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关键词： 高频变压器   故障状态   磁机械耦合法   电磁力   绕组变形  

摘要： 基于大功率高频变压器的磁耦合DC/DC变换器是实现大规模直流源互联、兆瓦级直流电压变换的核心设备，其工作电流较大，在变换器开关器件故障状态下绕组电流激增从而导致高频变压器绕组受力变形问题严重。文中详细分析了IGBT和二极管的开路故障和短路故障类型，采用电路—电磁场—机械场间接耦合有限元方法研究电磁暂态下高频变压器绕组受力变形问题。以一台200 kVA、10 kHz高频变压器为例，首先计算并测量短路条件下高频变压器的短路电压百分比和电抗值，验证仿真模型及其电磁参数设置的有效性；然后通过场—路耦合方法获得16种故障类型下的电流波形、绕组电磁力、总形变量和应力分布。结果表明：故障状态下绕组最大电磁力、最大应力和最大变形量激增，分别达到了145 N、0.624 5 MPa和1.23 μm。文中研究可以为大功率高频变压器的结构设计和故障分析提供依据。

关键词： BSIMSOI   PDSOI   亚阈值漏电   高温模型  

摘要： 针对目前业界主流BSIMSOI (Berkeley Short-channel IGFET Model Silicon-On-Insulator)模型无法满足高温集成电路仿真需求的问题，开展了绝缘体上硅（Silicon-On-Insulator，SOI）金属氧化物半导体场效应效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor， MOSFET）器件高温模型研究。本文提出了一种应用于部分耗尽SOI（Partially Depleted SOI，PDSOI）器件高温漏电的建模方法，通过引入亚阈值漏电参数的温度关系模型，对现有BSIMSOI模型进行优化，获得了适用于250℃的PDSOI MOSFET高温模型。然后利用0.18μm PDSOI MOSFET进行高温模型的参数提取与验证，模型仿真数据与测试数据拟合良好，尤其是漏电流误差减小到5%以内，大大提高了器件模型高温下的仿真精度。

关键词： 光伏功率预测   动态时间规整   卷积神经网络   相似日   混沌麻雀搜索算法  

摘要： 针对光伏功率预测模型中直接使用历史数据集作为输入而难以满足预测精度的问题，提出了一种基于卷积动态时间规整(CDTW)选取相似日和混沌麻雀搜索算法优化长短时记忆网络（CSSA-LSTM）的短期光伏功率预测模型。首先，对数据预处理后，通过皮尔逊相关性分析选出影响功率的重要气象因素，避免不相关数据的干扰。其次根据待测日总辐射序列进行时段划分，对各个时段分别使用CDTW算法进行相似时段的选取，并重构为相似日集。最后，构建长短时记忆网络预测模型，同时针对神经网络参数手动难调的问题，利用混沌麻雀优化算法进行超参数寻优，自适应搜寻最佳超参数。选用我国南部地区某光伏电站2021年的实测数据进行仿真实验，通过不同预测模型的对比验证了模型具有较高的预测精度。

关键词： 高速永磁同步电机   LLCL输出滤波器   谐振抑制   单电机电流反馈  

摘要： 配备输出滤波器可有效降低高速永磁电机定子电流谐波含量及输出电压dv/dt，然而在大功率低载波比工况下，传统的L、LC、LCL类滤波器体积较大。本文将LLCL滤波器应用于高速永磁同步电机，以降低输出滤波器体积，并提出了一种适用于LLCL滤波器的谐振抑制方法。所提谐振抑制控制器由逆变器输出电压与电机电流的状态反馈实现，不需增加额外传感器。基于离散域模型实现参数化设计，给出了详细的系数选择方法，以快速有效地完成谐振抑制控制器的设计。理论分析和实验结果表明：相比于LCL滤波器，LLCL滤波器有效降低了输出滤波器体积，所提谐振抑制方法在不增加传感器数量的前提下，能够有效抑制LLCL滤波器的谐振，并具有良好的参数鲁棒性。

关键词： 背栅效应   电流瞬态方法   缺陷能级   第一性原理计算  

摘要： 通过实验表征和理论计算为氮化镓功率器件中的材料缺陷和背栅效应之间提供了物理联系。首先制备了硅基氮化镓高电子迁移率晶体管；然后采用电流瞬态方法研究了器件中背栅效应下的缺陷能级，基于时间常数谱和阿伦尼乌斯定律分析，确定了三种主要的电子缺陷能级，分别为0.169、0.240和0.405 eV；最后，利用第一性原理计算研究了缺陷的可能结构。

