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柔直换流阀功率模块热阻抗综合分析方法

高电压技术 2023年第1期49卷 238-247页

作者：李标俊向权舟姚传涛王宁中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局兴义562400 荣信汇科电气股份有限公司鞍山114051

随着柔性直流输电技术在我国输电领域的广泛应用,以半导体功率器件实现转换、控制、传输的功率模块可靠性愈加得到重视。热失效故障是功率模块常见的故障原因之一。为了准确分析功率模块的热可靠性,保证功率模块安全可靠运行,提出了功... 详细信息

随着柔性直流输电技术在我国输电领域的广泛应用,以半导体功率器件实现转换、控制、传输的功率模块可靠性愈加得到重视。热失效故障是功率模块常见的故障原因之一。为了准确分析功率模块的热可靠性,保证功率模块安全可靠运行,提出了功率模块热阻抗综合分析方法,该方法基于传统Foster、Cauer热阻抗模型,将热阻抗参数转换为场域参数,利用建模软件建立半导体功率器件的热阻抗等效有限元仿真模型,对半桥功率模块进行瞬态热场仿真计算。搭建了温度循环试验平台,将器件散热器测温点温度实测值与仿真值进行对比验证。结果表明,实测值与仿真值在散热器不通水的0~50 s内误差率<±5%,满足精度要求。该功率模块热阻抗综合分析方法具有一定的正确性和可行性,可适用于同类型功率模块秒及秒级以上时间尺度的热仿真研究。

关键词：柔性直流输电功率模块热可靠性热阻抗有限元温度循环

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多频带手机天线的研究与实现

多频带手机天线的研究与实现

作者：姚传涛华东理工大学

学位级别：硕士

伴随着LTE (Long Term Evolution)和WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)的推出,移动通信系统正式迈进了4G时代。手机天线作为手机终端中一个极其重要的组成部分,对手机的性能起着至关重要的作用。为了适应现代移... 详细信息

伴随着LTE (Long Term Evolution)和WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)的推出,移动通信系统正式迈进了4G时代。手机天线作为手机终端中一个极其重要的组成部分,对手机的性能起着至关重要的作用。为了适应现代移动通信系统的新需求,设计的手机天线要同时覆盖2G、3G和4G无线通信系统的工作频带,以确保手机在整个频带内的无缝衔接通信。因此,研究多频化的手机天线具有重要意义。本论文论述了手机天线的基本理论与分析方法,介绍了现在主流的两类内置天线：平面倒F天线(Planar Inverted F Antenna)和单极天线(Monopole Antenna),分析了其各自特点。针对当前手机天线的研究热点和趋势,总结了目前手机天线多频化的一些技术手段。提出了主要采用空间分集法,结合利用多分支谐振技术、寄生耦合技术以及加载匹配电路的技术,基于Ansoft HFSS仿真软件设计出了一种具有多频带的主天线和两个分集天线。最后制成并实测该天线,实验结果与仿真结果表明了所提方案的正确性。本文所提方案对于实现手机天线的多频化具有很大帮助。

关键词： LTE 手机天线多频化单极天线空间分集法

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柔直换流阀损耗解析计算及其误差分析

中国电力 2022年第4期55卷 78-84页

作者：李标俊向权舟姚传涛余琼中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局贵州兴义5624002 荣信汇科电气股份有限公司辽宁鞍山114051

模块化多电平换流器(MMC)柔直换流阀损耗是系统重要的性能及经济评价指标,也是换流阀功率器件选型、结温评估、冷却系统设计的直接依据。换流阀损耗主要为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、二极管等功率器件的导通损耗和开关损耗,占比达到90%... 详细信息

模块化多电平换流器(MMC)柔直换流阀损耗是系统重要的性能及经济评价指标,也是换流阀功率器件选型、结温评估、冷却系统设计的直接依据。换流阀损耗主要为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、二极管等功率器件的导通损耗和开关损耗,占比达到90%以上。目前已有大量关于柔直换流阀损耗计算及优化方法研究成果。本文在现有解析计算法的基础上,进一步精确推导得到涵盖系统工况及器件特性的损耗计算通用表达式。提取了与损耗关联的影响因子及其权重,为损耗优化提供了依据。考虑到实际工程换流阀为电平逼近调制策略,分析解析计算法的误差来源,提出计算精度更高的基于工程运行现场数据录波的损耗计算方法。

关键词：换流阀损耗解析法波形法损耗影响因子

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仿真模拟主动调节负泊松比力学超材料

复合材料学报 2024年第1期41卷 467-476页

作者：姚永涛丛琳王鸿涛王军哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080 内蒙动力机械研究所呼和浩特010000

负泊松比材料作为一种新型的超材料,鉴于其优异的力学性能,在航天、航空、工业、医药科学等领域具有广泛的应用前景。为得到性能、结构可主动调节的超材料,首先以负泊松比结构为基础,结合形状记忆智能材料,设计出性能可调控的超材料结... 详细信息

负泊松比材料作为一种新型的超材料,鉴于其优异的力学性能,在航天、航空、工业、医药科学等领域具有广泛的应用前景。为得到性能、结构可主动调节的超材料,首先以负泊松比结构为基础,结合形状记忆智能材料,设计出性能可调控的超材料结构单元模型。然后通过基本梁理论计算,获得宏观结构泊松比正负转变与刚体结构之间的临界参数。其次,通过有限元仿真,确定材料泊松比正负调节与填充单元组合比例及排列方式之间的关系。最后对这种二维结构材料的振动特性和力学性能进行了详细的分析。结果表明:这种材料在调节结构力学性能和振动调控方面表现出优异的性能。调节内部单元的填充形式和排列方式,可以得到不同的力学性能和吸能效果;同时,通过引入形状记忆材料和微结构,使材料表现出优异的宏观结构和刚度智能调节性能。

