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电感储能连续脉冲电源驱动电磁发射系统仿真

电机与控制学报 2020年第1期24卷 119-127页

作者：李海涛张涛安韵竹李震梅胡元潮赵文龙山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 空军研究院战略预警研究所北京100000

为探索连续电磁轨道发射用超导电感储能脉冲电源,建立基于单模块高温超导脉冲变压器的连续脉冲电源电路,对脉冲电源电路驱动电磁发射系统的不同放电阶段进行数学建模,仿真分析电路参数对电磁发射特性的影响,最后实验验证脉冲电源的可行... 详细信息

为探索连续电磁轨道发射用超导电感储能脉冲电源,建立基于单模块高温超导脉冲变压器的连续脉冲电源电路,对脉冲电源电路驱动电磁发射系统的不同放电阶段进行数学建模,仿真分析电路参数对电磁发射特性的影响,最后实验验证脉冲电源的可行性。仿真中基于储能27.72 kJ的单模块的高温超导脉冲变压器,当耦合系数为0.95,转换电容为400μF,副边电感为9.2μH,抛体质量为21.61 g时,得到510 m/s的发射速度,原边电感在放电结束后可回收剩余能量6 kJ。结果表明基于高温超导脉冲变压器的连续脉冲电源用于电磁发射系统是可行的,并有利于系统能量利用效率的提高和连续电磁发射的实现。

关键词：电磁发射脉冲电源电感储能超导脉冲变压器连续脉冲高温超导线圈

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基于改进粒子群算法光伏的最大功率跟踪

科学技术与工程 2019年第34期19卷 180-185页

作者：徐义涛姜吉顺张宗超焦提操山东理工大学电气与电子工程学院

不断变化的外部环境对光伏列阵的输出有着特殊的影响,为减小能量损失,须对光伏阵列进行最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)。粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)在多峰值寻优中具有良好的性能,然而粒子... 详细信息

不断变化的外部环境对光伏列阵的输出有着特殊的影响,为减小能量损失,须对光伏阵列进行最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)。粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)在多峰值寻优中具有良好的性能,然而粒子在寻优的过程中经常出现过早收敛的现象,导致其寻优精度有所欠缺。为解决以上的缺陷,提出一种改进的自适应粒子群(improved particle swarm optimization,IPSO)与布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)混合算法应用于最大功率点跟踪。并在MATLAB/Simulink平台中搭建仿真模型对混合算法进行验证,并与其他方法进行比较,仿真结果证明,改进算法有良好的响应速度和较高的优化精度。

关键词：光伏列阵最大功率跟踪粒子群算法布谷鸟搜索

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车用爪极发电机新型三维分段等效磁路法研究

兵器装备工程学报 2023年第1期44卷 159-167页

作者：杨宇哲赵博孙金涛张宗京杨鹏山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 山东山博电机集团有限公司山东淄博255200

电励磁爪极发电机凭借其机械强度高、可靠性强等优点广泛应用于重型军用车辆领域。采用三维有限元法计算用时较长,而传统等效磁路法存在漏磁考虑不充分,结果不精确等缺陷。在现有二维磁路模型基础上,提出了一种基于轴向分段的爪极发电... 详细信息

电励磁爪极发电机凭借其机械强度高、可靠性强等优点广泛应用于重型军用车辆领域。采用三维有限元法计算用时较长,而传统等效磁路法存在漏磁考虑不充分,结果不精确等缺陷。在现有二维磁路模型基础上,提出了一种基于轴向分段的爪极发电机新型三维磁路数学模型,该模型计算结果精确,漏磁考虑充分,大大降低了三维有限元法的计算时长。同时,推导出了各部分磁阻的解析计算公式,在此基础上得到了电机反电动势解析值以及磁密值。最后,通过对比分析三维有限元数值计算方法与新型三维磁路分析方法的解析结果表明了外特性曲线中两者电机端电压极差为4.45%,验证了所提出方法和理论分析的正确性与合理性,为研究电励磁爪机发电机的电磁特性分析提供了理论依据。

关键词：爪极电机等效磁路解析计算数值分析有限元计算

单相接地故障对接地变压器功率特性的影响分析

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电机与控制学报 2022年第6期26卷 134-141页

