检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2023年第24期38卷 6632-6645页

作者：冯婉张文娟苗轶如黄守道杨生博长沙学院电子信息与电气工程学院长沙410022 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 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

死区、管压降等非线性因素会在逆变器的输出电压中注入低次谐波,从而引起定子电流发生5次与7次谐波畸变并增加转矩脉动。同时,由于电动汽车用感应电机的固有频率较低,当电机中高速运行时,定子电流的低次谐波频率与电机固有频率重合,从... 详细信息

死区、管压降等非线性因素会在逆变器的输出电压中注入低次谐波,从而引起定子电流发生5次与7次谐波畸变并增加转矩脉动。同时,由于电动汽车用感应电机的固有频率较低,当电机中高速运行时,定子电流的低次谐波频率与电机固有频率重合,从而产生低频共振。针对上述问题,该文首先对感应电机固有频率的仿真与测试方法展开研究,确定电机的固有频率范围。然后在对死区与管压降所引起谐波畸变特性进行分析的基础上,提出在转子磁链定向后的两相旋转坐标系(dq坐标系)下矢量控制系统中电流内环加入可衰减6次谐波的谐振控制器,并针对谐振控制器参数的设计方法展开研究。最后建立仿真模型与实验平台,结合电流快速傅里叶变换(FFT)分析结果与功率谱密度以及振动实验数据,并与其他前馈补偿方法进行对比,证明通过对dq坐标系下6次谐波的抑制,可有效降低定子电流的5次与7次谐波以及固有频率处电机的振动功率,同时说明该文的理论分析与所提的dq坐标系下6次谐波抑制方法是正确且可行的。

关键词：感应电机低频共振低次谐波控制策略死区

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考虑可再生能源配额的风水火多能源电力系统年度调度模型

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运筹与管理 2024年第2期33卷 71-77页

作者：陈道平廖海凤谭洪重庆师范大学经济与管理学院重庆401331 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

通过分析配额制的实施对购电策略的影响,建立考虑可再生能源配额的风水火多能源电力系统的年度调度模型。为减小计算负担,将月度的负荷与风电用数个典型场景及其占比来表示。提出能够自动选择最佳聚类数的改进k-means算法,并应用于典型... 详细信息

通过分析配额制的实施对购电策略的影响,建立考虑可再生能源配额的风水火多能源电力系统的年度调度模型。为减小计算负担,将月度的负荷与风电用数个典型场景及其占比来表示。提出能够自动选择最佳聚类数的改进k-means算法,并应用于典型场景生成过程中。将同一天的负荷与风电的历史数据曲线拼接为一条功率曲线,并基于改进k-means算法进行聚类,得到考虑负荷与风电时序相关性的典型场景。仿真结果表明:(1)所提典型场景生成方法对年度电量刻画的精度平均提高了12.7%,由其所生成典型场景的平均符合率提高了20.25%,所提方法具有更好的年度电量刻画效果和更高的平均场景符合率;(2)当绿色证书的价格高于风电与火电价格差值时,实施配额制后能够提高风电的消纳量,这对绿色证书价格的确定具有重要参考价值。

关键词：风水火多能源系统可再生能源配额制年度调度模型

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基于多层级模拟的压接型IGBT器件短路失效机理分析

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中国电机工程学报 2023年第6期43卷 2392-2403页

作者：李辉余越姚然赖伟向学位李金元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 全球能源互联网研究院有限公司北京市昌平区102209

压接型绝缘栅双极晶体管(press pack insulated gate bipolar transistor,PP-IGBT)器件具有功率密度高、短路失效等优势,已被广泛应用于柔性直流输电换流阀中。现有压接型IGBT器件短路失效研究主要基于宏观测试结果,难以揭示由微观材料... 详细信息

