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关键词： GIS隔离开关   SF_(6)/N_(2)混合气体   动态击穿特性   VFTOSF6/N2  

摘要： 从工程应用角度来看,SF_(6)/N_(2)混合气体仍是替代纯SF_(6)气体最有效的方案。为给SF_(6)/N_(2)混合气体作为介质的电气设备绝缘配合提供参考,该文针对SF_(6)/N_(2)混合气体不同混合比和不同气压条件下的隔离开关操作过电压开展了研究。SF_(6)/N_(2)混合气体的击穿特性是过电压计算的基础。研究表明:SF_(6)/N_(2)混合气体临界击穿电压与其气体密度分布呈线性关系。为此,该文建立多物理场耦合模型,采用场计算的方法分析SF_(6)/N_(2)混合气体在隔离开关操作过程中的动态击穿特性。同时为模拟隔离开关的动态操作过程,采用了动网格划分技术。随后对不同条件下混合气体的击穿电压进行了数据拟合工作,并采用拟合优度和显著性检验对拟合函数进行评价,最终采用二次多项式函数进行了拟合。在上述研究基础上,利用混合气体动态击穿特性和重燃判据建立了SF_(6)/N_(2)混合气体放电模型,并根据混合气体动态击穿特性解决了混合气体单次放电模型中上升时间常数的计算问题。最后以典型的550kVGIS间隔回路为例对SF_(6)/N_(2)混合气体介质气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)隔离开关操作过电压进行了计算。计算结果表明:绝缘强度相同的SF_(6)/N_(2)混合气体与纯SF_(6)在隔离开关操作过程中重复击穿产生的特快速暂态过电压VFTO(very fast transient overvoltage,VFTO)波形及幅值相似且击穿次数相同;0.6MPa气室压强条件下,SF_(6)/N_(2)混合气体中SF_(6)体积占比从20%增加至40%时,隔离开关击穿次数及开关过程中VFTOSF_(6)/N_(2)全过程持续时间均可减少50%左右;30%SF_(6)体积占比条件下,气室压强从0.6MPa增加到0.8MPa时,隔离开关击穿次数减少一半、开关过程中VFTOSF_(6)/N_(2)全过程持续时间缩短30%左右。

关键词： 粒子模拟   三维柱坐标   网格剖分   射线跟踪   共形技术  

摘要： 基于面向对象的C++语言研制三维柱坐标共形网格生成程序,对束-场互作用器件作共形网格剖分,为粒子模拟算法提供积分线元、面元。通过定义三维柱坐标网格体系如网格步长、网格索引、守护网格层、包围盒等数据,使模型的空间信息能转换成柱坐标网格信息。将轴上网格单元作特殊处理,使粒子模拟算法形式在轴上网格和在非轴上网格上保持一致。利用射线跟踪法得到属于模型子面、模型棱边的离散边界点,接着通过拓扑关系获得模型的顶点,保存上述三类离散边界点的拓扑信息和网格信息。将构建的基础网格元与边界点信息耦合,在离散网格体系中重构模型。用该共形网格剖分技术对相对论磁控管进行剖分,能够识别该磁控管的透明阴极、阳极和谐振腔等结构。

关键词： 高频变压器   导通电流   高速采样   SOPC技术  

摘要： 高频变压器在开关电源中,激励电压通常为高频大电流方波,因此导通电流为高频的类似三角波的形式。高频变压器导通电流数据是判断高频变压器是否饱和的主要依据。现有方法中,主要还是用示波器直观地观测,对电流数据进行实时采集和分析的应用较少。由于高频变压器电流上升速度快,对电流数据的采集和存储较为困难。本文提出了一种基于SOPC的电流高速采集系统,系统采用FPGA+高速ADC的主体方案,设计了高频变压器的H桥驱动控制电路、高速ADC采集电路、FPGA内采样控制逻辑和基于NIOSII的嵌入式处理系统。本系统最低可实现0.05μs的采样间隔,最大采样电流为20A,可对高频变压器的导通电流做精准采样与存储,为研究高频变压器的饱和参数和容量提供数据支撑。

关键词： 电能质量   电压闪变   Kaiser窗   能量算子   最小二乘法  

摘要： 电压闪变对电网安全带来许多负面影响。为了快速检测电压闪变,提出一种基于能量算子与Kaiser组合余弦窗的双谱线改进FFT的闪变参数检测算法。通过能量算子算法提取闪变波动信号。利用基于Kaiser窗的组合余弦窗函数的双谱线插值算法对FFT进行改进,对闪变信号进行校正分析,得到准确的信号参数。仿真试验结果表明,所提算法可以有效克服单、多频率调制以及基波变动的影响,有稳定性好、计算量小和准确度高等优点。

关键词： 光伏发电   功率预测   预测方法   深度学习   组合模型  

摘要： 随着全球能源结构的转型和可再生能源的普及，光伏发电已成为一种重要的清洁能源产生方式。而光伏发电的输出表现出波动性、随机性及非平稳性等复杂特征，准确的光伏功率预测成为其能够稳定接入电网的关键技术。因此，研究如何科学建立预测模型以深层挖掘光伏数据内部动态变化规律、获得精确的预测结果对于光伏发电在新型电力系统中的进一步发展具有重大意义。为进一步促进光伏功率预测技术的发展，综述了光伏功率预测的预测方法、影响因素，重点介绍对比了深度学习方法和光伏功率预测中的组合预测模型，并对未来可能的研究方向进行了探讨，为光伏发电在新型电力系统中的应用提供更好的支持。

