同时考虑这2个影响因素,以三级式PET为例提出了一种基于系统功率平衡的控制策略?根据DAB的有功功率计算公式引入移相比因子,利用PI控制器实时调整移相比因子的大小,实现了对DAB二次侧直流母线电压的控制;将一次侧直流母线电压加入前向控制通道,使其与被控对象中的相同因子抵消,从而抑制了一次侧直流母线电压扰动的影响;考虑滤波电感的瞬时能量波动,计算出输出级逆变器的瞬时有功功率,并将其作为前馈扰动项加入到控制环路中,能有效衰减输出级功率变化引起的二次侧直流母线电压波动。最后,在一台380V/15kW的实验室样机上通过仿真和实验,对所提控制策略的稳态和动态响应性能进行了验证,证明了其有效性,同时,该方法还可推广到高压大容量PET应用中。

关键词：双有源桥电力电子变压器功率平衡直流母线电压

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正温度系数材料调控绝缘直流电场分布

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电工技术学报 2021年第14期36卷 3063-3071页

作者：周文俊滕陈源周远翔张灵张云霄武汉大学电气与自动化学院武汉430072 电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室(新疆大学电气工程学院) 乌鲁木齐830047

绝缘材料电阻率负温度系数(NTC)效应造成直流电场畸变,增大了高压直流设备的设计难度。为了弱化电阻率对温度的依赖,该文制备正温度系数(PTC)电阻率的陶瓷材料掺杂的环氧树脂复合材料(质量分数为0~35%),并测试热导率、电阻率-温度特性... 详细信息

绝缘材料电阻率负温度系数(NTC)效应造成直流电场畸变,增大了高压直流设备的设计难度。为了弱化电阻率对温度的依赖,该文制备正温度系数(PTC)电阻率的陶瓷材料掺杂的环氧树脂复合材料(质量分数为0~35%),并测试热导率、电阻率-温度特性和直流击穿场强,仿真温度梯度下绝缘内部电场和温度分布。结果表明,高掺杂比例时的电场优化效果较好;质量分数为20%掺杂的环氧树脂复合材料的热导率提高66%,径向温差减小55%;电阻率负温度效应弱化,电导活化能下降了35%;最大畸变电场降低了58%,而直流击穿场强仅下降16%。分析认为,填料的PTC效应优化了环氧树脂复合材料的电阻率-温度特性,降低了热点温度,协同抑制电场畸变。正温度系数材料可改善温度梯度下绝缘内部的直流电场分布,相关复合材料在输电设备中具有应用可能性。

关键词：温度梯度电阻率-温度特性电场调控正温度系数材料环氧树脂

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永磁直线波力发电机的磁场分析与参数计算

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清华大学学报（自然科学版） 2007年第1期47卷 1-4页

作者：陶果邓琦邱阿瑞范航宇清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

为了直接把海洋的波浪能转换为电能,提出了一种永磁直线波力发电机。设计了电机的结构。以一个定子模块数为3,振子永磁体磁极数为5的直线发电机为例,采用电磁场有限元方法分析了电机磁场和空载感应电动势,求解发电机定子绕组的电感参数... 详细信息

为了直接把海洋的波浪能转换为电能,提出了一种永磁直线波力发电机。设计了电机的结构。以一个定子模块数为3,振子永磁体磁极数为5的直线发电机为例,采用电磁场有限元方法分析了电机磁场和空载感应电动势,求解发电机定子绕组的电感参数,计算了发电机的功角特性曲面。对感应电动势的实验结果与计算结果进行比较,相对误差为6.8%。该型永磁直线波力发电机在振子速度为0.9m/s时最大输出功率可达80W,能够有效利用海洋波浪能发电。

关键词：永磁电机直线波力发电机磁场分析参数计算

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