检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2012年第10期61卷 272-281页

作者：王伟宗吴翊荣命哲杨飞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 英国利物浦大学电机工程与电子系

空气电弧等离子体的物性参数为空气电弧放电过程的仿真提供了可靠的微观理论基础和参数输入．假定体系处于局域热力学平衡态，基于Chapman-Enskog理论，采用Sonine多项式三级展开（对黏滞系数采用二级展开）得到的输运参数表达式，数值... 详细信息

空气电弧等离子体的物性参数为空气电弧放电过程的仿真提供了可靠的微观理论基础和参数输入．假定体系处于局域热力学平衡态，基于Chapman-Enskog理论，采用Sonine多项式三级展开（对黏滞系数采用二级展开）得到的输运参数表达式，数值计算得到了不同气压条件下（0．1atm-20atm，1atm=1=01325×10^5Pa）、不同温度范围内（300-30000K）空气电弧等离子体的输运参数（扩散系数、黏滞系数、热导率、电导率）．与以往的理论研究相比，最新的相互作用势和碰撞截面研究成果被应用到涉及粒子的碰撞积分计算中，提高了输运参数计算结果的精度和可靠性．

关键词：空气电弧局域热力学平衡态输运属性碰撞积分

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IGBT关断时刻的应力波测量优化及影响因素分析

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电工技术学报 2022年第21期37卷 5503-5512页

作者：耿学锋何赟泽王广鑫刘松源李运甲湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 西安710049

绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)是电能变换的核心器件,其健康状态与系统的可靠运行直接相关。声发射(AE)是一种快速、无损、在线的检测方法,广泛应用于电力行业,在IGBT的状态评估中具有潜在的应用价值。已有的研究表明:IGBT在关断瞬间能够... 详细信息

绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)是电能变换的核心器件,其健康状态与系统的可靠运行直接相关。声发射(AE)是一种快速、无损、在线的检测方法,广泛应用于电力行业,在IGBT的状态评估中具有潜在的应用价值。已有的研究表明:IGBT在关断瞬间能够产生应力波(SW),且AE传感器能够对应力波信号进行测量,但在测量时容易受到周围电场的干扰。该文分析了普通AE传感器干扰信号产生的原因,提出基于差分式AE传感器的应力波测量方法,并从理论角度论证了差分式AE传感器的抗干扰机理。搭建试验平台,通过试验证明差分式AE传感器具有较好的抗电气干扰能力,能够对IGBT关断应力波进行有效地提取。进一步地,对不同关断电流条件下的IGBT进行应力波的测量和分析,发现关断电流与应力波的强度强相关,可为后续探索应力波产生机理及实现IGBT在线监测提供参考。

关键词：声发射 IGBT关断应力波干扰抑制

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含双馈风电场的互联电力系统广域阻尼协调控制

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电机与控制学报 2015年第3期19卷 54-60页

作者：索江镭胡志坚仉梦林张子泳刘宇凯武汉大学电气工程学院湖北武汉430072 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049

针对大区域电网互联以及大规模双馈风电场并网所面临的区域低频振荡问题,提出一种综合考虑同步发电机与双馈风力发电机的广域阻尼控制策略;并采用一种迭代次数较少、不易陷入局部最优解的新型优化算法——均值方差映射算法进行控制器参... 详细信息

针对大区域电网互联以及大规模双馈风电场并网所面临的区域低频振荡问题,提出一种综合考虑同步发电机与双馈风力发电机的广域阻尼控制策略;并采用一种迭代次数较少、不易陷入局部最优解的新型优化算法——均值方差映射算法进行控制器参数协调配置,通过与传统智能算法的比较,证明了该方法的优越性;含双馈风电场的四机两区测试系统的仿真结果表明,提出的方法能有效提高大规模双馈风电场并网背景下的互联电力系统区域低频振荡阻尼能力。

关键词：双馈风电场互联电力系统广域阻尼控制器均值方差映射算法控制器参数协调优化

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热峰作用下单斜ZrO_(2)相变过程的分子动力学模拟

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物理学报 2021年第13期70卷 244-251页

作者：赵中华渠广昊姚佳池闵道敏翟鹏飞刘杰李盛涛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 中国科学院近代物理研究所兰州730000

