检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统自动化 2013年第16期37卷 96-102页

作者：梅红明刘建政清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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市100084

针对当前广泛应用的静止无功补偿型直流融冰装置存在的体积大、结构复杂、谐波污染和功能切换繁琐等问题,提出了一种采用全桥模块化多电平变流器的新型直流融冰方案。该方案将链式静止同步补偿器(STATCOM)的动态无功补偿能力和半桥模块... 详细信息

针对当前广泛应用的静止无功补偿型直流融冰装置存在的体积大、结构复杂、谐波污染和功能切换繁琐等问题,提出了一种采用全桥模块化多电平变流器的新型直流融冰方案。该方案将链式静止同步补偿器(STATCOM)的动态无功补偿能力和半桥模块化多电平变流器(MMC)的四象限运行能力结合在一起,同时输出直流电压,可宽范围连续调节,能够很好地满足直流融冰装置的应用需求,并有效避免上述问题。结合全桥模块化多电平变流器的结构特点,提出了兼顾直流融冰和无功补偿功能的控制方法,并通过数字仿真验证了所提技术方案和控制方法的有效性。

关键词：直流融冰模块化多电平变流器静止同步补偿器动态无功补偿

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双PWM变频器中的IGBT模块损耗

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第7期53卷 1011-1018页

作者：邹高域赵争鸣袁立强尹璐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安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

在电力电子变换器中,功率器件的损耗是系统损耗的主要部分,准确地计算其损耗,建立适用于实际应用的损耗模型可以指导系统的器件选型和散热设计。该文详细分析了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)及其反并联二极管的开关过程,建立了器件的通态和... 详细信息

在电力电子变换器中,功率器件的损耗是系统损耗的主要部分,准确地计算其损耗,建立适用于实际应用的损耗模型可以指导系统的器件选型和散热设计。该文详细分析了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)及其反并联二极管的开关过程,建立了器件的通态和瞬态的损耗模型,并考虑了结温、杂散参数等因素的影响。在此基础上推导了系统在空间矢量脉宽调制(SVPWM)方式下1个周期中的通态损耗和开关损耗的平均功率,从而建立了一套比较实用的考虑结温对器件损耗影响的损耗计算方法。最后在一台55 kW双脉宽调制(PWM)变频调速系统样机上进行了实验验证。

关键词：双脉宽调制(PWM)变频器绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块损耗分析结温杂散参数

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电网电压畸变情况下三相PWM整流器无差拍电流控制

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第11期53卷 1637-1644页

作者：尹璐赵争鸣贺凡波袁立强邹高域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安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

针对传统无差拍电流预测控制算法在电网电压畸变时无法准确跟踪电流参考值的问题,提出了基于电网电压预测的无差拍电流控制方法。首先分析了电网电压谐波对无差拍控制的影响,而后利用重复控制原理对未来两个周期的电网平均电压进行预测... 详细信息

针对传统无差拍电流预测控制算法在电网电压畸变时无法准确跟踪电流参考值的问题,提出了基于电网电压预测的无差拍电流控制方法。首先分析了电网电压谐波对无差拍控制的影响,而后利用重复控制原理对未来两个周期的电网平均电压进行预测和补偿,消除了电网电压整数次谐波对电网电流的影响,降低了电网电流谐波。通过进一步分析,证明了该控制算法保持了传统无差拍控制良好的动态性能,并对算法的稳定性、参数鲁棒性和静态误差进行了分析。最后通过仿真和实验验证了提出方法的正确性和有效性。

关键词：脉宽调制(PWM)整流器无差拍重复控制非理想电网电压

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提高PMSM电流环动态性能的增量预测算法

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清华大学学报（自然科学版） 2013年第7期53卷 1019-1024页

作者：王伟华肖曦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

高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统比例积分(PI)调节器容易出现超调及振荡调整过程,动态性能受到影响,难以满足高性能伺服应用场合的性能要求。数字控制方式原理上存在的一个采样周期的... 详细信息

高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统比例积分(PI)调节器容易出现超调及振荡调整过程,动态性能受到影响,难以满足高性能伺服应用场合的性能要求。数字控制方式原理上存在的一个采样周期的控制延时使得情况更加严重。该文提出一种隐极式永磁同步电机的电流增量预测算法,实现对下一周期电流值的准确预测。在此基础上结合PI调节器进行电流环调节,可有效消除数字控制方式固有延时,避免超调与振荡,提升电流内环的动态性能。该算法计算量少,对电机参数依赖度低。仿真和实验结果表明:该算法可明显提升电机电流控制动态性能,可应用于高性能伺服等领域。

关键词：永磁同步电机伺服系统增量预测算法比例积分(PI)调节器

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雷电下直流运行电压对输电线路上行先导起始与发展特性的影响

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高电压技术 2013年第6期39卷 1344-1351页

作者：李志钊曾嵘庄池杰廖永利高超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 南方电网科学研究院广州510080