关键词： 玻璃钢电容型套管   解体分析   电场强度   运行维护  

摘要： 玻璃钢电容型套管相较传统油纸绝缘套管，具有结构简单、维护成本低等优点，已在电力系统中广泛运用，因此及时发现套管的劣化对维护电网稳定运行具有重要意义。针对3支玻璃钢电容型变压器套管炸裂事故展开研究，通过现场检查、解体分析及套管有限元电场仿真计算，得出故障原因为套管各电容屏设计或制造存在缺陷，无法有效控制电容屏端部电场强度，最终导致套管产生爬电和炸裂。最后从运行维护角度提出相应的预防措施，分析结果对玻璃钢电容型套管的设计制造、运行维护及故障分析具有一定的指导意义。

关键词： 地磁感应电流   高压直流输电   大地电流   变压器   多场耦合   状态识别  

摘要： 地磁暴诱发的地磁感应电流(GIC)和高压直流输电(HVDC)单极运行对地电流入侵电网接地变压器导致偏磁异常。针对该问题，对比分析GIC/HVDC两种场景下大地电流的时域波动特征，提出考虑大地电流入侵的变压器多物理场耦合模型，提取电流、磁通、电磁力、振动及噪声作为各场域物理特征信息。仿真分析典型场景中GIC/HVDC对地电流对变压器多场传播特征的影响，归纳物理特征信息间的耦合关联，并对比两者造成的扰动差异。结果表明，HVDC对地电流入侵变压器的影响较平稳，GIC导致多场特征参数变化具有更加复杂的时序波动性。搭建动模实验平台，测量不同模式下变压器的电流、振动及噪声数据，并与仿真结果对比，验证本文模型与结论的正确性和有效性。最后，基于虚实一致性构建多元模-态空间，以扰动水平作为关键判据划分运行风险状态；当扰动水平达到1.5时，扰动电流导致变压器内部电磁、机械环境失稳。该方法能够有效识别GIC/HVDC对地电流入侵场景下变压器的运行风险状态，为变压器故障辨识和设备保护提供依据。

关键词： 风电波动   混合储能   优化调度   经验模态分解   滤波器  

摘要： 针对风功率波动平抑场景，以风储联合发电系统作为研究对象，提出一种FIR滤波器结合降幅环节的风电波动平抑策略，同时通过对被滤除波动分量进行基于EMD的自适应重构，从而实现对混合储能的优化调度。该策略选取了一种可以动态调节滤波阶数以及截止频率组合的FIR滤波器进行滤波，并加入FRA降幅环节处理FIR滤波器无法很好平滑的高幅值数据点，从而对风电波动进行平抑；将平抑后滤除的风电波动的作为混合储能功率进行EMD分解，得到的IMF分量通过算法自适应重构为高-低频两组功率分别配给超级电容器-蓄电池，进而得到最优调度参数。通过算例验证分析，加入FRA环节的FIR滤波能够适应不同频率、幅值的功率特性，同时能有效降低1 min、10 min尺度的功率波动，避免了平滑过度造成的储能负担加重问题；EMD分解后对IMF分量的自适应重构，能够得到用于补偿不同充放电特性的蓄电池、超级电容器功率，显著降低了储能出力负担同时提高调度经济性。

关键词： 光伏功率   预测   自适应噪声完备集合经验模态分解   变分模态分解   样本熵   K-means++聚类   水母优化算法   时序卷积网络  

摘要： 针对光伏功率数据稳定性低、波动性大以及通过单一模型难以全面捕捉信号非线性特征的问题，提出了一种基于二次分解和JSO-TCN模型的光伏预测模型。该模型首先通过自适应噪声完备集合经验模态分解（CEEMDAN）对实际光伏功率数据进行分解；然后分别计算各分量的样本熵，并通过K-means++聚类为高频、中频和低频3个分量，再利用变分模态分解（VMD）对熵值最高的模态分量进行二次分解；最终将处理后的数据输入到时序卷积网络（TCN）中并采用水母优化算法（JSO）对TCN进行参数优选。以西南地区某光伏电站为例，相比于其他模型，本模型在3类指标上均具有优势，决定系数(R2)为98.29%、平均绝对误差（MAE）为0.481 MW、均方根误差（RMSE）为0.674 MW。由此可知，基于二次分解和JSO-TCN模型预测精度高、误差小，能够为该地区电网调度提供参考。