检索结果-内蒙古大学图书馆

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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边光滑有限元-边界元耦合法计算二维瞬态涡流场

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哈尔滨工业大学学报 2021年第3期53卷 137-141,151页

作者：王洋洋蒋兴良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

为了提高二维瞬态涡流场的计算精度与速度,结合边光滑有限元法计算精度高和边界元法占用计算机内存少的优点,提出一种基于边光滑有限元法——边界元法相结合的混合算法(ES⁃FEM⁃BEM)来计算二维瞬态涡流场.在相同网格划分密度下,相较于传... 详细信息

为了提高二维瞬态涡流场的计算精度与速度,结合边光滑有限元法计算精度高和边界元法占用计算机内存少的优点,提出一种基于边光滑有限元法——边界元法相结合的混合算法(ES⁃FEM⁃BEM)来计算二维瞬态涡流场.在相同网格划分密度下,相较于传统的有限元-边界元耦合算法(FEM⁃BEM)而言,该混合算法具有明显提高计算精度的优点.同时建立了二维脉冲线圈-铝板模型,并对铝板表面的磁场强度进行计算.结果表明:在网格划分密度相同的情况,ES⁃FEM⁃BEM的计算结果与测量结果的最大相对误差只有3.4%,而FEM⁃BEM的计算结果与测量结果的最大相对误差达到31.8%.基于边光滑有限元法和边界元法耦合的混合算法,可为瞬态开域涡流场分析提供重要的参考依据.

关键词：边光滑有限元法边界元法瞬态涡流场二维磁场计算

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不同配置形式倒T型布置绝缘子串直流冰闪特性研究

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电工技术学报 2021年第24期36卷 5294-5303页

作者：黄亚飞蒋兴良杨国林朱梅林陈宇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

倒T型布置方式能有效提高绝缘子串在污秽覆冰条件下的闪络电压,降低跳闸事故率,但对其在直流电压下的冰闪特性却缺乏研究。该文在人工气候室内模拟自然覆冰环境,以LXP−70绝缘子为试验对象,以110kV电压等级绝缘子串长为基准,开展倒T型布... 详细信息

倒T型布置方式能有效提高绝缘子串在污秽覆冰条件下的闪络电压,降低跳闸事故率,但对其在直流电压下的冰闪特性却缺乏研究。该文在人工气候室内模拟自然覆冰环境,以LXP−70绝缘子为试验对象,以110kV电压等级绝缘子串长为基准,开展倒T型布置绝缘子串的直流冰闪试验,得到不同覆冰度和污秽度下不同配置形式倒T型绝缘子串的直流冰闪特性。试验结果表明,与普通悬式绝缘子串相比,倒T型布置的绝缘子串的直流冰闪电压提高了5.40%~12.54%;倒T型绝缘子串的直流冰闪电压与等值冰厚及覆冰水电导率均呈负幂函数关系;倒T型绝缘子串的配置方式对其直流冰闪电压有着显著的影响。此外,该文得出不同污冰参数(ISP)下不同配置形式倒T型绝缘子串直流冰闪电压相对于普通悬垂串的提高比例,并通过临界泄漏电流分析了倒T型布置可以提高绝缘子串直流冰闪电压的原因。该文结论为不同污秽、覆冰地区输电线路设计提供了参考。

关键词：架空输电线绝缘子串覆冰闪络倒T型布置

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基于辅助充电支路的模块化多电平变换器结构高频纳秒脉冲发生器

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电工技术学报 2021年第2期36卷 435-444页

作者：米彦陈嘉诚许宁戴锦炎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

高频纳秒脉冲串治疗肿瘤已逐渐成为一种新的医疗手段,但发生器输出高频脉冲串时的开关损耗问题还有待进一步研究。因此该文提出一种基于辅助充电支路的模块化多电平变换器(MMC)拓扑。在MMC模块的一个MOSFET处并联二极管和电阻,为电容提... 详细信息

高频纳秒脉冲串治疗肿瘤已逐渐成为一种新的医疗手段,但发生器输出高频脉冲串时的开关损耗问题还有待进一步研究。因此该文提出一种基于辅助充电支路的模块化多电平变换器(MMC)拓扑。在MMC模块的一个MOSFET处并联二极管和电阻,为电容提供充电回路,消除充电电流对开关的导通损耗,提高脉冲发生器的稳定性。首先,对该文提出的拓扑结构进行原理介绍;其次,计算硬件参数并利用Pspice对拓扑结构进行仿真验证;最后,研制一台五级模块化的输出装置并进行性能测试。连续输出模式下:前沿20ns,后沿30ns,幅值为4kV;脉冲串输出模式下:最高串内频率1MHz的脉宽100~500ns、幅值0~4kV可调的纳秒脉冲串。开关温升测试表明,在该文测试条件下,RD-MMC相比于MMC的尾切开关温升减少约30%;同时,利用细胞溶液作为负载,测试电压电流波形稳定。该文研制的脉冲发生器为进一步研究高频纳秒脉冲串在生物领域的应用奠定了基础。