关键词：力学超材料负泊松比吸能可调节设计有限元仿真

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MMC-HVDC的新型交流故障穿越策略

电气传动 2020年第12期50卷 48-53页

作者：王林郭贤朝姚传涛庄志发向权舟戴甲水中国南方电网超高压输电公司天生桥局贵州兴义562400 北京四方继保自动化股份有限公司北京100085

通常柔性直流输电(MMC-HVDC)系统在满功率调制下,开关管的过流裕度较小,容易在整流站交流故障恢复时刻发生桥臂过流现象。深入分析了柔直系统中的环流特性,推导出环流幅值和相位关系,以及环流对桥臂电流中有功和无功分量电流的影响。指... 详细信息

通常柔性直流输电(MMC-HVDC)系统在满功率调制下,开关管的过流裕度较小,容易在整流站交流故障恢复时刻发生桥臂过流现象。深入分析了柔直系统中的环流特性,推导出环流幅值和相位关系,以及环流对桥臂电流中有功和无功分量电流的影响。指出MMC固有的环流可减小桥臂有功电流的峰值,并基于此提出了在交流故障期间不使能环流抑制的新型交流故障穿越策略。新策略增加了交流故障穿越的成功率,简单可靠,易于实现,最后通过实时数字仿真(RTDS)试验平台验证所提策略的正确性。

关键词：柔性直流输电过流裕度环流故障穿越

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模块化多电平换流器功率模块故障鲁棒检测

电力系统保护与控制 2021年第23期49卷 114-121页

作者：莫跃刘思远李泽滔刘明姚传涛中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局贵州兴义562400 贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

介绍了一种模块化多电平换流器功率模块的故障鲁棒检测方法。针对功率模块模型的不确定性,建立了故障检测的自适应阈值区间。分析了功率模块动态特性的等张性,利用顶点算法构造了不同不确定因素的响应轨迹区间,用所有不确定因素的响应... 详细信息

介绍了一种模块化多电平换流器功率模块的故障鲁棒检测方法。针对功率模块模型的不确定性,建立了故障检测的自适应阈值区间。分析了功率模块动态特性的等张性,利用顶点算法构造了不同不确定因素的响应轨迹区间,用所有不确定因素的响应轨迹曲线的上下外包络线形成故障检测的自适应阈值区间。该方法对所考虑的不确定因素具有鲁棒性,而对故障保持了敏感性,能有效降低故障检测的误报率和漏报率。仿真实验验证了该方法的有效性。

关键词：模块化多电平换流器功率模块故障鲁棒检测自适应阈值等张性

鲁西换流站交流滤波器分裂母线逻辑缺陷分析及改进

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机电信息 2020年第35期 5-6页

作者：唐海名王健孙浩姚传涛桂辉阳龙英云中国南方电网超高压输电公司天生桥局贵州黔西南562400

针对鲁西背靠背换流站的一起交流滤波器分裂母线保护动作闭锁直流系统的事件,分析了交流滤波器分裂母线保护逻辑条件及动作出口方式。考虑到切除小组交流滤波器的时间配合,对逻辑出口方式进行了优化;针对大组交流滤波器与交流线路同串... 详细信息

针对鲁西背靠背换流站的一起交流滤波器分裂母线保护动作闭锁直流系统的事件,分析了交流滤波器分裂母线保护逻辑条件及动作出口方式。考虑到切除小组交流滤波器的时间配合,对逻辑出口方式进行了优化;针对大组交流滤波器与交流线路同串的接线方式,综合考虑交流滤波器分裂母线逻辑与交流线路单相故障重合闸的配合,对位置判断逻辑进行了优化分析。

关键词：交流滤波器分裂母线开关位置

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室内电力巡检机器人的设计与实现

电力设备管理 2021年第5期 47-48页

作者：姚传涛褚海洋王坤陈田济凡莫云晓王学埕南方电网超高压输电公司天生桥局

设计一种室内电力巡检机器人来代替巡检人员的巡检工作非常必要,基于电力巡检机器人的研究现状,设计一种室内电力巡检机器人。

关键词：变电站室内电力巡检机器人

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一起常规直流阀塔漏水监测故障深度分析

机电信息 2019年第36期 20-21,23页

作者：谢保鸡姚传涛祝海峰桂辉阳王健中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局

阀冷系统是高压直流输电工程中最重要的辅助系统,目前换流阀采用水冷方式,阀冷系统的正常运行是保证换流阀可靠运行的必要条件,一旦出现阀塔内冷水管道漏水,将对整个直流系统的稳定运行造成极大的威胁,极有可能烧坏阀塔设备。现通过一... 详细信息

阀冷系统是高压直流输电工程中最重要的辅助系统,目前换流阀采用水冷方式,阀冷系统的正常运行是保证换流阀可靠运行的必要条件,一旦出现阀塔内冷水管道漏水,将对整个直流系统的稳定运行造成极大的威胁,极有可能烧坏阀塔设备。现通过一起常规直流阀塔漏水告警故障处理,对阀塔漏水检测原理进行了深层次的分析,提出了阀塔漏水告警的处理建议,有利于保障直流设备的安全稳定运行。

关键词：高压直流输电阀控系统漏水监测阀冷系统