检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2022年第10期37卷 2446-2458页

作者：洪剑锋王善铭孙宇光孙旭东曹海翔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) 北京100084

分析了永磁电机在空载和负载工况下高模数电磁力波对电机电磁振动的影响。首先通过麦克斯韦应力张量法推导了电机电磁力波的幅值、频率和模数特征。其次阐述了引起永磁电机低阶电磁振动源的高模数和低模数电磁力波特点并探讨了齿宽对两... 详细信息

分析了永磁电机在空载和负载工况下高模数电磁力波对电机电磁振动的影响。首先通过麦克斯韦应力张量法推导了电机电磁力波的幅值、频率和模数特征。其次阐述了引起永磁电机低阶电磁振动源的高模数和低模数电磁力波特点并探讨了齿宽对两种电磁力的影响。然后计算和详细对比了电机空载和负载工况下两种电磁力波对低阶电磁振动的贡献,并用模态叠加法仿真电机的振动,对理论进行验证。最后在一台10极12槽永磁电机上进行空载电磁振动实验,与仿真计算结果吻合较好。研究表明,高模数电磁力波能引起较大的低阶电磁振动,但在分数槽电机中,其贡献程度随负载的增加而减弱。该文的研究将为永磁电机电磁振动的准确预测和减振提供思路。

关键词：高模数电磁力波低阶电磁振动齿斩波效应永磁同步电机

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新型模块化多电平变换器电容电压波动规律及抑制方法

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电工技术学报 2011年第5期26卷 8-14页

作者：王奎郑泽东李永东清华大学电机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

模块化多电平变换器以其结构模块化、不需要变压器以及易于扩展到高电平等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型的模块化多电平变换器拓扑研究了其悬浮电容电压波动规律。首先从半桥臂的输出功率入手,分析了其功率脉动和一个周... 详细信息

模块化多电平变换器以其结构模块化、不需要变压器以及易于扩展到高电平等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型的模块化多电平变换器拓扑研究了其悬浮电容电压波动规律。首先从半桥臂的输出功率入手,分析了其功率脉动和一个周期内的能量变化,给出了电容电压波动幅值表达式。针对电容电压在低频下波动较大的问题,提出了一种电容电压波动抑制方法。采用叠加高频零序电压和相间环流的方式重构桥臂电压和电流,通过提高半桥臂输出功率的波动频率来减小悬浮电容的能量波动幅值,进而减小电容电压波动幅值。设计了一台三相五电平的实验样机并对上述控制方法进行了实验验证。

关键词：模块化多电平变换器悬浮电容电压波动零序电压

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永磁同步电机改进电流预测控制

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电工技术学报 2013年第3期28卷 50-55页

作者：王伟华肖曦丁有爽清华大学电机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

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PI调节器容易出现超调及振荡调整过程,应用场合受到限制。传统的预测控制策略可实现快速的动态响应同时避免超调,但依赖被控对象的精确数学模型。本文... 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PI调节器容易出现超调及振荡调整过程,应用场合受到限制。传统的预测控制策略可实现快速的动态响应同时避免超调,但依赖被控对象的精确数学模型。本文提出了一种改进的永磁同步电机电流环预测控制方法,利用相邻周期的两个预测模型相减来消除恒定项,实现对电流的闭环控制。相对于传统预测控制,改进方法仅使用一个电机参数,有效降低了对模型参数准确性的依赖,同时闭环结构可避免出现稳态误差。相对于PI调节器,改进方法在实现对电流指令快速跟踪的同时可避免超调和振荡调整过程,动态控制性能更优。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词：永磁同步电机伺服系统预测控制 PI调节器

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基于磁链控制的异步电机V/F控制系统直流预励磁起动方法

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电工技术学报 2012年第7期27卷 118-123页

作者：胡斯登赵争鸣袁立强王雪松清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京10084

结合常规的直流预励磁方法提出了一种适用于变频器-异步电机VVVF控制系统的起动方法,以解决中大容量通用变频调速系统起动电流过大的问题。该方法的本质是电机磁链控制,以直流预励磁建立的磁链为初始状态,然后在起动过程中根据定子电流... 详细信息

