检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2023年第20期43卷 8114-8123页

作者：欧阳希陈明浩周湶陈伟根张知先罗振辉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

温度与磁场传感技术已广泛应用于电力工业领域,但随着高电场、大范围温度波动以及空间约束等特殊感知场景的出现,如变压器内部温度、磁场的感知,对传感器的研发提出了新要求。该文设计一种新型全绝缘光纤温度–磁场双参数传感器,将光纤... 详细信息

温度与磁场传感技术已广泛应用于电力工业领域,但随着高电场、大范围温度波动以及空间约束等特殊感知场景的出现,如变压器内部温度、磁场的感知,对传感器的研发提出了新要求。该文设计一种新型全绝缘光纤温度–磁场双参数传感器,将光纤光栅与磁光晶体进行集成小型化封装与共光路结构设计,运用光纤光栅的热光效应、磁光晶体的法拉第效应分别感知温度、磁场变化,并设计出实时温度补偿方法以解决磁场测量中温度干扰问题。经测试表明,该传感器具有高空间分辨率与高绝缘可靠性,在15~85℃宽温度区间仍保持着系数为0.998的线性温度响应,可准确测量0.04~50 mT范围内磁场,并在0~10 kHz内表现出出色的动态响应性能,同时所提温度补偿方法将磁场测量相对误差限制至1.78%以下,进而可用于满足电力设备中一些特殊场景下温度–磁场的传感需求。

关键词：电力物联网全绝缘光纤传感器温度–磁场传感

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基于氢能设备多状态模型的电氢区域综合能源系统可靠性评估

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电工技术学报 2023年第24期38卷 6744-6759页

作者：任洲洋王皓李文沅姜云鹏输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆400044

针对现有电氢区域综合能源系统(EH-RIESs)可靠性评估方法未能充分考虑氢能设备故障机理及其多状态运行特性、缺乏供氢可靠性水平量化评估指标及方法等问题,该文提出基于氢能设备多状态模型的EH-RIESs可靠性评估方法。首先,剖析了氢能设... 详细信息

针对现有电氢区域综合能源系统(EH-RIESs)可靠性评估方法未能充分考虑氢能设备故障机理及其多状态运行特性、缺乏供氢可靠性水平量化评估指标及方法等问题,该文提出基于氢能设备多状态模型的EH-RIESs可靠性评估方法。首先,剖析了氢能设备运行特性与故障机理,建立了考虑降额运行状态的碱性电解槽多状态可靠性评估模型、计及热电联产模式的燃料电池多状态可靠性评估模型及加氢机组的多状态可靠性评估模型,为准确模拟EH-RIESs运行状态奠定了坚实基础;其次,以弃风光成本和异质能源负荷削减成本之和最小为目标,建立考虑电氢异质能量系统耦合的最优负荷削减模型;然后,从供氢可靠性水平、设备对氢负荷缺供能量的贡献程度及系统经济损失等方面,构建了供氢可靠性评估指标体系;最后,结合氢能设备多状态模型和马尔科夫链蒙特卡洛法,建立了EH-RIESs可靠性评估方法,实现了对EH-RIESs内氢能等异质能源供给可靠性水平的准确量化。采用两个不同规模的EH-RIESs进行仿真分析,验证了该文所提模型及评估方法的有效性和适应性。

关键词：电氢区域综合能源系统电解槽燃料电池马尔科夫链蒙特卡洛供氢可靠性

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计及旁路子模块的MMC损耗均衡控制策略

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中国电机工程学报 2023年第21期43卷 8456-8467页

作者：罗永捷李奇芬黄鹏宋勇辉贾赞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) 重庆市沙坪坝区400044

子模块故障是模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的常见故障类型。故障子模块旁路后,各桥臂处于不对称运行状态,导致损耗分布不均和结温异常,降低换流阀运行效率与可靠性;在子模块数量较少的中低压MMC中更为凸显。... 详细信息

子模块故障是模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的常见故障类型。故障子模块旁路后,各桥臂处于不对称运行状态,导致损耗分布不均和结温异常,降低换流阀运行效率与可靠性;在子模块数量较少的中低压MMC中更为凸显。为解决上述问题,该文推导MMC在不同旁路子模块占比下的桥臂电流解析式,进而量化分析故障桥臂及健全桥臂的损耗分布差异性。在此基础上,针对采用载波相移脉宽调制的中低压MMC,提出一种考虑桥臂旁路子模块的损耗均衡控制策略,结合零序电压和最优环流注入从开关器件的耐受电压和瞬时电流,抑制故障桥臂中健全子模块损耗升高,使各桥臂损耗趋于均衡,从而提升系统运行经济性与可靠性。最后,在Matlab/Simulink仿真中分析多工况情况,验证损耗特性的正确性与所提控制策略的有效性。

关键词：模块化多电平换流器子模块旁路损耗特性损耗均衡控制

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基于可见光的无线传能系统仿真与设计

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激光与光电子学进展 2023年第15期60卷 169-174页

