检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2023年第8期38卷 2015-2024页

作者：董守龙周晓宇余亮刘鑫姚陈果输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400030 中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621999

该文针对脉冲功率技术在食品杀菌处理等领域的双极性高电压应用需求,设计了一种基于磁隔离驱动的全固态双极性Marx脉冲源。该双极性脉冲源主电路采用双Marx型电路拓扑。驱动电路采用磁心传递控制信号,利用磁心堆叠和次级绕组反并联方式... 详细信息

该文针对脉冲功率技术在食品杀菌处理等领域的双极性高电压应用需求,设计了一种基于磁隔离驱动的全固态双极性Marx脉冲源。该双极性脉冲源主电路采用双Marx型电路拓扑。驱动电路采用磁心传递控制信号,利用磁心堆叠和次级绕组反并联方式,使得系统仅需两路驱动信号即可实现双Marx主电路拓扑中四种开关的控制。驱动电路结构简单可靠,开关同步性高。基于此驱动电路和主电路,筛选了主要器件,开展了相应仿真,最终研制出全固态双极性脉冲源样机,并开展了样机的性能测试。测试结果表明,该脉冲源输出电压为0~±20 kV,脉冲宽度为3~10μs,最大重复频率为200 Hz。脉冲源的输出电压、脉冲宽度、重复频率及正负脉冲间距均灵活可调,并可通过增加Marx模块的数量来实现更高等级的输出电压。

关键词：脉冲功率技术双极性脉冲 Marx电路磁隔离驱动固态开关

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基于改进极模变换的柔性直流输电系统断线故障分析与辨识

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电力系统自动化 2024年第5期48卷 137-145页

作者：郑宗生张巍廖建权周念成王渝红王强钢四川大学电气工程学院四川省成都市610000 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市400044

断线故障的故障特性分析是制定断线保护方案的基础。首先,文中以金属回线双极直流系统为对象,根据直流系统中模块化多电平换流器(MMC)在故障前后的状态变化,基于叠加定理得出MMC在直流系统发生故障时的等效电路模型,构建直流系统断线故... 详细信息

断线故障的故障特性分析是制定断线保护方案的基础。首先,文中以金属回线双极直流系统为对象,根据直流系统中模块化多电平换流器(MMC)在故障前后的状态变化,基于叠加定理得出MMC在直流系统发生故障时的等效电路模型,构建直流系统断线故障下的等效电路。然后,通过改进极模变换矩阵推导其在不同故障类型下的复合模量等值网络,分析不同断线故障的模量特征;在此基础上,利用2模和0模电流的变化量构建断线故障类型识别的相平面,实现断线故障的分类;同时,提出基于1模电流变化量的区内外断线故障辨识流程。最后,在PSCAD/EMTDC中建立了仿真模型,验证了所提保护方法的快速性和可靠性。

关键词：柔性直流断线故障极模变换模块化多电平换流器

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一种强电磁设备低频辐射特性等效建模方法

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电工技术学报 2023年第20期38卷 5354-5368页

作者：陈豪刘其凤李永明黄琛张淮清重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 中国舰船研究设计中心电磁兼容性重点实验室武汉430064

随着高开关频率的新型电力电子器件广泛应用到舰船等平台上的强电磁设备中,强电磁设备产生的低频辐射会对平台上的敏感设备产生严重的影响,因此必须对强电磁设备的低频辐射特性进行准确建模表征,支撑开展强电磁设备低频场分布特征的量... 详细信息

随着高开关频率的新型电力电子器件广泛应用到舰船等平台上的强电磁设备中,强电磁设备产生的低频辐射会对平台上的敏感设备产生严重的影响,因此必须对强电磁设备的低频辐射特性进行准确建模表征,支撑开展强电磁设备低频场分布特征的量化预测,以便提升整个平台的电磁兼容性能。传统等效偶极子法在对大尺寸辐射源进行等效建模时,存在偶极子阵列所需的等效偶极子源数量多,高度、位置选择困难等问题。为解决上述问题,该文提出一种基于自适应差分进化算法的强电磁设备低频辐射特性等效偶极子建模的方法。该方法从强电磁设备附近的近场辐射特性测试数据出发,将强电磁设备低频辐射等效为分布在多个区域的偶极子阵列组合的分布式辐射源,并通过自适应差分进化算法优化各区域偶极子阵列的数量、位置以及高度等等效源参数,并通过试验和算例验证该方法可在满足一定精度条件下,能大幅度减小偶极子数量,得到强电磁设备最优的低频分布式等效源模型。

关键词：低频辐射干扰等效源法三维磁偶极子阵列自适应差分进化算法近场数据

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考虑压气站运行特性的电–气最优能流两阶段方法

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中国电机工程学报 2022年第22期42卷 8140-8152页

作者：赵霞戴蓉王骆谭红输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

现有电–气综合能源系统最优能流及调度研究中的压气站模型大多仅考虑压缩比约束和耗量特性,难以刻画压气站的调速控制及安全运行区域。为此,将离心式压缩机转速作为控制变量引入电–气最优能流模型,并考虑压缩机的性能曲线、效率特性... 详细信息

