检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2016年第24期36卷 6654-6663页

作者：林川杰李传扬张贵新胡军何金良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) 北京市海淀区100084

直流气体绝缘输电线路(gas insulated line,GIL)可以替代直流架空输电线路及电缆,提高输电走廊灵活性,其需求日益迫切。然而直流GIL中绝缘子表面严重的电荷积聚现象制约了其实际应用,因此需要针对该问题开展研究。直流场中绝缘子表面电... 详细信息

直流气体绝缘输电线路(gas insulated line,GIL)可以替代直流架空输电线路及电缆,提高输电走廊灵活性,其需求日益迫切。然而直流GIL中绝缘子表面严重的电荷积聚现象制约了其实际应用,因此需要针对该问题开展研究。直流场中绝缘子表面电荷分布的相关研究需要建立在绝缘子表面电势准确测量的基础上,并借助电荷反演计算来获得表面电荷分布特征。国内外学者对表面电势测量及表面电荷反演算法进行了大量科学研究。然而,目前尚未有研究者对近几十年来的表面电荷反演算法做出客观的总结。该文从静电探头诞生出发,总结比较了现有几种较为成熟的电荷反演算法,并结合实例对各类算法进行对比分析。最后,对今后反演算法发展方向做出了展望。

关键词：表面电荷电荷反演计算表面电势静电探头测量方法

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聚合物绝缘空间电荷动力学的理论模型与数值仿真研究进展

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 3037-3054页

作者：张灵陈健宁周远翔田冀焕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) 北京市海淀区100084

强电场下聚合物空间电荷动力学过程的物理机制、实验观测及其与电气绝缘特性的关联是高电压绝缘领域的研究热点之一。目前,空间电荷测量技术的信号质量、空间分辨率与测量速度难以满足实际工程需求,而空间电荷动力学数值仿真能提供实验... 详细信息

强电场下聚合物空间电荷动力学过程的物理机制、实验观测及其与电气绝缘特性的关联是高电压绝缘领域的研究热点之一。目前,空间电荷测量技术的信号质量、空间分辨率与测量速度难以满足实际工程需求,而空间电荷动力学数值仿真能提供实验难以获得的数据以及发现规律,判定起主导作用的经典电导模型,有助于揭示绝缘老化机理、指导产品设计、预测服役寿命。该文首先介绍聚合物绝缘空间电荷动力学的基本理论和数学方程的一般形式,梳理2种典型绝缘结构的空间电荷仿真模型,并述评常用数值算法的特点。其次,介绍空间电荷数值仿真在基础电气性能表征、空间电荷包现象模拟以及电树枝老化特性阐释的初步应用。最后,针对空间电荷动力学模型算法的完善、微观材料参数的提取、多尺度仿真路线的提出、大尺寸和多层介质空间电荷的测量问题进行了展望。

关键词：聚合物空间电荷动力学理论模型数值仿真电气绝缘多尺度

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聚合物纳米复合电介质界面微区原位测试研究进展

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 3055-3064页

作者：梁家杰王少杰罗臻何金良李琦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) 北京市海淀区100084

聚合物纳米复合电介质具有优异的电学、热学以及力学性能,在电力和能源等领域被广泛应用。研究者们将聚合物纳米复合电介质的特殊性能归因于基体与纳米颗粒之间形成的界面。但是传统的研究手段不能给出界面作用机理的直接证据,因此近年... 详细信息

聚合物纳米复合电介质具有优异的电学、热学以及力学性能,在电力和能源等领域被广泛应用。研究者们将聚合物纳米复合电介质的特殊性能归因于基体与纳米颗粒之间形成的界面。但是传统的研究手段不能给出界面作用机理的直接证据,因此近年来以原子力显微镜为基础的界面微区原位测试成为重要的研究方法。该文首先对原子力显微镜的基本原理做简要介绍,然后对基于原子力显微镜的微区测试进行综述,包括线性电介质复合材料介电特性、铁电聚合物复合材料极化特性、电荷分布与输运、微区红外光谱等方面,最后对目前聚合物纳米复合电介质材料界面微区原位测试中存在的问题进行讨论,并展望界面微区研究未来的发展方向。

关键词：聚合物纳米复合材料界面原位测试原子力显微镜

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基于调制波分解的背靠背三电平变换器共模电压消除方法

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中国电机工程学报 2022年第8期42卷 2957-2968页

作者：徐晓娜王奎李永东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) 北京市海淀区100084

背靠背三电平中点钳位型(neutral-point clamped,NPC)变换器广泛应用于四象限交直交变频场合,其共模电压和中点电位平衡问题影响着系统的安全稳定运行。鉴于此,文中提出一种基于调制波分解的背靠背三电平NPC变换器的共模电压消除方法。... 详细信息

