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电压源逆变器混合多矢量预测共模电压抑制方法

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仪器仪表学报 2019年第9期40卷 237-245页

作者：李琰琰晋玉祥郭磊磊罗魁郑州轻工业大学电气信息工程学院郑州450002 国网河南省电力公司许昌供电公司许昌461000 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192

近年来,为了减小共模电压对电压源逆变器的影响,模型预测共模电压抑制方法得到广泛研究。然而,常规的电压源逆变器模型预测共模电压抑制方法每个控制周期仅采用一个非零电压矢量作用,导致其电流谐波较大。为此,提出了一种混合多矢量模... 详细信息

近年来,为了减小共模电压对电压源逆变器的影响,模型预测共模电压抑制方法得到广泛研究。然而,常规的电压源逆变器模型预测共模电压抑制方法每个控制周期仅采用一个非零电压矢量作用,导致其电流谐波较大。为此,提出了一种混合多矢量模型预测共模电压抑制方法。首先给出了所提多矢量模型预测共模电压抑制方法的实现原理。其次详细分析了死区和电流纹波对共模电压的影响,并进一步对所提多矢量法进行改进。改进的方法在电流扇区7内使用单个非零电压矢量作用,而在其他扇区内使用多个非零电压矢量作用,从而不仅可以完全将共模电压限制在±Vdc/6之内,而且可以减小电流的总谐波畸变率。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。

关键词：电压源逆变器多矢量模型预测控制共模电压抑制

基于混合非零矢量的电压源逆变器FCS模型预测共模电压抑制方法

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太阳能学报 2020年第11期41卷 46-55页

作者：郭磊磊晋玉祥曹玲芝芮涛罗魁郑州轻工业学院电气信息工程学院郑州450002 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601 中国电力科学研究院北京100192

常规基于有限控制集模型预测控制的电压源逆变器共模电压抑制方法每个控制周期仅使用一个非零电压矢量因而其电流谐波较大,为此提出一种改进的基于双非零矢量的电压源逆变器有限控制集模型预测共模电压抑制方法。首先,为减小计算负担,... 详细信息

常规基于有限控制集模型预测控制的电压源逆变器共模电压抑制方法每个控制周期仅使用一个非零电压矢量因而其电流谐波较大,为此提出一种改进的基于双非零矢量的电压源逆变器有限控制集模型预测共模电压抑制方法。首先,为减小计算负担,设计一种基于电压预测的有限控制集双非零矢量模型预测控制方法;然后,分析死区和延时对所提双非零矢量预测控制的影响,并进一步进行改进,从而最终得到一种混合非零矢量模型预测共模电压抑制方法。该方法既可将共模电压完全限制在直流电压的六分之一以内,又可减小电流畸变率。仿真和实验结果验证了其有效性。

关键词：逆变器模型预测控制延时共模电压死区

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高效电压源逆变器双矢量模型预测电流控制

电机与控制学报 2020年第6期24卷 153-162页

作者：窦智峰晋玉祥金楠郭磊磊王延峰郑州轻工业大学电气信息工程学院郑州450002

针对传统单矢量模型预测控制负载电流总谐波畸变率大与调制模型预测控制方法开关频率高、功率损耗大的问题,提出一种改进的双矢量模型预测电流控制方法。首先,给出传统的双矢量调制模型预测电流控制方法。其次,在传统的双矢量调制模型... 详细信息

针对传统单矢量模型预测控制负载电流总谐波畸变率大与调制模型预测控制方法开关频率高、功率损耗大的问题,提出一种改进的双矢量模型预测电流控制方法。首先,给出传统的双矢量调制模型预测电流控制方法。其次,在传统的双矢量调制模型预测电流控制方法的基础上,通过优化电压矢量选择,每个控制周期内预选4个电压矢量组合进行目标函数优化,减少了功率开关管在大电流处频繁的开关动作,降低了开关频率和功率损耗,从而提高了逆变器的运行效率。然后,分析目标电压矢量对所提方法的影响,并通过向目标电压中增加参考电流分量,虽然在一定程度上影响了电流控制精度,但进一步提高了所提方法对减小损耗的效果。最后,仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词：电压源逆变器模型预测控制电压矢量组合开关频率降低功率损耗运行效率

