检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2022年第9期37卷 2199-2210页

作者：张伟亮张辉支娜王韩伟曾成西安理工大学电气工程学院西安710048 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) 北京100084

直流微电网中分布式微源或负荷改变、线路短路,均会引起直流母线电压波动,储能单元的快速响应对于提高直流微电网稳定性至关重要,据此该文针对直流微电网储能变换器,提出一种基于节点源荷差分电流的控制策略。通过计算直流微电网源荷功... 详细信息

直流微电网中分布式微源或负荷改变、线路短路,均会引起直流母线电压波动,储能单元的快速响应对于提高直流微电网稳定性至关重要,据此该文针对直流微电网储能变换器,提出一种基于节点源荷差分电流的控制策略。通过计算直流微电网源荷功率差额,确定储能交互功率,并计算储能调节电流,进而调节储能变换器占空比。相较有限集模型预测控制,省去了遍历储能变换器工作状态和寻优求解的过程,降低了在线计算量,且所提策略不受电感影响,提高了响应速度和精度,降低了直流微电网母线电压和负荷电流的波动。最后仿真和实验证实了所提策略的有效性。

关键词：直流微电网储能变换器差分电流功率协调模型预测

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驱动永磁同步电机的新型机械-电子混合逆变器

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电机与控制学报 2022年第5期26卷 17-25页

作者：向学位袁彬柴建云李辉重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

针对机械逆变器存在起弧风险、电子逆变器成本较高的问题,提出一种用于永磁同步电机驱动的新型机械-电子混合逆变器。换向器、换向电刷、辅助滑环和辅助电刷组成的机械部分用于将直流电压逆变为方波电压,并实现三相电压的固定输出。电... 详细信息

针对机械逆变器存在起弧风险、电子逆变器成本较高的问题,提出一种用于永磁同步电机驱动的新型机械-电子混合逆变器。换向器、换向电刷、辅助滑环和辅助电刷组成的机械部分用于将直流电压逆变为方波电压,并实现三相电压的固定输出。电子部分为电容和二极管组成的续流电路,能使起弧电压条件和电场强度条件无法同时满足,从而抑制机械换向器电弧。混合逆变器能简单、低成本和高效率地实现永磁同步电机无位置传感器驱动:120°方波驱动的方波永磁同步电机各项性能均达到和电子逆变器相当的水平;150°方波驱动的三相正弦波永磁同步电机相电流谐波较小,电磁转矩脉动小于方波永磁同步电机。实验过程中混合逆变器正常运行,无电弧产生,最高效率达98.9%。

关键词：混合逆变器换向器无弧无位置传感永磁同步电机

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H_(2)S分子6320—6350 cm^(-1)波段谱线参数高精度测量

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物理学报 2023年第2期72卷 93-100页

作者：田思迪杜艳君李济东丁艳军彭志敏吕俊复潘超冯小雅清华大学能源与动力工程系电力系统与发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 国家能源集团科学技术研究院有限公司清洁高效燃煤发电与污染控制国家重点实验室南京210046

硫化氢(H_(2)S)作为一种强腐蚀性且具有剧毒的气体,在化工、能源、环境等多个领域都是重要的中间产物或排放污染物,在线精确测量其浓度对工艺过程控制、安全生产具有重要意义.可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)作为一种定量吸收光谱技术... 详细信息

硫化氢(H_(2)S)作为一种强腐蚀性且具有剧毒的气体,在化工、能源、环境等多个领域都是重要的中间产物或排放污染物,在线精确测量其浓度对工艺过程控制、安全生产具有重要意义.可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)作为一种定量吸收光谱技术,适用于大气环境监测、工业过程控制等领域H_(2)S浓度高精度在线测量.考虑到HITRAN2020数据库中H_(2)S的谱线参数主要来自基于半经验理论模型的计算,且缺乏实验数据验证,本文首先采用直接吸收(DAS)法扫描获得H_(2)S分子6320—6350 cm^(-1)波段内谱线吸收截面,选取其中6组吸收较强、相对独立、具有应用潜力的特征谱线作为实验测量的目标谱线;然后采用免标定、高信噪比的波长调制-直接吸收(WM-DAS)法测量了该6组谱线在不同压力下的吸收截面并用Voigt,Raution等线型函数对吸收截面进行最小二乘拟合,对谱线的碰撞展宽系数、线强度、Dicke收敛系数等光谱常数进行高精度测量,其中吸收截面拟合的残差标准差低至7×10^(-5),谱线线强度的测量不确定度小于2%,碰撞展宽系数、Dicke收敛系数、速率依赖系数的测量不确定度小于10%.完善了H_(2)S光谱数据库,为H_(2)S浓度高精度测量提供基础光谱数据.

