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不同纳米晶铁芯结构下高频变压器空载铁耗特性

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高电压技术 2024年第09期 3988-3997页

作者：邓思影程诗豪陈鹏飞董帮少赵海森新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 安泰科技股份有限公司

为了研究高频变压器采用不同纳米晶铁芯结构时的铁芯损耗分布特性，以工作频率为10kHz，容量为20 kVA的U型、三角型和O型结构纳米晶铁芯为研究对象，对比了3种铁芯空载运行时铁芯不同位置磁密和铁耗分布情况，进一步研究了拐角内径对铁... 详细信息

为了研究高频变压器采用不同纳米晶铁芯结构时的铁芯损耗分布特性，以工作频率为10kHz，容量为20 kVA的U型、三角型和O型结构纳米晶铁芯为研究对象，对比了3种铁芯空载运行时铁芯不同位置磁密和铁耗分布情况，进一步研究了拐角内径对铁芯局部损耗特性的影响。结果表明：O型铁芯损耗密度分布较均匀，U型和三角型铁芯的损耗密度在磁路直线区域分布均匀；在拐角区域径向方向上，损耗密度减小速度先快后缓，切向方向上损耗密度先增大后减小；U型和三角型铁芯拐角处损耗密度最大值显著大于直线区域，适当增大拐角内径，能够显著降低铁芯的最大损耗密度；实验测得U型、三角型和O型铁芯空载损耗分别为37.3 W、50.5 W和20.5 W，局部热点温度最高分别为46.5℃、55.2℃和35.0℃，明显高于铁芯最高平均温度。

关键词：高频变压器铁芯结构空载铁耗损耗密度损耗分布

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军博藏品档案建管研用一体机制探索与启示

军事史林 2024年第2期 66-71页

作者：赵海森中国人民革命军事博物馆

随着时代的发展，人们日益增长的美好生活需要对博物馆的发展提出了新挑战和新要求，转变博物馆职能、优化博物馆服务、走出新路子，成为博物馆发展的新方向。中国人民革命军事博物馆（以下简称军博）作为中国唯一的大型综合性军事博物...

随着时代的发展，人们日益增长的美好生活需要对博物馆的发展提出了新挑战和新要求，转变博物馆职能、优化博物馆服务、走出新路子，成为博物馆发展的新方向。中国人民革命军事博物馆（以下简称军博）作为中国唯一的大型综合性军事博物馆，以独具特色的丰富藏品为核心，成为弘扬红色文化，传承红色基因的“网感”宣传阵地。与此同时，藏品管理问题也成为博物馆转型之困，藏品档案的建立、管理、研究和利用的一体化机制建设不足，成为掣肘发展的关键。本文将以军博藏品档案为切入点，以建管研用一体机制为抓手，管窥国内博物馆发展现状，为博物馆相关建设提出新建议。

关键词：

不同纳米晶铁心结构下高频变压器空载铁耗特性

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高电压技术 2024年

作者：邓思影程诗豪陈鹏飞韩钰董帮少赵海森新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 先进输电技术全国重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 安泰科技股份有限公司

为了研究高频变压器采用不同纳米晶铁心结构时的铁心损耗分布特性，以工作频率为10 kHz，容量为20 kVA的U型、三角型和O型结构纳米晶铁心为研究对象，对比了3种铁心空载运行时铁心不同位置磁密和铁耗分布情况，进一步研究了拐角内径对... 详细信息

为了研究高频变压器采用不同纳米晶铁心结构时的铁心损耗分布特性，以工作频率为10 kHz，容量为20 kVA的U型、三角型和O型结构纳米晶铁心为研究对象，对比了3种铁心空载运行时铁心不同位置磁密和铁耗分布情况，进一步研究了拐角内径对铁心局部损耗特性的影响。结果表明：O型铁心损耗密度分布较均匀，U型和三角型铁心的损耗密度在磁路直线区域分布均匀；在拐角区域径向方向上，损耗密度减小速度先快后缓，切向方向上损耗密度先增大后减小；U型和三角型铁心拐角处损耗密度最大值显著大于直线区域，适当增大拐角内径，能够显著降低铁心的最大损耗密度；实验测得U型、三角型和O型铁心空载损耗分别为37.3 W、50.5 W和20.5 W，局部热点温度最高分别为46.5 ℃、55.2 ℃和35.0 ℃，明显高于铁心最高平均温度。

关键词：高频变压器铁心结构空载铁耗损耗密度损耗分布

基于可变节距等值线圈的汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测

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中国电机工程学报 2024年

作者：武玉才范轩杰白雨卉赵海森马明晗朱新凯胡磊陈聪河北省绿色高效电工新材料与设备重点实验室华北电力大学华北电力大学电气与电子工程学院中电华创电力技术研究有限公司中电华创(苏州)电力技术研究有限公司