在分析上行先导发展过程时,许多仿真模型虽在一定程度上考虑了直流运行电压的影响,但其依据主要由棒-板间隙下的试验结果、热力学及电磁学间接外推所得,其适用性并未得到验证。为此,在昆明国家特高压试验基地,就直流运行电压对输电线路... 详细信息

在分析上行先导发展过程时,许多仿真模型虽在一定程度上考虑了直流运行电压的影响,但其依据主要由棒-板间隙下的试验结果、热力学及电磁学间接外推所得,其适用性并未得到验证。为此,在昆明国家特高压试验基地,就直流运行电压对输电线路上行先导起始与发展特性的影响展开了试验研究。经过仿真分析,设计并采用7m的板棒-导线间隙,并对该间隙施加最高达4MV的200/2 000μs负极性冲击电压,对导线施加最高达800kV的正极性直流运行电压,以此模拟了雷电下的上行先导起始与发展情况。采用最高拍摄速度为1 000 000帧/s的高速摄像机对放电过程的形态进行了观测,同时利用频率响应范围为0～6.5MHz的同轴分流器进行了电流测量。通过数百次试验发现,当线路上施加500kV正极性直流运行电压时,上行先导起始时间提前了21μs,平均发展速度增加了0.3cm/μs,这一结果说明,负极性雷电下较高的正极性直流运行电压有助于导线上行先导的发展。最后,进行了输电线路模拟试验,试验结果说明,负极性雷电下正极性直流运行电压能使导线上行先导的起始时间提前,甚至早于地线;同时正极性直流运行电压也会使导线上行先导的发展速度增加,从而使它对下行先导的截击概率增大,增加了线路绕击的可能性。

关键词：屏蔽失效上行先导直流运行电压观测平台输电线路电场强度长间隙放电

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接地材料对大型水电站接地阻抗的影响

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高电压技术 2013年第4期39卷 964-969页

作者：张波蒋愉宽杨建军李晓峰陈水明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 华东勘测设计研究院杭州310014

对于大型水电站接地系统,由于面积巨大、分散布置、联系松散、土壤电阻率不均匀,接地材料的纵向阻抗特性可能会对接地电阻有较大影响。针对水电站接地网分布的特点,基于场路耦合方法,建立考虑接地材料影响的水电站接地网不等电位分析模... 详细信息

对于大型水电站接地系统,由于面积巨大、分散布置、联系松散、土壤电阻率不均匀,接地材料的纵向阻抗特性可能会对接地电阻有较大影响。针对水电站接地网分布的特点,基于场路耦合方法,建立考虑接地材料影响的水电站接地网不等电位分析模型,计算分析了常用铜、钢等接地材料在不同土壤模型、电流入地点位置下的水电站接地阻抗,提出了合理利用接地材料降低巨型接地网接地电阻的措施。由计算结果可知,虽然接地材料对联系紧密的变电站接地网接地电阻基本无影响,但对大型水电站接地网接地电阻影响很大。当电流入地点位于岸上时,钢和铜接地网之间的接地电阻相差可达2倍以上。传统的接地计算公式已经不能满足实际需要,必须依靠数值分析计算来合理设计接地系统。使用铜接地材料可以明显降低水电站的接地电阻,建议在接地网骨干连接线中使用铜材,以达到经济有效地降阻。

关键词：水电站接地网接地电阻接地材料场路耦合方法降阻方法

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高海拔特高压并联绝缘子的直流污闪特性

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高电压技术 2013年第6期39卷 1382-1389页

作者：宋磊张福增梁曦东廖一帆李锐海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 南方电网科学研究院广州510080

为给已建成的±800kV特高压直流输电线路提供运行维护指导,并为拟建设的直流特高压线路的外绝缘设计提供参考,研究了双串并联绝缘子在高海拔特高压条件下的污闪特性。选用大吨位瓷绝缘子XZP-300和1大1中4小复合绝缘子作为试品,重点... 详细信息

为给已建成的±800kV特高压直流输电线路提供运行维护指导,并为拟建设的直流特高压线路的外绝缘设计提供参考,研究了双串并联绝缘子在高海拔特高压条件下的污闪特性。选用大吨位瓷绝缘子XZP-300和1大1中4小复合绝缘子作为试品,重点研究了在实际海拔2 100m条件下的双串并联绝缘子人工污闪试验电压的概率分布特性,分析了双串并联与单串悬挂绝缘子污闪特性的差异,研究了边缘间距对双串并联绝缘子污闪特性的影响。结果表明,在高海拔条件下,采用升降法获得的双串并联悬挂的瓷和复合绝缘子污闪电压值均满足正态分布;当盐密在0.03～0.2mg/cm2范围内时,双串并联瓷绝缘子的单片绝缘子污闪电压范围为19.6～5.8kV,低于单串的20.5～6.9kV;当盐密在0.05～0.2mg/cm2范围内时,双串并联复合绝缘子的单位绝缘子高度污闪电压范围为105.6～38.7kV/m,低于单串的109.9～43.1kV/m,;当边缘间距>20cm时,边缘间距值的变化对双串并联绝缘子污闪电压的影响不显著。