关键词：硫化氢波长调制-直接吸收光谱碰撞展宽线强度

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CO_(2)/CO干扰下基于腔衰荡吸收光谱的痕量H_(2)S浓度测量

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物理学报 2023年第4期72卷 35-43页

作者：熊枫彭志敏王振丁艳军吕俊复杜艳君华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 清华大学能源与动力工程系电力系统与发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084 清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

H_(2)S作为一种有毒且腐蚀性较强的气体污染物,实现其浓度的准确测量意义重大.实际工业过程中,H_(2)S测量常受其他排放产物的干扰,本文基于腔衰荡吸收光谱技术(CRDS)通过扫描6336—6339 cm^(-1)范围内的吸收光谱,实现了H_(2)S/CO_(2)/C... 详细信息

H_(2)S作为一种有毒且腐蚀性较强的气体污染物,实现其浓度的准确测量意义重大.实际工业过程中,H_(2)S测量常受其他排放产物的干扰,本文基于腔衰荡吸收光谱技术(CRDS)通过扫描6336—6339 cm^(-1)范围内的吸收光谱,实现了H_(2)S/CO_(2)/CO三组分物质浓度的同步测量,为实际工业过程中物质干扰下的H_(2)S浓度测量提供新思路.首先,对不同采样长度下提取衰荡时间的准确性进行分析,发现衰荡信号的采样长度约为衰荡时间的8倍时,衰荡时间提取效果最好;通过不同压力对比实验确定最佳实验压力工况为50 kPa,并将最佳采样长度与压力工况应用于H_(2)S浓度测量.随后,改变H_(2)S浓度对CO_(2)/CO干扰下系统对痕量H_(2)S浓度的测量效果进行检验,并对不同稀释比例下浓度测量结果的线性度进行分析.最后,对本文CRDS系统的检测限进行分析,通过对4组低浓度H_(2)S光谱的信噪比进行分析,得到H_(2)S的检出限为6.9 ppb (1 ppb=10^(-9));通过对系统长期测量结果进行Allan方差分析,得到系统对H_(2)S物质浓度的检测下限约在2 ppb左右.

关键词：腔衰荡吸收光谱 H_(2)S浓度多组分测量

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利用波长慢速扫描和快速调制激光吸收光谱实验数据反演光谱吸收函数的理论和实验研究

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物理学报 2023年第12期72卷 99-106页

作者：黄知秋李启正张猛彭志敏杨乾锁中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 清华大学能源与动力工程系电力系统与发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084

在波长慢速均匀扫描和波长快速周期调制的情况下,基于激光吸收光谱的实验数据,提出了利用激光调制频率和激光扫描范围两个参数以及透射波信号和参考波信号反演谱线吸收函数的矩阵切片方法.当波长调制为单频正弦调制时,利用透射波信号和... 详细信息

在波长慢速均匀扫描和波长快速周期调制的情况下,基于激光吸收光谱的实验数据,提出了利用激光调制频率和激光扫描范围两个参数以及透射波信号和参考波信号反演谱线吸收函数的矩阵切片方法.当波长调制为单频正弦调制时,利用透射波信号和参考波信号的相除结果得到的矩阵,通过两个相距半个调制周期的切片积分的最小值即可得到准确的谱线吸收函数轮廓,并能反演出调制幅度的大小.当波长的快速调制扭曲为非单频的多频叠加调制时,可以利用多个切片的互补形成谱线吸收函数.上述方法可以用于在扫描波长范围内包含由多条吸收谱线且有重叠的真实吸收函数反演过程.而且,可以利用扫描波长范围内多条谱线的间隔参数来标定激光波长的扫描范围.采用上述的矩阵切片法,通过实验验证,得到了低吸收状况下CO在4300.700 cm^(-1)吸收谱线的吸收函数和较强吸收状况下CO_(2)在6336 cm^(-1)附近2条吸收谱线的吸收函数信息.