现有电–气综合能源系统最优能流及调度研究中的压气站模型大多仅考虑压缩比约束和耗量特性,难以刻画压气站的调速控制及安全运行区域。为此,将离心式压缩机转速作为控制变量引入电–气最优能流模型,并考虑压缩机的性能曲线、效率特性、喘振极限等多个运行约束,实现对压气站的精细化建模。此外,为高效求解该非线性非凸最优能流问题,提出一种基于不同特殊顺序集与凸松弛的两阶段求解方法,将原问题转化为混合整数二阶锥规划问题。用压气站及两个电–气综合能源系统算例验证了所提模型及方法的有效性。算例结果表明:所提模型能够有效刻画压气站运行特性;所提两阶段方法能够保证最优能流的计算精度与求解速度、对负荷变化具有良好适应性。

关键词：综合能源系统最优能流压气站特殊顺序集凸松弛

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基于深度学习的110kV电网监控信号语义解析及态势感知模型

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电力系统保护与控制 2023年第2期51卷 160-168页

作者：王洪彬周念成黄睿灵范炳昕王强钢输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123

新型电力系统的大力建设对电网监控信号的高效准确识别技术提出了更高的要求。首先分析了Soft-Masked BERT语言模型的基本原理,建立了基于Soft-Masked BERT的信号文本纠错模型。根据国家电网典型事件表梳理了包含常规与故障情况下的“... 详细信息

新型电力系统的大力建设对电网监控信号的高效准确识别技术提出了更高的要求。首先分析了Soft-Masked BERT语言模型的基本原理,建立了基于Soft-Masked BERT的信号文本纠错模型。根据国家电网典型事件表梳理了包含常规与故障情况下的“信号语义—电网事件”规则字典。综合上述模型建立了基于RNN的电网态势感知模型,提出了基于深度学习的电网监控信号语义解析及态势感知求解流程。最后,以某地110kV变电站实际监控信号为测试数据,利用所提RNN模型并结合Pycorrector工具包及Pytorch软件对该地区电网监控信号进行语义解析及态势感知仿真分析,验证了模型的有效性及正确性。

关键词：深度学习电网监控信号语义解析态势感知 RNN模型

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液相扰动对水中预击穿过程的影响

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中国电机工程学报 2022年第10期42卷 3846-3853页

作者：李显东何桦肖天飞熊鼎李剑输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

长脉冲下的水中预击穿过程往往伴随着局部液体的扰动,而关于液相扰动的影响却鲜见报道。对超长脉冲条件下(脉宽大于100ms)的水中预击穿过程展开研究,深入探讨气泡、流注的发展模式及其差异,并阐释液相扰动对气泡、流注发展的影响机制。... 详细信息

长脉冲下的水中预击穿过程往往伴随着局部液体的扰动,而关于液相扰动的影响却鲜见报道。对超长脉冲条件下(脉宽大于100ms)的水中预击穿过程展开研究,深入探讨气泡、流注的发展模式及其差异,并阐释液相扰动对气泡、流注发展的影响机制。研究表明,气泡、流注在液相扰动中发展时具有更饱满光滑的形态,以及更快的传播速度。气泡、流注巨大的电导率差异导致了两者发展模式的不同:气泡的发展属于根部推动式,横、纵发展速度相当;流注的发展属于顶部牵引式,纵向发展速度远大于横向。进一步分析表明,扰动相中更高的液体温度与流动有利于气泡、流注的生长传播和形态稳定,同时扰动–静止相交界处形成的湍流会引发流注的分叉现象。

关键词：水中放电预击穿过程液相扰动气泡流注分叉现象

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自修复环氧树脂中防收缩固化微胶囊芯材的选择

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中国电机工程学报 2022年第4期42卷 1252-1259页

作者：张艳芳王有元郑荣亮输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

微胶囊自修复技术可应用于固体材料中微损伤的修复。现有微胶囊所选芯材普遍存在固化时体积收缩的现象,无法有效填补损伤部位,影响修复后材料的完整性和机械强度。借鉴已有经验,该文制备出一种固化体积膨胀的液态膨胀单体,与固化体积基... 详细信息

微胶囊自修复技术可应用于固体材料中微损伤的修复。现有微胶囊所选芯材普遍存在固化时体积收缩的现象,无法有效填补损伤部位,影响修复后材料的完整性和机械强度。借鉴已有经验,该文制备出一种固化体积膨胀的液态膨胀单体,与固化体积基本不变的苯并恶嗪混合作为微胶囊芯材。通过测定芯材固化产物的收缩/膨胀率和击穿场强,确定芯材中苯并恶嗪与膨胀单体的混合质量比为10:3,且分子动力学模拟结果表明芯材固化产物与环氧树脂基材间的化学相容性良好。芯材可在热、光分别作用或共同作用下有效固化,固化后的体积膨胀率约为1.6%,能有效填补损伤部位,且击穿强度良好,是一种有潜力的微胶囊型自修复环氧树脂防收缩固化芯材。

