2.85GHz回旋波整流器高频系统的设计及优化

对2.85 GHz回旋波整流器的高频互作用区进行了研究与设计;运用CST分析了高频结构中耦合环结构的变化对高频系统S参数的影响,在此基础上对腔体结构做了优化;并用CST PIC对其进行了粒子模拟,优化解决了电子注的加入对谐振腔特性的影响。最后设计出了工作在2.85 GHz,具有较高能量转化效率的回旋波整流器高频互作用区。     

高性能航空400Hz变压整流器

航空变压整流应用场合要求整流器具有输入交流电流谐波含量少、功率因数高、过载能力强以及输出外特性硬;文章对比分析了电压型多脉波整流器和电流型多脉波整流器的工作特性,并选择采用电流型多脉波整流电路来完成航空400Hz变压整流;研制了整流器样机,实验结果表明,该整流器在很宽的负载范围内输入交流电流正弦性好,且损耗低、过载能力强、输出外特性硬,可以很好地满足应用的需要。     

三相电压源型PWM整流器的DSP控制

描述了三相电压源型PWM整流器的工作原理,基于整流器网侧电流矢量推导出同步旋转坐标系下系统的数学模型,给出了一种电流前馈解耦控制算法.同时详细介绍了基于电流前馈解耦的PWM整流器双环控制系统设计方法,并且应用TMS320LF2407A建立了PWM整流器的DSP数字化实验系统.实验结果表明,该整流器能获得单位功率因数的正弦输入电流、稳定的直流输出电压和快速的动态响应.     

应用于2.4GHz射频能量收集的微带圆极化整流天线

设计了一款应用于2.4GHz射频能量收集的微带圆极化整流天线。该整流天线由接收天线和整流器组成,接收天线采用双馈电带环形槽微带天线,整流器由单级倍压整流电路和匹配电路组成。经加工测试,接收天线实现了双向辐射圆极化波,并且能覆盖目标频段2.4 GHz,增益为3.72 dBi,效率为89.6%。整流器在负载为1 k?、输入功率为-2 dBm、频率为2.4 GHz时,转换效率η达到最大值38%。最后,将整流器和接收天线相连成整流天线,在射频信号较多的室内进行实验测量时,测得输出电压为26 mV,验证了该整流天线在低功率条件下在2.4 GHz频段内具备较高的整流效率。     

输电断面有功安全性保护及其快速算法

在分析连锁过载跳闸原因的基础上指出了输电断面保护的重要性。当切除过载支路可能引发相关输电断面连锁跳闸时应紧急消除支路过负荷,保证输电断面的安全。为实施输电断面有功安全性保护而选择控制节点时,利用结合重要性权重的主成分分析法评价节点消除断面过载的综合能力并实施排序,以此获得控制节点操作序列。从控制节点和相应控制量的确定上保证正常支路不过载,过载支路潮流不上升,因而不需要计算精确潮流即能快速地给出控制策略。针对CEPRI 36节点系统进行的算例表明,文中提出的调控算法是快速高效的。     

LCC-VSC型混合直流输电系统及其控制策略

基于相控变流器的高压直流(LCC-HVDC)和电压源变流器的高压直流(VSC-HVDC)共同组建由电压源变流器(VSC)和相控变流器(LCC)组成的混合HVDC输电系统,可有效实现对两种HVDC输电技术的优势互补。此处设计了由VSC整流器和LCC逆变器组成的双端混合HVDC输电系统拓扑结构,分别给出了VSC整流器和LCC逆变器系统模型及详细控制策略,建立了基于RTDS硬件在环的混合HVDC输电系统实验平台。实验结果表明:在所设计的混合HVDC输电系统中,两端变流器可以独立调节直流系统的传输功率;当发生直流侧短路故障时,该系统能够及时响应,并在故障清除后快速恢复正常运行。证明了所设计的混合HVDC输电系统及其控制策略是可行的、可靠的。     

基于背离路径的输电断面搜索新算法

针对潮流转移引起的连锁过载跳闸问题,分析了过载支路切除后的潮流转移特征,指出受潮流转移影响较大的支路都集中在与切除支路电气距离较近的范围内;给出了一种快速搜索与过载支路相关输电断面的新算法,把实时的电力网络转化成拓扑图,采用基于背离路径的前K条最短路搜索算法,快速搜索出受潮流转移影响较大的输电断面,避免了采用单一路径搜索时因搜索范围过小而使部分支路漏选的情况,保证了输电断面的完整性。当发生过载时,可通过分析过载切除对输电断面内支路的影响来快速估计整个系统安全性的影响,极大地减少了分析计算的负担,有利于防止连锁过载跳闸的发生。最后对中国电力科学研究院(CEPRI)36节点系统进行仿真分析,验证了该算法的有效性。     

高压直流输电系统融冰能力的分析与研究

首先介绍了高压直流输电线路覆冰常见解决方法,然后在分析以换流站换流阀作为整流器融冰和利用系统过载能力融冰存在问题的基础上,提出3种高压直流输电系统换流站特殊运行方式下的融冰方法,并分别给出相应适用情况。     

防止输电断面连锁过载的快速控制算法

切除过载支路可能会引发相关输电断面内连锁过载,应在过载保护延时动作时限内,采取快速控制措施消除过载。文中保护对象为断面整体,保证降低断面整体潮流的同时断面内无支路过载。现有改进算法的综合灵敏度计算或忽略正常支路,或仅为过载线路及接近极限线路灵敏度的代数和,不能更为合理地体现节点消除断面整体过载的能力;且其节点优先级划分及调整节点对选择、调整量约束条件仍不完善。文中继承了现有综合灵敏度算法的总体思想并加以改进,认为综合灵敏度应为断面内过载支路与正常支路灵敏度的加权和,以此对控制节点进行分类和排序;划分节点优先级时综合考虑节点对支路的灵敏度及断面的综合灵敏度;根据反向等量配对法选择调整节点对时增加"保证断面整体安全"原则,且增加平衡机出力的处理避免越限;完善调整量约束条件,加入潮流反向约束避免调整量过大时潮流反向增长。对某省电网系统的仿真计算表明了算法的快速有效性。     

