检索结果-内蒙古大学图书馆

电机与控制学报 2022年第5期26卷 17-25页

作者：向学位袁彬柴建云李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 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

针对机械逆变器存在起弧风险、电子逆变器成本较高的问题,提出一种用于永磁同步电机驱动的新型机械-电子混合逆变器。换向器、换向电刷、辅助滑环和辅助电刷组成的机械部分用于将直流电压逆变为方波电压,并实现三相电压的固定输出。电... 详细信息

针对机械逆变器存在起弧风险、电子逆变器成本较高的问题,提出一种用于永磁同步电机驱动的新型机械-电子混合逆变器。换向器、换向电刷、辅助滑环和辅助电刷组成的机械部分用于将直流电压逆变为方波电压,并实现三相电压的固定输出。电子部分为电容和二极管组成的续流电路,能使起弧电压条件和电场强度条件无法同时满足,从而抑制机械换向器电弧。混合逆变器能简单、低成本和高效率地实现永磁同步电机无位置传感器驱动:120°方波驱动的方波永磁同步电机各项性能均达到和电子逆变器相当的水平;150°方波驱动的三相正弦波永磁同步电机相电流谐波较小,电磁转矩脉动小于方波永磁同步电机。实验过程中混合逆变器正常运行,无电弧产生,最高效率达98.9%。

关键词：混合逆变器换向器无弧无位置传感永磁同步电机

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电力系统网络传输灵活性及其评价综述

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中国电机工程学报 2023年第14期43卷 5429-5440页

作者：马英浩刘琛谢开贵胡博杨贺钧新能源利用与节能安徽省重点实验室(合肥工业大学) 安徽省合肥市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) 重庆市沙坪坝区400044

大规模新能源并网,增加了电力系统运行不确定性,新型电力系统在运行和规划过程中对灵活性的需求更为迫切。随着新能源并网比例增加,网络传输灵活性在系统灵活性供需中的限制作用更加显著。网络传输灵活性研究及其量化评估是保证系统灵... 详细信息

大规模新能源并网,增加了电力系统运行不确定性,新型电力系统在运行和规划过程中对灵活性的需求更为迫切。随着新能源并网比例增加,网络传输灵活性在系统灵活性供需中的限制作用更加显著。网络传输灵活性研究及其量化评估是保证系统灵活性资源的可用性,提升新型电力系统灵活性的关键。论文对电力系统网络传输灵活性及其评价研究进行评述和展望。首先,介绍电力系统网络传输灵活性的定义,并概况其特征为时序性、无方向性和固有性;其次,论述现阶段网络传输灵活性的研究场景及方法;再次,从网络可用输电容量、网络安全传输裕度及网络传输灵活性指标3方面,对现阶段网络传输灵活性评估指标进行梳理;最后,对电力系统网络传输灵活性的研究进行总结与展望。

关键词：网络传输灵活性灵活性资源可用性可靠性评估与安全运行传输灵活性指标

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基于分布式协同的双极直流微电网不平衡电压控制策略

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电工技术学报 2021年第3期36卷 634-645页

作者：杨美辉周念成王强钢廖建权孟潇潇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

双极直流微电网正、负极直流负荷的变化会导致直流母线电压偏离额定值,使正、负极电压出现不平衡,由此产生的不平衡电流还会增加网络损耗。为协调不同分布式电源参与直流微电网的不平衡电压控制,控制电压不平衡度在合理范围内或某一限定... 详细信息

双极直流微电网正、负极直流负荷的变化会导致直流母线电压偏离额定值,使正、负极电压出现不平衡,由此产生的不平衡电流还会增加网络损耗。为协调不同分布式电源参与直流微电网的不平衡电压控制,控制电压不平衡度在合理范围内或某一限定值,保证系统的稳定运行,该文以电压下垂控制作为一次控制,再基于一致性理论和电压不平衡度与正、负极电压之间的函数关系,建立不平衡电压观测器和不平衡度控制器,设计集成母线平均电压和不平衡度的一致性控制的二次控制,以形成双极直流微电网的不平衡电压分布式协同控制,实现极间电压不平衡度趋于一致和母线平均电压维持在额定值。该文分析了该控制策略下双极直流微电网的稳定性,在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,并搭建实验平台,验证了该文控制策略的有效性。