作者：朱学贵周阳张淮清余文超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

针对火箭点火、无线传感等中距离、强电磁干扰环境下的供电问题,设计了一种可见光无线传能系统,利用可见光实现数米距离的无线能量供给。通过光学仿真软件建立了可见光无线传能系统的光学模型,分析了光源轴向离焦量、平凸透镜位移对光... 详细信息

针对火箭点火、无线传感等中距离、强电磁干扰环境下的供电问题,设计了一种可见光无线传能系统,利用可见光实现数米距离的无线能量供给。通过光学仿真软件建立了可见光无线传能系统的光学模型,分析了光源轴向离焦量、平凸透镜位移对光能利用率、光斑均匀性、光电转换效率的影响,并确定了系统的实验参数,为实现更大功率、更远距离、更高效率的可见光无线传能和变距离传输自动装置提供了依据。实验测试结果表明,使用反光和聚光透镜组合,大幅减少了光束散射,有效提高了可见光无线传能系统的能量传输效率。该系统有助于解决当前无线供电米级以上的中距离盲区,以低成本解决部分极端环境下更换电池不便、电磁干扰严重情况时的小功率装置供电问题。

关键词：光学设计无线能量传输可见光光伏效应

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基于寄生电感优化的分立式SiC MOSFET器件压接封装方法研究

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中国电机工程学报 2023年第21期43卷 8478-8489页

作者：李辉朱哲研姚然王晓刘人宽余越赖伟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

现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首... 详细信息

现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首先,基于封装结构,评估现有TO-247-3分立式SiC MOSFET器件封装寄生电感的分布特性;其次,针对小尺寸SiC MOSFET芯片,设计具有U型栅极顶针和垂直换流回路的分立式压接封装结构,并利用磁场相消原理进一步降低功率回路寄生电感;再次,利用Pspice软件对SiC MOSFET器件开关行为建模,对比分析分立式压接封装与TO封装下SiC MOSFET器件的开关特性。最后,搭建电感钳位双脉冲测试平台进行实验验证。仿真和实验结果表明,在相同电流等级下,采用分立式压接封装结构的SiC MOSFET器件具有更低的封装磁场分布和更低的寄生电感,可以显著提升器件开关速度并降低开关损耗。

关键词： TO-247-3 压接封装 SiC MOSFET 分立器件寄生电感开关损耗

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基于人工约束生成的电力市场非凸定价

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中国电机工程学报 2023年第20期43卷 7868-7880页

作者：王怡杨知方余娟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

在电力市场中,若不考虑机组的非凸成本特性,节点边际电价可为市场成员提供良好的激励信号。反之,若计及机组的启停、空载成本,以节点边际电价为代表的线性定价机制无法满足市场成员的激励相容性,即无法支撑市场竞争均衡。针对非凸市场... 详细信息

在电力市场中,若不考虑机组的非凸成本特性,节点边际电价可为市场成员提供良好的激励信号。反之,若计及机组的启停、空载成本,以节点边际电价为代表的线性定价机制无法满足市场成员的激励相容性,即无法支撑市场竞争均衡。针对非凸市场环境下的定价难题,首先,该文分析节点边际定价、整数规划定价、凸包定价等几种典型的定价方法,归纳总结出一种基于人工约束生成的一般性非凸定价思路;然后,提出了一种支撑非凸市场竞争均衡的通用性定价方法,展示了市场均衡价格的统一推导方式及制定规则;并且,基于对偶理论,证明了所提方法的有效性和充分性;最后,针对具体的市场出清模型,添加特定的人工约束构建定价模型,并在算例分析中进一步验证了所提定价方法的实际应用价值。

关键词：电力市场非凸定价定价机制激励相容对偶理论

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聚醚醚酮/聚醚酰亚胺合金的热学性能与力学性能

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高分子材料科学与工程 2023年第5期39卷 118-124页

作者：莫小龙张园园李元庆黄培付绍云重庆大学航空航天学院重庆400044 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

通过熔融共混和注塑成型的方法制备了不同质量比的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺(PEEK/PEI)合金,确定了各种质量比下时的最佳加工温度。采用热重分析、差示扫描量热分析、动态力学热分析和拉伸、三点弯曲的性能表征方法,研究了PEEK/PEI共混合金... 详细信息

通过熔融共混和注塑成型的方法制备了不同质量比的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺(PEEK/PEI)合金,确定了各种质量比下时的最佳加工温度。采用热重分析、差示扫描量热分析、动态力学热分析和拉伸、三点弯曲的性能表征方法,研究了PEEK/PEI共混合金的热学和力学性能随PEEK/PEI质量比的变化趋势。结果表明,各组分比的PEEK/PEI合金均具有良好的热稳定性;随着PEEK含量增加,合金结晶度呈现上升的趋势,而玻璃化转变温度不断下降;室温时,PEEK含量对PEEK/PEI共混物的力学性能影响较弱;当测试温度稍低于PEEK玻璃化转变温度时,其力学性能随着PEEK含量的增加表现出降低的趋势;当测试温度在PEEK与PEI玻璃化转变温度之间时,合金的力学性能随着PEEK含量的增加先下降再上升。最后,基于随机森林法量化了合金质量比及热性能参数对PEEK/PEI合金力学性能的贡献程度。