ZrO_(2)陶瓷耐高温、耐腐蚀、抗辐照性能强,是极具前景的反应堆惰性基质燃料和锕系元素固化材料.本文联合使用热峰模型和分子动力学方法,模拟了核辐射环境下ZrO_(2)的相变过程:基于热峰模型,从快速重离子注入后能量沉积和传导的多物理... 详细信息

ZrO_(2)陶瓷耐高温、耐腐蚀、抗辐照性能强,是极具前景的反应堆惰性基质燃料和锕系元素固化材料.本文联合使用热峰模型和分子动力学方法,模拟了核辐射环境下ZrO_(2)的相变过程:基于热峰模型,从快速重离子注入后能量沉积和传导的多物理过程出发,建立热扩散方程,求得ZrO_(2)晶格温度时空演变特性;然后运用分子动力学方法模拟了该热峰作用下,单斜ZrO_(2)相变的微观物理过程.研究发现,电子能损为30 keV·nm^(-1)的单一快速重离子注入后,ZrO_(2)中心产生一个半径为7 nm的柱形径迹,径迹中心晶格迅速熔融,Zr原子配位数由7降至4-6,2 ps时开始结晶并形成空洞,空洞周围为非晶区,非晶区外Zr原子配位数变为8,同时X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)计算和分析结果确认发生了单斜相向四方相的转变.随着热峰能量向周围传递,相变区逐渐扩大.经热峰计算和分子动力学模拟,辐照诱导ZrO_(2)由单斜相转为四方相的快速重离子的电子能损阈值为21 keV·nm^(-1).

关键词： ZrO_(2) 相变热峰分子动力学

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基于共振扩张状态观测器的内置式永磁同步电机统一全速域无位置传感器控制

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电工技术学报 2023年第22期38卷 6070-6081页

作者：张彦平尹忠刚苏明刘静西安理工大学电气工程学院西安710054 电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 西安710049

常规的永磁同步电机全速域无位置传感器控制通过复合两种位置观测器实现全速域的转子位置估计,然而,在电机频繁宽频域调速工况下,两种位置观测器频繁地切换,易导致估计的位置和转速振荡,并且两种位置估计方法需要单独的设计和调谐,增加... 详细信息

常规的永磁同步电机全速域无位置传感器控制通过复合两种位置观测器实现全速域的转子位置估计,然而,在电机频繁宽频域调速工况下,两种位置观测器频繁地切换,易导致估计的位置和转速振荡,并且两种位置估计方法需要单独的设计和调谐,增加了系统整定难度和算法复杂度。为此,该文提出了一种基于共振扩张状态观测器的内置式永磁同步电机统一全速域无位置传感器控制方法。首先,通过共振扩张状态观测器估计基频反电动势和高频反电动势。然后,建立了统一全速域模型,通过统一全速域模型实现全速域的转子位置和转速估计。在零速和低速时,通过向d轴注入高频电压,增加统一全速域模型中转子位置信息的信噪比,从而可以准确估计零速和低速区的转子位置,消除了传统高频注入法中由滤波器和延迟引起的估计误差。当电机在中高速区运行时,统一全速域模型自动蜕变为基频模型法,不需要两种位置观测器切换控制。最后,在2.0 kW内置式永磁同步电机实验平台上验证了算法的有效性。

关键词：永磁同步电机无位置传感器控制共振扩张状态观测器统一全速域模型

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界面涂层对特高压GIS盆式绝缘子导体-绝缘盆体界面处电场调控

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高电压技术 2020年第3期46卷 799-806页

作者：王闯赵朗孙青王德意卜越彭宗仁西安理工大学电气工程学院西安710048 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

为了解决在特高压盆式绝缘子运行过程中,因中心导体与盆体绝缘材料性能差异引起的界面烧蚀破坏现象,对绝缘材料界面处的场强集中效应进行了研究。首先以特高压交流盆式绝缘子中心导体与盆体绝缘材料之间界面处的场强为研究对象,应用有... 详细信息