关键词：双极型直流微电网不平衡电压分布式协同

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半密闭灭弧腔室内电弧运动特性的三维仿真和实验

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电工技术学报 2021年第S01期36卷 321-329页

作者：贾文彬司马文霞袁涛杨鸣成煌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

在配网线路防雷中,利用多个半密闭灭弧腔室串联将长空气间隙电弧分段淬灭的多腔室灭弧结构因其优异的灭弧性能,受到学者的广泛关注。在应用于配网线路雷电防护时,多腔室灭弧结构中的气体间隙被击穿后,冲击电弧在半密闭灭弧腔室内的运动... 详细信息

在配网线路防雷中,利用多个半密闭灭弧腔室串联将长空气间隙电弧分段淬灭的多腔室灭弧结构因其优异的灭弧性能,受到学者的广泛关注。在应用于配网线路雷电防护时,多腔室灭弧结构中的气体间隙被击穿后,冲击电弧在半密闭灭弧腔室内的运动特性直接影响该结构的灭弧性能。为了研究冲击电弧在灭弧腔室内的运动特性,该文将气流场、流体传热场、电磁场多场全耦合,建立单个半密闭灭弧腔室内冲击电弧的三维数值仿真模型,分析电弧从腔室内运动到腔室外的动态演变过程;搭建冲击电流试验平台,利用高速摄像机拍摄了电弧从腔室内运动到腔室外的图像,分析电弧运动图像的特征。结果表明,仿真得到的电弧完全运动到腔室外的时刻和电弧完全熄灭的时刻与试验图像特征吻合,验证了仿真模型的准确性;得到了腔室内电弧温度、腔室内压强和气流速度随时间整体呈现先急剧增加后缓慢减小的趋势;当电弧电流为波形8/20μs、幅值2kA时,腔室内的电弧温度最高可达41000K,压强最大达2MPa,气流速度最大达3000m/s。

关键词：防雷保护多腔室灭弧半密闭灭弧腔室冲击电弧动态演变

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基于微环谐振器的非接触式电流传感器

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光学学报 2021年第12期41卷 226-234页

作者：罗曼丹杨庆黄凌宇董富宁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400030

提出一种以Fe3O4磁性纳米粒子为包层的微环谐振器的集成光波导电流传感器,阐述了其基本原理和制备方法。被测电流所产生的交变磁场,会使得Fe3O4纳米粒子产生能量损耗,温度发生变化,从而导致光波导折射率发生改变。通过监测微环输出谐振... 详细信息

提出一种以Fe3O4磁性纳米粒子为包层的微环谐振器的集成光波导电流传感器,阐述了其基本原理和制备方法。被测电流所产生的交变磁场,会使得Fe3O4纳米粒子产生能量损耗,温度发生变化,从而导致光波导折射率发生改变。通过监测微环输出谐振波长的漂移量可实现电流传感。为了实现宽量程、高品质的微环器件,通过有限时域差分法对微环传感器的关键结构参数进行合理设计,制备出不同半径下的电流传感器。理论与实验结果表明:在测试电流幅值为0至0.5 A,频率在0至60 kHz内,微环电流传感器的输出谐振波长漂移量与电流幅值的平方、电流频率的平方均呈正比例关系,同时随着微环半径的减小,传感器探测范围变大,但灵敏度减小。该研究可为集成式微型电流传感器提供一定的理论基础,推动了以硅基为基础的光电传感的发展。

关键词：传感器电流传感器微环谐振器磁热效应集成光学

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某变电站10kV系统实测雷电侵入波过电压幅值与波形特征统计分析

