检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2018年第A02期33卷 511-518页

作者：范博然王奎李永东郑泽东许烈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

可调速抽水蓄能电站可以有效平抑新能源出力波动,增强电网对新能源发电的消纳能力。模块化多电平矩阵变流器(M3C)作为一种极具潜力的高电压、大容量、组合式多电平变流器,可以有效满足可调速抽水蓄能系统对超大容量交交电能变换装置的... 详细信息

可调速抽水蓄能电站可以有效平抑新能源出力波动,增强电网对新能源发电的消纳能力。模块化多电平矩阵变流器(M3C)作为一种极具潜力的高电压、大容量、组合式多电平变流器,可以有效满足可调速抽水蓄能系统对超大容量交交电能变换装置的需求。为解决目前可调速抽水蓄能系统中电力电子变换装置容量小、谐波大、调节速度慢等问题,提出一种基于M3C的可调速抽水蓄能系统,可显著增强可调速抽蓄电站对电网的频率调节能力。为验证相关分析,搭建了10kW具有27个子模块的M3C实验平台,以全功率型M3C带感应电机为例,验证了M3C抽水蓄能系统在水泵及发电模式下的全频域运行特性。

关键词：模块化多电平矩阵变流器可调速抽水蓄能全频域控制直接交交变换

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暂态行波保护测试仪

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电力自动化设备 2017年第2期37卷 192-198页

作者：董新洲冯腾王飞施慎行王宾罗澍忻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

随着对基于暂态行波故障信息的继电保护装置的不断研发,目前迫切需要一种试验装置对其进行测试。对暂态行波保护测试仪输出频率、幅值的技术要求进行了讨论与研究,提出了具体的实现方案及硬件系统。分析了影响行波继电保护装置测试的相... 详细信息

随着对基于暂态行波故障信息的继电保护装置的不断研发,目前迫切需要一种试验装置对其进行测试。对暂态行波保护测试仪输出频率、幅值的技术要求进行了讨论与研究,提出了具体的实现方案及硬件系统。分析了影响行波继电保护装置测试的相关因素。最后,通过对暂态行波保护测试仪实际应用的举例验证了其工作的正确性和有效性。

关键词：测试仪继电保护行波技术要求实际应用

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基于能量平衡的电能路由器综合控制技术

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电工技术学报 2017年第14期32卷 34-44页

作者：冯高辉赵争鸣袁立强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

电能路由器由多级电力电子变换单元组合而成,利用各级单元之间的能量传递关系实施综合控制可以提高电能路由器内部直流母线电压的瞬态性能,进而提高电能路由器的瞬态性能。本文首先建立电能路由器的能量模型,然后建立两条不同时间尺度... 详细信息

电能路由器由多级电力电子变换单元组合而成,利用各级单元之间的能量传递关系实施综合控制可以提高电能路由器内部直流母线电压的瞬态性能,进而提高电能路由器的瞬态性能。本文首先建立电能路由器的能量模型,然后建立两条不同时间尺度的能量支路,根据其中的能量平衡关系分别设计了控制两级母线电压的能量平衡控制器,同时根据拓扑中各个级联模块之间的能量关系设计了用于级联模块的均压控制器。之后,对于实际系统中无源器件的参数差异对控制模型的影响进行分析,最后给出了基于能量平衡关系的电能路由器的并网运行综合控制策略。仿真结果证明了所提能量平衡控制方法的有效性,并分析了两级母线电容值变化分别对各自母线电压瞬态值的影响,说明采用能量平衡控制可以减少母线电容的设计余量。实验结果验证了理论分析和仿真结果的正确性。

关键词：电能路由器能量模型时间尺度能量平衡控制

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三维分段分层法用于光滑实心转子异步电机参数计算与性能分析

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电工技术学报 2016年第23期31卷 15-21页

作者：黄子果王善铭倪守辉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

实心转子异步电机转子中复杂的三维非线性涡流场计算是分析电机性能的基础,而采用三维有限元分析的计算量十分庞大。提出了一种三维分段分层法计算实心转子磁场,可考虑定转子铁心磁路饱和、转子端部效应的影响,且计算量小。定子铁心磁... 详细信息

实心转子异步电机转子中复杂的三维非线性涡流场计算是分析电机性能的基础,而采用三维有限元分析的计算量十分庞大。提出了一种三维分段分层法计算实心转子磁场,可考虑定转子铁心磁路饱和、转子端部效应的影响,且计算量小。定子铁心磁路饱和采用波幅系数以及饱和系数予以考虑。对于转子磁路饱和以及转子端部对涡流分布的影响,将实心转子沿轴向分段、径向分层,各段、各层的磁导率互不相同,每段采用分层理论递推求解磁场量。转子表面磁场强度的收敛边界由定子电流给出,依据转子柱面和两个端面进入转子的能量计算等效转子阻抗,迭代求解转子磁场及阻抗参数,直至收敛。在不同工况下比较了三维分段分层法的计算结果与样机实验结果,两者较为吻合。可以采用这种算法计算光滑实心转子电机参数并分析性能,为设计优化电机提供依据。

