检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2022年第5期48卷 1644-1652页

作者：司马文霞胡广富杨鸣邹滨阳汪小丰熊钊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

电压互感器作为广泛应用的电压状态监测设备，能够提供高精度的工频电压信息，但在高频、低频暂态电压激励下，电压互感器难以保持平坦的传输特性。为此提出将传统互感器与边缘计算单元相结合形成互感器宽频电压智能感知架构。通过建立... 详细信息

电压互感器作为广泛应用的电压状态监测设备，能够提供高精度的工频电压信息，但在高频、低频暂态电压激励下，电压互感器难以保持平坦的传输特性。为此提出将传统互感器与边缘计算单元相结合形成互感器宽频电压智能感知架构。通过建立电压互感器宽频非线性模型的逆向数学模型，提出基于互感器电磁暂态模型的系统电压边缘计算方法。采用同一型号3个10 kV电压互感器对所提方法进行可行性与通用性仿真测试。低频和高频仿真误差分别为0.33%和0.1%，三相通用性交叉验证误差均低于0.4%。结果表明：提出的宽频电压边缘计算方法能够基于二次侧电压准确计算出复杂的暂态一次侧电压波形，可将电磁暂态测量误差大幅减小至允许范围内。该方法对同型号互感器有一定普适性，为一次侧宽频电压在互感器端的准确计算提供了一种算法和框架基础。

关键词：智能电网边缘计算电磁式电压互感器暂态电压反演计算

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免疫异常数据的金属回流双极直流配电线路状态估计保护方法

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电力自动化设备 2025年第1期45卷 16-24页

作者：曾琦曾维刚廖建权王少雄郑宗生王渝红周念成四川大学电气工程学院四川成都610065 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

实际工程中的量测可能存在异常数据干扰,增加保护误动的风险。为此,基于模型匹配的思想,提出一种免疫异常数据的直流配电线路状态估计保护方法。考虑金属回流双极直流线路的极间耦合,建立线路的精细化等值模型。据此得到系统的量测方程... 详细信息

实际工程中的量测可能存在异常数据干扰,增加保护误动的风险。为此,基于模型匹配的思想,提出一种免疫异常数据的直流配电线路状态估计保护方法。考虑金属回流双极直流线路的极间耦合,建立线路的精细化等值模型。据此得到系统的量测方程,并根据二次积分法将其离散化以便于求解。对于可能存在的异常数据问题,提出基于窗口图傅里叶变换对数据进行预处理,将数据视为图信号并赋予“频率”的概念,通过提取低频信号达到剔除随机脉冲等高频异常数据的目的。基于递推最小二乘算法对预处理后的状态估计模型进行求解,根据估计模型和实测模型的匹配度构建保护判据,实现区内和区外故障的识别。仿真结果表明,该方法可快速、准确识别区内故障,并有效避免异常数据干扰,同时具有较强的耐高阻、抗通信延时等性能。

关键词：直流配电线路保护异常数据图傅里叶变换状态估计递推最小二乘

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计及电池寿命损耗的电动汽车参与能量-调频市场协同优化策略

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电工技术学报 2022年第1期37卷 72-81页

作者：张谦邓小松岳焕展孙韬刘志强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

针对电动汽车参与电力市场引起电池损耗导致用户参与意愿降低以及参与后的里程焦虑等问题,该文提出计及电池寿命损耗下,电动汽车参与能量-调频市场的协同优化策略。首先研究了电池放电引起容量衰减的主要因素,结合电动汽车放电功率控制... 详细信息

针对电动汽车参与电力市场引起电池损耗导致用户参与意愿降低以及参与后的里程焦虑等问题,该文提出计及电池寿命损耗下,电动汽车参与能量-调频市场的协同优化策略。首先研究了电池放电引起容量衰减的主要因素,结合电动汽车放电功率控制特点,建立计及放电深度与放电区间的电池循环寿命损耗模型;然后,在市场价格引导下,以电动汽车集群收益最大为目标,提出功率-调频容量线性约束以及充放电循环识别及限制的线性约束,建立电动汽车调度功率及调频容量协同优化模型;最后,通过算例验证了所提策略能在确保用户收益的情况下,避免频繁充放电、深度放电、高位放电等不规则的放电行为,大幅度降低电动汽车参与电力市场的电池寿命损耗,有利于推进电动汽车参与电网互动。

