课程文献中心 更多>>

关键词： “花瓣型”配电网   旋转潮流控制器   功率控制   两阶段转速控制  

摘要： 随着有源配电网建设的迅猛发展，“花瓣型”配电网成为主流供电结构，为保障配电系统的安全供电，应当进一步研究适用于有源配电网的功率控制方法。电磁式旋转潮流控制器（RPFC）是有源配电网功率控制的一种可行方案。本文首先构建了基于瞬时无功理论的RPFC稳态功率解耦控制模型，然而由于旋转移相变压器转子位置角的协调控制难点，难以实现功率稳定控制。在此基础上，通过伺服电机两阶段转速控制和转速协调方案实现两转子角的稳定、无差控制，满足高精度、高可靠性和快速响应的功率调节需求。研制了380 V/40 kV·A的RPFC样机及实验平台，并进行了功率调控和功率均衡实验，结果表明，所提控制方案能够在秒级实现调控，且控制精度保持在4%以内，具有良好的动、静态性能，能够满足未来“花瓣型”配电网的柔性合环运行。

关键词： Henon混沌映射   混沌哈里斯鹰算法   Levy飞行   电导增量法   全局最大功率点  

摘要： 针对当光伏板处于不均匀的太阳光照射时,产生发电效率低的问题,提出一种混沌哈里斯鹰算法与电导增量法结合的算法。哈里斯鹰算法引入Levy飞行函数和Henon混沌映射,在跟踪早期,扩大算法的搜索范围。再引入最优个体策略,可进一步减少算法的迭代次数。该算法使系统更易跳出局部最大功率点,而在跟踪后期,算法精确运行在小范围内,提高了局部搜索能力。实验结果表明,电导增量法的加入缓解了系统位于全局最大功率点(GMPP:Global Maximum Power Point)附近时的功率振荡,稳定输出。

关键词： 电磁发射   电感储能   XRAM   二极管   模块化  

摘要： 电磁发射的能力主要取决于脉冲功率电源系统,脉冲功率电源的优化是电磁发射技术取得进一步突破的关键技术之一。电感储能型脉冲功率电源在能量密度方面有很大优势,具备深远的发展潜力。基于串联充电和并联放电的XRAM型脉冲功率电源具有结构简单、可扩展性强的优点。分析了多级XRAM电源拓扑结构中二极管器件的工作原理,按照功能分类,提出了简化二极管器件数量的方案。建立了基于ICCOS的30级XRAM型脉冲功率电源带轨道炮负载的仿真模型,每5级为一个电源模块,系统总储能为365 kJ,发射效率近20%。通过对比简化前后模型性能指标的仿真结果,证明了简化第一级的下臂二极管不利于多级电源的运行。简化多级拓扑中的最后一级逆流电容串联二极管,以及在优化逆流电容参数的前提下简化充电晶闸管的反并二极管,对电源模块的放电电流没有明显影响。

关键词： 氮化钽   薄膜电路   功率密度  

摘要： 氮化钽(tantalum nitride,TaN)薄膜电阻电路是星载放大器、功分器等典型产品中必不可少的组成部分。在较大功率信号施加的条件下,TaN埋嵌电阻部位热效应较强,出现电路失效或烧毁的可能性也较其他部位大。星载微波单机应用环境条件恶劣,对于薄膜电阻的应用可靠性要求极高,常规侧重高温工况,热处理等条件下的氮化钽电阻功率耐受性研究无法得到实际星载应用工况中氮化钽电阻的功率特性,势必需要通过模拟实际应用工况和边界条件,通过设计制作氧化铝基板上不同尺寸TaN薄膜电阻样件,测量在施加不同电流的工况下电阻表面和电阻电极的温度,并根据电阻表面最大允许温升对应的电流,计算出可耐受的最大功率,完成了TaN薄膜电阻的功率耐受性研究。研究结果表明,在基板厚度一定时,随着电阻面积增大,薄膜电阻耐受功率呈增大趋势;较大尺寸薄膜电阻的功率耐受随着基板厚度的增加而降低。此研究结果对后续优化星用微波电路设计,提高宇航微波产品应用可靠性,减少不必要的设计冗余,有重要意义。

关键词： 变压器   集成门极换流晶闸管   谐振  

摘要： 更大容量、更低成本的单向直流变压器(DCT)是提高光伏直流汇集技术经济性的关键手段。此处结合集成门极换流晶闸管(IGCT)的低通态压降与谐振拓扑的正弦波电流、器件开关电流低等特征,提出了基于IGCT的大容量谐振直流变压器(IGCT-SRC)。在此基础上,通过二极管直接串联来简化IGCT-SRC拓扑结构并实现高电压增益。同时分析了考虑均压电容与死区时间后IGCT-SRC的软开关特性。最后,研制了1.5 kV/10 kV 2 MW的IGCT-SRC样机,验证了所提方案的有效性。

