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雷电基底电流Heidler模型频谱函数高阶高精度逼近方法

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电网技术 2019年第12期43卷 4591-4596页

作者：朱崇铭张鹏飞邹军智能电网保护和运行控制国家重点实验室(南瑞集团公司) 江苏省南京市211106 南瑞集团公司江苏省南京市211106 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

雷电通道基底电流函数的频谱是众多雷电相关电磁兼容问题的基础。对雷电流Heidler模型的频谱函数分区间高阶逼近,分别采用推导的矩函数和指数积分表示频谱函数,从而可以计算任意阶数的Heidler模型对应的频谱函数值。由于该方法避免了数... 详细信息

雷电通道基底电流函数的频谱是众多雷电相关电磁兼容问题的基础。对雷电流Heidler模型的频谱函数分区间高阶逼近,分别采用推导的矩函数和指数积分表示频谱函数,从而可以计算任意阶数的Heidler模型对应的频谱函数值。由于该方法避免了数值傅立叶变换过程,计算速度快,且计算结果精度较高。研究结果可在雷电流涉及的众多电磁兼容问题中获得应用。该方法具有一般性,在其他涉及数值傅立叶变换的场合也可应用。

关键词：雷电流 Heidler模型数值傅立叶变换

利用矢量递归卷积快速计算GIS开关操作时盆式绝缘子泄漏辐射场的方法

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高电压技术 2019年第9期45卷 2980-2989页

作者：伍小刚张鹏飞朱崇铭邹军智能电网保护和运行控制国家重点实验室南京211106 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 南瑞集团有限公司南京211106

为快速计算气体绝缘变电站(GIS)开关操作产生暂态过程通过盆式绝缘子处泄漏至外部空间的辐射场,将计算过程分为电路模型计算和电磁场模型计算两部分,电路计算部分指基于导体传输线理论及非线性电弧特性对GIS进行非线性电路建模,并计算... 详细信息

为快速计算气体绝缘变电站(GIS)开关操作产生暂态过程通过盆式绝缘子处泄漏至外部空间的辐射场,将计算过程分为电路模型计算和电磁场模型计算两部分,电路计算部分指基于导体传输线理论及非线性电弧特性对GIS进行非线性电路建模,并计算得到快速暂态过电流(VFTC),也即计算辐射所用激励源;电磁场计算部分指对GIS盆式绝缘子处辐射场建立有限元模型并计算冲激响应,将冲激响应与VFTC做矢量递归卷积可同时得到开关操作下的多场点辐射响应。当存在多个VFTC激励时,相比多次有限元直接计算,利用上述方法仅需一次有限元计算即可同时获得不同激励下的多场点场量值,提高了计算速度。将该方法与不同算法的计算结果进行对比,并对某1 000 kV GIS不同VFTC激励下的盆式绝缘子泄漏辐射场进行计算,结果表明:利用该计算方法可快速、准确获得任意VFTC下通过盆式绝缘子泄漏至GIS外部空间中多场点处的辐射响应。

关键词：气体绝缘变电站盆式绝缘子辐射场矢量递归卷积快速计算

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一种快速准确计算共模扼流圈动态电感的方法

电工技术学报 2018年第19期33卷 4458-4467页

作者：张鹏飞邹军伍小刚朱崇铭清华大学电机系北京100084 智能电网保护和运行控制国家重点实验室(南瑞集团公司) 南京211106

共模扼流圈是通信线或电源滤波的重要组成部分,其对共模干扰信号的抑制起关键作用。实际应用中,扼流圈内同时存在差模电流和共模电流,当差模电流较大时,不同数值的差模电流致使磁心不同程度的饱和,对应磁化曲线工作点进入非线性区,从而... 详细信息

共模扼流圈是通信线或电源滤波的重要组成部分,其对共模干扰信号的抑制起关键作用。实际应用中,扼流圈内同时存在差模电流和共模电流,当差模电流较大时,不同数值的差模电流致使磁心不同程度的饱和,对应磁化曲线工作点进入非线性区,从而使得共模动态电感数值减小、扼流圈共模干扰抑制能力降低。为快速、准确计算非线性情况下动态电感以评估扼流圈干扰抑制能力,根据场量对称关系建立共模扼流圈简化模型,通过有限元方法计算并提取不同差模电流下线圈电流与磁链的关系,利用Simpson数值微分公式计算磁心不同饱和程度下共模扼流圈动态电感。结果表明:所建简化模型相对全模型计算速度提升4～5倍,同时相比传统向前差商法或中心差商法,其计算结果稳定性高、精度高。

关键词：共模扼流圈非线性动态电感 Simpson 数值微分公式

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EAST瞬态电场测量系统

核聚变与等离子体物理 2014年第3期34卷 270-274页

作者：赵海增季振山朱崇铭王勇中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 国网电力科学研究院实验验证中心南京210061

EAST瞬态电场测量系统检测放电时EAST装置周围的瞬态电场分布及强度,为电磁兼容(EMC)设计提供依据。该系统由单极子电场探头、光电隔离设备、NI数据采集设备构成硬件平台,利用LabVIEW进行软件编程,对采集的数据进行处理。经过测试,该系... 详细信息