关键词：电动汽车车网互动电池寿命电力市场协同优化

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基于IGBT结温波动平滑控制的主动热管理方法综述

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电工技术学报 2022年第6期37卷 1415-1430页

作者：魏云海陈民铀赖伟张金保胡宇隆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

IGBT作为功率变流器的核心器件,被广泛应用于电动汽车、轨道交通、航空航天和电力系统等领域,由于功率变流器的运行环境复杂多变,处理功率大幅波动,导致IGBT内部结温发生剧烈变化,器件在热应力持续作用下引起疲劳老化失效,进而影响系统... 详细信息

IGBT作为功率变流器的核心器件,被广泛应用于电动汽车、轨道交通、航空航天和电力系统等领域,由于功率变流器的运行环境复杂多变,处理功率大幅波动,导致IGBT内部结温发生剧烈变化,器件在热应力持续作用下引起疲劳老化失效,进而影响系统运行可靠性的问题已受到业界的普遍关注和高度重视。近年来,国内外学者围绕如何通过内部热管理来平抑功率器件的结温波动、延长运行寿命展开了大量的研究工作,从不同的角度提出各种主动热管理方法,这对延缓功率器件疲劳老化速率、提升器件运行可靠性有着重要意义。该文分别从功率器件层面和变流器运行控制层面系统性地阐述和归纳现有IGBT主动热管理方法的原理和特点,并基于IGBT器件寿命评估模型对各类主动热管理方法的效果进行量化评估,从热应力缓解程度、实现难度、寿命延长倍数和适用范围等多角度进行综合对比分析,并对IGBT器件主动热管理方法的进一步研究提出建议,为IGBT器件健康管理和运行可靠性的提升提供参考意义。

关键词：主动热管理结温平滑损耗控制可靠性

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基于响应面的车用功率模块Pin-Fin优化设计

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电工技术学报 2022年第22期37卷 5836-5850页

作者：张嘉伟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400044

集成Pin-Fin散热器可以降低功率模块的结-流热阻,提升车用电机控制器的功率密度和可靠性,是车用功率模块先进热管理技术的发展趋势。然而,Pin-Fin散热器的设计面临电-热-流多物理场耦合的挑战,难于解析表征与定量优化,设计的周期长、成... 详细信息

集成Pin-Fin散热器可以降低功率模块的结-流热阻,提升车用电机控制器的功率密度和可靠性,是车用功率模块先进热管理技术的发展趋势。然而,Pin-Fin散热器的设计面临电-热-流多物理场耦合的挑战,难于解析表征与定量优化,设计的周期长、成本高。基于响应面优化方法,该文提出一种集成Pin-Fin散热器的模型化设计方法,建立集成Pin-Fin形貌结构与阵列排布的数学描述,给出Pin-Fin散热器热-流性能的理论模型,建立Pin-Fin的多目标优化模型,获得Pin-Fin散热器结构的最优设计。为了验证理论模型和优化设计的可行性和有效性,搭建面对面变流器对拖实验平台,对标商业化车用功率模块的Pin-Fin设计,采用大量固定工况,以及实际车用工况实验结果,对比验证优化后的Pin-Fin能降低车用功率模块7.62%的结-流热阻,减小65%的功率模块损伤,提升车用电机控制器寿命1.8倍,为车用功率模块低热阻集成Pin-Fin散热器提供新的研究思路。

关键词：车用功率模块集成Pin-Fin散热器响应面方法多目标优化设计

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考虑轴系特性的汽轮发电机阻抗模型

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电工技术学报 2024年第15期39卷 4767-4781页

作者：李佳龙卢新宇杜雄刘俊良樊丽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400044 南方电网科学研究院系统研究所广州510663

与状态空间法和复转矩系数法相比,基于阻抗的分析方法更便于拓扑扩展和黑盒系统建模。然而,现有的汽轮发电机阻抗模型,如RL串联阻抗模型或同步发电机等效电路阻抗模型,仅关注汽轮发电机的电气特性。上述简化的阻抗模型无法考虑汽轮发电... 详细信息