关键词：辅助充电支路模块化多电平变换器导通损耗纳秒脉冲串发生器

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倒置式油浸电流互感器受潮过程微水含量动态推演方法

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高电压技术 2021年第6期47卷 1921-1930页

作者：王有元李伯男黄磊峰杜泓志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

为在可测特征量的基础上研究受潮过程中电流互感器内部微水的分布及扩散规律,该文提出了一种受潮过程中电流互感器内部微水含量动态推演方法。首先,建立了220k V倒置式油浸电流互感器电-热-流多物理场耦合三维仿真模型,利用有限元分析... 详细信息

为在可测特征量的基础上研究受潮过程中电流互感器内部微水的分布及扩散规律,该文提出了一种受潮过程中电流互感器内部微水含量动态推演方法。首先,建立了220k V倒置式油浸电流互感器电-热-流多物理场耦合三维仿真模型,利用有限元分析和多物理场耦合分析等方法,得到了受潮过程中电流互感器内部温度场以及微水含量分布规律;然后,通过分析环境温度对微水扩散的影响,建立了电流互感器内部油纸绝缘中微水含量与取油阀处绝缘油微水含量间的关联关系,并在此基础上,建立了基于回归决策树算法的倒置式油浸电流互感器内绝缘微水含量动态推演模型;最后,搭建了LVB-220W3倒置式油浸电流互感器实验平台,来验证仿真及动态推演模型的有效性。研究结果表明:本文提出的电流互感器内绝缘微水含量动态推演模型计算结果与实验结果的最大偏差为2.51%,可为油纸绝缘设备运维和检测提供一种新的思路。

关键词：电流互感器油纸绝缘受潮水分扩散温度动态推演

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采用涡流自热环防止输电线路冰雪灾害的方法研究

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电工技术学报 2021年第10期36卷 2169-2177页

作者：黄亚飞蒋兴良任晓东黎芷毓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

输电线路覆冰现象对电网的安全运行造成极大危害,国内外一直在探索和研究各种对于输电线路防冰止雪的有效方法和技术措施。该文根据输电线路导线覆冰积雪的形成过程,提出在导线上分段加装铁磁复合材料制成的涡流自热环,使其在导线传输... 详细信息

输电线路覆冰现象对电网的安全运行造成极大危害,国内外一直在探索和研究各种对于输电线路防冰止雪的有效方法和技术措施。该文根据输电线路导线覆冰积雪的形成过程,提出在导线上分段加装铁磁复合材料制成的涡流自热环,使其在导线传输电流产生的磁场下产生电磁热损耗,实现导线不停电自动除冰方法。该文通过磁热分析,对不同传输电流下涡流自热环的发热功率特性进行了计算;同时通过对导线除冰过程热平衡的分析,计算出不同风速、不同温度条件下导线的临界除冰功率。在人工气候室内开展LGJ-400/35导线的涡流自热环防/除冰试验。试验结果表明,间隔布置的涡流自热环可以明显抑制导线覆冰的形成,除布置处完全融冰外,可使整段导线的覆冰质量减少18.38%~30.61%。理论和试验结果表明,对微地形、微气象地区等电网小范围重冰区而言,涡流自热环是一种简单、有效的不停电导线防冰除冰措施。

关键词：架空输电线覆冰灾害防冰除冰磁热损耗

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考虑输电线路动态热特性的自适应过负荷保护方法

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电力系统保护与控制 2022年第7期50卷 40-48页

作者：欧阳金鑫余建峰龙晓轩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 国网重庆市电力公司信息通信分公司重庆401121

随着电力系统规模不断扩大、电网互联和复杂程度不断提高,线路过负荷导致的过载主导型连锁故障风险日趋增大。现有研究未计及过负荷线路功率的动态变化,缺乏对线路允许过负荷时间的动态刻画,可能导致因线路过快切除而引发连锁故障或因... 详细信息

随着电力系统规模不断扩大、电网互联和复杂程度不断提高,线路过负荷导致的过载主导型连锁故障风险日趋增大。现有研究未计及过负荷线路功率的动态变化,缺乏对线路允许过负荷时间的动态刻画,可能导致因线路过快切除而引发连锁故障或因延迟切除而造成线路损坏。针对过负荷线路功率变化引起的动态热特性,分析了过负荷线路温升速度的影响因素,解析了线路允许过负荷时间的动态特征,进而提出了基于线路功率监测预估动态允许过负荷时间的自适应过负荷保护思想。通过建立线路动态热平衡方程,提出了预估线路动态允许过负荷时间的计算方法,从而提出了基于动态允许过负荷时间的自适应过负荷保护方法。仿真算例表明,该方法充分考虑了过负荷线路功率变化下的动态温升过程,能够在保证线路安全的前提下,最大限度地延缓线路的切除,有效降低连锁故障的风险。

关键词：线路过负荷负荷保护线路热特性允许过负荷时间连锁故障

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