“碳化硅功率半导体技术”专题前言

半导体功率器件(即电力电子器件)是电力电子技术的三大核心基础之一,被比作电力电子装置的“CPU”。现有功率器件多采用Si基或SOI基,但是受限于自身材料特性的影响,在节能与转换效率方面越来越显示出他们的局限性。为解决上述问题,半导体功率器件除了继续对传统器件进行新理论和新结构的创新研究外,也正在遵循“一代材料、一代器件、一代装置、一代应用”的发展趋势,从传统的Si基和SOI基向宽禁带半导体SiC和GaN基进行扩展和延伸。     

基于蜂群算法和半监督极限学习机的光伏系统故障诊断

户外环境中运行的光伏系统容易受到各种因素特别是灰尘的影响，其非正常运行会导致大量的电力损失，严重的短路故障则会导致安全问题和火灾隐患。因此，监测光伏系统的运行状态，及时排除潜在故障，制定有效的处理方案是当前研究的重点。本文分析了光伏电池串在各种故障状态下的I-V特性，特别是在污秽条件下的I-V特性。针对具有特定故障的光伏系统，特别是大规模光伏系统的标记数据难以记录的问题，提出了一种结合人工蜂群算法和半监督极值学习机（ABC-SSELM）的新算法。该算法能够利用少量的模拟标记数据和历史未标记数据对光伏故障进行诊断，大大降低了人工成本和时间消耗。此外，灰尘堆积监测可以提醒电厂业主及时清洗光伏组件，提高发电效益。最后，使用3.51kWp和3.9kWp的光伏系统验证所提出的诊断方法，数值仿真和实验结果证明了所提光伏诊断技术的准确性和可靠性。     

一种中压绝缘大功率中频变压器的优化设计方法

应用于光伏并网系统的中压绝缘大功率中频变压器（MFT）不仅要求其高低压侧绕组之间需要满足较大的绝缘间距，而且其内部也需要浇注隔热的绝缘材料。然而，这会导致MFT出现电磁干扰现象严重、散热困难等问题。针对这些问题，该文提出一种全面考虑铁心尺寸、绕组线径和绕组排布结构的MFT优化设计方法。该方法通过面积乘积（AP）法确定铁心体积，再通过自由变量扫描对MFT进行损耗最小化设计。基于有限元仿真软件，验证了该优化设计方法可使变压器漏电感减小及周围的电磁干扰区域缩小。最后，通过该优化设计方法设计一台200kW/30kHz的MFT，并制作了样机。通过理论和实验的对比，验证了优化设计方法的有效性和准确性。     

一种用于电气设备状态监测的新式FBG传感器北大核心CSCD

为了监测绕组变压器的静态应力场和发生短路等故障时的动态应力变化,设计了一种用于电气设备状态监测的新式FBG传感器。该传感器由聚醚醚酮材料封装的FBG构成,通过内部圆锥形空腔结构实现将轴向应力集中于FBG敏感位置。通过仿真对不同压力强度下传感器结构的应力场部分及形变趋势进行了计算与分析,论证了设计的合理性。实验分别对静态载荷和动态冲击进行测试,结果显示,在静态压载测试中,当100 N相似文献   

变压器用冷却装置产氢问题的分析与处理

本文通过对变压器的冷却装置受潮的原因和受潮后产氢的机理进行了分析,提出了现场除氢办法,对变压器制造企业和运行单位具有一定的指导意义.     

人工智能赋能在线实验教学行为分析

教学行为分析作是教学质量分析的重要组成部分，也是教学引导与反馈机制的重要依据。文章阐述了人工智能（AI）的含义及发展历程，重点分析总结了教学行为分析方法及AI在教学行为分析上的应用。文章以东南大学电工电子在线实验为研究平台，探索分析了AI技术在实验教学行为分析上的可行性，梳理了基于专家系统的在线实验分析系统的设计思路，充分探讨了“智能”教育在实验教学中的深刻内涵。     

变压器内部故障在线检测方法仿真及误差分析

为研究变压器内部故障在线检测方法的有效性及抗干扰性,搭建实际变压器的非线性三维有限元模型.对变压器常见几种类型的内部故障进行详细的结构仿真,通过"场-路耦合法"构建各类型故障的ΔV-I1轨迹.同时,通过对正常绕组的测量信号设置一定的误差,构建了考虑测量误差时的误差轨迹.在此基础上,将正常时的标准轨迹、误差轨迹和各种类型的故障轨迹进行对比分析,通过对ΔV-I1轨迹特征差异的定性分析与定量计算,验证该方法在实际应用中的有效性,总结判断各类型故障的规则,同时针对测量误差所造成的干扰提出了建议.     

变压器内部故障分析及预防措施研究

变压器是供电系统的关键组成部分,由于变压器的运行方式是不间断运行,因此如何维持变压器的安全运行,杜绝事故的发生,是关系到供电安全的重要任务.本文分析了变压器内部系统的常见故障及其产生的原因,并提出了相应的预防措施.     

地面驱动螺杆泵井故障诊断方法

为提高地面驱动螺杆泵井的故障诊断效率,提出了一种将小波包与概率神经网络相结合的故障诊断方法.运用小波包技术提取有功功率信号的能量特征,与动液面、瞬时流量、井口回压共同作为特征参数,输入到概率神经网络进行故障诊断.为证明所提诊断方法的优越性,与BP神经网络、径向基神经网络进行对比,结果表明所提方法诊断效率更高、速度更快,更加满足故障诊断实时性的要求;故障诊断实例结果也进一步证明了该方法在地面驱动螺杆泵井故障诊断的可行性.     

洗煤厂振动筛故障诊断系统的设计及应用

针对振动筛工作负荷大、工况环境差、故障率较高且识别诊断难度较大的问题,基于洗煤厂大型直线振动筛的工作原理及故障类型的分析,设计了振动筛故障诊断系统整体方案.应用结果表明,该系统实现了信号采集、故障诊断、数据管理、故障预警等功能,实现了较好的技术及经济效益.