一种航天用Weinberg拓扑软开关变换器

此处针对传统Weinberg拓扑开关管应力大、整流二极管反向电压尖峰大的问题,在传统Weinberg拓扑基础上,添加辅助电感、辅助电容、二极管实现金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)零电压开通、二极管零电流关断,提出一种新型航天用Weinberg软开关变换器.详细分析了该软开关变换器工作原理,搭建了一台输入电压68～79 V,输出电压102～103 V,额定输出功率1000W,开关频率50 kHz的原理样机.实验表明,该变换器可以有效降低MOSFET电应力,在额定工况下,将其MOSFET开通时4A电流尖峰降低至零,降低整流二极管反向电压尖峰,将其反向电压尖峰从135 V减小至10 V,减小母线电压纹波,有效提高电源可靠性,验证了Weinberg软开关拓扑理论的正确性.     

基于暂态波形鉴别的剩余电流保护器校测方法

当前剩余电流保护器校测方法,后期维护效果较差,内部电流流通性较低,导致校测结果的精准性低.据此,基于暂态波形鉴别提出一种新型剩余电流保护器智能校测方法.依据暂态波形指标鉴别原理,连接不同状态下电流保护器的运行功能;构建剩余电流保护器校测指标,确认保证保护器的状态归零后,选取电流输入数值、电压流通数值以及相位值,按动电压操作按键开启内部电压通过量控制模式.设计相位电路内部传输流程,完成断电检测与电路电量采集;检验不同积分操作电流的整体流向后,采用设计的保护校测结构检验不同方案背景下的校测信息,实现内部保护器信息的共享,由此实现整体剩余电流保护器的智能校测.实验结果表明,所提方法能够有效缓解电流保护器后期维护的压力,提升整体校测的精准度,增强校测的稳定性,具有良好的操作性.     

HVDC站内直流转换开关避雷器动作电流监测装置设计与应用

直流转换开关是高压直流输电系统中的关键设备.直流转换开关内并联的避雷器组在开关动作后需要快速吸收大量能量.但是,多柱并联结构的避雷器普遍存在氧化锌电阻片能量吸收不均的问题,导致低阻抗的单柱氧化锌发生热崩溃击穿故障.在线同步采样多柱避雷器动作电流是及时发现和更换特性退化的避雷器阀组、保障设备安全和系统稳定运行的迫切要求.为实现动作电流的同步采样,研究了一种无线通信的动作电流监测装置,具有高精度同步、高采样率、短距离无线通信和非破坏安装等优势.实测动作电流数据表明,监测装置能够及时发现电流不均匀情况,避免避雷器被击穿引起非计划停运,提高系统运行稳定性.     

高压换流站交流侧避雷器在线监测系统的研制

针对高压换流站中的交流侧金属氧化物避雷器(MOA)设计一整套避雷器在线监测装置.装置包含避雷器泄漏电流(全电流)采集装置和PT电压信号采样装置.MOA监测装置向IED传送泄露电流幅值、泄露电流与参考相的夹角.PT采样装置向IED发送PT电压频率、谐波和电压转换成电流后与参考相的夹角.在监测IED内部计算得出泄露电流与母线电压的夹角,进而得出容性电流和阻性电流.最终通过IEC61850规约上送到变电站状态监测后台,实现整站交流避雷器状态的在线监测.在某避雷器有限公司的交流避雷器监测项目中的实际运行经验表明,设计的监测装置能够实现预期目标.     

聚合物微球在油田深部调驱技术中的研究进展

深部调驱技术作为目前提高低渗非均质油藏采收率的有效办法之一,聚合物微球因具有良好的封堵性能和深入性能得到了广泛研究。本文详细介绍了聚合物微球在地层中的深部调驱机理,介绍了聚合物微球的制备方法,综述了聚合物微球的研究内容和研究现状,并指出引入纳米材料合成功能性聚合物微球能有效解决聚合物微球的稳定性,对低渗油藏后期开发具有重要意义。     

开绕组永磁同步电机混合双矢量模型预测控制

为了抑制共直流母线绕组开路永磁同步电机(OW-PMSM)控制系统中的零序电流并进一步提高电流质量,提出一种混合双矢量模型预测电流控制(MPCC)方法.首先,根据产生零序电压的大小将六个非零电压矢量进行分组;其次,利用参考电压矢量直接选择第一逆变器非零电压矢量与零矢量,并计算零矢量作用时间以实现对零序电流的控制;在此基础上,遴选第二逆变器的两个候选非零电压矢量并计算作用时间,从而实现对dq轴电流的跟踪.该方法中第一逆变器每个控制周期作用一个非零电压矢量与一个零矢量,第二个逆变器每个控制周期作用两个非零电压矢量,从而形成了混合双矢量方法.实验结果表明,提出的混合双矢量MPCC方法能够有效地抑制零序电流的产生,并减小电流脉动,提高了系统的稳态性能.     