关键词：微胶囊自修复苯并恶嗪膨胀单体防收缩分子模拟

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基于自适应滑模观测器的中点钳位型三电平并网逆变器开路故障诊断

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电工技术学报 2023年第4期38卷 1010-1022页

作者：许水清黄文展何怡刚胡友强程庭莉合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

为提高中点钳位型(NPC)三电平并网逆变器故障诊断的准确性和鲁棒性,该文针对其开关管单管和双管故障,提出一种基于自适应滑模观测器的开路故障诊断方法。该方法首先建立逆变器在正常状态和开关管故障状态下的混合逻辑动态模型;其次设计... 详细信息

为提高中点钳位型(NPC)三电平并网逆变器故障诊断的准确性和鲁棒性,该文针对其开关管单管和双管故障,提出一种基于自适应滑模观测器的开路故障诊断方法。该方法首先建立逆变器在正常状态和开关管故障状态下的混合逻辑动态模型;其次设计收敛速度快且显著抑制抖振的自适应滑模观测器精确估计正常状态下的三相电流值;然后利用实际系统和观测器的输出电流提出基于电流形态因子的故障检测方法;最后根据电流残差来构造故障定位变量进行故障定位。在此基础上,通过建立前次故障状态的自适应滑模观测器实现双开关管开路故障诊断。该文提出的方法能够同时实现单管和双管开路故障诊断,诊断速度快、鲁棒性强,且避免增加额外传感器。实验结果验证了该文所提诊断方法的鲁棒性和有效性。

关键词： NPC三电平并网逆变器开路故障自适应滑模观测器电流形态因子

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计及淡水生产过程调控的电-水综合系统协同优化运行

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电网技术 2022年第12期46卷 4966-4981页

作者：姚一鸣李春燕邵常政唐瞻文汤佶元输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

配水系统可通过水泵等元件的调节实现用电调度与控制,具有消纳可再生能源、助力“双碳”目标的巨大潜力。海水淡化厂和废水处理厂是配水系统中淡水的重要来源,耗电量巨大,然而现阶段鲜有考虑二者用电量控制的相关研究,通过淡水生产过程... 详细信息

配水系统可通过水泵等元件的调节实现用电调度与控制,具有消纳可再生能源、助力“双碳”目标的巨大潜力。海水淡化厂和废水处理厂是配水系统中淡水的重要来源,耗电量巨大,然而现阶段鲜有考虑二者用电量控制的相关研究,通过淡水生产过程的调节对负荷曲线进行优化亦是研究空白。鉴于此,该文对计及淡水生产过程调控的电-水综合系统协同优化运行进行研究。对影响淡水生产过程的因素进行分析,从中辨识出关键影响因素,通过云变换理论实现淡水生产用电功率从微分、积分模型到代数模型的转化,解决“维数灾”难题。建立电-水综合系统协同优化运行的数学模型,并设计双层分布式算法高效求解该模型。提出两阶段电-水综合系统协同优化策略,以保证所得优化方案满足淡水生产的物理过程约束。算例分析表明,该文提出的模型和算法能大幅增加可再生能源消纳量,保证求解精度的同时大大缩短优化时间。

关键词：可再生能源消纳电-水综合系统协同运行淡水生产过程分布式算法

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高带宽差分电压探头:模型、设计与评测

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中国电机工程学报 2022年第22期42卷 8252-8264页

作者：王宇雷曾正孙鹏王亮输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

SiC和GaN等宽禁带功率器件的开关速度非常快,可以提升功率器件的开关频率及电气装备的功率密度。然而,其开关速度已逼近测量仪器的探测极限,难以准确表征功率器件的开关特性。商业化高性能测试仪器,存在经济性差、透明度低、定制化难等... 详细信息

SiC和GaN等宽禁带功率器件的开关速度非常快,可以提升功率器件的开关频率及电气装备的功率密度。然而,其开关速度已逼近测量仪器的探测极限,难以准确表征功率器件的开关特性。商业化高性能测试仪器,存在经济性差、透明度低、定制化难等问题,成为制约宽禁带器件大规模应用的一大关键技术难题。高速、高频、高压开关信号具有波的传播特征,无法采用现有集总参数模型与分析方法。此外,差分电压探头面临带宽约束机制不明、高频设计模型缺乏、测试表征方法匮乏等基础问题,给高性能电压探头的设计、研发和应用,带来了严峻挑战,亟待技术突破。基于高频传输线理论,文中揭示差分电压探头的结构–带宽机制,提出基于平行板传输线的高带宽分压器新结构,建立宽频范围适用的分压电路模型,分析分压器尺寸对探头带宽的影响规律,并给出一种最大化探头带宽的回路补偿方法。实验结果表明:多层陶瓷电容的等效串联电感及PCB平面耦合的传输线效应,是制约差分电压探头带宽的瓶颈问题,采用基于平行板传输线的高带宽分压结构、优化承压臂长度、高频回路补偿等新结构和新方法,可突破差分探头的带宽极限到500MHz,为高带宽差分电压探头和宽禁带器件的设计研发、测试表征、标准制定,提供有益的参考。

关键词：差分电压探头高带宽传输线效应平行板传输线设计理论

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