关键词： 光伏功率短期预测   自适应聚类   最小二乘支持向量机   黑猩猩优化算法   极端天气  

摘要： 针对晴空、非晴空条件下光伏出力预测精度不高等问题,提出一种改进K均值(K-means++)算法和黑猩猩优化算法CHOA(chimpanzee optimization algorithm)相结合,优化最小二乘支持向量机LSSVM(least squares support vector machine)的模型,进行光伏功率预测。首先,利用密度聚类和混合评价函数改进K-means++对原始数据进行自适应类别划分。其次,通过相关性分析和随机森林特征提取构建模型的输入特征集。最后,根据特征集建立基于DK-PCHOA-LSSVM的短期光伏发电预测模型。结合实际算例,结果表明:该模型在恶劣天气下预测精度明显优于其他模型,验证了其有效性和优越性。

关键词： 电力系统惯量   频率响应   虚拟惯量   惯量估计   阶跃响应  

摘要： 新能源并网将不断挤占常规机组开机容量,降低系统转动惯量和调频能力,导致频率变化加快、波动幅度增大,因此需要新能源机组提供主动惯性支撑。但是新能源机组动态特性完全不同于同步发电机,传统摇摆方程已难以全面刻画新型电力系统频率受扰后的动态过程。为此,建立新型电力系统的惯量模型,可以准确刻画同步发电机、跟网型和构网型逆变器的惯量响应过程。提出惯量的实时测量方法,采用改进多项式曲线拟合法和系统辨识法,实现了对系统转动惯量和区域内惯量的准确感知。最后通过仿真,对新型电力系统等效惯量进行了量化评估,验证了所提的测量方法和数学模型的有效性。

关键词： 绕组瞬态温升   结构保留   本征正交分解   离散经验插值   降阶计算   温升实验  

摘要： 油浸式电力变压器绕组温升监测是保证其安全稳定运行的重要手段。为了改善采用有限元方法计算油浸式电力变压器绕组瞬态温升时存在效率不高的问题,提出一种结构保留的本征正交分解(SPOD)与离散经验插值方法(DEIM)相结合的计算策略。首先,该文采用最小二乘有限元法(LSFEM)与迎风有限元法(UFEM)构建变压器绕组瞬态温升计算控制方程;其次,针对控制方程的特点,引入SPOD方法,通过将采样时间内的计算结果构成快照矩阵,建立降阶模型,降低有限元刚度矩阵的计算阶数,提高求解有限元方程的效率;然后,为了改善本征正交分解方法对于非线性问题效率提升不高的缺陷,结合DEIM算法,对有限元方程中的非线性项进行插值处理,从而减少每一时步形成总体刚度矩阵的时间,进一步提高总体计算效率。为了验证文章所提算法的精确性及高效性,根据油浸式电力变压器绕组的基本特点,建立了单分区分匝绕组传热模型,对其瞬态传热过程进行计算,结果表明:基于SPOD-DEIM的有限元降阶计算能够在保证精度的前提下有效提高计算效率,与全阶计算结果相比,流场与温度场的计算误差均不超过1.5%,且计算效率提升5.1倍。同时,为了充分说明SPOD-DEIM算法在工程应用中的价值,该文基于110 kV变压器绕组搭建了温升实验平台,建立了八分区分匝绕组数值计算模型,对算法的精度、效率及工程应用价值进行了验证及讨论,计算及实验结果表明:精度方面,降阶计算较全阶计算的瞬态全过程计算误差小于2.5%,且与实验结果相比,误差不超过5.41K;效率方面,降阶计算的全过程计算时间为54.28 h,与全阶计算相比,计算效率提升至10.57倍,与商业仿真软件Fluent相比,效率提升至6.37倍,充分说明所提算法的高效性及工程应用价值,为大型电力设备快速仿真提供新思路。

关键词： 襟翼驱动系统   功率驱动装置   仿真模拟   性能分析  

摘要： 针对飞机襟翼可靠收放的问题,结合伺服阀控制和电磁阀控制PDU工作原理,设计了一种新型液压综合功率驱动装置(PDU),并采用AMESim对其进行建模仿真。仿真结果表明新构型PDU设计合理,具有良好的工作性能及工程意义。

关键词： 电网   变压器   目标检测   油液渗漏检测   YoloV4   Mobile-ViT   多尺度特征   特征融合  

摘要： 及时发现电网变压器油液渗漏问题对于电网的安全与稳定运行尤为重要;传统电网变压器油液渗漏检测主要依赖于人工定期巡检,但人工巡检无法实现全天候监测,具有滞后性;当前主流目标检测模型应用于电网变压器油液渗漏检测时,存在检测速度较慢、准确率低和鲁棒性较差等问题,无法满足实际应用;为此提出一种改进YoloV4的变压器油液渗漏检测方法;首先,通过引入Mobile-ViT作为模型的骨干结构,利用卷积和Transformer结构有效提取目标的局部和全局信息特征,降低计算量;其次,提出多尺度特征融合层,旨在实现局部和全局信息的多尺度特征融合,增强上下文语义表达,用以更好地实现电网变压器油液渗漏检测;实验结果表明,该方法在电网变压器油液渗漏数据集上检测精度达到了95.3%,检测速度达到了50.6 fps;相较于原生YoloV4方法检测精度提高了2.6%,检测速度提升了2.6 fps;经实际应用,该方法部署在边缘设备上推理速度也达到了43 fps,满足了实际工程的需求。