结合常规的直流预励磁方法提出了一种适用于变频器-异步电机VVVF控制系统的起动方法,以解决中大容量通用变频调速系统起动电流过大的问题。该方法的本质是电机磁链控制,以直流预励磁建立的磁链为初始状态,然后在起动过程中根据定子电流的无功分量反馈值修正输出电压,维持稳定的圆形旋转磁链。这种方法解决了常规直流预励磁方法有效作用时间短的问题,能提高电流对称性与转矩的稳定性,对整个起动过程中尖峰电流抑制效果明显,且实验效果在380V/315kW异步电机上得到验证。

关键词：直流预励磁磁链控制变频调速异步电机恒压频比起动

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晶闸管型互联装置多时间尺度转换等效模型

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电工技术学报 2017年第14期32卷 27-33页

作者：张春朋姜齐荣赵争鸣清华大学电机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

电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正... 详细信息

电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正插值算法,在大步长的仿真计算时可以保证良好的准确性。进一步针对小时间尺度暂态过程,分别建立基于元件的和基于等效模型的仿真模型,证明了柔性互联装置的有效性和等效模型的正确性。对两种模型分别采用50?s和300?s的步长进行仿真,可知等效模型在两种步长下均具有良好的准确性,且其仿真时长分别仅为基于元件模型仿真时长的约14.5%和10.3%,计算开销显著减小。

关键词：柔性互联装置多时间尺度等效模型大步长仿真

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基于反电动势与磁链正交性的异步电机电压模型积分改进算法

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电工技术学报 2014年第3期29卷 41-49页

作者：张杰柴建云孙旭东陆海峰清华大学电机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

在异步电机高性能控制方案中,电机磁链的准确观测是其核心问题之一。基于电压模型的磁链观测算法因具有中高速区参数鲁棒性高等优点而得到了广泛应用。然而,在实际使用时,电压模型的纯积分运算会因积分初始时刻的问题和积分量中微小的... 详细信息

在异步电机高性能控制方案中,电机磁链的准确观测是其核心问题之一。基于电压模型的磁链观测算法因具有中高速区参数鲁棒性高等优点而得到了广泛应用。然而,在实际使用时,电压模型的纯积分运算会因积分初始时刻的问题和积分量中微小的直流偏置而导致错误结果,进而影响了电机高性能控制的实现。针对该问题,本文在详细分析反电动势与磁链的各组成分量的基础上,提出一种基于反电动势与磁链正交性的积分改进算法。该算法将基于正交性获得的信息通过PI调节器得到反电动势的校正分量,再通过校正分量修正反电动势进而得到正确的积分结果。理论分析表明,在一定条件下,积分结果中的直流偏置可以完全得到消除。本文通过仿真和实验,验证了该改进积分方法良好的性能,也验证了关于完全消除积分结果中的直流偏置的理论分析的正确性。

关键词：磁链观测电压模型正交性积分算法异步电机

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计及工频电压的特高压变电站雷电侵入波过电压分析

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高电压技术 2010年第8期36卷 1852-1857页

作者：陈水明王威于化鹏杨鹏程清华大学电机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

线路的工频电压越高对雷电侵入波过电压的影响就越大,我国现行的计算雷电侵入波过电压的规程都没有考虑线路的工频电压。为了研究计及工频电压的特高压变电站侵入波过电压,基于淮南1000kV特高压GIS变电站,采用电磁暂态计算程序PSCAD/EM... 详细信息

线路的工频电压越高对雷电侵入波过电压的影响就越大,我国现行的计算雷电侵入波过电压的规程都没有考虑线路的工频电压。为了研究计及工频电压的特高压变电站侵入波过电压,基于淮南1000kV特高压GIS变电站,采用电磁暂态计算程序PSCAD/EMTDC建模并研究了不同的工频电压对变电站雷电侵入波过电压的影响。结果显示,工频电压对雷电侵入波过电压的影响显著。因此,提出了3种考虑工频电压的计算方法:均匀分布法、正态分布法和比例法,由3种计算方法得到的统计过电压的值分别为2364、2459、2271kV。通过比较可知,比例法是一种较为合理的方法,推荐电力系统采用比例法设计特高压变电站的绝缘水平。

关键词：工频电压雷电侵入波过电压特高压变电站绝缘水平计算方法比例法

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一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑

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电工技术学报 2011年第8期26卷 1-6页

作者：王奎郑泽东李永东清华大学电机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

H桥级联多电平逆变器在高压大容量变频调速领域得到了广泛的应用,其最大的不足之处是必须使用庞大、复杂而昂贵的多绕组移相隔离变压器。为了省去传统H桥级联多电平变换器中的多绕组移相变压器,提出了一种新型的无变压器级联型多电平变... 详细信息