IGBT瞬态短路失效分析及其有限元热电耦合模型研究

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轻工学报 2018年第6期33卷 101-108页

作者：窦智峰晋玉祥郭新飞郑州轻工业学院电气信息工程学院河南郑州450002

针对传统热网络模型不适用于IGBT短路情况下结温测量的问题,通过现场瞬态短路破坏性试验,在分析现场瞬态短路情况下IGBT失效机理的基础上,界定了IGBT短路失效时的临界能量值,发现了临界能量值在不同初始温度和不同母线电压情况下的演化... 详细信息

针对传统热网络模型不适用于IGBT短路情况下结温测量的问题,通过现场瞬态短路破坏性试验,在分析现场瞬态短路情况下IGBT失效机理的基础上,界定了IGBT短路失效时的临界能量值,发现了临界能量值在不同初始温度和不同母线电压情况下的演化规律,并建立了有限元热电耦合模型.结果表明,随着直流母线电压、初始温度和电流密度的增加,IGBT的短路维持时间和临界能量值会大幅度减小,而IGBT发生失效的临界温度点与初始温度的大小无关;在短路过程中IGBT失效前热量的传递仅达到焊料层,且短路瞬间其结温最高点分布在耗尽层的边界处.

关键词：绝缘栅型晶闸管瞬态短路结温测量临界能量值有限元热电耦合模型

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损耗均衡分布的低耗逆变器模型预测控制研究

可再生能源 2018年第9期36卷 1355-1361页

作者：窦智峰晋玉祥郭磊磊章凯旋王华清郑州轻工业学院电气信息工程学院河南郑州450002

针对传统的模型预测控制所存在的开关频率较高、逆变器损耗较大,而使开关器件的结温升高,系统故障率增加的问题,文章提出了一种低损耗且损耗分布均衡的并网逆变器模型预测控制方法。该方法在每个采样周期内的预选矢量集包含4个电压矢量... 详细信息

针对传统的模型预测控制所存在的开关频率较高、逆变器损耗较大,而使开关器件的结温升高,系统故障率增加的问题,文章提出了一种低损耗且损耗分布均衡的并网逆变器模型预测控制方法。该方法在每个采样周期内的预选矢量集包含4个电压矢量,其中2个零矢量和2个相邻的非零矢量,降低了开关频率,减小了逆变器损耗,且不影响电流控制。文章还通过仿真建立了逆变器损耗模型,验证了所提方法的有效性。

关键词：并网逆变器模型预测控制开关频率低损耗均衡分布

0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN铸钢晶界高温相析出及对力学性能的影响

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钢铁研究学报 2017年第3期29卷 228-234页

作者：张玉祥杨澍成应晋中国船舶重工集团公司第七二五研究所河南洛阳471023

利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜,结合Thermo-Calc热力学分析,研究了铌稳定化0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN奥氏体不锈钢铸钢晶界处高温相析出行为及其对力学性能的影响。结果表明,0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN钢晶界处存在Nb Cr(CN)、Nb(CN)2种大尺寸... 详细信息

利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜,结合Thermo-Calc热力学分析,研究了铌稳定化0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN奥氏体不锈钢铸钢晶界处高温相析出行为及其对力学性能的影响。结果表明,0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN钢晶界处存在Nb Cr(CN)、Nb(CN)2种大尺寸高温析出相,均为凝固末期液析形成。在铌含量确定条件下,这2种大尺寸晶界析出相在凝固末期的竞争析出行为受碳含量的影响。碳含量存在临界成分,碳含量低于临界成分时,Nb Cr(CN)首先液析形成;碳含量高于临界成分时,Nb(CN)首先液析形成。液析形成的NbCr(CN)热稳定性较高,1 050℃固溶处理无法使之完全溶入奥氏体。沿晶界分布的大尺寸析出相,对0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN铸钢固溶热处理后的塑性及冲击韧性损害较大。

关键词：高温析出相晶界 0Cr19Ni15Mn5Mo2Nb N钢

高效智能全环境道路加速加载实验系统关键技术及研发

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中国科技成果 2021年第1期22卷 F0002-F0002,I0001页