与状态空间法和复转矩系数法相比,基于阻抗的分析方法更便于拓扑扩展和黑盒系统建模。然而,现有的汽轮发电机阻抗模型,如RL串联阻抗模型或同步发电机等效电路阻抗模型,仅关注汽轮发电机的电气特性。上述简化的阻抗模型无法考虑汽轮发电机轴系特性的影响,甚至导致错误的分析结果。针对这一问题,该文建立了考虑轴系特性的汽轮发电机阻抗模型,并以风火打捆外送系统为研究对象,对比了基于RL等效阻抗模型和所建立阻抗模型的振荡分析结果。验证了所建立模型在含有新能源以及电力电子设备的电力系统中进行稳定性分析的适用性与准确性。研究结果可为含汽轮发电机的复杂结构电力系统的稳定性分析提供模型。

关键词：阻抗模型汽轮发电机轴系扭振风火打捆

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双极性纳秒脉冲DBD等离子体改性增强BNNSs在环氧树脂中的分散性

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高电压技术 2022年第9期48卷 3755-3764页

作者：米彦陈勇苟家喜戴锦炎朱亚奎刘灿辉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

在环氧树脂中添加氮化硼纳米片(boron nitride nanosheets,BNNSs)可获得某些优于常规材料的特性,但纳米粒子的“团聚”现象对改性效果有较大影响。为了增强BNNSs在环氧树脂(epoxy resin,EP)基体中的分散性,为此采用大气压Ar+HO双极性纳... 详细信息

在环氧树脂中添加氮化硼纳米片(boron nitride nanosheets,BNNSs)可获得某些优于常规材料的特性,但纳米粒子的“团聚”现象对改性效果有较大影响。为了增强BNNSs在环氧树脂(epoxy resin,EP)基体中的分散性,为此采用大气压Ar+HO双极性纳秒脉冲介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)低温等离子体对BNNSs进行羟基化改性,再用硅烷偶联剂KH560修饰,使用X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)来研究等离子体改性前后BNNSs表面的元素及羟基含量和对偶联剂修饰的影响,利用面积分布概率和冲击强度对BNNSs分散性进行定量表征。测试结果表明,在20%的相对湿度下,等离子体改性后BNNSs表面的羟基含量提高近两倍,增强了BNNSs对偶联剂的吸附作用,相比于只用偶联剂改性的BNNSs,其表面偶联剂的包覆率提高了45%;在相同质量分数下,等离子体+偶联剂改性的BNNSs比只用偶联剂改性的BNNSs的分散性特征值增大10%以上。该研究为增强纳米粒子在基体材料中的分散性提供了一种新方法。

关键词：双极性纳秒脉冲低温等离子体分散性 BN纳米片环氧树脂

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直流电弧对导线电极侵蚀特性的仿真及实验研究

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高电压技术 2022年第8期48卷 3316-3325页

作者：吴淑牛熊兰杨子康陈永辉张占龙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

导线的绝缘劣化和接头处电极接触不良等因素时常导致电弧的发生。直流电流因其无过零点的缘故,发生电弧时会对设备造成极大的侵蚀损害,甚至造成失火。针对电流为几十安的光伏及直流配电网等直流电应用场景,基于磁流体动力学(MHD)理论并... 详细信息

导线的绝缘劣化和接头处电极接触不良等因素时常导致电弧的发生。直流电流因其无过零点的缘故,发生电弧时会对设备造成极大的侵蚀损害,甚至造成失火。针对电流为几十安的光伏及直流配电网等直流电应用场景,基于磁流体动力学(MHD)理论并且考虑电弧与电极之间的能量耦合,建立了导线电极的电弧-电极多物理场耦合仿真模型。模型中电弧热源考虑了焓传递项,电弧与阴极能量传递过程中考虑了热电发射电子流与阴极表面温度的关系和电场隧道效应,研究分析了电弧系统的温度场特性,探究了在不同电流、导线截面积和导线电极间距情况下,直流电弧对导线电极的侵蚀程度。研究结果表明:电弧的温度在靠近电极的区域高于弧柱中心的温度,阴极附近的温度略高于阳极附近的温度;然而,阳极的温度始终高于阴极温度;并且,电弧电流越大或者电极间距越大,电极表面的侵蚀熔融区越大;线径越大,电极表面的侵蚀熔融区越小。仿真与实验均表明10mm^(2)导线截面积的导线要求通过的电流在20 A以下才能有效防范电弧对导线电极的侵蚀;仿真结果表明并不是增大电极间距便可减轻侵蚀,间距为2 mm时导线电极未发生侵蚀;50的电流需要选择35 mm^(2)以上导线截面积的导线才能有效防范电弧对导线电极的侵蚀。