关键词：绝缘子人工污闪试验污闪特性悬挂方式标准偏差直流高海拔

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一种用于广域电力系统稳定器控制工程的时钟发生器

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电力系统自动化 2013年第6期37卷 84-89页

作者：刘志雄孙元章黎雄张放赵维兴刘振盛武汉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清华大学清华大学电机工程与应用电子技术系贵州电网公司电力调度控制中心

时钟同步技术是广域测量系统（WAMS）的关键技术之一,基于WAMS的广域电力系统稳定器（PSS）控制系统一般由相量测量单元（PMU）和服务器以及控制机组成,时间同步和时延控制是广域PSS控制应用取得成功的决定性因素。探讨了广域PSS控制系... 详细信息

时钟同步技术是广域测量系统（WAMS）的关键技术之一,基于WAMS的广域电力系统稳定器（PSS）控制系统一般由相量测量单元（PMU）和服务器以及控制机组成,时间同步和时延控制是广域PSS控制应用取得成功的决定性因素。探讨了广域PSS控制系统中时间同步的需求,针对PMU Server及控制端的时钟同步应用,提出了一种结合GPS授时和CPU时间戳计数器（TSC）守时的时钟发生器GPS;SC Clock。该时钟发生器实现简单、可靠,精度高,实验证明该方法能有效提供满足广域PSS控制工程应用的实时时钟。

关键词：广域测量系统广域控制电力系统稳定器时钟同步时间戳计数器

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直流电压分量对交直流叠加电压下油纸绝缘沿面闪络的影响

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高电压技术 2013年第6期39卷 1337-1343页

作者：沙彦超周远翔孙清华黄猛金福宝黄建文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 西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

为了更加深入地了解换流变压器中交直流叠加电压下油纸绝缘的沿面闪络问题,通过搭建直流电压分量可以任意调节的交直流叠加电源系统,研究了具有背面电极和不具有背面电极这2种结构下油纸绝缘的沿面闪络问题。试验结果表明:在复合电场下... 详细信息

为了更加深入地了解换流变压器中交直流叠加电压下油纸绝缘的沿面闪络问题,通过搭建直流电压分量可以任意调节的交直流叠加电源系统,研究了具有背面电极和不具有背面电极这2种结构下油纸绝缘的沿面闪络问题。试验结果表明:在复合电场下,有背面电极时,沿面闪络电压比无背面电极时稍低;在2种结构下,沿面闪络电压均表现为纯交流电压时最低,随着直流电压分量的增加,沿面闪络电压也逐渐增加。此外为分析油纸绝缘界面的影响,还研究了相同电极结构下纯油的击穿电压。对比分析纯油的击穿电压和油纸绝缘的沿面闪络电压后发现:直流电压分量较低时,油纸绝缘界面的存在降低了该结构的击穿电压;而直流电压分量较高时,油纸绝缘界面的存在反而稍微提高了该结构的击穿电压。最后从复合电场分布的特点出发,分析了不同直流电压分量下油纸绝缘的沿面闪络过程。分析后认为:直流电压分量较小时,电极附近电场强度较高,导致油易于电离并产生大量载流子,从而促进了油纸沿面闪络的发展;而随着直流电压分量的变大,电场分布将变得不同,其沿面闪络电压升高;同时,上述电场分布的特点也是造成直流电压分量较低时沿面闪络电压低于纯油击穿电压的原因。

关键词：油纸绝缘沿面闪络交直流叠加电压油纸绝缘界面介电常数电导率电场分布

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配电线路雷电感应过电压仿真计算分析

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高电压技术 2013年第2期39卷 415-422页

作者：余占清曾嵘王绍安陆国俊熊俊刘宇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仿真和控制国家重点实验室北京100084 南方电网公司广州供电局广州510400

为研究雷电感应过电压的发展规律,提出了采用Heidler雷电流波形模型、MTLE雷电流回击模型、Co-oray-Rubinstein电磁场传播模型、Agrawal场线耦合模型的配电线路雷电感应过电压的计算方法以及相关仿真参数,并自主开发了一套雷电感应过电... 详细信息

为研究雷电感应过电压的发展规律,提出了采用Heidler雷电流波形模型、MTLE雷电流回击模型、Co-oray-Rubinstein电磁场传播模型、Agrawal场线耦合模型的配电线路雷电感应过电压的计算方法以及相关仿真参数,并自主开发了一套雷电感应过电压仿真计算程序。将程序计算结果和真型试验结果进行比较,所得线路电场强度和线路过电压的计算结果与试验数据相符,计算误差在10%以内,验证了程序所得结果的准确性。结果表明,先导发展过程在雷击线路前产生静电感应,影响线路上的过电压波形,电晕效应在计算中可以忽略;基于研发的程序,计算时可考虑先导发展过程和非理想大地对感应过电压的影响,实现电磁场与暂态传播过程的同步计算。

关键词：雷电感应过电压配电线路仿真计算雷电流模型场线耦合

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