检索结果-南通市图书馆

含有非线性电场均化层的高压套管电场分布特性

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高电压技术 2023年第1期49卷 179-187页

作者：何金良孙岗袁之康黄智文胡军清华大学电机工程与应用电子技术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

直流套管是制约我国直流输变电技术发展和安全可靠运行的主要因素之一。该文提出了含有非线性电场均化层的高压套管技术路线,仿真研究了接地屏位置、长度以及非线性电场均化层几何尺寸、材料参数对高压套管电场分布的影响规律。分析表明... 详细信息

直流套管是制约我国直流输变电技术发展和安全可靠运行的主要因素之一。该文提出了含有非线性电场均化层的高压套管技术路线,仿真研究了接地屏位置、长度以及非线性电场均化层几何尺寸、材料参数对高压套管电场分布的影响规律。分析表明:接地屏的位置和长度主要影响导杆表面电场值及其电场集中区域范围;电场均化层的长度、非线性参数、位置会对套管内部及表面电场分布产生显著影响;更长的电场均化层、较低的非线性材料阈值场强以及更远的电场均化层到导杆表面的距离均能有效均化套管电场。直流电场下含有非线性电场均化层的高压套管电场分布与交流电场下存在较大差异,具有高阈值场强的非线性电场均化层均场效果更优。非线性均压层能够有效改善高压套管的电场分布,无需采用电容均压结构。该工作将为非线性复合材料在高压套管中的应用提供参考。

关键词：非线性复合材料高压套管电场均化层电场分布阈值电场

基于图像处理-纹理分析的HVDC GIL缺陷识别方法

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高电压技术 2022年第12期48卷 4719-4730页

作者：周瑞旭高文胜刘卫东清华大学电机工程与应用电子技术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

不同类型的绝缘缺陷具有不同的故障演变规律而且对绝缘材料老化的影响规律不同,对绝缘缺陷类型进行模式识别来实施故障诊断,有助于高压直流气体绝缘输电线路的长期稳定运行。通过搭建一套220 kV的实验平台及制造4种包含不同位置尺寸的... 详细信息

不同类型的绝缘缺陷具有不同的故障演变规律而且对绝缘材料老化的影响规律不同,对绝缘缺陷类型进行模式识别来实施故障诊断,有助于高压直流气体绝缘输电线路的长期稳定运行。通过搭建一套220 kV的实验平台及制造4种包含不同位置尺寸的绝缘缺陷,使用逐步升压法成功测得180828个脉冲电流信号共540个样本点。通过提取每次局部放电(partial discharge,PD)的放电时刻和视在放电量,对每个样本点使用空间灰度相关法提取了432种PD特征;进而基于广义判别成分分析及其核化形式的改进监督型子空间投影技术,对4种缺陷类型可以进行全部成功识别,解决了相位分布模式在直流情况下无法使用的难题。

关键词：高压直流气体绝缘输电线路故障诊断模式识别空间灰度相关法广义判别成分分析

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阻抗法分析背靠背变流器稳定性的释义与推广

高电压技术 2023年第9期49卷 3988-3998页

作者：赵崇滨姜齐荣电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084

已有文献指出,在局部交/直流回路应用阻抗法分析多端系统稳定性是不完备的。基于一个两电平电压源型背靠背变流器,理论解释了该现象。首先,借助状态空间,完善了常用坐标系下端口/回路解析阻抗模型的一般导出方法。进而对比不同回路稳定... 详细信息

已有文献指出,在局部交/直流回路应用阻抗法分析多端系统稳定性是不完备的。基于一个两电平电压源型背靠背变流器,理论解释了该现象。首先,借助状态空间,完善了常用坐标系下端口/回路解析阻抗模型的一般导出方法。进而对比不同回路稳定性的频域判定结果和全系统的时域零极点信息,证实了零极点对消导致子系统对全系统模式的不完全可观,是部分判据失效的根本原因。阐明了该结论对同一变流器采用不同控制策略与不同类型变流器间的通用性。最后,由相关概念设计了一种基于阻抗交互的多端系统致稳方案。