关键词：波长调制波长扫描吸收函数数据矩阵

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交直流复合电压下热老化油纸绝缘空间电荷特性

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高电压技术 2022年第12期48卷 4800-4808页

作者：黄欣周远翔张灵张云霄滕陈源薛磊新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 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乌鲁木齐830047

换流变压器阀侧绝缘长期承受交直流复合电压的作用。为了研究油纸绝缘在交直流复合电压下空间电荷特性,该文开展了油纸绝缘加速热老化试验,搭建复合电压下电声脉冲法空间电荷测量系统,测量交流、直流以及交直流复合电压下油纸绝缘内部... 详细信息

换流变压器阀侧绝缘长期承受交直流复合电压的作用。为了研究油纸绝缘在交直流复合电压下空间电荷特性,该文开展了油纸绝缘加速热老化试验,搭建复合电压下电声脉冲法空间电荷测量系统,测量交流、直流以及交直流复合电压下油纸绝缘内部空间电荷积聚和消散情况,并进一步计算得到油纸绝缘陷阱深度。研究结果表明,不同老化状态的油纸绝缘在交直流复合电压下均出现铝电极附近的负极性空间电荷积聚,老化的油纸绝缘由于正负电荷不同的注入迁移特性,在交流电压下同样出现负极性空间电荷积聚;随着老化时间的增加,油纸绝缘中积聚的空间电荷先减少后增加;与直流极化相比,交直流复合电压极化后老化油纸绝缘的平均陷阱深度更大。

关键词：油纸绝缘空间电荷交直流复合电压热老化陷阱

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接枝对聚丙烯绝缘材料热氧老化的影响及机理

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中国电机工程学报 2022年第11期42卷 4227-4238页

作者：樊林禛李琦袁浩黄上师何金良电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院

以聚丙烯(polypropylene,PP)为代表的环保型电缆绝缘材料是当前的研究热点。该文研究了接枝改性对聚丙烯材料热氧老化性能的提升效果及作用机理。实验结果表明，在抗氧化剂含量达到阈值之前，热氧老化反应主要局限在非晶区，且氧化反应... 详细信息

以聚丙烯(polypropylene,PP)为代表的环保型电缆绝缘材料是当前的研究热点。该文研究了接枝改性对聚丙烯材料热氧老化性能的提升效果及作用机理。实验结果表明，在抗氧化剂含量达到阈值之前，热氧老化反应主要局限在非晶区，且氧化反应速率较低。在此过程中，晶区结构在热的作用下趋于完善，使得电气性能有所提升，而非晶区结构的部分降解导致试样的拉伸性能显著降低。在抗氧化剂含量达到阈值之后，氧化反应速率加剧，非晶区及晶区结构严重降解，试样在短时间内失去绝缘性能。研究发现，相较于纯PP，接枝试样能够形成小球晶结构和独特的交联结构，抑制氧气向试样内部扩散，降低了氧化反应速率，因而热氧老化性能得到显著提升。随着接枝基团含量的提高，接枝试样的热氧老化性能单调提升，其中10%含量的苯乙烯(styrene,St)接枝试样具有相对最优的热氧老化性能。研究结果为聚丙烯电缆绝缘长期运行性能的提升提供了理论参考。

关键词：聚丙烯接枝改性热氧老化球晶结构

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LC滤波型电压源逆变器无模型预测电压控制策略

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电工技术学报 2023年第14期38卷 3723-3732页

作者：尹政胡存刚芮涛冯壮壮陆格野安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学互联网学院合肥230601 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

为解决传统模型预测控制在参数失配时预测误差增大的问题,该文提出一种适用于LC滤波型电压源逆变器的无模型预测电压控制策略。该策略建立了基于电压和电流双梯度的查询表,通过计算和存储上一时刻应用矢量作用下的电压和电流梯度,并结... 详细信息

