检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2024年

作者：李晨昕黄正勇杨森元张樱凡潘建宇李剑重庆大学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

环氧树脂具有优良的电气绝缘性能、耐热性和机械强度，被广泛应用于电力设备之中，但传统环氧树脂固化后存在难以回收再制造等问题；随着动态键与催化剂的引入，环氧树脂的回收再利用也逐渐可能，然而催化剂的直接引入会影响树脂等材料... 详细信息

环氧树脂具有优良的电气绝缘性能、耐热性和机械强度，被广泛应用于电力设备之中，但传统环氧树脂固化后存在难以回收再制造等问题；随着动态键与催化剂的引入，环氧树脂的回收再利用也逐渐可能，然而催化剂的直接引入会影响树脂等材料的的部分性能，同时传统热压回收所需环氧树脂颗粒较小，工业回收成本较高。本文提出一种将TBD与双固化树脂回收颗粒直接复合以增强互穿网络动态重组的方法，保留了环氧树脂本身优异性能，实现良好的大颗粒环氧树脂回收效果，并研究了大粒径回收颗粒在不同热压条件下回收试样的力学和介电性能。结果表明：将TBD与双固化树脂破碎颗粒混合后热压回收可以提升大粒径回收双固化环氧树脂的界面愈合能力且不影响其原始性能。TBD质量占比2%的回收样件弯曲强度恢复至46.0Mpa，性能回复率为51.68%；击穿强度恢复至21.7kV，性能回复率为66.98%。能有效解决传统环氧树脂回收难度大成本高的问题。

关键词：类玻璃高分子催化剂动态重组双固化环氧树脂互穿网络电工装备

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基于非线性磁路饱和模型的永磁同步电机增益调度电流控制

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中国电机工程学报 2023年第2期43卷 770-778页

作者：林豪廖勇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

随着永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)过载能力、功率密度和转矩密度的提高,磁路饱和程度加深且变化剧烈,其非线性限制电流环的动态性能并且降低控制器的鲁棒性。该文提出一种PMSM增益调度电流控制策略,基于以... 详细信息

随着永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)过载能力、功率密度和转矩密度的提高,磁路饱和程度加深且变化剧烈,其非线性限制电流环的动态性能并且降低控制器的鲁棒性。该文提出一种PMSM增益调度电流控制策略,基于以微分电感为参数的非线性磁路饱和模型,设计小信号模型的线性内模控制器,根据电流调度变量插值成非线性控制,非线性耦合的消除保持非线性控制小信号化与线性内模控制的一致性,获得不同形式非线性积分的增益调度电流控制器。采用内模控制维持小信号系统相同的闭环特性,使得该非线性控制也具有相同的线性闭环特性,达到反馈线性化的效果,提高大范围工况的性能。通过仿真和实验验证控制器的有效性。

关键词：永磁同步电机非线性磁路饱和增益调度内模控制

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基于PZT压电陶瓷的SiC MOSFET缓冲吸收电路

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中国电机工程学报 2023年第18期43卷 7240-7253页

作者：韩绪冬孙鹏邹铭锐王宇雷牛富丽曾正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

在高速关断过程中,碳化硅(silicon carbide,SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管器件呈现出严重的电压过冲和振荡,降低器件电压裕量。通常,采用缓冲吸收电路改善SiC器件的关断电压轨迹。然而,现有研究忽略SiC器件与吸收电路的交互规律和... 详细信息