关键词：聚醚醚酮聚醚酰亚胺共混物常温高温力学性能

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显式计及新能源不确定性多统计矩特征的电力市场定价方法

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中国电机工程学报 2023年第15期43卷 5772-5784页

作者：雷星雨杨知方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

电力市场是推动我国能源转型的关键。高比例新能源接入显著改变了电力市场资源配置特性。区别于传统火电机组,新能源强不确定性使得市场出清边界模糊,现有确定性市场出清模型难以计及为平抑新能源不确定性所需的灵活性资源成本。在市场... 详细信息

电力市场是推动我国能源转型的关键。高比例新能源接入显著改变了电力市场资源配置特性。区别于传统火电机组,新能源强不确定性使得市场出清边界模糊,现有确定性市场出清模型难以计及为平抑新能源不确定性所需的灵活性资源成本。在市场定价方法中显式计及新能源不确定性是解决上述问题的关键。为此,基于机会约束随机优化方法,提出显式计及新能源不确定性多统计矩的电力市场定价方法。通过拉格朗日对偶问题转化推导,提出了考虑新能源不确定性多统计矩特征的市场定价方法。针对任意分布形式下新能源不确定性含大量统计参数易造成市场价格分量多、各分量物理意义不清晰的问题,通过引入不确定性度量方法,实现了对新能源不确定进行单维表征;通过灵敏度分摊方法,提出基于不确定性表征降维的新能源不确定性定价方法。在PJM5节点、IEEE118节点系统以及某省实际661节点系统的仿真结果表明,所提方法能够提供明确的价格信号引导市场资源配置,计算效率满足市场出清时间窗要求。

关键词：新能源不确定性电力市场机会约束节点电价

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特高压并联电抗器铁芯振动及噪声特征研究

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高电压技术 2024年第2期50卷 725-736页

作者：杨帆张相杰王鹏博罗汉武李昉李文震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 国网内蒙古东部电力有限公司通辽028000

特高压并联电抗器因其铁芯是以铁芯饼与气隙垫块交替堆叠而成的结构特点,导致其运行过程中振动强度远超同电压等级的变压器,易出现振动超标等问题,现有计算方法对特高压并联电抗器铁芯振动特征还无法准确表征。鉴于此,该文针对1台特高... 详细信息

特高压并联电抗器因其铁芯是以铁芯饼与气隙垫块交替堆叠而成的结构特点,导致其运行过程中振动强度远超同电压等级的变压器,易出现振动超标等问题,现有计算方法对特高压并联电抗器铁芯振动特征还无法准确表征。鉴于此,该文针对1台特高压并联电抗器的铁芯振动机理及产生的噪声进行研究,结合磁-结构-声多场耦合分析,对铁芯所受麦克斯韦力及磁致伸缩力进行仿真计算,将结构场计算结果进行快速傅里叶变换后作为载荷激励进而计算由电抗器振动产生的噪声,并单独分析磁致伸缩力和麦克斯韦力对电抗器铁芯振动造成的影响。结果表明:电抗器运行过程中电抗器铁芯旁轭中部产生的振动最剧烈,电抗器周围产生的噪声最大。对比麦克斯韦力与磁致伸缩力对电抗器铁芯振动的影响发现,同时考虑两个力时铁芯振动小于未考虑磁致伸缩力的情况,证明影响电抗器铁芯振动的两个力存在相互衰减作用。

关键词：特高压并联电抗器多物理场耦合计算振动噪声磁致伸缩麦克斯韦力

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5G基站与区域综合能源系统的水–能耦合与协同

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中国电机工程学报 2023年第15期43卷 5903-5915页

作者：孙名轶赵霞武桢寓崔镜心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

优化基站(base station,BS)能量管理、加强基站与电网互动是降低5G基站运行成本、提升电网灵活性的有效方式。然而,现有“站–网”互动研究大多立足通信需求而忽略了电网约束。另一方面,水冷方案及其余热利用的引入使5G基站能量管理演... 详细信息

优化基站(base station,BS)能量管理、加强基站与电网互动是降低5G基站运行成本、提升电网灵活性的有效方式。然而,现有“站–网”互动研究大多立足通信需求而忽略了电网约束。另一方面,水冷方案及其余热利用的引入使5G基站能量管理演化为涉及基站、配电/水网、供热用户交互的水–能管理问题。为此,在5G规模化应用和综合能源系统背景下,研究水冷5G基站与区域电–水联合系统(integrated electricity-water system,IEWS)的协同调度问题。综合考虑基站休眠、余热利用及“水/能产消”特性,提出水冷5G基站的水–能模型及水/能需求响应模型,并进一步提出基站与区域IEWS的协同机制及3阶段调度方法。用2个算例验证了所提方法的有效性及其对降低IEWS、5G基站运行成本,促进风光消纳的积极作用。

关键词： 5G基站(BS) 综合能源系统(IES) 能量管理余热利用需求响应

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