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高电压技术 2021年第1期47卷 214-222页

作者：司马文霞张煌竟杨鸣王惠徐建伟黄宇航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

雷电过电压是威胁系统安全运行的风险源之一,但目前变电站内雷电侵入波过电压的统计规律尚不明确,难以为绝缘介质的放电特性研究提供广泛数据支撑,造成绝缘配合存在过设计或欠设计问题。该文以某变电站10 kV系统实测雷电侵入波过电压数... 详细信息

雷电过电压是威胁系统安全运行的风险源之一,但目前变电站内雷电侵入波过电压的统计规律尚不明确,难以为绝缘介质的放电特性研究提供广泛数据支撑,造成绝缘配合存在过设计或欠设计问题。该文以某变电站10 kV系统实测雷电侵入波过电压数据为基础,研究其幅值和波形参数统计分布规律。研究发现,站内设备上承受的雷电侵入波过电压波形与IEC标准规定的1.2/50μs双指数波存在显著差别。针对站内雷电侵入波的波形特征,提出过电压幅值、波前时间、振荡主频以及衰减常数的统计特征量,并采用Kolmogorov-Smirnov(KS)检验方法辨识得到其概率密度分布。统计表明:该变电站10 kV系统雷电侵入波过电压的幅值分布在[12,42] kV,概率密度服从Burr分布;波前时间分布在[8.3,167.0]μs,其累积概率密度服从Bi DoseResp分布;振荡主频分布在[2.08,22.22] kHz,99.28%的振荡频率小于15 kHz,均值为5.84 kHz,振荡主频的概率密度服从Generalized Pareto分布;波形的衰减常数分布在[0.01, 0.90]范围内,均值为0.39,其概率密度服从Beta分布。该文研究结果可为绝缘特性、绝缘配合和泛在电力物联网数据层建设提供基础数据支撑。

关键词：实测雷电侵入波过电压波前时间振荡主频衰减常数波形参数

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虚拟同步控制下双馈风电机组传动链动态特性分析

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太阳能学报 2023年第8期44卷 412-419页

作者：蒋东荣莫若男杨超贾勇胡姚刚李辉重庆市能源互联网工程技术研究中心(重庆理工大学) 重庆400054 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

虚拟同步发电机针对(VSG)控制对风电机组机械结构影响缺乏认知问题,开展VSG控制下双馈风电机组(DFIG)传动链动态特性分析研究。建立计及传动链柔性的DFIG模型,并通过转子侧变流器实现DFIG的VSG控制。考虑电网频率冲击扰动与风速持续扰... 详细信息

虚拟同步发电机针对(VSG)控制对风电机组机械结构影响缺乏认知问题,开展VSG控制下双馈风电机组(DFIG)传动链动态特性分析研究。建立计及传动链柔性的DFIG模型,并通过转子侧变流器实现DFIG的VSG控制。考虑电网频率冲击扰动与风速持续扰动两种情况,通过所建模型仿真对比VSG控制和传统矢量控制下DFIG传动链动态特性,并分别从时域和频域分析VSG关键控制参数对传动链动态特性的影响。结果表明,DFIG运行于VSG控制模式时,电网频率冲击扰动在其传动链激励出大幅度的冲击性自由扭振,风速持续扰动引发其传动链出现大幅度的持续性受迫扭振和幅度较小的持续性自由扭振,且VSG关键控制参数对自由扭振强度影响显著。

关键词：风力发电虚拟同步发电机传动链双馈风电机组

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基于状态反馈线性化的IGBT外部热管理

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电工技术学报 2021年第8期36卷 1636-1645页

作者：孙林孙鹏菊罗全明王绪龙周雒维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

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的热管理技术能降低其运行时的结温波动,提高器件的可靠性。针对IGBT外部热管理系统中的非线性成分,建立系统的仿射非线性模型。通过引入状态反馈线性化方法对其进行线性化,弥补目前IGBT热管理控制系统设计中... 详细信息