背靠背三电平中点钳位型(neutral-point clamped,NPC)变换器广泛应用于四象限交直交变频场合,其共模电压和中点电位平衡问题影响着系统的安全稳定运行。鉴于此,文中提出一种基于调制波分解的背靠背三电平NPC变换器的共模电压消除方法。首先,原始调制波被分解成两个虚拟参考调制波的差的形式;然后,将虚拟调制波与载波比较产生的虚拟脉宽调制(pulse width modulation,PWM)信号两两相减得到实际各相的PWM信号;最终可以实现共模电压完全消除。在此基础上,进一步采用零序电压注入方法来控制中点电位平衡。最后,通过实验验证所提出共模电压消除与中点电位平衡控制方法的有效性。

关键词：背靠背三电平变换器共模电压消除中点电位平衡控制调制波分解

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基于离散状态事件驱动的电力电子仿真技术和仿真软件发展现状与展望

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中国电机工程学报 2022年第16期42卷 6005-6016页

作者：施博辰赵争鸣虞竹珺袁立强陈凯楠姬世奇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) 北京市海淀区100084

电路仿真已经成为电力电子系统分析设计的基础性和支撑性技术之一,基于此形成的电力电子仿真软件是相关科学研究、产品开发和工程应用不可或缺的数值实验平台。然而,由于电力电子系统具有连续与离散过程相互混杂的特点,系统动力学行为跨... 详细信息

电路仿真已经成为电力电子系统分析设计的基础性和支撑性技术之一,基于此形成的电力电子仿真软件是相关科学研究、产品开发和工程应用不可或缺的数值实验平台。然而,由于电力电子系统具有连续与离散过程相互混杂的特点,系统动力学行为跨越s到ns等多个时间尺度,其仿真技术和仿真软件发展仍面临诸多挑战和瓶颈问题。近期,相关系列研究提出了离散状态事件驱动(discretestate event-driven,DSED)的建模仿真理论方法,基于此形成了通用电力电子仿真软件,为解决电力电子混杂系统多时间尺度高效仿真提供了新的技术路线和解决方案。这一方法正在动态发展之中,为了更好地总结和展望其相关研究成果,文中首先分析电力电子系统的多时间尺度混杂特性,在此基础上阐述电力电子仿真技术的发展现状及面临的瓶颈问题,然后系统性地总结针对瓶颈问题提出的离散状态事件驱动建模仿真理论方法,进一步介绍和对比分析电力电子领域常用的商业仿真软件及基于离散状态事件驱动形成的DSIM仿真软件,最后展望相关电力电子仿真技术和仿真软件的未来发展方向。

关键词：电力电子仿真技术混杂系统多时间尺度离散状态事件驱动仿真软件

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金属板缺陷负电晕检测中Trichel脉冲特性研究

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中国电机工程学报 2023年第16期43卷 6484-6493页

作者：孙洪宇彭丽莎李世松赵伟黄松岭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) 北京市海淀区100084

现有的金属板缺陷无损检测技术已趋于成熟,并且可以实现对缺陷的检出、量化甚至三维成像。但是传统无损检测方法的缺陷检测灵敏度受到诸多外在条件以及算法复杂度等的限制,难以实现对微小缺陷的检测。因此,作为负电晕放电检测方法在无... 详细信息

现有的金属板缺陷无损检测技术已趋于成熟,并且可以实现对缺陷的检出、量化甚至三维成像。但是传统无损检测方法的缺陷检测灵敏度受到诸多外在条件以及算法复杂度等的限制,难以实现对微小缺陷的检测。因此,作为负电晕放电检测方法在无损检测领域的首次尝试,该文提出一种基于负电晕放电Trichel脉冲的金属板缺陷非接触式检测技术。该方法利用空间中带电粒子行为对电极结构敏感的特性,将Trichel脉冲电流波形参数作为负电晕放电现象的外在特征,对缺陷是否存在及严重程度进行初步判断。此外,建立电晕检测几何模型与仿真模型,并搭建针–板放电实验平台对仿真结果进行验证。研究结果表明,通过分析负电晕放电所特有的Trichel脉冲波形参数,可以对待测金属板存在缺陷与否进行有效地识别,在缺陷高灵敏度检测及后续的缺陷轮廓重构中具有一定的应用潜力。

关键词：无损检测负电晕放电 Trichel脉冲金属板缺陷检测灵敏度

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永磁同步电机高动态响应电流控制方法研究

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中国电机工程学报 2013年第21期33卷 117-123,200页

作者：王伟华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(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

高性能永磁同步电机伺服控制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。常用的PI调节器调节时间长,且容易出现超调,基本预测控制响应快,但对模型参数的准确性要求高。为此,提出了一种改进的预测控制方法和占空比更新策略... 详细信息

