电力物联网下的采样共享方式探讨

为解决现有采样共享方式存在的局限性,提出了多频采样、定周期采样和有效值输出等多种采样共享方式.研制了新型合并单元样机,验证了采样共享方案的可行性.提出的采样共享方案有利于变电站二次设备的进一步集成,有利于解决电力物联网建设中基础数据的共享问题.     

一种高效鲁棒的低阶迭代通量线方法求解高压直流输电线路离子流场

迭代通量线方法是一种被广泛应用于求解高压直流输电线路下离子流问题的方法,在每根流线上需要求解一个多变量的最小二乘优化问题.该文从迭代通量线方法出发,结合递推格式将每根流线上问题简化为单变量优化问题,从而使得通量线方法的计算规模被大大减小.实验表明,该文所提方法能够有效提高求解效率和在不同初值下的鲁棒性.该文提出的低阶迭代通量线方法能够有效应用于具有复杂几何结构的离子流模型.     

环保型罐式多断口真空断路器均压配置研究

环保型罐式多断口真空断路器是未来高压真空断路器的发展趋势之一,但目前对罐式多断口真空断路器的均压配置问题研究不足.该文建立罐式多断口真空断路器三维电场模型,对比分析了罐式与传统柱式真空断路器的结构电压、电场分布和等效电容参数的差异,发现罐式结构对地杂散电容增大造成其电压分布更加不均匀.研究了罐式多断口真空断路器的单边、双边、三边和圆筒状的不同均压电容配置结构对断口间电压分布、罐体内部电场强度的影响规律.研究表明:不同均压配置结构的断口间均压效果由优到差依次为圆筒状、单边、三边、双边,圆筒状均压配置金属连接件处最大电场强度为3kV/mm,远小于其他方式的15～20kV/mm,该研究为罐式多断口真空断路器均压配置提供了参考依据.     

纳秒脉冲作用下核孔复合体影响细胞核膜电穿孔变化的仿真研究

纳秒脉冲电场能够透过细胞膜,靶向作用到细胞核膜产生电穿孔,从而诱导细胞死亡.而细胞核膜上存在的大量具有高电导率的核孔复合体(NPC)将会制约细胞核膜上电穿孔的发展.然而,现有纳秒脉冲电穿孔的仿真研究中尚未考虑此因素的影响.基于此,该文建立考虑细胞核上NPC存在的五层细胞介电模型,在细胞核膜不同区域等距离设置8个核孔进行仿真研究.通过COMSOL软件的电流模块和偏微分计算分析模块,首次研究NPC对细胞核电穿孔程度的影响.结果表明,与无核孔时的细胞核电穿孔状态相比,N P C的存在会导致附近一定区域内的核膜上电穿孔程度显著性下降,甚至会转变为未电穿孔状态,NPC附近核膜电穿孔衰减程度也与NPC的位置相关;随着NPC数量的增加(2～32个),细胞核膜上电穿孔明显衰减的区域也逐渐增加,当NPC个数达到32个时,细胞核膜上电穿孔程度发生衰减的区域百分比已达到89.93％,衰减50％以上的区域百分比为36.00％,衰减90％以上的区域百分比可达到22.94％,而因NPC存在导致周围区域由穿孔状态变为未穿孔状态的百分比也达到2.54％.上述研究表明,NPC的存在会极大地降低周围细胞核电穿孔效应及整体细胞核电穿孔的程度,从而显著影响纳秒脉冲杀伤肿瘤细胞的效果.因此,在对靶向诱导细胞核膜电穿孔的纳秒脉冲电场参数选择时,应考虑NPC的影响.     

考虑饱和效应的无刷双馈发电机功率模型预测控制

该文建立了无刷双馈发电机(BDFIG)考虑饱和效应的动态模型,详细分析了有功功率与无功功率分配,提出考虑饱和效应的功率模型预测控制策略.基于无刷双馈发电机的饱和特性进行励磁电感估算,实时修正每周期输入至控制器的电感参数,实现了功率的精确控制,保证控制侧电流的正弦度和较低的开关频率.通过对功率模型预测控制系统的仿真及实验研究,明确了影响饱和效应的运行因素,最后通过实验验证了所提控制策略的有效性.     