H桥级联多电平逆变器在高压大容量变频调速领域得到了广泛的应用,其最大的不足之处是必须使用庞大、复杂而昂贵的多绕组移相隔离变压器。为了省去传统H桥级联多电平变换器中的多绕组移相变压器,提出了一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑结构。该拓扑由通用拓扑结构派生而来,全部由基本单元级联而成,不需要大量独立直流电源,省去了多绕组移相隔离变压器,具有模块性强、结构简单、易于扩展等优点。和现有的主要多电平拓扑结构相比,随着电平数的增多,使用元件较少,更适合于五电平及以上多电平使用。以五电平拓扑为例进行了研究,分析了其工作原理和悬浮电容电压平衡控制方法,仿真和实验结果验证了其可行性。

关键词：多电平变换器无变压器拓扑基本单元级联悬浮电容

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一种改进的内埋式永磁同步电机-脉动负载调速系统转子转速估算方法

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电工技术学报 2013年第7期28卷 96-102页

作者：史宇超孙凯郭彦蒋晓华黄立培李永东清华大学电机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

在采用无速度传感器控制的内埋式永磁同步电机(IPMSM)驱动周期性脉动负载调速系统中,为了精确地估算转子转速的脉动,提出了一种改进的转子转速估算方法。驱动系统采用转子磁场定向矢量控制和基于模型参考自适应系统(MRAS)的转子位置估... 详细信息

在采用无速度传感器控制的内埋式永磁同步电机(IPMSM)驱动周期性脉动负载调速系统中,为了精确地估算转子转速的脉动,提出了一种改进的转子转速估算方法。驱动系统采用转子磁场定向矢量控制和基于模型参考自适应系统(MRAS)的转子位置估算作为其基本的控制策略。通过JMAG软件对电机进行电磁场分析,得到了基于有限元方法的变参数电机模型,进而确定了随电机相电流和转子位置变化的电机参数值,将这些变化的参数嵌入到模型参考自适应系统(MRAS)中以提高转速估算的精度。同时,本文对电机输出转矩还采用了前馈补偿策略以匹配周期性脉动负载来减小转速脉动。通过实验验证了所提出方法的可行性与有效性,实验结果表明,在脉动负载条件下该改进方法能够大幅降低转子实际转速与估算转速之间的误差。

关键词：内埋式永磁同步电机周期性脉动负载模型参考自适应系统有限元方法变参数电机模型

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基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法

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高电压技术 2022年第5期48卷 1705-1715页

作者：陈健宁周远翔白正赵云舟张云霄张灵清华大学电机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 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

为有效诊断高压输变电设备的绝缘状态,保证高压输电系统的安全稳定运行,提出了一种基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法。首先,搭建了工频至低频局部放电试验平台,获取了50、30、5 Hz外施电压下4类典型缺陷的局部放... 详细信息

为有效诊断高压输变电设备的绝缘状态,保证高压输电系统的安全稳定运行,提出了一种基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法。首先,搭建了工频至低频局部放电试验平台,获取了50、30、5 Hz外施电压下4类典型缺陷的局部放电相位分布图谱,并通过重采样、调幅移相、噪声模拟等对其进行了样本扩充预处理。然后,搭建了具备3通道输入的卷积神经网络,通过该卷积神经网络将不同频率外施电压下同一缺陷的局部放电相位分布图谱进行了通道级无损融合,并对融合后的局部放电相位分布图谱进行了自主特征提取与模式识别。最后,与传统方法的识别结果进行了对比。结果表明:该方法可有效识别油纸绝缘局部放电的类型;相较于单频率单通道卷积神经网络及基于人工特征提取的支持向量机和反向传播神经网络,其对油纸绝缘不同缺陷的局部放电相位分布图谱信息提取得更全面,识别准确率分别提升1.5%、13%、30%;与Vgg、ResNet、DenseNet等深度卷积神经网络相比,该方法的过拟合得到改善,识别准确率分别提高0.25%、1.25%、2.25%,且模型参数文件可节约至少380倍存储空间,便于在边缘计算设备中进行部署。

关键词：多通道卷积神经网络油纸绝缘局部放电模式识别

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