关键词：直流电弧电弧侵蚀磁流体动力学相变电极

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基于弧垂测量的综合荷载下导线等值覆冰厚度监测方法

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高电压技术 2022年第2期48卷 584-593页

作者：胡建林刘杰蒋兴良王晓枫张瑞何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

近年中国电网冰灾事故频发,输电线路覆冰监测对电网冰灾防治工作具有重要意义。弧垂作为导线覆冰后一明显变化量,可用于远程在线覆冰监测。因此,该文根据导线力学分析,建立综合荷载下,基于弧垂、温度测量的输电线路等值覆冰厚度数值计... 详细信息

近年中国电网冰灾事故频发,输电线路覆冰监测对电网冰灾防治工作具有重要意义。弧垂作为导线覆冰后一明显变化量,可用于远程在线覆冰监测。因此,该文根据导线力学分析,建立综合荷载下,基于弧垂、温度测量的输电线路等值覆冰厚度数值计算模型,并以连续档下不同塔线连接类型线路,以及大高差非均匀覆冰线路为对象,提出其标况下状态方程参数计算及覆冰厚度监测方法,并在重庆大学雪峰山野外观测站进行现场试验验证。结果表明:模型理论计算等值覆冰厚度与实测值最大相对误差为11.1%;对于特定导线,其最大弧垂f_(M)随等值覆冰厚度近似呈线性变化;当覆冰监测精度一定时,对最大弧垂f_(M)的测量精度需求随导线几何构型增大近似呈指数型上升,当线路档距大于400 m时,温度测量达±1℃,弧垂测量达±1 dm便可实现等值覆冰厚度增长1 mm的测量精度。

关键词：输电线路覆冰监测弧垂测量综合荷载非均匀覆冰连续档大高差线路

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基于暂态电压传递特性的电缆接头绝缘状态检测方法

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高电压技术 2022年第3期48卷 1124-1132页

作者：揭青松杨庆崔浩楠孙健冉佳权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

电缆中间接头的绝缘状态直接影响电网电缆系统的稳定运行,为及时发现电缆中间接头绝缘状态的变化,利用暂态过电压信号在电缆中的传递特性,提出了电缆中间接头绝缘状态检测的方法。首先建立电缆分布参数模型,推导出电缆的电压传递函数表... 详细信息

电缆中间接头的绝缘状态直接影响电网电缆系统的稳定运行,为及时发现电缆中间接头绝缘状态的变化,利用暂态过电压信号在电缆中的传递特性,提出了电缆中间接头绝缘状态检测的方法。首先建立电缆分布参数模型,推导出电缆的电压传递函数表达式,揭示了两种绝缘缺陷的电缆中间接头与其电压传递函数之间的相关性及变化规律。通过建立仿真计算模型,得到了多种暂态电压下电缆的电压传递函数曲线,为实现对电缆中间接头绝缘状态的有效诊断,提出了对电压传递函数曲线进行积分的定量计算方法。在此基础上,开展了10 kV电力电缆的冲击电压试验,验证了理论分析及仿真计算结果的可靠性。结果表明:电压传递函数曲线积分面积S的变化能准确反映电缆中间接头绝缘状态的变化程度,并有效识别了绝缘电阻在100Ω~10 MΩ范围内的电缆中间接头绝缘故障,为电缆中间接头绝缘状态的诊断提供了依据。

关键词：暂态电压接头传递函数绝缘状态定量分析

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