作者：张鹏冯晋祥国兴玉山东交通学院山东济南250357

道路长期服役性能、道路设计评价和道路损坏机理等已成为制约交通基础设施建设的世界性难题,由此造成的经济损失和社会影响难以估量.加速加载实验是目前国际上道路长期服役性能评价与研究的有效方法,该方法在设定环境下通过可控、重复... 详细信息

道路长期服役性能、道路设计评价和道路损坏机理等已成为制约交通基础设施建设的世界性难题,由此造成的经济损失和社会影响难以估量.加速加载实验是目前国际上道路长期服役性能评价与研究的有效方法,该方法在设定环境下通过可控、重复轮荷对实际路面进行连续碾压,在短时间内实现路面的累积破坏,为道路结构和材料性能的理论研究、精准设计、施工工艺优化等提供依据,提高道路长期服役性能.

关键词：施工工艺优化道路设计服役性能累积破坏精准设计交通基础设施建设损坏机理轮荷

Bi_xBa_(1-x)TiO_3电子及能带结构的第一性原理研究

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物理学报 2018年第11期67卷 181-190页

作者：房玉真孔祥晋王东亭崔守鑫刘军海聊城大学化学化工学院聊城252059 聊城大学物理科学与信息工程学院聊城252059

采用基于第一性原理的赝势平面波方法,研究了ABO_3钙钛矿复合氧化物BaTiO_3中A位离子被Bi原子取代后对其构型、电子及能带结构的影响.计算结果表明,Bi取代Ba之后会降低BaTiO_3的对称性,空间点群随着取代量的变化而变化,结合能逐渐降低.... 详细信息

采用基于第一性原理的赝势平面波方法,研究了ABO_3钙钛矿复合氧化物BaTiO_3中A位离子被Bi原子取代后对其构型、电子及能带结构的影响.计算结果表明,Bi取代Ba之后会降低BaTiO_3的对称性,空间点群随着取代量的变化而变化,结合能逐渐降低.通过能带结构的计算发现Bi_xBa_(1-x)TiO_3为直接带隙型半导体.Bi的取代可调节Bi_xBa_(1-x)TiO_3的禁带宽度,从x=0.125到x=0.625时,Bi的取代量越大,其带隙越宽,吸收光谱蓝移.x>0.625时,禁带宽度又逐渐减小,吸收光谱红移.由态密度图可看出,其价带顶主要是O-2p与Bi-6s态杂化而成,导带底主要由Ti-3d态构成.

关键词： BixBa1-xTiO3 结合能电子结构光吸收谱

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一体式同步硝化反硝化中试实验研究

水处理技术 2022年第4期48卷 133-136页

作者：晋文学徐坤傅金祥于鹏飞王保玉郑志远中核抚顺环保科技有限公司辽宁抚顺113001 沈阳建筑大学辽河流域水污染防治研究院辽宁沈阳110168 迈邦(北京)环保工程有限公司北京100020

研究一体式同步硝化反硝化中试实验装置启动的过程及其应用于处理实际城市生活污水,并确定其启动所需时间及其处理效果.利用污水厂浓缩池污泥作为该装置的启动污泥,以经过超细格栅间后的生活废水为该反应器的进水。启动过程分为3个阶段... 详细信息

研究一体式同步硝化反硝化中试实验装置启动的过程及其应用于处理实际城市生活污水,并确定其启动所需时间及其处理效果.利用污水厂浓缩池污泥作为该装置的启动污泥,以经过超细格栅间后的生活废水为该反应器的进水。启动过程分为3个阶段以连续进水方式进行,在16.1~20.6℃,进水量100 L/h,水力停留时间19.5 h,污泥浓度(MLSS)约为6 500 mg/L的条件下,分析反应器对废水中COD、氨氮、总氮及硝化反应的处理效果。经过42天反应器对废水的COD、氨氮、总氮的除率分别为80.87%、86.11%、52.23%。亚硝酸盐积累率(NAR)达到52%以上。一体式同步硝化反硝化中试实验装置启动阶段处理实际生活污水具有高效稳定的特点,反应器设计结构占地面积小节省了大量的人力与财力,一体式同步硝化反硝化装置的启动实验对应用于实际工程具有一定借鉴意义。

关键词：一体式同步硝化反硝化反应器低氧环境启动实验 NAR