检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2025年第3期46卷 730-736页

作者：陈靖孔慧郭永鹏北京理工大学机械与车辆学院北京100081 清华大学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

随着对气候变化问题担忧的加剧,如何减少燃料生产过程中碳排放的问题亟待解决。本文提出了热化学循环耦合化学链循环除氧的多能联产系统,系统利用化学链循环吸收热化学循环产生的氧气以提高载氧体的还原程度,并通过冷热电联产系统,梯级... 详细信息

随着对气候变化问题担忧的加剧,如何减少燃料生产过程中碳排放的问题亟待解决。本文提出了热化学循环耦合化学链循环除氧的多能联产系统,系统利用化学链循环吸收热化学循环产生的氧气以提高载氧体的还原程度,并通过冷热电联产系统,梯级利用化学链循环产生的高温热能,输出电能、冷能和低品位热能。计算结果显示,NiO/Ni较为适合用做化学链循环载氧体。当化学链循环压比为5,热化学循环还原温度为1500℃时,系统的太阳能利用效率和㶲效率分别达到28.5%和23.5%,还原温度升高至1600℃时,太阳能利用效率和㶲效率分别升高至32.2%和25.5%。利用多能联产系统供能能够节约57.4%的甲烷,从而减少二氧化碳排放。理论计算表明,假设完全依靠多能联产系统供能,满足北京和上海居民年生活能源消耗人均需要12.1 m^(2)和7.3 m^(2)的聚光面积。

关键词：热化学循环能效提升化学链循环冷热电联产

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SiC MOSFET结温监测与控制技术综述

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中国电机工程学报 2025年第3期45卷 1034-1051,I0019页

作者：张擎昊郑大勇张品佳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) 北京市海淀区100084 北京交通大学北京市海淀区100091

碳化硅(silicon carbide,SiC)金属-氧化物-半导体场效应管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor,MOSFET)性能优越、发展迅猛,在工业界获得广泛应用。其失效与结温息息相关,故SiC MOSFET结温监控技术至关重要,近年来成为研究热点。文中将该技术分为经典结温监测、考虑老化影响的结温监测、结温控制3部分。对于经典结温监测技术,重点介绍热模型法和热敏电参数法的原理、模型、发展历程、缺点及优势;对于考虑老化影响的结温监测技术,重点分析老化对结温监测的影响,论述老化补偿技术的必要性并指出现有方法的局限性;对于结温控制技术,分析其意义,重点介绍内部控制法和外部控制法的原理,比较各类方法的优劣。最后,综合以上分析,指出SiC MOSFET结温监控领域存在的关键问题和发展方向,旨在为相关研究人员提供参考。

关键词：碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管温变机理结温监测结温控制器件老化

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钆掺杂的高非线性和低漏流SnO_(2)基压敏电阻材料

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材料导报 2025年第2期39卷 31-34页

作者：孙斐赵洪峰缪奎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 西安西电避雷器有限公司西安710200

本工作通过在SnO_(2)-Co_(3)O_(4)-Cr_(2)O_(3)-Ta_(2)O_(5)体系中引入Gd,制备了兼具高非线性系数和低泄漏电流的SnO_(2)压敏陶瓷材料。结果表明:Gd的掺杂能够促进晶粒生长,降低样品气孔率,并在掺杂量为0.25%(如无特殊说明均为摩尔分数... 详细信息

本工作通过在SnO_(2)-Co_(3)O_(4)-Cr_(2)O_(3)-Ta_(2)O_(5)体系中引入Gd,制备了兼具高非线性系数和低泄漏电流的SnO_(2)压敏陶瓷材料。结果表明:Gd的掺杂能够促进晶粒生长,降低样品气孔率,并在掺杂量为0.25%(如无特殊说明均为摩尔分数)时获得了最佳的电气性能,非线性系数达到55,泄漏电流低至7.74 mA/cm^(2),同时电压梯度高达568 V/mm,在50 Hz频率下介电常数高达213,显示出其潜在的应用前景。但过饱和的掺杂会恶化压敏陶瓷的电气性能。本工作将非线性系数的变化归因于晶界势垒的提升,认为泄漏电流减小是晶界电阻升高,电子迁移率下降导致的,并从点缺陷的角度分析了晶界势垒升高的原因,系统地阐述了Gd的掺杂对SnO_(2)压敏电阻陶瓷电气性能和微观结构的影响机理。

关键词： SnO_(2)压敏电阻非线性泄漏电流晶界电阻势垒点缺陷

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低频电压下XLPE绝缘材料电老化性能研究

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绝缘材料 2025年第1期58卷 1-10页

作者：周远翔黄继宇陈健宁姜贵敏黄欣新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室新疆乌鲁木齐830047 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