作者：咸日常陈蕾郑春旭张冰倩高鸿鹏范慧芳山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 国网山东省电力公司淄博供电公司山东淄博255000

针对系统单相接地故障对接地变压器运行状态在线检测影响较大的问题,计算分析系统单相接地故障对接地变压器输入有功功率、无功功率及高压侧功率因数的影响因素及变化规律,并参照实际配电网结构建立配电网模型进行仿真分析,仿真结果和... 详细信息

针对系统单相接地故障对接地变压器运行状态在线检测影响较大的问题,计算分析系统单相接地故障对接地变压器输入有功功率、无功功率及高压侧功率因数的影响因素及变化规律,并参照实际配电网结构建立配电网模型进行仿真分析,仿真结果和实际故障记录数据验证了计算分析所得结论的正确性。结果表明,当系统发生单相接地故障且长时间带故障运行时,接地变压器输入的无功和有功功率均增大后保持恒定,有功功率比无功功率变化小,功率因数角减小;接地变压器输入的无功和有功功率大小与失谐度大小呈正相关性,与接地点的过渡电阻大小呈负相关性;其中,无功功率受过渡电阻及失谐度影响更为明显,所得结论可为其运行状态在线检测技术研究奠定基础。

关键词：单相接地接地变压器过渡电阻失谐度无功功率有功功率功率因数

基于多目标加权灰靶决策的有源配电网故障区段定位方法

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电力系统保护与控制 2021年第11期49卷 124-132页

作者：程梦竹张新慧徐铭铭薛永端吴文浩贺宇山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255049 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450052 中国石油大学(华东)信控学院山东青岛266580

分布式电源接入配电网后,现有利用单一故障特征信号的集中式定位方法难以可靠定位故障区段。针对这一问题,提出一种基于多目标加权灰靶决策的分布式故障区段定位方法。通过分析分布式电源接入对单相接地故障电流的影响,选取分别归一化... 详细信息

分布式电源接入配电网后,现有利用单一故障特征信号的集中式定位方法难以可靠定位故障区段。针对这一问题,提出一种基于多目标加权灰靶决策的分布式故障区段定位方法。通过分析分布式电源接入对单相接地故障电流的影响,选取分别归一化的区段内等值电阻、区段暂态零模电流波动量、衰减速度及零序电流差作为区段状态评价指标,计算各区段采样数据在健全区段、故障点上游区段及故障区段三种决策结果下的靶心度,判断该区段是否为故障区段。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能够融合多个故障特征,适用于不同故障条件下含IIDG辐射型配电网的故障区段定位。

关键词：有源配电网故障区段定位灰靶决策分布式控制单相接地故障

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一种用于有源滤波器的改进谐波检测法

科学技术与工程 2018年第17期18卷 198-203页

作者：王文新姜吉顺张宗超焦提操山东理工大学电气与电子工程学院淄博255049

对谐波进行准确、快速检测是有源滤波器发挥良好效果的基础,针对快速、准确检测的需求,提出一种abc坐标直接投影谐波检测法。对广义的IP-IQ检测法进行简单介绍;并在此基础上提出abc直接投影谐波检测法,该检测法直接对旋转坐标进行投影,... 详细信息

对谐波进行准确、快速检测是有源滤波器发挥良好效果的基础,针对快速、准确检测的需求,提出一种abc坐标直接投影谐波检测法。对广义的IP-IQ检测法进行简单介绍;并在此基础上提出abc直接投影谐波检测法,该检测法直接对旋转坐标进行投影,相对于IP-IQ法省去了坐标变换的中间环节,具有易于编程、计算量相对较小的特点。同时指出该方法存在低通滤波器延时的缺陷;并针对此缺陷进行改进,应用滑动均值算法来替代原检测法中的低通滤波器,缩短了算法延时且省去了复杂的低通滤波器设计环节,将计算量分散开,且编程较为简易。通过搭建MATLAB/Simulink仿真平台对改进的谐波检测算法进行仿真,结果显示,该算法具有准确性高、延时量小的特点,可以满足有源滤波器的谐波检测需要。

