实现最大供电能力的配电网馈线与主变压器容量匹配

提出了一种新的配电网规划中馈线与变电站主变压器容量的匹配方法。首先,定义了达到最大供电能力下的馈线平均负载率和主变压器平均负载率两个指标,再分析其随馈线容量与主变压器容量比值的变化规律,发现两个指标无法同时达到最大。然后,根据馈线与变电站的建设成本差异,确定馈线与主变压器容量的最优配比,在该配比下单位供电能力的电网建设总投资最小。最后,分析得到多个算例的不同情况的馈线与主变压器容量的最优配比,该值随着馈线相对变电站造价比值的增加而减小;并随着馈线联络均衡度的增加而增加。在现有城网造价水平下建议配比取1.0~1.6,明显低于传统配电网以及规划经验值约1.5~2.0的区间。     

基于松弛电流变压器油纸绝缘状态诊断方法研究

对油纸绝缘样品施加10 k V/mm场强进行电老化试验,并采用松弛电流法研究了油纸绝缘的老化评估方法。利用色谱法测试不同老化程度油样中的溶解气体,发现老化前后气体含量变化显著,说明经电老化的试样老化明显。分别选取6个老化时间点的样品进行松弛电流测试,从不同角度分析不同参量所表征的老化信息。利用I*t~log10t曲线分析了油纸试样的陷阱分布,发现试样老化初期陷阱密度逐渐增加,试样老化后期陷阱深度明显加深。运用四阶Debye模型对电流曲线进行拟合,推断了油纸绝缘四种松弛机制的物理机理,发现各松弛机制随着老化时间的增加有不同程度的增大。最后研究了去极化电量随老化时间的变化趋势,试图用直观参数分析试样在不同时间点的老化程度,发现在60 h后开始大幅度加深。     

基于单片机和ARM的变电站互感器极性智能检测系统分析

研制了一种针对全站互感器极性检测的系统,针对现有传统变电站特点,在主变前和主变后分别放置激励源,在配电室和继电室进行二次侧数据采集,通过将一次侧信号与二次侧信号比较得出互感器极性情况。介绍了检测方法的基本原理和一二次侧硬件、软件组成,试验结果表明,可以智能检测出互感器极性的正确性,提高工作效率。     

高升压增益软开关DC-DC变换器

在软开关Boost变换器基础上,通过引入Flyback单元,提出了一种高升压增益软开关DC-DC变换器,进一步提高了变换器的电压增益,避免了高占空比,减小了开关管电压应力。因此,可选取低电压等级低导通电阻MOSFET以降低变换器的成本,提高变换器的效率。在开关管关断期间,漏感能量向负载传递,有效利用了漏感能量,且无需额外的吸收电路。此外,变换器实现了开关管的零电压(ZVS)导通和二极管的零电流(ZCS)关断,进而消除了开关管的开通损耗和二极管的反向恢复损耗。研究了高升压增益软开关DC-DC变换器电路的工作特性和占空比丢失的主要原因,分析了该变换器的元器件应力及电路损耗。设计了一台160W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。     

Phase noise analysis in CMOS differential Armstrong oscillator topology

This paper reports a phase noise analysis in a differential Armstrong oscillator circuit topology in CMOS technology. The analytical expressions of phase noise due to flicker and thermal noise sources are derived and validated by the results obtained through SpectreRF simulations for oscillation frequencies of 1, 10, and 100 GHz. The analysis captures well the phase noise of the oscillator topology and shows the impact of flicker noise contribution as the major effect leading to phase noise degradation in nano‐scale CMOS LC oscillators. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

级联型电力电子变压器电压与功率均衡控制方法

对于模块级联型电力电子变压器,如果整流级直流输出电压不均衡或各双有源DC-DC变换器(DAB)模块传递的功率不均衡,可能导致开关器件电压或电流应力分配不均。因此提出在整流级采用电压均衡控制,在DAB级采用功率均衡控制来解决整流级输出电压的不均衡问题和因各DAB模块参数不匹配导致的功率不均衡问题。对于该功率均衡控制,是利用各整流模块占空比的有功分量作为反馈量来调节各DAB模块占空比实现的。电压均衡控制与功率均衡控制共同作用,以使系统达到整流级直流输出电压均衡和各DAB模块功率均衡的目的。此外,该功率均衡控制可以很容易由DSP实现,且不需要任何电流传感器。该控制方法已得到仿真验证,并在模块级联型电力电子变压器实验平台上得到实验验证。     

双向全桥DC-DC变换器基于电感电流应力的双重移相优化控制

通过分析双向全桥DC-DC变换器采用单移相和双重移相控制的工作原理,推导出了两种控制方式下变换器电感电流应力与传输功率、输入与输出电压调节比及移相角比之间的数学关系。为了有效降低变换器电流应力,针对不同的传输功率及电压调节比,通过寻优求得使电感电流应力达到最小的最优移相角。据此提出一种双向全桥DC-DC变换器双重移相优化控制策略,在实现输出电压闭环控制的同时使变换器电流应力达到最小。采用该优化控制策略,双重移相控制的电流应力始终小于单移相控制,并且当变换器工作在轻载且电压调节比较大时,该优化控制策略的优势更加突出。搭建了实验样机,对理论分析进行了验证,并与传统单移相控制进行了对比。实验结果验证了所提出最优控制策略的有效性与可行性。     

基于模块化三电平方式的中压直流配电网DC/DC换流器设计

中压直流配电网与直流负荷、直流微电网的互联是实现直流配电网的关键,这将迫切需要一种适应于中压和低压大跨度变比的直流变压器(即DC/DC换流器)。三相双主动全桥(dual-active bridge,DAB)换流器具备可隔离、可实现双向功率流动、滤波器体积小等优点,该文基于三相DAB换流器拓扑,结合中压直流配电网DC/DC换流器高压侧电压应力大、低压侧电流应力大等特性,设计了一种基于三电平方式的DC/DC换流器模块,进而采用输入串联、输出并联的模块化级联方式设计了中压直流配网DC/DC换流器。最后,提出了换流器模块高、低压侧协调控制方式以及模块化DC/DC换流器的输入电压均分、输出电流均分控制方式,并在MATLAB/Simulink里验证了其可行性。     

用于直流配电网的直流变压器参数计算与分析

直流变压器是促进直流配电网发展的关键设备。针对多重模块化高频链直流变压器,首先考虑开关管的安全运行与输出电压纹波控制,分别对串联电感和直流电容的取值提出了设计方法;然后针对单移相控制下的直流变压器进行了详细的分析,得到其高频链环节的运行特征与谐波特性,提出了其数值解析模型并给出了直流变压器数值模拟计算流程图。最后在实验室搭建了实验样机,并将样机实验结果与数值模拟方案计算结果进行对比,证明了上述数值解析模型的正确性与有效性。     

一种同名相转换性故障变压器差动保护防拒动的研究

为解决变压器差动保护在发生区外故障CT饱和转区内同名相故障CT饱和导致的差动保护拒动问题,提出一种差流点差饱和开放识别方案。若为单电源CT饱和时饱和段差流采样点将会很小或出现间断。若为多电源单CT饱和时差流趋于正常波形。利用差流采样点的比率制动关系及制动电流间断角的特性,通过识别一周波内满足比率制动特性与间断点的总采样点数,来判断是否区内故障。仿真结果表明,该方法适用于变压器差动保护同名相转换性故障识别。