转子绕组匝间短路对汽轮发电机有较为严重的负面影响，对其实施在线和精准检测有助于安排维修。本文基于穿心螺杆在汽轮发电机内的高密度分布特点，提出将一定间距的两个螺杆通过物理连接构成等值线圈，分析了等值线圈感应电压的特征谐... 详细信息

转子绕组匝间短路对汽轮发电机有较为严重的负面影响，对其实施在线和精准检测有助于安排维修。本文基于穿心螺杆在汽轮发电机内的高密度分布特点，提出将一定间距的两个螺杆通过物理连接构成等值线圈，分析了等值线圈感应电压的特征谐波与转子绕组匝间短路故障的关联规律，进一步研究了等值线圈节距对故障检测效果的影响。随后，分别在2极、4极汽轮发电机上开展了有限元仿真验证，证明等值线圈可以有效判断汽轮发电机的转子绕组匝间短路故障，不受汽轮发电机转子磁极数、磁极形状的影响。最后在一台4极同步发电机组上模拟了转子绕组匝间短路故障，实验结果和仿真分析相吻合。该方法有效规避了侵入式检测方法的安装困难弊端，在安装难度和检测精度两方面间实现了良好的平衡。

关键词：汽轮发电机转子绕组匝间短路等值线圈谐波检测

含齿轮变速与链式传动机构的斜坡重力储能系统能效分析模型与实验验证

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储能科学与技术 2024年

作者：高天王祖凡方舒扬张佑康张连成黄永章赵海森华北电力大学电气与电子工程学院北华航天工业学院电子与控制工程学院

为了研究传送链式斜坡重力储能系统(transmission chain slope gravity energy storage system，TCS-GESS)充放电过程的能量转换效率及各环节损耗占比，针对系统质量块移动、机械传动以及电气驱动环节，推导了各环节损耗数学表达式及相... 详细信息

为了研究传送链式斜坡重力储能系统(transmission chain slope gravity energy storage system，TCS-GESS)充放电过程的能量转换效率及各环节损耗占比，针对系统质量块移动、机械传动以及电气驱动环节，推导了各环节损耗数学表达式及相应的能效计算方法，在此基础上，建立了基于Matlab/Simulink的TCS-GESS能效分析模型。以一套2.2kW重力储能样机为例，设计了充放电工况下的实验方案并实测了不同负载条件下系统各环节能效，从速度、机械功率、充放电功率、传动损耗以及电机损耗五个维度与能效计算结果进行对比，验证了能效分析模型的准确性与实用性。结果显示，随负载增加系统效率逐渐提高，其中链条损耗占比较大，齿轮箱和齿轮盘损耗变化不大且占比较小，电机损耗占比中等且充/放电工况下随着加载均有所增加。额定负载工况下充放电效率分别为59.5%和37.4%，系统效率为23.2%；进一步对具有相同传动机构、不同功率等级下重力储能系统充放电效率进行预测，结果表明系统容量低于1MW时充放电效率将低于68%，容量高于10MW时系统能效提升潜力有限，即采用文中传动机构的重力储能单机系统最佳功率范围宜选取在1MW-10MW。

关键词：重力储能系统(GESS) 链式传动损耗计算能效模型

含分布式能源配电网中考虑供电可靠性的混合储能优化配置

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智慧电力 2024年第8期52卷 25-32,49页

作者：赵宇李谦张云晓崔鑫张永昌赵海森新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206 中国人民大学综合保障部北京100872

针对分布式能源(DERs)接入对配电网供电可靠性带来的不确定性问题,提出了计及供电可靠性的配电网混合储能系统(HESS)优化配置双层模型。首先,提取了5种负荷用户典型负荷时序曲线和风电、光伏机组典型出力时序曲线,并且基于序贯蒙特卡洛... 详细信息

针对分布式能源(DERs)接入对配电网供电可靠性带来的不确定性问题,提出了计及供电可靠性的配电网混合储能系统(HESS)优化配置双层模型。首先,提取了5种负荷用户典型负荷时序曲线和风电、光伏机组典型出力时序曲线,并且基于序贯蒙特卡洛法建立了考虑DERs孤岛、HESS随机故障及运行策略的配电网供电可靠性仿真模型;其次,针对配电网故障情况下HESS运行优化问题,提出故障停电场景下HESS多目标优化配置双层模型以及考虑HESS容量分点和功率分点的充放电策略。最后,以改进IEEE-31节点系统进行算例验证,结果显示所提模型可使配电网综合供电可靠性提升0.118%,且DERs消纳量显著提高30%以上。