微波化学反应的无量纲准数动力学模型研究：以偶氮二异丁脒盐酸盐（AIBA）分解反应为例

微波辅助化学已成为备受关注的研究课题,但微波反应动力学模型缺乏系统的研究严重阻碍了微波在化学工业化上的应用,微波化学反应在化学工程化的放大设计及应用缺乏基础依据。以偶氮二异丁脒盐酸盐（AIBA）分解反应为例,通过选择合适的溶剂调整其复配比例,得到一系列具有不同沸点的混合溶剂作为反应介质,使反应在混合溶剂沸点下进行,以保证反应过程中微波的持续作用来研究微波反应动力学。从微波作用下动量传递、热量传递和质量传递的影响因素进行考虑,选择了对微波化学反应必须和充分的因素,包括微波功率密度 p、黏度 μ、密度ρ、反应物的浓度 C_A、温度 T、热导率 λ、损耗角正切δ 和微波辐射频率f。采用量纲分析方法,通过模型分析建立了微波分解反应动力学模型。通过大量的实验数据进行拟合,回归出特定反应的模型参数。该模型估算值与实验值的误差较小,相关性较高,具有一定的预测能力可解决微波反应过程放大的基础性问题,有望用于指导微波工业化生产。     

基于H桥-MPC电路的高压脉冲发生器设计

针对强电磁脉冲用于工业及生活污水有机物降解研究,设计并研制了采用H桥式逆变电路和磁脉冲压缩(MPC)电路为核心结构的小型高重复频率高压脉冲发生器.该装置输出电压脉冲为双指数电压波,脉宽为纳秒到微秒级别可调,上升前沿时间为纳秒级,脉冲峰值为0～20 kV,脉冲重复频率为0～300 Hz.采用H桥电路结构,初级储能电容可直接连接充电电源,省去缓冲电路.绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在零电流和零电压条件下关断,关断损耗非常小.经实验证实电压和电流上升时间及脉冲宽度都为百纳秒级,电压峰值可接近20 kV.所设计电源很好的满足了污水放电有机物质降解的研究及应用,此外还可以推广到其他研究及工业应用领域,如气体放电等离子体研宄等.这里的研究对高压脉冲发生器的设计、研制及应用具有一定的指导意义.     

应用于高侧开关感性负载退磁的负压箝位电路

高侧开关作为在以飞机、船舶、车辆为代表的应用领域中控制电动机、继电器、照明等机电、环控系统的关键器件,其负载常呈感性.针对高侧开关关断时感性负载产生的反向电压可能会损坏高侧开关的问题,提出并设计了一种负电压箝位技术.通过理论分析得到了高侧开关关断时的工作原理,为高侧开关的设计提供了参考.芯片采用CSMC 1μm工艺实现,己流片.测试结果显示,负压箝位电路可将高侧开关的漏源电压控制在64V以内,可有效地保护高侧开关.     

雷暴活动全闪电定位及空间演变过程分析

该文基于全闪电定位系统,采用网格空间时间密度法对广州地区夏季一次雷暴活动的空间演变过程进行全闪电定位和空间演变过程分析,得到雷暴在不同时刻的扩散面积、主放电中心的坐标、移动速度、移动方向,并画出了地域演变图像.该雷暴为一次过境雷暴,雷暴起始时沿东北方向以平均67km/h的速度移动,移动过程中全闪电平均影响范围达258.5km2,雷暴活动一段时间后,在广州南部发现另一处雷暴向北方移动,两处雷暴汇合后又分开向东边移动,后一处雷暴平均速度为14.72km/h,行进中全闪电平均影响范围达221.2km2.     

HG/T 3061—2009《橡胶配合剂 沉淀水合二氧化硅》修订建议

针对HG/T 3061—2009《橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅》中二氧化硅含量和胶料拉断伸长率指标值以及在水合二氧化硅(白炭黑)胶料物理性能测试中使用标准参比白炭黑提出了一些具体的修订建议。分析认为:现行ISO 5794-1:2010在我国应用时其白炭黑的二氧化硅(灼品)质量分数指标上限偏小(0.97),适宜值为0.98;现行HG/T3061—2009的白炭黑胶料拉断伸长率的A类指标(测试值法)偏大(550%),建议调整为520%。通过代表性白炭黑生产企业对白炭黑产品的质量判定表明,白炭黑胶料物理性能的B类指标(差值法)和C类指标(比值法)测试因为采用了标准参比白炭黑,这两类指标较A类指标更科学、更合理,更具质量控制和工艺指导意义,值得大力推行。