基于耦合电感的对称式交错并联低输入电流纹波高增益DC-DC变换器

针对高电压增益、大功率应用场景,提出一种基于耦合电感的对称式交错并联DC-DC变换器.该电路拓扑结合了交错并联与耦合电感的优势,一方面扩大了变换器的容量,降低了输入电流纹波;另一方面可以利用耦合电感的匝比来调节电压增益,提高了变换器的灵活性.由于两相电路耦合在一起,且完全对称,可以实现自动均流,因此,不存在功率失衡问题.通过集成开关电容单元(SCU),并将其扩展至n个,进一步提高了电压增益,避免了耦合电感匝比过高的问题,同时还降低了功率器件的电压应力,因此,可以采用低电压等级、高性能的半导体器件来提高变换器的工作效率.分析该变换器的工作原理、稳态性能,并制作一台额定功率为1kW的样机,实测变换器的最高效率为97.34％,满载时(1kW)效率为94.64％.实验结果验证了理论分析的正确性,以及所提变换器的可行性.     

模块化多电平换流器直流故障过电流精确计算与分析

模块化多电平换流器(MMC)发生直流故障后,换流站会出现明显的过电流,对MMC的可靠性产生严重影响.而故障暂态电流的精确计算是实现对暂态过电流有效评估的最直接的手段.为了精确计算MMC故障过电流,提出一种同时考虑交流系统与电容放电影响的故障电流精确计算方法,对桥臂等效模型进行了建模与分析,指出了桥臂电压对时间的微分应由电容项与子模块投入函数项组成.基于桥臂等效模型,建立了MMC直流故障下的状态方程,计算得出了MMC直流故障电流的数值解,对可能出现的最大过电流与最小过电流进行评估,并将此结果与电磁暂态仿真模型(EMT)中的仿真结果进行对比验证,证明了该方法的准确性.最后,将该计算方法与两种传统的故障电流计算分析方法进行了比较,指出了传统故障电流计算方法的不足之处,并进一步验证了该方法的有效性.该文提出的计算和分析方法可以为MMC关键部件的选型提供一定的参考,并为直流故障保护方案的设计提供依据.     

电磁感应式无线电能传输系统一次电流效率优化配置

电磁感应式无线电能传输系统在包含多个接收模块时通过保持一次侧发射线圈电流恒定可以实现多个二次侧接收模块间控制的解耦.当接收模块通过DC-DC控制输出电压时,一次线圈电流可以在一定范围内灵活设定,这也带来了效率优化的空间.该文建立一次电流与电磁耦合机构效率之间的定量关系,得到效率最大的一次线圈电流最优值.基于系统参数进行不同一次线圈电流下耦合机构效率的计算.搭建无线电能传输仿真系统和实验平台,仿真系统的耦合机构效率测量结果与理论计算结果相同,实验测量的效率变化规律和最大功率点也与计算及仿真结果基本一致,从而验证了提高无线电能传输系统电磁耦合机构效率的一次线圈电流优化方法的有效性.     

基于EHD的PVA薄膜图案化及其在玻璃表面微结构制造中的应用

以电流体动力（EHD）诱导聚乙烯醇（PVA）薄膜表面微结构的形成为对象,研究了不同EHD工艺和氢氟酸刻蚀工艺对PVA薄膜微图案结构及玻璃表面微结构制备和光学性能的影响,提出了一种利用PVA微图案结构调控氢氟酸刻蚀玻璃表面制备光学微结构的新方法。结果表明,改变EHD诱导电压和PVA薄膜初始厚度可以得到区别化的PVA薄膜微图案,而改变氢氟酸浓度和刻蚀时间可以将微图案刻蚀到玻璃表面并在玻璃表面形成一系列不同的微结构;经处理后的玻璃表面较未使用PVA薄膜的玻璃具有更高的雾度和透射率。