为解决传统模型预测控制在参数失配时预测误差增大的问题,该文提出一种适用于LC滤波型电压源逆变器的无模型预测电压控制策略。该策略建立了基于电压和电流双梯度的查询表,通过计算和存储上一时刻应用矢量作用下的电压和电流梯度,并结合当前时刻的采样值,实现未来时刻电压和电流的无模型预测;进一步重构状态空间预测方程,根据应用矢量作用下的电压和电流梯度实时更新未应用矢量的梯度值,保证了梯度的准确性;使用电压和电流双目标的价值函数进行跟踪评估,进而选取下一控制周期最优的矢量。该方法不依赖于任何系统参数、计算简单,且消除了传统无模型预测中梯度更新停滞现象,改善了输出电压性能。最后通过实验验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：电压源逆变器 LC型滤波无模型预测电压控制梯度更新

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注入光有限相干性对衰荡腔测试方法的影响及求解衰荡时间的强度积分法

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物理学报 2023年第18期72卷 274-282页

作者：黄知秋张猛彭志敏王振杨乾锁中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 清华大学能源与动力工程系电力系统与发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084

利用数值模拟和搭建的腔衰荡光谱装置,研究了注入激光有限相干性对注入光与腔纵模耦合过程的影响.注入光的有限相干性导致了频扫过程中耦合脉冲的随机性.随机性主要体现在两个方面:一是随着相干长度的减小,耦合脉冲的随机幅值范围增大.... 详细信息

利用数值模拟和搭建的腔衰荡光谱装置,研究了注入激光有限相干性对注入光与腔纵模耦合过程的影响.注入光的有限相干性导致了频扫过程中耦合脉冲的随机性.随机性主要体现在两个方面:一是随着相干长度的减小,耦合脉冲的随机幅值范围增大.二是随着注入光的相干性变差,耦合脉冲由强度随机演化的单脉冲变为连续多脉冲,整体宽度随着扫频速率的降低而逐渐增大.随着相干性的变差,当使用腔体的光强来关闭注入光时,扫频速度的降低会在一个频率耦合过程中引起不止一次的注入关断和腔衰荡事件,特别是对于当利用腔体的长度进行频扫时.此外,本文提出了一种利用不同时间间隔的强度积分来估计衰荡时间的理论方法,并进行相关的实验验证.实验结果表明,与传统拟合法得到的衰荡时间相比,强度积分法对应的相对误差较小.

关键词：腔衰荡光谱光相干衰荡时间强度积分

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ZnO压敏微球/硅橡胶复合材料介电弛豫特性

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中国电机工程学报 2022年第2期42卷 827-834页

作者：何金良孙岗胡军谢竟成黄智文袁之康电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

控制高压设备内部电场均匀分布是有效防止高压设备绝缘材料老化及故障的关键,ZnO压敏微球/硅橡胶(SiR)复合材料因其非线性电导和介电特性,常用于高压设备均压结构中。该文制备ZnO体积分数为5%~40%的ZnO/SiR复合材料,在0.1Hz~1.0MHz频率... 详细信息

控制高压设备内部电场均匀分布是有效防止高压设备绝缘材料老化及故障的关键,ZnO压敏微球/硅橡胶(SiR)复合材料因其非线性电导和介电特性,常用于高压设备均压结构中。该文制备ZnO体积分数为5%~40%的ZnO/SiR复合材料,在0.1Hz~1.0MHz频率范围以及-40~160℃温度范围内,利用宽频介电谱仪获得不同ZnO体积分数的ZnO/SiR复合材料的弛豫过程,可知ZnO/SiR复合材料中存在β弛豫、内部偶极极化(intermediate dipolar effect,IDE)弛豫和α弛豫3种弛豫形式,分别由硅橡胶基体的粘流态转变、聚合物支链运动以及ZnO压敏微球引起。通过对IDE弛豫时间对数与温度倒数的线性拟合可知,ZnO/SiR复合材料IDE弛豫的产生机制为ZnO压敏微球内部热激活载流子的迁移与积累。研究结果为ZnO/SiR复合材料的弛豫过程提供了基础数据,并为该复合物在高压设备中的应用提供参考。

关键词： ZnO压敏微球硅橡胶非线性材料介电弛豫

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