高性能永磁同步电机伺服控制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。常用的PI调节器调节时间长,且容易出现超调,基本预测控制响应快,但对模型参数的准确性要求高。为此,提出了一种改进的预测控制方法和占空比更新策略。转矩电流环采用并联积分器的改进预测控制方法,励磁电流环采用PI控制。改进的占空比更新策略可使电流控制延时缩短至1.5个控制周期,改进的预测控制方法可以有效降低对参数准确性的依赖。仿真和实验表明,相对于基本预测控制方法和PI控制方法,所提方案可缩短控制延时,降低系统参数敏感性,提高电流环动态性能。

关键词：永磁同步电机伺服系统参数敏感性分析预测控制

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半透明钙钛矿太阳能电池关键技术及其应用

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中国电机工程学报 2023年第5期43卷 1739-1753页

作者：蒋超凡易陈谊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) 北京市海淀区100084

光伏发电技术的发展对于我国实现“双碳”目标和构建以新能源为主体的新型电力系统起到重要作用。虽然目前市场主流的晶硅光伏器件规模大、技术成熟,但是它也存在制备工艺复杂、成本高、应用场景有限等问题。半透明钙钛矿太阳能电池技... 详细信息

光伏发电技术的发展对于我国实现“双碳”目标和构建以新能源为主体的新型电力系统起到重要作用。虽然目前市场主流的晶硅光伏器件规模大、技术成熟,但是它也存在制备工艺复杂、成本高、应用场景有限等问题。半透明钙钛矿太阳能电池技术的开发与应用可以大幅度拓宽光伏发电的应用场景、提高光电转换效率,是新一代太阳能光伏发电技术的典型代表。该文首先阐述钙钛矿材料和半透明钙钛矿太阳能电池的基本特点;接着,从钙钛矿薄膜制备和透明电极开发的维度,总结半透明钙钛矿太阳能电池的关键技术;之后,对半透明钙钛矿太阳能电池在叠层光伏器件和温室农业光伏中的应用展开分析与讨论,并对其在新型电力系统中的作用进行展望。

关键词：半透明太阳能电池钙钛矿太阳能电池透明电极叠层电池温室农业

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VSC系统换流变压器共模模型及主绝缘在线监测方法

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中国电机工程学报 2021年第11期41卷 3885-3895页

作者：陆格野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(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

绝缘老化是威胁换流变压器安全运行的重要隐患,传统的绝缘监测方法难以实现可靠的换流变预防性保护。电压源型换流器(voltage sourced converter,VSC)输出电压特征谐波分量,可用于在线监测连接换流变的主绝缘健康状况。首先,探究VSC系... 详细信息

绝缘老化是威胁换流变压器安全运行的重要隐患,传统的绝缘监测方法难以实现可靠的换流变预防性保护。电压源型换流器(voltage sourced converter,VSC)输出电压特征谐波分量,可用于在线监测连接换流变的主绝缘健康状况。首先,探究VSC系统共模特征谐波用于换流变绝缘监测的可行性与优势。其次,构建YN/yn绕组接线的换流变共模电路模型,给出表征共模电压分布和绝缘电参数关系的数学模型。然后,定义压比频率响应和阻抗频率响应,对比电路模型和数学模型,说明两者的等效性。在线实验结果验证基于VSC系统共模特征谐波监测换流变主绝缘老化的有效性。该所述方法具有如下优势:1)不改变系统原有拓扑结构,无需安装额外的测试设备;2)对监测状态量的分析方法简单直观;3)监测结果不受系统工况波动和高频干扰的影响。

关键词：电压源型换流器变压器模型绝缘在线监测共模谐波

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智能配电变电站集成保护控制信息共享分析

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中国电机工程学报 2011年第S1期31卷 1-6页

作者：王宾董新洲许飞曹润彬刘琨薄志谦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 阿尔斯通电网公司

分布式新能源的大量馈入及用户供电质量的提高要求智能配电变电站提供更加灵活、快速、可靠的保护与控制功能。跨间隔信息的实时共享融合能有效提高变电站的保护测控性能,但需要解决过程总线站域保护控制信息交换的高度实时性和稳定可... 详细信息

分布式新能源的大量馈入及用户供电质量的提高要求智能配电变电站提供更加灵活、快速、可靠的保护与控制功能。跨间隔信息的实时共享融合能有效提高变电站的保护测控性能,但需要解决过程总线站域保护控制信息交换的高度实时性和稳定可靠性。针对智能配电变电站站域保护控制通信的需求,基于OPNET软件仿真建模,并基于实际开发的集成保护试验平台测试了过程总线多间隔信息共享的通信特性,分析了延时原因,给出了满足实时性和可靠性要求的最大跨间隔信息共享数量,提出了跨间隔信息共享通信的改进措施。该研究结果对智能变电站站域保护控制系统的实现奠定了通信基础。

关键词：智能配电变电站集成保护与控制系统信息共享实时性

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