电器与能效管理技术

基于萤火虫算法优化的改进灰色模型的弹用继电器贮存寿命预测方法

陈康宁, 王召斌, 李朕, 乔青云

2022(4): 1-5. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.001

摘要 ( 266 )

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针对弹用继电器的接触电阻预测和预测精度问题,提出了一种基于萤火虫算法(FA)优化改进灰色模型的新型灰色模型。在传统灰色GM(1,1)模型的基础上,运用等维灰数递补方法对模型进行动态更新建立改进灰色模型RGM(1,1),并引入萤火虫算法对其权值参数进行优化,得到新模型RFGM(1,1)。通过RGM(1,1)模型和RFGM(1,1)新模型预测了接触电阻变化趋势,经过对预测结果的对比分析,表明新模型具有较高的预测精度。

基于图形化修正的SiC MOSFET等效建模方法

王梓丞, 赖耀康, 王浩南, 曹玉峰, 叶雪荣, 翟国富

2022(4): 6-11. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.002

摘要 ( 345 )

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准确的SiC MOSFET SPICE模型在产品仿真、研发和检测等领域会发挥重要作用。介绍了一种SiC MOSFET建模方法,通过自动拟合与考虑物理意义的图形化修正技术相结合,完成了对CPM3-0900-0010A型号元件的SiC MOSFET SPICE模型建立和修正。建立的模型特性曲线与产品参数手册提供的实测曲线良好贴合。建模过程中产生的关键参数和产品参数手册提供的参数更加符合,提高了仿真模型的严谨性和准确性。建立的模型经过与实际测试的对比,拟合效果较好,可以为含有SiC MOSFET的复杂电路仿真方法提供依据,为更准确地评估SiC MOSFET的性能和系统特性提供支持。

不平衡电网条件下维也纳整流器控制策略研究

何晨, 黄海宏

2022(4): 12-18. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.003

摘要 ( 227 )

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当电网电压不平衡时,采用原有的控制策略会产生大量三次谐波电流,维也纳整流器运行的稳定性会受到严重的影响。在分析电网电压不平衡时整流器运行功率脉动原因的基础上,运用准PR调节器控制策略向网侧注入适量的负序电流,以抑制有功功率和直流侧电压的脉动。算法可以精准、快速地将电网相序分离,使系统的控制更加快速。最后,通过MATLAB/Simulink仿真和试验平台验证了控制策略的可行性。

基于线性自抗扰改进单周期控制

万陆峰, 徐玉珍

2022(4): 19-27. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.004

摘要 ( 255 )

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以一种可扩展单元的高增益升压 Cuk变换器为研究对象,提出一种基于线性自抗扰改进单周期控制策略。采用线性自抗扰控制策略与单周期控制技术相结合的一种控制方式,以解决Cuk变换器在受到系统干扰时,单周期控制技术对于系统非线性特性以及时变扰动的作用有限的问题。与其他控制方法相比,保证了系统大信号稳定以及在受扰动时的快速恢复性能。对所提出控制策略进行仿真和实验研究表明,与传统的单周期控制相比,所提策略能更有效的抑制系统扰动,使系统具有更良好的鲁棒性。

基于磁机电效应的摩擦式磁能收集器研究

孙添资, 翟小社, 耿英三, 张高潮, 王小华

2022(4): 28-34. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.005

摘要 ( 233 )

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基于电力系统中磁能丰富且分布广泛的特点,提出了一种摩擦式磁能收集器结构。通过搭建磁能收集测试平台,从磁场强度、材料厚度以及环境湿度变化等方面对磁能收集器电学输出性能进行测试分析。实验结果表明:随着磁场强度增大,磁能收集器的输出电压与输出电流随之增大,最大瞬时输出功率从846 μW提升到4 400 μW,输出功率提高了4.2倍;随着PDMS材料厚度的降低,磁能收集器输出开路电压与短路电流均呈现先增大后降低的趋势;随着相对湿度增加,基于摩擦式磁能收集器输出开路电压与短路电流均呈现降低的趋势。

基于组合赋权灰色关联分析的配电网可靠性投资问题研究

王晓栋, 费科, 沙宇晨, 侯四维

2022(4): 35-40. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.006

摘要 ( 238 )

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针对在求解灰色关联度时,传统灰色关联分析法对各影响因素采取平权处理方式,未考虑到历史数据随年份增长而对现有情况影响度不同的问题,提出一种组合赋权灰色关联分析法。基于某地区可靠性历史数据,确定了影响供电可靠性的关键因素,并建立了可靠性指标与关键因素之间的关联方程,将可靠性指标的提升值分解为各关键影响因素的提升目标,根据所构建的典型工程场景投资计算模型求得达到可靠性目标的投资总额。算例表明,所提方法相比传统方法具有一定的优势,能减少盲目投资,提高工程资金使用效率,做到精准投资。

基于有源电力滤波器的多功能电子负载设计

李新元, 高鹏, 于浩然, 申振东, 王佰超, 林焱

2022(4): 41-46. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.007

摘要 ( 220 )

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为了解决电能质量治理产品厂内调试和出厂检验的负载问题,提出了一种基于有源电力滤波器(APF)的多功能电子负载。负载由两台APF和一台变压器组成,两台APF采用不同的控制策略,通过监控切换装置的工作模式,能够产生有功、无功、谐波、间谐波及不平衡电流,实现灵活调节和控制。仿真和实验验证了装置的可行性和有效性。