EAST瞬态电场测量系统检测放电时EAST装置周围的瞬态电场分布及强度,为电磁兼容(EMC)设计提供依据。该系统由单极子电场探头、光电隔离设备、NI数据采集设备构成硬件平台,利用LabVIEW进行软件编程,对采集的数据进行处理。经过测试,该系统可实现16个模拟通道、20MHz采样率同步数据采集,高达650MB?s-1的数据吞吐量,满足了高频模拟信号的多通道实时数据采集,处理和存储要求。

关键词： EAST 电磁兼容电场探头数据采集 LabVIEW

一种低存储迭代伽辽金间接边界元方法与其在有界波发生器设计中的应用

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高压电器 2019年第7期55卷 33-38页

作者：杨泽栋朱崇铭伍小刚邹军清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 南瑞集团公司智能电网保护和运行控制国家重点实验室南京211106 南瑞集团有限公司南京211106

为了克服间接边界元方法的存储要求高、求解速度慢的问题,提出了一种低存储要求迭代求解的间接边界元求解方法。采用Galerkin方法获得间接边界元方程组的系数,根据物理耦合程度的差异,构造方程组的求解格式。对于空间距离较远的单元,在... 详细信息

为了克服间接边界元方法的存储要求高、求解速度慢的问题,提出了一种低存储要求迭代求解的间接边界元求解方法。采用Galerkin方法获得间接边界元方程组的系数,根据物理耦合程度的差异,构造方程组的求解格式。对于空间距离较远的单元,在迭代中直接计算耦合系数。由于不存储这些单元对应的系数,可将方程组的存储从O(N2)降低至O(N)。该方法应用于有界波模拟发生器的电容计算中,数值算例表明:该方法可有效提高设计效率和阻抗匹配的准确性。从理论上讲,该方法实质上是一种基于物理耦合的预条件技术的应用,因此,其可推广应用到电磁场数值计算涉及满阵求解的场合。

关键词：间接边界元低存储有界波发生器

振荡型有界波模拟器特性阻抗的计算及其影响因素研究

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高压电器 2020年第2期56卷 128-134,141页

作者：刘丽娟伍小刚朱崇铭邹军清华大学电机工程与应用电子技术系电磁场与电磁兼容研究室北京100084 南瑞集团公司智能电网保护和运行控制国家重点实验室南京211106

为了研究VFTO对GIS二次设备的影响,需要通过振荡型有界波模拟器对VFTO辐射场进行模拟。模拟器是典型的平板传输线结构,必须保证波的传播路径中特性阻抗连续才能防止发生波的折反射现象,为此需要确定特性阻抗的大小,文中将通过反射系数... 详细信息

为了研究VFTO对GIS二次设备的影响,需要通过振荡型有界波模拟器对VFTO辐射场进行模拟。模拟器是典型的平板传输线结构,必须保证波的传播路径中特性阻抗连续才能防止发生波的折反射现象,为此需要确定特性阻抗的大小,文中将通过反射系数法对其进行计算。采用CST软件建立振荡型有界波模拟器的模型,在其首端施加上升沿极陡的阶跃信号,对工作空间中心点处的电场波形进行记录,得到入射波与反射波的幅度,根据反射系数与特性阻抗之间的关系可以对特性阻抗的数值进行计算。利用这一方法,分析过渡段长度和电磁场形成装置首末端尺寸对特性阻抗的影响。结果表明,通过反射系数法对特性阻抗进行计算准确度较高并且应用方便,过渡段长度和首末端尺寸均能够对特性阻抗造成影响,过渡段越长,首末端尺寸越小,波的传播路径中阻抗的一致性越好。

关键词： VFTO 振荡型有界波模拟器反射系数特性阻抗

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EAST装置电场数据采集与分析系统

微电子学与计算机 2014年第12期31卷 75-78,83页

作者：赵海增季振山朱崇铭王勇中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031 国网电力科学研究院实验验证中心江苏南京210061

根据EAST(超导托卡马克装置)实验需求,为了全面监测EAST放电时装置周围的电场变化,设计了以LabVIEW为软件开发平台的多通道EAST装置电场数据采集系统,该系统采用FlexRIO系列数据采集板卡进行高速数据采集,并采用磁盘阵列进行数据存储,... 详细信息

根据EAST(超导托卡马克装置)实验需求,为了全面监测EAST放电时装置周围的电场变化,设计了以LabVIEW为软件开发平台的多通道EAST装置电场数据采集系统,该系统采用FlexRIO系列数据采集板卡进行高速数据采集,并采用磁盘阵列进行数据存储,结合虚拟仪器技术与高速数据流盘技术,实现了16个模拟通道同步数据采集、存储与显示,系统采样精度为14位,采样率可达25 MHz,数据流盘速率高达800 MB/s.经测试,该系统性能稳定,抗干扰性强,完全满足EAST装置周围电场的数据采集需求.

关键词：电场数据采集 LabVIEW 虚拟仪器数据流盘