关键词：背靠背变流器零极点对消可观性阻抗交互阻抗法交−直流系统

级联H桥变换器IGBT开路故障分析与冗余方法研究

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电工技术学报 2023年第6期38卷 1608-1619页

作者：赵楠郑泽东刘建伟李驰李永东电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084

级联H桥变换器包含了大量的开关器件,往往面临严峻的可靠性问题。该文从电路特性和调制过程两方面对级联H桥变换器IGBT开路故障的影响规律进行分析,并提出一种基于调制重构的级联H桥变换器IGBT故障冗余方法。该故障冗余方法通过重构变... 详细信息

级联H桥变换器包含了大量的开关器件,往往面临严峻的可靠性问题。该文从电路特性和调制过程两方面对级联H桥变换器IGBT开路故障的影响规律进行分析,并提出一种基于调制重构的级联H桥变换器IGBT故障冗余方法。该故障冗余方法通过重构变换器调制过程,使H桥从故障中恢复运行,且发生开路故障的单元依然具有部分功率传输能力,提高了级联H桥变换器开路故障的处理能力。

关键词：级联H 桥变换器开路故障分析冗余方法调制重构

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超导直流能源管道载流导体设计

清华大学学报（自然科学版） 2022年第10期62卷 1715-1720页

作者：黄伟灿蒋晓华薛芃李欣阳沈稚栋孙宇光清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

超导直流能源管道将高温超导直流输电技术和长距离液化天然气管道输送技术结合为一体,管道中流动的液化天然气起到超导电缆制冷剂的作用,能够大幅提高能量的输送密度和效率。为保证大容量超导输电系统在直流能源管道这种特殊运行工况下... 详细信息

超导直流能源管道将高温超导直流输电技术和长距离液化天然气管道输送技术结合为一体,管道中流动的液化天然气起到超导电缆制冷剂的作用,能够大幅提高能量的输送密度和效率。为保证大容量超导输电系统在直流能源管道这种特殊运行工况下的安全可靠运行,有必要研究其中载流导体的设计方法。该文分析了能源管道运行温区中超导带材临界电流密度受磁场影响的衰减情况和铜支撑骨架在超导电缆短路失超中所起的作用。对±10 kV/1 kA双极同轴超导直流能源管道的载流导体进行了优化设计,得到单极电缆所需的超导带材最少数量为12根,铜支撑体最小截面积为1.48×10^(-4)m^(2)。通过有限元仿真,验证了超导能源管道中的载流导体优化方案在短路故障下的热稳定性。该载流导体设计方法对于不同电压电流等级和管道结构的超导直流能源管道设计也具有普适意义。

关键词：高温超导带材有限元仿真热稳定性超导直流能源管道

综合能源系统分析的统一能路理论(四):天然气网动态状态估计

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中国电机工程学报 2020年第18期40卷 5827-5837页

作者：尹冠雄陈彬彬孙宏斌郭庆来电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系)

天然气网是综合能源系统的重要组成部分,为实现其能量管理,需要利用状态估计技术获取实时、可靠、一致、完整的网络状态信息。然而,实际天然气网络的流量、压力调节较为频繁,现有的稳态状态估计模型无法考虑网络的动态过程。该文基于统... 详细信息

天然气网是综合能源系统的重要组成部分,为实现其能量管理,需要利用状态估计技术获取实时、可靠、一致、完整的网络状态信息。然而,实际天然气网络的流量、压力调节较为频繁,现有的稳态状态估计模型无法考虑网络的动态过程。该文基于统一能路理论中的气路模型,首次建立了天然气网络的动态状态估计模型,将管道中复杂的时域偏微分方程转化为了易于优化求解的频域线性代数方程,进一步测试了模型在状态估计精度和坏数据辨识方面的性能。算例表明,所建立的模型可有效过滤量测噪声和坏数据,补齐系统缺失量测,准确估计天然气网络的动态过程。

关键词：天然气网络动态状态估计统一能路气路坏数据辨识

多场景适配的多能流在线状态估计功能研发与应用

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中国电机工程学报 2020年第21期40卷 6794-6804页