关键词：光滑实心转子解析计算三维分段分层法电磁场

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双向无线电能传输系统效率优化控制策略研究

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电工技术学报 2019年第5期34卷 891-901页

作者：刘方陈凯楠蒋烨赵争鸣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

电动汽车双向无线电能传输系统以其便利性和互动性,可适用于未来车联网。相比单向系统,双向系统控制自由度多,不同自由度的选取和组合会影响系统中变换器和传输线圈损耗的分布及其大小,进而影响系统的整体效率。因此,如何通过多个控制... 详细信息

电动汽车双向无线电能传输系统以其便利性和互动性,可适用于未来车联网。相比单向系统,双向系统控制自由度多,不同自由度的选取和组合会影响系统中变换器和传输线圈损耗的分布及其大小,进而影响系统的整体效率。因此,如何通过多个控制自由度间的协调组合提升系统整体效率,是双向系统控制的关键性问题。该文首先分析了多个控制自由度间组合关系对变换器运行状态和线圈间传输效率的影响,推导了实现变换器优化运行和线圈间传输效率提升的约束条件。在此基础上,针对上述优化运行条件,对系统各部分损耗及整体效率进行了估算,并提出一种实现双向无线电能传输系统效率优化的多自由度组合控制策略。搭建了相应的仿真和实验平台,实验结果验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。与传统控制策略的对比结果表明,所提方法能进一步优化系统运行状态,提升整体效率。

关键词：双向无线电能传输电动汽车无线充电整体效率优化多自由度控制

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高模数电磁力对永磁电机电磁振动影响

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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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高压输电线路先导发展绕击分析模型研究

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高电压技术 2008年第10期34卷 2041-2046页

作者：曾嵘耿屹楠李雨何金良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

雷电绕击是关系到特(超)高压输电线路安全稳定运行的关键问题之一。针对特(超)高压输电线路的特点,在总结前人研究结果的基础上,提出适用于特(超)高压线路的雷电上行先导起始判据,建立了基于先导发展法的绕击模型,并以日本特高压同塔双... 详细信息

雷电绕击是关系到特(超)高压输电线路安全稳定运行的关键问题之一。针对特(超)高压输电线路的特点,在总结前人研究结果的基础上,提出适用于特(超)高压线路的雷电上行先导起始判据,建立了基于先导发展法的绕击模型,并以日本特高压同塔双回线路的运行经验对模型进行了验证。基于该模型,对不同地形条件下、考虑线路运行电压的特高压直流线路的雷击问题进行研究,为改善线路的防雷性能提供帮助。

关键词：绕击上行先导特高压输电线路雷电防护高压直流

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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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多相整流永磁同步发电机绕组内部相间短路的故障分析

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电工技术学报 2020年第6期35卷 1262-1271页

作者：田代宗孙宇光王善铭杜威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

该文将多回路法与有限元法相结合,建立了多相整流永磁同步发电机系统绕组内部相间短路的通用数学模型,可计算永磁电机正常及绕组内部故障工况的电气量分布,不仅适用于每相单分支的多相电机,还适用于每相多分支的情况。在一台特制的六相... 详细信息

该文将多回路法与有限元法相结合,建立了多相整流永磁同步发电机系统绕组内部相间短路的通用数学模型,可计算永磁电机正常及绕组内部故障工况的电气量分布,不仅适用于每相单分支的多相电机,还适用于每相多分支的情况。在一台特制的六相双分支永磁同步发电机样机上进行了故障实验,实验结果和仿真结果相吻合,验证了数学模型的正确性。在准确计算绕组电流的基础上,进一步计算了故障前后样机内部的温度场分布,结果表明故障导致样机内部温度不再均匀分布。根据仿真和实验结果,分析了该样机相间短路的故障特点,并说明了短路点附近明显升温对永磁电机的严重影响以及不同组三相绕组间相间短路引起整流桥中某些二极管过电流的潜在危害。该文研究为多相永磁同步发电机内部相间短路故障检测提供了依据。

关键词：多相永磁同步发电机多分支整流系统相间短路多回路-有限元数学模型

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直流换流站阀厅内三维电场的分布式并行计算

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高电压技术 2010年第5期36卷 1205-1210页

作者：田冀焕周远翔郭绍伟聂琼孙清华梁曦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

直流换流站阀厅的三维电场计算对金具结构设计与厅内场强控制具有重要的指导作用。然而,由于阀厅内部设备多、结构复杂,其几何建模与数值仿真较为困难。为此基于ANSYS分布式并行计算平台,通过对ANSYS模型实体进行自动化相对编号,提出了... 详细信息

直流换流站阀厅的三维电场计算对金具结构设计与厅内场强控制具有重要的指导作用。然而,由于阀厅内部设备多、结构复杂,其几何建模与数值仿真较为困难。为此基于ANSYS分布式并行计算平台,通过对ANSYS模型实体进行自动化相对编号,提出了模块化与独立化的建模方法,并使ANSYS模型的APDL(ANSYS参数化设计语言)代码具有重用性。基于该方法建立了直流换流站阀厅内部交流侧设备的模型。通过选择适合分布式并行计算的ANSYS求解器,计算出阀厅内部的三维电场分布。计算结果表明,在当前设计方案下,阀厅内部金具表面最大场强为27.51 kV/cm,以球-板电极起晕场强作为判据,阀厅内无起晕现象。该数据为换流站阀厅的设计规划提供了可靠支撑,具有重要的指导意义。

关键词：直流换流阀厅 ANSYS 分布式并行计算三维电场计算建模方法起晕场强

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