在高速关断过程中,碳化硅(silicon carbide,SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管器件呈现出严重的电压过冲和振荡,降低器件电压裕量。通常,采用缓冲吸收电路改善SiC器件的关断电压轨迹。然而,现有研究忽略SiC器件与吸收电路的交互规律和工作温度对吸收电路性能的影响,限制缓冲吸收电路的应用。针对这些问题,该文提出一种基于锆钛酸铅(lead zirconate titanate,PZT)压电陶瓷的缓冲吸收电路,分析PZT的温度特性,通过建立半桥电路与PZT缓冲吸收电路的高精度交互模型,揭示PZT缓冲吸收电路与SiC器件的耦合规律,利用特征方程-根轨迹方法,定量刻画PZT缓冲吸收电路的参数设计域。对比评估工作温度对多种缓冲吸收电路性能的影响。实验结果表明,所提设计方法能很好地抑制关断电压过冲与振荡,验证设计方法的有效性。相较于传统RC缓冲吸收电路,PZT缓冲吸收电路在工作温度发生变动后,仍然具有很好的抑制效果,且抑制效果随工作温度的上升而不断增强。为SiC功率器件的暂态稳定性分析,以及功率模块和缓冲吸收电路的集成设计,提供有益的参考。

关键词：碳化硅金属–氧化物半导体场效应晶体管锆钛酸铅压电陶瓷缓冲吸收电路定量设计模型温度特性

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考虑风电主动参与频率控制的电力系统运行可靠性评估

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电网技术 2023年第1期47卷 41-50页

作者：谢开贵赵宇生胡博邵常政林铖嵘孙铠彬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

近年来,通过采用合理的控制策略,双馈感应式风力发电机组已广泛参与系统的频率调节过程。因此,风电作为一种日益重要的能源,有望在现代电力系统中兼具重要的发电和频率调节任务。考虑到风力资源的多变性,风力发电具有固有的不确定性,大... 详细信息

近年来,通过采用合理的控制策略,双馈感应式风力发电机组已广泛参与系统的频率调节过程。因此,风电作为一种日益重要的能源,有望在现代电力系统中兼具重要的发电和频率调节任务。考虑到风力资源的多变性,风力发电具有固有的不确定性,大规模风电并网会给电力系统可靠性和频率安全带来冲击。研究了高比例风电电力系统可靠性和频率的综合评估问题,首先,对计及双馈风机虚拟惯性响应的系统频率调节过程建模,求解系统在供需波动和设备故障下频率偏差的解析表达式;其次建立了发电机频率敏感的可靠性模型,旨在分析系统可靠性和频率偏差间的耦合关系;最后提出了多时间尺度分析框架用于计算系统可靠性和频率综合指标。结果显示,提出的框架在可靠性评估中综合考虑了频率调节过程及频率变化对可靠性参数的影响,可为高比例风电电力系统运行可靠性研究提供一定指导。

关键词：可靠性评估频率控制双馈感应式发电机高比例风电电力系统

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一种新型全绝缘光纤温度–磁场双参数传感器

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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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3D打印高强度、可回收互穿网络环氧树脂沿面闪络特性

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高压电器 2023年第9期59卷 44-49,59页

作者：赵腾黄正勇李剑张樱凡王浩欢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

以智能、环保为主题的新型电力系统是中国电力领域发展的主要方向,因此对绝缘材料的各方面性能提出了更高的要求。文中基于高韧性环氧大豆油基光敏树脂,在光固化树脂中添加60 wt%的环氧树脂,采用3D打印光固化和热固化的两步固化方式,制... 详细信息

以智能、环保为主题的新型电力系统是中国电力领域发展的主要方向,因此对绝缘材料的各方面性能提出了更高的要求。文中基于高韧性环氧大豆油基光敏树脂,在光固化树脂中添加60 wt%的环氧树脂,采用3D打印光固化和热固化的两步固化方式,制备得到力学和电学性能优异的双固化树脂,并对其进行回收重塑得到回收后的双固化树脂。分别对树脂的拉伸强度、弯曲强度、介电性能、体积电阻率进行测试,研究表明,制备的双固化树脂相比于纯光固化树脂,具有优异的力学性能和绝缘性能,回收后树脂的力学强度是新制树脂的80%。对树脂进行沿面闪络实验,测得双固化树脂的闪络电压达到26.3 k V,采用威布尔分布图看出闪络电压还具有较小的分散性。回收的树脂沿面闪络电压略有降低,但仍然高于纯光固化树脂。分析了表面电荷特性对直流沿面闪络电压的影响。

关键词： 3D打印高强度闪络特性双固化树脂可回收

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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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