随着远海风电的开发与建设,交联聚乙烯电缆被逐步应用于低频输电,然而其在低频电压下的绝缘老化特性尚不明确,因此本文对交联聚乙烯在低频老化后的绝缘特性及老化机制进行研究。首先对交联聚乙烯开展20、35、50 Hz电压频率的加速老化实... 详细信息

随着远海风电的开发与建设,交联聚乙烯电缆被逐步应用于低频输电,然而其在低频电压下的绝缘老化特性尚不明确,因此本文对交联聚乙烯在低频老化后的绝缘特性及老化机制进行研究。首先对交联聚乙烯开展20、35、50 Hz电压频率的加速老化实验,然后对老化后的试样进行理化及电气性能测试,最后探究电压频率对交联聚乙烯电老化的影响机制。结果表明:随着电压频率的降低,交联聚乙烯的结晶度下降,空间电荷积聚量和电导率上升,交流电气强度下降,即电压频率降低使老化程度显著提高。结合红外光谱和结晶度分析,电压频率降低使得电荷入陷形成热电子的概率更大,电子和空穴复合引起的电致发光效应更强,从而引起聚合物分子链断链裂解程度增加,进而降低其电气强度。

关键词：低频老化海底电缆交联聚乙烯绝缘劣化

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冷热循环对环氧树脂电气性能的影响

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绝缘材料 2025年第2期58卷 92-101页

作者：周远翔徐景凡朱小倩刘轩昊卢毅高岩峰新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室新疆乌鲁木齐830047 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 国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京100045

本文采用线性升降温的方式,探究冷热循环次数和变温速率对环氧树脂电气性能的影响机制。结果表明:随着循环次数的增加,环氧树脂的直流电气强度和体积电阻率均呈先上升后下降的趋势,且这种趋势随着变温速率的增大在循环前期上升幅度较小... 详细信息

本文采用线性升降温的方式,探究冷热循环次数和变温速率对环氧树脂电气性能的影响机制。结果表明:随着循环次数的增加,环氧树脂的直流电气强度和体积电阻率均呈先上升后下降的趋势,且这种趋势随着变温速率的增大在循环前期上升幅度较小,而在循环后期下降幅度较为显著。分析认为,冷热交替环境会促进环氧树脂内部链段动态调整,使其结构更致密规整。尽管在循环前期,热胀冷缩作用会使环氧树脂表面出现少量微裂纹,但链段动态调整占主导作用,此时环氧树脂电气性能得到提升,而随着循环次数增加,长期热胀冷缩作用加剧了分子链段的断裂,微裂纹扩展,使环氧树脂电气性能逐渐下降。随着变温速率的增大,环氧树脂内部链段无法充分调整,且所受温度应力冲击增大,环氧树脂更容易发生劣化。

关键词：冷热循环环氧树脂线性升降温变温速率电气性能

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熔融接枝聚丙烯薄膜的接枝工艺与高温储能特性

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绝缘材料 2025年第4期58卷 1-8页

作者：李君洛孟礼刘雨杭罗兵徐永生肖微何金良李琦清华大学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 特高压电力技术与新型电工装备基础国家工程研究中心广东广州510080

针对聚丙烯(PP)电容器薄膜在高温高电场下储能特性大幅降低的问题,在分子层面对聚丙烯进行熔融接枝马来酸酐(MAH)改性,并研究熔融接枝的单体含量、引发剂质量分数、反应温度对薄膜样品高温储能特性的影响规律,制备具有优异高温储能特性... 详细信息

针对聚丙烯(PP)电容器薄膜在高温高电场下储能特性大幅降低的问题,在分子层面对聚丙烯进行熔融接枝马来酸酐(MAH)改性,并研究熔融接枝的单体含量、引发剂质量分数、反应温度对薄膜样品高温储能特性的影响规律,制备具有优异高温储能特性的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)双向拉伸电容器薄膜,并对其结构与性能进行表征和测试。结果表明:随着单体含量增加、引发剂质量分数和反应温度升高,接枝样品的充放电效率均大致呈现先增加后降低的趋势。接枝改性促使PP内部晶核增多,球晶尺寸减小,有效增大了薄膜陷阱深度和陷阱密度,降低了载流子迁移率,提升了其在高温下的电气强度和储能特性。

关键词：马来酸酐双向拉伸聚丙烯熔融接枝高温储能

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甲醇重整固体氧化物燃料电池热电联产系统热力学分析与优化设计

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 502-512,I0009页

作者：李青山郝勇生翁方龙韩敏芳孙立大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心(东南大学能源与环境学院) 江苏省南京市210018 中国船舰研究设计中心湖北省武汉市430064 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084

甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型... 详细信息

甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型,通过Aspen Custom Model软件建立SOFC机理模型。针对甲醇重整过程水醇比及反应器温度、SOFC工作过程燃料利用率及工作温度双参数共同作用的影响进行详细分析。结果表明,甲醇重整过程最佳水醇比为1.3/1,最佳反应出口温度为280℃;SOFC最佳工作温度和燃料利用率分别为760℃和0.65;系统能量损失和(火用)损失随SOFC电功率增加而增加;SOFC电功率为50 kW时,SOFC电效率、系统能量效率和(火用)效率分别为59%、89%和41%。所提出的热电联产系统可实现高效热电供应,为SOFC船舶平台应用提供一定建议。

关键词：甲醇蒸汽重整固体氧化物燃料电池低温催化燃烧热力学性能

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永磁同步电机直接驱动柔性负载控制方法

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电工技术学报 2017年第4期32卷 123-132页

作者：丁有爽肖曦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) 北京100084

针对太阳能帆板驱动系统中,由于步进电机的步进运动与帆板自身的柔性相互耦合而产生的谐振问题,提出使用永磁同步电机(PMSM)直接驱动柔性负载的方法。根据Lagrange原理,得到柔性负载动力学模型,并与PMSM数学模型结合,得到PMSM驱动柔性... 详细信息

针对太阳能帆板驱动系统中,由于步进电机的步进运动与帆板自身的柔性相互耦合而产生的谐振问题,提出使用永磁同步电机(PMSM)直接驱动柔性负载的方法。根据Lagrange原理,得到柔性负载动力学模型,并与PMSM数学模型结合,得到PMSM驱动柔性负载系统的数学模型。采用双闭环矢量控制策略对PMSM驱动柔性负载系统进行控制,得到此时电流环及转速环开环传递函数。通过与传统PMSM驱动刚性负载系统对比,分析负载柔性对电流环和转速环控制特性的影响。在此基础上,分别使用极点配置方法和传统PI调节器参数确定方法,对控制器中PI调节器参数进行了整定。仿真和实验结果验证了上述分析及参数整定方法的有效性。

关键词：永磁同步电机柔性负载控制器设计极点配置

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微电网系统中基于双二阶滤波器的主动阻尼方法

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电工技术学报 2013年第3期28卷 261-268页

作者：陆晓楠孙凯黄立培清华大学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

微电网系统中的电力电子接口变换器通常呈并联结构,且通过LCL滤波器连接到公共母线。LCL滤波器自身具有谐振问题,特别是在并联逆变器系统中,频域分析结果中存在额外的正向谐振尖峰和反向谐振尖峰。本文在分析微电网中带有LCL滤波器的并... 详细信息

微电网系统中的电力电子接口变换器通常呈并联结构,且通过LCL滤波器连接到公共母线。LCL滤波器自身具有谐振问题,特别是在并联逆变器系统中,频域分析结果中存在额外的正向谐振尖峰和反向谐振尖峰。本文在分析微电网中带有LCL滤波器的并联逆变器系统谐振特性的基础上,采用基于双二阶滤波器的主动阻尼方法,在不引入额外的传感器和控制闭环的情况下,对并联系统中多对不稳定极点同时进行调整。该方法通过在控制系统中添加两对零极点,改变根轨迹的走向,使得多对不稳定极点均移动到z平面单位圆之内,因此系统稳定性得以保证。基于dSPACE1103搭建的实时仿真模型表明了理论分析结果。

关键词：双二阶滤波器主动阻尼 LCL滤波器微电网

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双级矩阵变换器网侧功率因数的控制方法

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电工技术学报 2010年第10期25卷 108-114页

作者：陆晓楠孙凯李刚黄立培清华大学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

与传统PWM变频器相比,双级矩阵式变换器具有输入功率因数可控、能量双向流动、无需大容量直流环节储能电容等优点。为了减小双级矩阵变换器对电网的不利影响,在对其进行控制的过程中,通常需要保证网侧功率因数为1。本文以双级矩阵变换... 详细信息

与传统PWM变频器相比,双级矩阵式变换器具有输入功率因数可控、能量双向流动、无需大容量直流环节储能电容等优点。为了减小双级矩阵变换器对电网的不利影响,在对其进行控制的过程中,通常需要保证网侧功率因数为1。本文以双级矩阵变换器为研究对象,首先对其拓扑结构以及整流级和逆变级的控制策略进行了分析。在此基础上,研究了变换器前端功率因数角的调节范围。而后,考虑到输入滤波器的影响,推导得出了实际的网侧功率因数角和滤波器之后的功率因数角之间的关系。根据上述关系建立了实用的网侧功率因数调节方法,实现了单位功率因数。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词：双级矩阵变换器控制策略功率因数

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