压接型绝缘栅双极晶体管(press pack insulated gate bipolar transistor,PP-IGBT)器件具有功率密度高、短路失效等优势,已被广泛应用于柔性直流输电换流阀中。现有压接型IGBT器件短路失效研究主要基于宏观测试结果,难以揭示由微观材料失效诱发器件短路失效的机理,该文基于圧接型IGBT器件短路测试结果,提出压接型IGBT器件短路失效机理的多层级模拟方法。首先,搭建短路冲击实验平台,基于短路实验获取失效发生条件与失效芯片;其次,建立压接型IGBT宏观器件——介观元胞模型,研究圧接型IGBT器件短路失效时器件–元胞复合应力变化规律;最后,建立微观元胞铝–硅界面分子动力学模型,分析短路失效发生条件,揭示短路失效机理,并提出芯片失效部位相对概率分布。结果表明,短路工况下芯片靠近栅极的有源区边角是最容易发生失效的薄弱区域,铝、硅材料失效是导致压接型IGBT器件短路失效的直接原因。

关键词：压接型绝缘栅双极晶体管器件短路失效多层级模拟失效机理

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±500kV直流海缆在J型管敷设环境下的稳态载流量仿真研究

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中国电机工程学报 2023年第12期43卷 4851-4860页

作者：夏源赵学童冯勇侯帅冯宾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 南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663

高压直流海底电缆稳态载流量的计算对海底电缆工程的设计和运行非常关键。该文利用COMSOLMultiphysics仿真软件,建立±500kV直流海底电缆在J型管敷设环境下的三维电-热-流耦合模型。针对J型管位于海面之下和海面之上2种情况,分别计... 详细信息

高压直流海底电缆稳态载流量的计算对海底电缆工程的设计和运行非常关键。该文利用COMSOLMultiphysics仿真软件,建立±500kV直流海底电缆在J型管敷设环境下的三维电-热-流耦合模型。针对J型管位于海面之下和海面之上2种情况,分别计算海缆的稳态载流量、温度分布以及电场分布。结果表明,J型管海缆运行在海面之下时载流量比运行在海面之上高约2倍。此外,发现海缆绝缘中的电场分布取决于绝缘内外层的温度差,当绝缘层内、外表面温差等于6.0℃时,整个绝缘层电场均匀分布,大小为16.7kV/mm;当绝缘层内、外表面温差大于6.0℃时,海缆绝缘电场分布沿电缆径向由内向外逐渐增大;当温差小于6.0℃,绝缘电场分布沿电缆径向由内向外逐渐增小。另外,减小J型管壁厚和增大J型管外径可以在一定程度上提升海缆的稳态载流量,对运行在海面之上的J型管内电缆施加通风冷却可将其稳态载流量提升约73%。

关键词：直流海缆稳态载流量 J型管有限元法

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植物油与固体绝缘材料在电力变压器中的相容性研究

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高压电器 2024年第4期60卷 17-23页

作者：梁苏宁杨智邵先军王强国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

为了研究植物绝缘油与变压器绝缘纸材料的相容性,将变压器常用的9种不同类型的绝缘纸材料与植物绝缘油相结合,研究了植物绝缘油和绝缘纸在老化164 h后的性能变化。观察了绝缘纸和绝缘油在热老化实验前后的性能差异,并测试了这些不同油... 详细信息

为了研究植物绝缘油与变压器绝缘纸材料的相容性,将变压器常用的9种不同类型的绝缘纸材料与植物绝缘油相结合,研究了植物绝缘油和绝缘纸在老化164 h后的性能变化。观察了绝缘纸和绝缘油在热老化实验前后的性能差异,并测试了这些不同油纸组合的运动黏度、水分含量、酸值、介电损耗系数、击穿电压和油的气相色谱分析。结果表明,植物绝缘油老化后,运动黏度没有较大变化,且植物绝缘油结构完整性和功能稳定性仍然良好。此外,植物绝缘油与22HCC丹尼森绝缘纸高度相容。相较于其他实验组,电绝缘纸板与植物绝缘油的相容性较差。热老化后,金属皱纹纸和层压纸板与植物绝缘油的击穿电压较低,两者之间的兼容性较差。这些发现为选择相容性好的绝缘材料和优化绝缘结构以确保植物基绝缘油变压器的安全稳定运行提供了依据。此外,研究结果有助于推广和应用植物绝缘油,促进可持续能源的发展。