中压直流系统短路电流快速识别装置

琚兴宝, 王伟

2022(4): 47-54. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.008

摘要 ( 278 )

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为提高直流系统的稳定可靠性,保证在直流系统发生故障后,及时识别和切断短路电流,提出了中压直流系统短路电流快速识别装置。硬件上设计了以FPGA+AVR的双处理器结构为核心的各个功能电路,实现了对主回路电流的采样和调理,以及对两处理芯片之间通信、人机交互和通信功能。在软件上,对于FPGA和AVR分别采用自顶向下和模块化编程思想,设计以DDL算法为核心,结合FIR滤波、采样算法的短路电流快速识别软件系统。最后,搭建实验回路进行短路电流快速识别试验,验证了所研发装置的快速性和可靠性。

数据中心10 kV电压互感器高压熔断器异常熔断分析

杨洋, 史贵风, 徐献清

2022(4): 55-59. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.009

摘要 ( 416 )

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针对某数据中心10 kV二级柜V-V接法的电压互感器(PT)高压熔断器频繁熔断的现象对系统稳态电能质量进行测试,同时对PT二次侧电压电流信号进行长时录波分析,现场对PT励磁特性进行测试,排除铁磁谐振及产品质量的原因。对熔断器进行解剖,结合熔断器的时间-特性曲线,初步推断PT熔断器熔断的原因是一次侧熔断器受到扰动电流频繁冲击而导致逐步受损熔断,最后对比分析熔断器规格分别为1 A和2 A的PT的监测数据,提出了现阶段将1 A的熔断器更换为2 A的解决措施,也为进一步排查故障原因提出了建议。

自检自复电能表外置剩余电流动作断路器的设计

赵策, 郑元昌

2022(4): 60-64. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.010

摘要 ( 338 )

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提出了一种具有自检自复功能的电能表外置剩余电流动作断路器,并对自检自复原理及硬件设计进行了详细的分析。解决了传统产品剩余电流保护功能在实际应用中未必能定期检验的难点,同时提升了产品的安全性与可靠性。

触点焊接面结构对电触头钎焊质量的影响

李俐, 周海铭, 高玉保, 张扬, 王岳化, 卞健

2022(4): 65-69. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.011

摘要 ( 341 )

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从低压电器领域钎焊电触头的实际生产出发,针对生产频出的不合格产品,结合超声检测和金相图进行原理分析。确定了导致产品钎着率不合格的主要原因,是触点网格状焊接面结构不利于液态钎料对母材的铺展润湿以及相互作用。试验采用4种不同焊接面结构设计的触点进行钎焊,并对电触头的外观、钎着率、金相组织和剪切强度的试验结果进行对比分析。结果表明,焊接面采用条纹状触点的焊接效果优于平面状和网格状触点,剪切强度范围达到(140.1±3.6) MPa,钎着率范围达到(95.11±3.66)%。

基于层次分析法-德尔菲法的配电网不停电作业能力评估和分析

王庆泽, 张守强, 艾茂民, 王佳, 张硕

2022(4): 70-75. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.012

摘要 ( 256 )

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配电网不停电作业是提高供电可靠性的重要技术手段。为持续提升配电网不停电作业能力,探讨分析配网不停电作业能力影响因素,并精准找出关键因素,提出基于层次分析法-德尔菲法的配电网不停电作业能力评估和分析方法。首先,列出配电网不停电作业能力的影响因素,构建影响因素层次评估指标体系;然后,运用德尔菲法构造判断矩阵和AHP计算分析,并输出影响因素权重系数,为决策者精准施策提供依据;最后,结合某地区配电网不停电作业现状进行验证分析。结果表明,所提方法可以准确判断出影响因素的重要程度,可以精准高效利用现有资源,持续提升配电网不停电作业能力,实现整体效益的最大化。

含分布式电源接入的直流配电网故障仿真

李家旭, 夏华, 包向宇

2022(4): 76-82. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.013

摘要 ( 270 )

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介绍了多端柔性直流配电网中的电源接入需求和模块化多电平换流器的拓扑结构,明确了多端柔性直流配电网中需要进行保护的范围。针对各保护区内典型故障进行理论分析,并根据各故障后的等效电路图,对各故障后的电流、电压特性进行了数值计算。依据实际工程构造三端柔性直流配电网仿真模型,对各保护区内故障进行仿真验证。

分布式电源接入配电网的控制策略及消纳能力评估研究

王云会, 郑强仁, 郭淼, 肖焕春, 何厚道, 陈万喜

2022(4): 83-87. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.014

摘要 ( 323 )

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分布式电源(DG)因其自身优点主要以中低压配电网的接入为主。但大规模接入对配电网有诸多影响,DG并网结构和控制技术与传统发电方式有很大区别。通过分析DG接入对配电网的影响,从并网后对配电网的控制问题出发协调周边负荷,总结出对配电网规划及电压水平等5种控制策略;从选取接入位置容量评估接入后消纳水平分析其接纳能力,总结提升措施。最后,以某地区配电网为例建立模型进行计算分析,既解决接入后的消纳问题,又提高整体能源的使用率,提升电网运行的稳定性和灵活性。

智能电网与新能源发电系统重大科研成果科普宣传

2022(4): 88-88.

摘要 ( 98 )

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