作者：尹冠雄王彬孙宏斌郭庆来潘昭光电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系)

多能流在线状态估计是多能流综合能量管理系统的基础模块,为后续安全分析和优化调控提供实时、可靠、一致、完整的网络状态信息,主要面临3方面挑战:不同多能流系统场景的通用性、不同能流网络时间尺度的差异性、低冗余量测配置下的可观... 详细信息

多能流在线状态估计是多能流综合能量管理系统的基础模块,为后续安全分析和优化调控提供实时、可靠、一致、完整的网络状态信息,主要面临3方面挑战:不同多能流系统场景的通用性、不同能流网络时间尺度的差异性、低冗余量测配置下的可观性。针对上述挑战,该文设计多场景适配的多能流在线状态估计功能框架,研究并提出多源量测融合下的综合可观测分析、多能流网络模块化建模、稳态状态估计实用化模型、动态状态估计实用化模型和管网储能状态实时估算等多项实用化关键技术,开发多能流在线状态估计模块并在多个现场运行,证明所开发功能对各种场景较灵活的适应性和实用性。

关键词：状态估计多能流能量管理系统热动态储能

ZnO压敏微球/硅橡胶复合材料介电弛豫特性

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中国电机工程学报 2022年第2期42卷 827-834页

作者：何金良孙岗胡军谢竟成黄智文袁之康电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

控制高压设备内部电场均匀分布是有效防止高压设备绝缘材料老化及故障的关键,ZnO压敏微球/硅橡胶(SiR)复合材料因其非线性电导和介电特性,常用于高压设备均压结构中。该文制备ZnO体积分数为5%~40%的ZnO/SiR复合材料,在0.1Hz~1.0MHz频率... 详细信息

控制高压设备内部电场均匀分布是有效防止高压设备绝缘材料老化及故障的关键,ZnO压敏微球/硅橡胶(SiR)复合材料因其非线性电导和介电特性,常用于高压设备均压结构中。该文制备ZnO体积分数为5%~40%的ZnO/SiR复合材料,在0.1Hz~1.0MHz频率范围以及-40~160℃温度范围内,利用宽频介电谱仪获得不同ZnO体积分数的ZnO/SiR复合材料的弛豫过程,可知ZnO/SiR复合材料中存在β弛豫、内部偶极极化(intermediate dipolar effect,IDE)弛豫和α弛豫3种弛豫形式,分别由硅橡胶基体的粘流态转变、聚合物支链运动以及ZnO压敏微球引起。通过对IDE弛豫时间对数与温度倒数的线性拟合可知,ZnO/SiR复合材料IDE弛豫的产生机制为ZnO压敏微球内部热激活载流子的迁移与积累。研究结果为ZnO/SiR复合材料的弛豫过程提供了基础数据,并为该复合物在高压设备中的应用提供参考。

关键词： ZnO压敏微球硅橡胶非线性材料介电弛豫

电力电子混杂系统多时间尺度分析控制与应用(二):应用部分

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中国电机工程学报 2023年第2期43卷 677-692页

作者：虞竹珺赵争鸣施博辰电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

文中在系列论文上篇介绍电力电子混杂系统多时间尺度分析和控制理论的基础上,进一步介绍其应用。首先从大容量和大规模电力电子系统应用需求出发,阐述电力电子技术应用面临的机遇和挑战;分析和介绍基于数值凸透镜原理的离散状态事件驱... 详细信息

文中在系列论文上篇介绍电力电子混杂系统多时间尺度分析和控制理论的基础上,进一步介绍其应用。首先从大容量和大规模电力电子系统应用需求出发,阐述电力电子技术应用面临的机遇和挑战;分析和介绍基于数值凸透镜原理的离散状态事件驱动建模仿真方法;分析和介绍基于多时间尺度的主动控制和能量平衡综合控制方法;特别综合展示这些方法在兆瓦级多端口多功能电力电子变压器中的实际应用情况;最后对多时间尺度分析控制方法的未来发展进行展望。

关键词：多时间尺度建模与仿真离散状态事件驱动主动控制能量平衡控制电力电子变压器