关键词：植物绝缘油纸油绝缘相容性热老化溶解气体

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雷击下输电线路上行先导稳定起始的初始流注区域空间电荷判据

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中国电机工程学报 2023年第14期43卷 5663-5673页

作者：袁涛王肖田司马文霞杨鸣孙魄韬周仿荣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 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南省昆明市650217

雷电作用下准确判断线路上行先导的稳定起始时刻显著影响线路雷电屏蔽性能分析的准确性,而如何确定合理的判据是研究重点。该文依据导线正极性上行先导发展数值模型,通过计算不同条件下的导线上行先导发展过程,提出正极性上行先导的初... 详细信息

雷电作用下准确判断线路上行先导的稳定起始时刻显著影响线路雷电屏蔽性能分析的准确性,而如何确定合理的判据是研究重点。该文依据导线正极性上行先导发展数值模型,通过计算不同条件下的导线上行先导发展过程,提出正极性上行先导的初始流注区域临界空间电荷判据。研究表明,导线出现稳定的上行先导时,初始流注区域的空间电荷量存在一临界值,该临界值仅受导线半径的影响,与导线高度、运行电压及雷电参数无关。与已有的上行先导起始判据相比,以此临界值作为稳定起始时刻判据可以更好地解释空间电荷对上行先导的屏蔽作用随导线半径增大而减弱的现象,并进一步探讨该判据与海拔高度的关系,可为输电线路雷电屏蔽性能的分析提供参考。

关键词：上行先导起始空间电荷雷电屏蔽输电线路初始流注

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基于分布式电源主动控制的配电网合环电压波动抑制方法

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 49-56页

作者：欧阳金鑫陈纪宇袁毅峰许守东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 广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞523009 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217

配电网合环操作可能导致节点电压波动甚至越限,不仅影响负荷的正常运行,还威胁分布式电源(DG)的安全。为此,提出了一种通过DG主动控制,以抑制配电网合环电压波动的新思想。通过分析合环过程中电压波动的产生机理和影响因素,量化了抑制... 详细信息

配电网合环操作可能导致节点电压波动甚至越限,不仅影响负荷的正常运行,还威胁分布式电源(DG)的安全。为此,提出了一种通过DG主动控制,以抑制配电网合环电压波动的新思想。通过分析合环过程中电压波动的产生机理和影响因素,量化了抑制合环过程电压波动的控制需求,进而构建了抑制合环电压波动的DG可行功率集;通过刻画DG的功率可控范围,提出了基于可行功率集与功率可控范围交集判别的DG最优控制点计算方法,并提出了基于DG主动控制的配电网合环电压波动抑制方法。算例表明,该方法能够最大限度上抑制配电网故障恢复过程的合环电压波动,有效提升故障恢复过程的安全性和可靠性。

关键词：主动配电网分布式电源故障恢复电压波动功率控制

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考虑风电随机性的交直流系统协调二级电压控制方法

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重庆大学学报 2023年第9期46卷 41-51页

作者：崔惟曹逸凡李程昊张紫薇刘明洋张皓颜伟国网河南省电力公司电力科学研究院郑州450052 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

为了应对风电随机波动导致的送端电网潮流大规模变化、换流母线电压扰动,进一步导致换流站离散设备额外动作,提出考虑风电随机性的交直流系统协调二级电压控制方法:首先通过定义功率相对偏差来描述风电波动程度,筛选出二级电压控制中不... 详细信息

为了应对风电随机波动导致的送端电网潮流大规模变化、换流母线电压扰动,进一步导致换流站离散设备额外动作,提出考虑风电随机性的交直流系统协调二级电压控制方法:首先通过定义功率相对偏差来描述风电波动程度,筛选出二级电压控制中不能忽略风电功率波动的特征时段;然后采用k-means聚类方法得到特征时段风电出力的典型场景;最后利用概率场景法来表示风电的随机性,借助机会约束法解决不确定性优化问题。基于修改的IEEE39节点算例系统进行仿真并验证所提方法的有效性。