为了解决在特高压盆式绝缘子运行过程中,因中心导体与盆体绝缘材料性能差异引起的界面烧蚀破坏现象,对绝缘材料界面处的场强集中效应进行了研究。首先以特高压交流盆式绝缘子中心导体与盆体绝缘材料之间界面处的场强为研究对象,应用有限元仿真计算分析了特高压盆式绝缘子界面处场强集中的原因,并采用涂覆界面材料的方法对界面处场强集中效应进行抑制。然后建立了含界面涂覆材料的盆式绝缘子模型,并推导出界面层两侧的场强与界面涂覆材料相关参数的关系式,进而得到不同的界面涂覆材料的界面层两侧的场强分布规律。研究结果表明:界面层厚度与缺陷高度相当,且相对介电常数>100时,界面层可以较好地屏蔽导体表面的缺陷;验证了模型的有效性。研究可为界面涂覆材料的设计和选择提供理论依据。

关键词：特高压 GIS盆式绝缘子电场强度缺陷屏蔽界面涂覆材料

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Fe-Cr二元合金微观组织演化的质量密度场耦合动力学Monte-Carlo模拟研究

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物理学报 2023年第13期72卷 151-168页

作者：史芳杰李南郭峻铭陈柏屹李飒腾刘浩良郭建业李乾武李烨飞肖冰苏州热工研究院有限公司苏州215004 西安交通大学电气工程学院电力设备与电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

本文建立了一种全新的将动力学Monte-Carlo粒子模拟与基于归一化Gauss函数基组的质量密度场空间粗粒化模型耦合的杂化模拟算法.采用该杂化模拟算法,系统对比研究了4种Cr原子含量分别为12.8%,20.0%,30.0%和40.0%的Fe-Cr合金中Cr相在温度... 详细信息

本文建立了一种全新的将动力学Monte-Carlo粒子模拟与基于归一化Gauss函数基组的质量密度场空间粗粒化模型耦合的杂化模拟算法.采用该杂化模拟算法,系统对比研究了4种Cr原子含量分别为12.8%,20.0%,30.0%和40.0%的Fe-Cr合金中Cr相在温度为673 K下的时效析出动力学机制,及其时效不同阶段微观组织形貌的演变规律.研究得出Fe-Cr(12.8%)合金富Cr相时效组织形貌呈现孤立颗粒状空间分布形态,时效机制属于形核-长大(NG)机制;对于Fe-Cr(30.0%)和Fe-Cr(40.0%),富Cr相时效形貌在形核-生长及熟化阶段均呈现为三维蠕虫状空间分布特征,时效机制属于条幅分解(SD)机制;对于Fe-Cr(20.0%)合金,其富Cr相组织演化特征介于NG和SD机制之间.研究进一步发现Cr原子短程序参量可用来分析富Cr相形核-生长阶段Fe-Cr合金原子尺度结构的演变,但对于时效熟化阶段微观结构组织变化不敏感.基于空间粗粒化后Fe-Cr合金微观组织形貌,进一步分析了4种Cr原子含量下Fe-Cr合金相变动力学参数如富Cr相体积分数、平均粒径及相颗粒数密度随时效时间演变.本文建立的质量密度场耦合动力学Monte-Carlo模拟方法,为开发多尺度算法模拟合金时效动力学机制及微观组织形貌演变提供了新的思路和研究基础.

关键词： Fe-Cr 合金富 Cr 沉积动力学 Monte-Carlo 模拟粗粒化方法

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交联聚乙烯试样中空间电荷输运特性的数值模拟

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高电压技术 2023年第1期49卷 311-320页

作者：陈驰李佳兴王霞吴锴王闯王德意西安理工大学电气工程学院西安710048 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

挤塑型交联聚乙烯(XLPE)高压直流电缆绝缘中空间电荷的积聚会造成局部场强畸变,导致材料的绝缘性能下降。电缆内导体的热效应在绝缘层产生的温度梯度会进一步影响电荷行为,纳米颗粒改性是抑制空间电荷的一种有效措施,但抑制作用具体如... 详细信息