关键词：配电网分布式能源混合储能优化配置供电可靠性

不同稳态工况对同步调相机单相短路后暂态温升的影响

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1587-1596,I0028页

作者：许国瑞胡沛东李志强詹阳赵海森华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

同步调相机可在系统故障时为特高压直流换流站提供暂态无功支持,以保持系统电压稳定,防止直流换相失败,但调相机的高无功输出也会导致其温升增加,运行能力受限。系统故障前同步调相机的初始工况是影响其暂态温升和运行能力的一个重要因... 详细信息

同步调相机可在系统故障时为特高压直流换流站提供暂态无功支持,以保持系统电压稳定,防止直流换相失败,但调相机的高无功输出也会导致其温升增加,运行能力受限。系统故障前同步调相机的初始工况是影响其暂态温升和运行能力的一个重要因素,为研究系统低电压时调相机暂态温升与初始工况之间的关系,该文将调相机的电磁场、温度场与电网模型耦合,计算调相机不同稳态工况下的定转子损耗和温度分布;以线路单相短路故障引起的系统低电压为例,研究调相机初始工况对暂态温升的影响。在考虑各结构件最大容许温度的条件下,揭示调相机单相短路持续时间随初始工况的变化规律。研究结果为提升调相机在系统低电压下的暂态运行能力提供技术支持。

关键词：同步调相机稳态运行单相短路故障损耗计算温度场

分数极路比绕组形式对可变速抽蓄电机电磁激振力的影响

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水电能源科学 2024年第3期42卷 171-175,141页

作者：卢伟甫徐书扬桂中华倪晋兵许国瑞赵海森国网新源控股有限公司抽水蓄能技术经济研究院北京100761 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

可变速抽蓄电机定子分数极路比绕组可以解决机组转速、容量、出口电压不匹配问题,但不同的绕组排布也会导致各支路的磁动势不对称,从而影响电机的电磁激振力。为了研究分数极路比绕组形式对可变速抽蓄电机电磁激振力的影响,推导了适用... 详细信息

可变速抽蓄电机定子分数极路比绕组可以解决机组转速、容量、出口电压不匹配问题,但不同的绕组排布也会导致各支路的磁动势不对称,从而影响电机的电磁激振力。为了研究分数极路比绕组形式对可变速抽蓄电机电磁激振力的影响,推导了适用于不同分数极路比绕组形式的可变速抽蓄电机定子磁动势和电磁激振力的解析计算公式,以336 MW的可变速抽蓄电机为例,综合考虑磁动势不对称度、磁动势幅值、相位偏差和短距系数,获得不同分数极路比绕组形式对磁动势和电磁激振力的影响规律,进而建立了基于有限元的可变速抽蓄电机电磁激振力模型,计算了不同分数极路比绕组形式下可变速抽蓄电机电磁激振力,并进一步研究了支路环流对电磁激振力的影响。结果表明,合理的分数极路比绕组排布能有效削弱电磁激振力,且采用节距为14-15-16的不等节距分数极路比绕组方案能最小化环流的影响。研究结果可为可变速抽蓄电机的国产化研制提供技术支持。

关键词：可变速抽蓄电机分数极路比绕组磁动势电磁激振力支路环流解析模型有限元

新能源同步机对光伏发电系统静态电压稳定性的提升作用研究

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电力电容器与无功补偿 2024年第2期45卷 117-125页

作者：邓宏远黄永章王哲凡钟威凯李晨阳赵海森华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 华电(烟台)功率半导体技术研究院有限公司山东烟台264006

传统同步电源被电力电子并网变流器大量替代导致新能源电网无功裕度不足、静态电压稳定性降低,并网点电压失稳甚至崩溃的现象愈发明显。针对上述问题,本文以光伏发电系统为例,研究其采用新能源同步机(motor-generatorpair,MGP)的并网方... 详细信息

传统同步电源被电力电子并网变流器大量替代导致新能源电网无功裕度不足、静态电压稳定性降低,并网点电压失稳甚至崩溃的现象愈发明显。针对上述问题,本文以光伏发电系统为例,研究其采用新能源同步机(motor-generatorpair,MGP)的并网方式对系统静态电压稳定性的提升作用。首先介绍了MGP系统的原理并分析其功率传输特性;然后,基于能够反映节点电压和潮流关系的V-Q和P-V曲线法从理论上揭示了MGP系统能够增加无功裕度以提高静态电压稳定性;最后,在PSCAD/EMTDC软件中分别建立了光伏直接带负载和经MGP带负载的电磁暂态仿真模型,通过在相似的网络结构下设置不同典型功率因数的负荷变化,结合V-Q/P-V的响应特性对比得出两类系统的失稳电压、无功/电压裕度和电压降落等典型指标。结果表明光伏采用MGP系统并网后,系统的静态电压稳定性得到了显著提升。

关键词：新能源电网新能源同步机 V-Q曲线 P-V曲线静态电压稳定