关键词：电力系统协调二级电压控制风电接入交直流系统不确定性优化

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双面散热功率模块的低电感多端集成电容

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电工技术学报 2023年第8期38卷 2100-2115页

作者：余跃邹铭锐曾正孙鹏姜克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 国网安徽省电力公司经济技术研究院合肥230022 安世半导体科技(上海)有限公司上海200023

双面散热功率模块能有效提升逆变器的功率密度,成为车用电机控制器的发展趋势。为了匹配双面散热功率模块的超低寄生电感,急需高性能的低电感集成电容。然而,现有集成电容存在构-效机理不明、基础模型缺失和设计方法匮乏等问题,成为限... 详细信息

双面散热功率模块能有效提升逆变器的功率密度,成为车用电机控制器的发展趋势。为了匹配双面散热功率模块的超低寄生电感,急需高性能的低电感集成电容。然而,现有集成电容存在构-效机理不明、基础模型缺失和设计方法匮乏等问题,成为限制双面散热功率模块性能的关键技术瓶颈。该文结合功率器件的开关工作机制,基于场-路映射分析方法,采用有限元仿真工具,揭示集成电容的磁场分布和电流路径规律,建立集成电容的寄生电感模型,理论模型和仿真结果之间的误差小于16%。为了降低集成电容的寄生电感,衍生了六种集成电容的设计结构,揭示端子布局与寄生电感之间的构-效规律,提出多端集成电容的概念,寄生电感约为32 nH,可以降低47%的寄生电感和21%的电压过冲。对标商业化集成电容产品,实验结果验证了所提多端集成电容在开关损耗、关断电压、能量密度等性能方面的技术优势。该文的研究,为低电感集成电容提供了新的模型方法,为高功率密度车用电机控制器提供了新的研究思路。

关键词：双面散热功率模块低寄生电感多端集成电容端子优化布局

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虚拟惯量控制对直驱风电机组载荷影响的分析及评估

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 258-266页

作者：杨超李东翰雷显帅李辉李海啸刘静重庆市能源互联网工程技术研究中心(重庆理工大学) 重庆市400054 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400044 中国船舶集团海装风电股份有限公司重庆市401123

针对虚拟惯量控制诱发风电机组机械载荷的问题,开展虚拟惯量控制对采用直驱永磁同步发电机(D-PMSG)的风电机组载荷影响的理论分析和仿真评估研究。从叶片、塔筒等机械结构低阶模态出发,建立虚拟惯量控制下D-PMSG线性化多体动力学模型,... 详细信息

针对虚拟惯量控制诱发风电机组机械载荷的问题,开展虚拟惯量控制对采用直驱永磁同步发电机(D-PMSG)的风电机组载荷影响的理论分析和仿真评估研究。从叶片、塔筒等机械结构低阶模态出发,建立虚拟惯量控制下D-PMSG线性化多体动力学模型,并通过线性化多体动力学模型分析虚拟惯量控制对机组载荷的影响机理。采用软件联合建模方法,构建涵盖永磁同步电机及其控制、电网、机械和气动特性等的D-PMSG非线性机电耦合模型。依据冲击载荷最大值、最大变化幅度百分比及等值疲劳载荷等指标,通过所建立的非线性机电耦合模型仿真分析并量化评估虚拟惯量控制对机组冲击载荷和动态疲劳载荷的影响。结果表明,D-PMSG附加虚拟惯量控制后,电网侧频率突变会使得传动轴和塔底侧向出现显著冲击载荷,且其随虚拟惯量时间常数增大而增大,在湍流风运行工况下机组传动轴和塔底侧向等值疲劳载荷较无附加虚拟惯量控制均有所减小。

关键词：风力发电直驱永磁同步发电机虚拟惯量控制机械载荷

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