关键词：谐波检测滑动均值法 MATLAB 有源滤波器

基于高温超导脉冲变压器的脉冲电源建模与仿真

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低温与超导 2019年第2期47卷 42-48页

作者：路通李震梅李海涛柳娜张圣山东理工大学电气与电子工程学院淄博255000

本文采用模块化建模方法,建立脉冲电源驱动导轨型电磁发射的数学模型,利用动态负载取代固定负载,分析加力与非加力两种动态负载、固定负载对放电特性的影响,研究多个高温超导脉冲功率变压器模块的并联放电特性,并探究多个模块驱动的轨... 详细信息

本文采用模块化建模方法,建立脉冲电源驱动导轨型电磁发射的数学模型,利用动态负载取代固定负载,分析加力与非加力两种动态负载、固定负载对放电特性的影响,研究多个高温超导脉冲功率变压器模块的并联放电特性,并探究多个模块驱动的轨道式电磁发射特性。仿真结果表明,当负载电阻和电感分别固定在1. 2 mΩ和1μH时,相比于动态负载,固定负载副边电流的脉冲峰值误差为13. 11%,使用动态模型能更精确地研究脉冲电源的放电特性。

关键词：脉冲电源电磁发射动态负载模型高温超导脉冲功率变压器

12kV真空断路器灭弧室结构对电场分布影响的仿真研究

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真空科学与技术学报 2021年第11期41卷 1031-1038页

作者：王文成张朋李秀峰李平安邓繁盛山东理工大学电气与电子工程学院淄博255000 淄博职业学院电子电气工程学院淄博255000

本文采用COMSOL有限元软件研究了均压屏蔽罩、主屏蔽罩以及触头开距对真空灭弧室电场、电位分布的影响。结果表明:主屏蔽罩端部、动静触头端部和主屏蔽罩与触头之间的区域是场强集中处,是最容易产生击穿放电的位置,也是真空灭弧室绝缘... 详细信息

本文采用COMSOL有限元软件研究了均压屏蔽罩、主屏蔽罩以及触头开距对真空灭弧室电场、电位分布的影响。结果表明:主屏蔽罩端部、动静触头端部和主屏蔽罩与触头之间的区域是场强集中处,是最容易产生击穿放电的位置,也是真空灭弧室绝缘结构优化设计的关键部位。改善真空灭弧室内部结构的对称性可以使电场分布更加均匀;主屏蔽罩端部卷边方向朝内侧,能够将场强最大值从触头附近转移到主屏蔽罩端部附近,有利于触头电弧熄灭;主屏蔽罩端部卷边半径设置为3 mm、卷边角度设置为90°,有利于降低场强最大值;主屏蔽罩坡度设置为15°能够使触头附近的场强减小;主屏蔽罩半径设置为50 mm、总长度设置为110 mm较为合适;增大触头开距可以减小灭弧室内部的电场强度,但灭弧室内部的电场分布几乎不变。本文的研究结果可为真空灭弧室的小型化设计提供理论依据。

关键词：真空灭弧室有限元主屏蔽罩电场分布电场强度

基于提升小波和改进PSO-Elman神经网络的短期负荷预测

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电测与仪表 2020年第21期57卷 119-125页

作者：邹浩窦震海张博朱亚玲廖庆陵孙锴山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000

为了提高电力负荷预测的精度,提出基于提升小波和改进PSO-Elman神经网络的短期负荷预测模型。针对负荷的波动性和趋势性,将提升小波算法用于分解原始负荷数据并提取其主要特征,在蚁群算法改进粒子群算法中,采用混沌理论,对部分适应度值... 详细信息

为了提高电力负荷预测的精度,提出基于提升小波和改进PSO-Elman神经网络的短期负荷预测模型。针对负荷的波动性和趋势性,将提升小波算法用于分解原始负荷数据并提取其主要特征,在蚁群算法改进粒子群算法中,采用混沌理论,对部分适应度值较差的粒子进行混沌扰动,提出CGPSO(Chaos Generalized Particle Swarm Optimization)算法,改善细致搜索的准确性,并提高全局搜索能力,将CGPSO算法用于Elman神经网络初始参数优化,最后建立负荷预测模型。文中采用我国北方某地区的实际数据进行仿真,实验结果表明,该方法的预测精度相比于传统ENN(Elman Neural Network)方法提高了2.362 6%。

关键词：负荷预测提升小波 Elman神经网络改进粒子群算法蚁群算法混沌理论