关键词： 电机逆变器功率模块   流固物理场   结温   结构优化   封装热设计  

摘要： 散热设计在电机逆变器功率模块研制过程中至关重要,温升是影响逆变器功率模块散热的关键因素。为了探究其温升特性,建立了一种基于流固物理场的电机逆变器功率模块结构模型,采用有限元分析法对功率模块的3D温度场和流体场进行了计算,分析了功率模块内部温度场及湍流流线的分布情况。在此基础上,进一步分析了导热胶脂参数、环境温度、风扇面积及格栅面积对功率模块温升的影响,得到一种优化后的功率模块流固物理场结构模型。结果表明,考虑空气流场的流固物理场模型能分析电机逆变器功率模块内部的温度,也可确定影响其温升的关键性因素。经优化后,在环境温度为20℃和125℃下,该模型能分别有效降低电机逆变器功率模块23.1%和10.01%的温度。该研究为电机逆变器功率模块的封装热设计提供了参考,同时为功率模块结温的在线估算提供了依据。

关键词： 液力变矩器   液力传动   实车数据   工况分析   循环工况  

摘要： 为解决液力变矩器的传统稳态试验工况同实车工况契合度不高、无法反应实车上运行状态的问题,提出了一种大功率履带越野车用液力变矩器循环工况。在某型履带车辆实车工况数据基础上,统计分析液力变矩器在实车运行中的工况特征,选取了12个统计特征参数和10个比例特征参数,利用主成分分析法对工况数据进行了降维处理,通过无监督学习中的K均值聚类算法完成了数据片段的聚类分析,使用动态规划方法整合闭锁工况,获取典型工况片段用于循环工况重构,利用汉宁窗对片段进行平滑连接。以循环工况与总体数据主要特征值平均误差、连接处转速差值总和及斜率差值总和为目标,借助模拟退火和多目标粒子群算法进行优化,构建基于实车数据、契合液力变矩器实车运行特征的循环工况。结果表明,最终所得工况由叶轮转速——时间和闭锁信号——时间组成,主要特征参数平均相对误差为2.92%,与实车数据的工况特征表现一致。本研究成果为设计液力变矩器的可靠性试验工况提供了一种新的思路和途径。

关键词： 风电功率预测   特征重组   Transformer模型   注意力机制   周期趋势增强  

摘要： 短期日前风电功率预测对电力系统调度计划制定有重要意义,该文为提高风电功率预测的准确性,提出了一种基于Transformer的预测模型Powerformer。模型通过因果注意力机制挖掘序列的时序依赖;通过去平稳化模块优化因果注意力以提高数据本身的可预测性;通过设计趋势增强和周期增强模块提高模型的预测能力;通过改进解码器的多头注意力层,使模型提取周期特征和趋势特征。该文首先对风电数据进行预处理,采用完全自适应噪声集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)将风电数据序列分解为不同频率的本征模态函数并计算其样本熵,使得风电功率序列重组为周期序列和趋势序列,然后将序列输入到Powerformer模型,实现对风电功率短期日前准确预测。结果表明,虽然训练时间长于已有预测模型,但Poweformer模型预测精度得到提升;同时,消融实验结果验证了模型各模块的必要性和有效性,具有一定的应用价值。

关键词： 宽禁带半导体器件   碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管   硅基绝缘栅极双极晶体管   混合开关   门极驱动电路   耦合电容  

摘要： 为提高碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide metal oxide semiconductor filed effect transistor,SiC-MOSFET)与硅基绝缘栅极双极晶体管(silicon insulated gate bipolar transistor,Si-IGBT)并联混合开关(SiC/Si hybrid switch,SiC/Si HyS)的可靠性与适用性,该文提出一种可变驱动电压的SiC/Si HyS栅极驱动电路结构,采用一路脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制信号和一个驱动芯片产生不同电压幅值的栅极控制信号,分别控制SiC/Si HyS中的SiC-MOSFET和Si-IGBT。相比于传统采用2个独立驱动电路的SiC/Si HyS驱动结构,该驱动电路大幅度降低SiC/Si HyS栅极驱动电路的复杂度,降低SiC-MOSFET关断过程中Si-IGBT误导通的可能性,提升混合开关的工作可靠性。该文首先分析所设计驱动电路工作原理,给出驱动电压调节方法;其次,建立耦合电容端电压纹波和系统启动时电容端电压暂态数学模型,通过仿真和实验验证模型准确性;搭建2 kW的SiC/Si混合开关Buck电路,验证该文所提混合开关驱动电路可行性,从SiC/Si HyS功率器件关断损耗、驱动电路功率损耗、成本以及体积4个方面分析所提驱动结构的优势。

关键词： 常减压   清罐油   原油   掺炼   电流  

摘要： 针对炼厂回炼清罐油时常见电脱盐罐电流波动的问题,对清罐油预处理、一级电脱盐罐运行状况实地考察并进行了优化调整。结果表明,阻止原油形成稳定的乳状液是核心问题,在清罐油净化过程中不加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺这类絮凝剂,避免与原油形成稳定乳状液;控制脱前原油铁含量在0~5 mg/kg,抑制铁离子增加原油乳状液的稳定性和电导率;提前将破乳剂的注入量提至10~15 g/t;日检电脱盐罐乳化层情况并及时排尽。通过以上措施,常减压装置持续回炼清灌油139 d,一级电脱盐罐电流未出现波动,含盐污水环保排放指标合格。