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的热管理技术能降低其运行时的结温波动,提高器件的可靠性。针对IGBT外部热管理系统中的非线性成分,建立系统的仿射非线性模型。通过引入状态反馈线性化方法对其进行线性化,弥补目前IGBT热管理控制系统设计中缺乏精确数学模型的缺陷。基于线性二次型调节器(LQR)设计一种闭环控制方法,通过调节外部散热条件以平滑IGBT运行时由于负载波动导致的低频结温波动。基于Buck电路进行实验,实验证明,所提算法对负载电流在额定值的60%~100%范围内波动时,能够降低约60%的结温波动,提高IGBT约69倍的寿命。最后,基于小电流注入法在线测量结温,验证了基于模型计算结温的准确性。

关键词： IGBT外部热管理非线性系统状态反馈线性化 IGBT可靠性

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双极短路故障下海上风电MMC-HVDC并网系统的暂态运行特性

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高电压技术 2021年第10期47卷 3755-3765页

作者：汪军姚骏刘凯黄森苟思遥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

双极短路故障作为最严重的直流系统故障,研究该场景下海上风电模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter-high voltage direct current,MMC-HVDC)并网系统的暂态运行特性对于系统的断路器配置与控制方案设计有着... 详细信息

双极短路故障作为最严重的直流系统故障,研究该场景下海上风电模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter-high voltage direct current,MMC-HVDC)并网系统的暂态运行特性对于系统的断路器配置与控制方案设计有着重要意义。首先分析了直流断路器(direct current circuit breaker,DCCB)未动作时换流站短路电流的产生机理,并提出了风电场侧与电网侧交、直流短路电流的计算方法。其次,研究了计及DCCB控制作用下换流站交、直流侧暂态电压、电流特性,并考虑了风电场运行工况和限流电抗参数对其暂态特性的影响。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了全系统的电磁暂态模型,通过仿真分析了双极短路故障下有无DCCB控制时换流站的暂态电压、电流特性。研究表明:所提短路电流计算方法具有良好的精度,且DCCB动作后风电场侧交、直流电压恢复速率与其输出有功功率呈正相关关系。该研究工作可为系统的电气设计、断路器选型提供理论依据,也可为系统故障恢复阶段控制方案的制定奠定基础。

关键词：双极短路故障海上风电 MMC-HVDC 短路电流直流断路器暂态特性

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基于激光诱导石墨烯电极的摩擦纳米发电机

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高电压技术 2021年第6期47卷 2033-2040页

作者：李昌恒黄正勇李剑陶璐琪夏圣垣李稳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

随着物联网和人工智能的迅速发展,传感器的供能问题成为限制电力物联网进一步发展的关键因素之一。摩擦纳米发电机作为一种高效、环保、低成本的收集环境能量的新技术,在自供电传感领域具有优势明显的应用潜力。为此介绍了一种基于激光... 详细信息

随着物联网和人工智能的迅速发展,传感器的供能问题成为限制电力物联网进一步发展的关键因素之一。摩擦纳米发电机作为一种高效、环保、低成本的收集环境能量的新技术,在自供电传感领域具有优势明显的应用潜力。为此介绍了一种基于激光诱导石墨烯电极的摩擦纳米发电机,使用石墨烯电极代替传统的金属电极,不但大大简化了摩擦纳米发电机的制备工艺,降低了摩擦纳米发电机的生产成本,同时还拥有优异的输出性能,在80MΩ的阻抗下的功率可达456.3 mW/m^(2)。对基于激光诱导石墨烯电极的摩擦纳米发电机进行了基础输出性能测试,探究了激光功率对其输出性能的影响,并可用其监测门、抽屉等可活动物体的开关状态。该研究有利于推动摩擦纳米发电机的大规模应用,为解决电力物联网的传感器供能问题提供了一个新的思路。

关键词：摩擦纳米发电机激光诱导石墨烯自供电传感器智能电网状态监测

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