挤塑型交联聚乙烯(XLPE)高压直流电缆绝缘中空间电荷的积聚会造成局部场强畸变,导致材料的绝缘性能下降。电缆内导体的热效应在绝缘层产生的温度梯度会进一步影响电荷行为,纳米颗粒改性是抑制空间电荷的一种有效措施,但抑制作用具体如何实现,尤其是对于微观层面载流子输运过程的影响规律还需深入分析。试样内空间电荷的数值仿真可以探究各种微观粒子之间的相互作用和演化过程,因此文中基于载流子抽出受限的双极性电荷输运模型,对温度梯度下的电荷行为,深陷阱与浅陷阱对于载流子迁移过程的影响进行了研究。结果表明:低温侧会因抽出受限而积聚异极性电荷,深陷阱会限制载流子输运且深陷阱作用存在瓶颈,随着迁移率增大,电荷分布由同极性变为异极性分布,当迁移率足够大时,异极性电荷不再增长甚至开始降低。

关键词：交联聚乙烯空间电荷双极性电荷输运模型温度梯度陷阱特性迁移率

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面向碳中和的工业尾气电厂技术综述及其典型案例经济性分析

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电力自动化设备 2021年第9期41卷 74-84页

作者：牟晨璐丁涛周郑洋徐亮董晓亮汤洪海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陕西西安710049 北京电力交易中心北京100031

实现碳达峰和碳中和的“双碳”目标是国家的重大战略。工业尾气排放是温室气体的主要来源,控制工业尾气碳排放是碳减排工作的关键,探究碳中和背景下利用工业尾气发电实现碳减排的问题,具有重大现实意义。首先概述了尾气电厂的基本原理,... 详细信息

实现碳达峰和碳中和的“双碳”目标是国家的重大战略。工业尾气排放是温室气体的主要来源,控制工业尾气碳排放是碳减排工作的关键,探究碳中和背景下利用工业尾气发电实现碳减排的问题,具有重大现实意义。首先概述了尾气电厂的基本原理,以3种典型工业尾气为例,介绍尾气的组成成分和经尾气发电后污染物的变化情况,并介绍了尾气发电技术的基本原理;其次综述了尾气电厂技术方案,分析尾气发电的改造技术和难点,进而对尾气电厂技术方案的优缺点、应用场景、改造技术进行分析和比较,并对尾气电厂技术发展和研究现状进行综述;然后介绍了尾气电厂的典型案例及其效益,从单位造价角度对其进行经济性分析;最后结合我国尾气电厂发展现状,对未来尾气电厂的发展进行了展望,从技术、参与新能源消纳、并网影响、运营模式和政策完善等方面进行了探讨。

关键词：工业尾气电厂尾气特性发电技术类型经济性分析碳中和

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碳纤维增强银粉改性树脂复合材料的雷击损伤效应

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复合材料学报 2020年第8期37卷 1911-1920页

作者：李斌常飞肖尧李曙林孙晋茹空军工程大学航空工程学院西安710038 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

针对碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料中树脂电阻大,在雷电流作用下会产生大量焦耳热造成雷击损伤的短板,探索通过增强基体的导电性来解决这一问题。为实现对CFRP复合材料的改性,在其环氧树脂浆料中加入了以Ag粉为主的导电填料,使改性CFRP... 详细信息

针对碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料中树脂电阻大,在雷电流作用下会产生大量焦耳热造成雷击损伤的短板,探索通过增强基体的导电性来解决这一问题。为实现对CFRP复合材料的改性,在其环氧树脂浆料中加入了以Ag粉为主的导电填料,使改性CFRP复合材料层合板沿厚度方向的电导率提高217.30倍。采用不同峰值的单一雷电流D分量分别对改性及未改性CFRP复合材料层合板试件进行雷击损伤实验,通过损伤区域超声C扫描图像、试件残余温度场和仿真热解损伤的对比,分析基体改性对CFRP复合材料雷击损伤的防护机制。结果表明:通过Ag粉改性能有效提高CFRP复合材料层合板的电导率,且在厚度方向上的改性效果最佳;在峰值电流分别为20 kA、40 kA和60 kA的条件下,改性CFRP复合材料层合板的损伤面积分别下降87.28%、77.82%和88.59%,损伤深度分别增加147.06%、130.65%和119.72%;以损伤体积为最终指标,则Ag粉改性基体能有效降低CFRP复合材料的雷击损伤,其防护机制是通过减少雷电流作用下的高温区域面积和升温幅度来降低热解和爆炸冲击实现。

关键词：碳纤维增强树脂复合材料银粉基体改性雷击损伤有限元仿真温度场

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