12kW P型18脉冲自耦变压整流器设计与优化

多脉冲整流器具有结构简单,可靠性高,效率高,过载能力强等显著优点,在航空领域有着广阔的应用前景。此处对P型18脉冲自耦变压器自耦变压整流器的工作原理进行了详细的分析,并着重计算了其等效容量的大小。在原理分析的基础上,分别就硅钢片及铁钴钒设计了12 kW的自耦变压整流器(ATRU),并进行了比较,出于对重量体积的考虑,最后选择了铁钴钒材料制作了样机,并通过实验验证了理论分析的正确性。     

平面接收阵列天线的反射测量

在微波无线能量传输(MWPT)中,接收阵列天线通常采用分布式整流将接收到的微波能量转换为直流能量,其天线单元的最大入射功率决定了整流电路的设计.然而,接收阵列天线边缘单元所能接收到的功率小,使所接整流电路阻抗发生变化,与阵列天线单元失配造成较大的反射.首先从理论上论证了随着接收天线单元输入功率的变化,接收阵列天线边缘单元的反射大于中间单元.然后设计了一个低剖面(0.05λ2)、高定向性(12.5 dBi)、高前后比(27 dB)的微带准八木天线作为探头.最后测量了10×10平面接收阵列天线连接整流电路时的反射和入射功率分布图,并计算得到反射因子(反射因子定义为到达接收阵列天线单元表面上的反射功率和入射功率的比值)分布图.实验结果与理论分析一致,该实验为提高MWPT中接收端的效率起到指导作用.     

基于广义传输线理论的微波谐振腔“热失控”仿真分析

针对微波加热过程中出现的"热失控"现象,众多学者提出了提出了避免"热失控"的控制方法。从微波传输线出发,根据广义传输线理论,利用传输线上电压和电流的分布关系,推导出微波谐振腔内电磁场幅值和相位间的关系。由于驻波节点和腹点呈周期性分布,提出一种运动加热模型。仿真计算表明,在一定距离范围内,改变微波谐振腔径向的尺寸,使得谐振腔内的电磁场驻波节点、腹点的分布发生改变,使温度场分布更均匀,这对于解决"热失控"问题有借鉴意义。     

微波通道传送500kV线路保护信号的质量问题

对于利用微波通道传送５００ＫＶ、２２０ＫＶ线路保护的质量要求等总是目前还没有形成引证珠结论,影响着微波通道的利用,为此结合华北电网的情况,对有关问题作一分析。     

Dependence of dc output of a rectenna array on the method of interconnection of its array elements

In 1994 and 1995, a ground-to-ground microwave power transmission (MPT) experiment was carried out by a group including participants from Kyoto University, Kobe University, and Kansai Electric Power Company. Among the MPT technologies, which are one of the most important key issues for the realization of the Solar Power Satellite, the “rectenna” (rectifying antenna) has been studied to achieve higher efficiency of conversion from microwave to dc We had developed a new rectenna panel which can effectively rectify a microwave power of 2.5 W at 2.45 GHz, prior to the ground-to-ground MPT field experiment. We examine the sum of the outputs of two or three rectenna panels which are connected either in parallel or in series or in a hybrid manner under the same microwave circumstances. The experiments lead us to conclude: (1) The sum of the dc outputs from two rectenna panels connected in parallel is larger than that from those connected in series. (2) The sum of the dc outputs of two rectenna panels is generally smaller than the sum of the dc output of the individual panels unless their outputs are equal. (3) Better total output dc power of a rectenna array is achieved when we take careful account of the array element balance. Based on the experiments, we propose an optimum method for connection of individual rectenna elements to form a high-efficiency rectenna array. © 1998 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 125(1): 9–17, 1998     

几种特殊输电方式的分析比较和展望

除交流输电和传统高压直流输电(HVDC)以外，在某些特定情况下需要采用特殊的输电方式。主要包括轻型HVDC(HVDCLight)、分频输电(FFTS)、多相输电(MPTS)、微波输电、激光输电等。为充分发挥上述各种输电方式的独特优势，综合分析比较了它们的原理、特点、优势、难点及当前研究发展≯。情况，指出各自的适用领域，展望它们的发展前景。其中，FFTS和MPTS从属于交流输电方式，主要应用于长距离大容量输电，轻型HVDC、微波输电和激光输电从属于直流输电方式，主要应用于特殊场合输电，而轻型HVDC已有较成熟的工业应用线路，且其交直流转换技术的发展可作为MTE和激光输电的技术基础，因此轻型HVDC的研究和发展具有重要的意义。     

不同脉冲宽度下微波铁氧体材料临阈射频场的测量

给出了采用平行泵激励方式,纯YIG和多种掺Gd石榴石结构微波铁氧体材料在脉冲宽度t_d分别为0.7、1.0、1.5和2.0μs时,临阈射频场h_(ct)的测量结果,通过外推计算出这些材料无限宽脉冲下的自旋波线宽ΔH_k。结果表明,微波铁氧体材料的高功率承受能力不仅与材料的自旋波线宽ΔH_k有关,还与h_(ct)外推直线的斜率及所在高功率微波信号的脉冲宽度t_d有密切的关系;在工程应用中,选择高功率微波铁氧体材料除了需考虑材料的自旋波线宽ΔH_k,还应充分了解材料在不同脉冲宽度下的临阈射频场h_(ct)。     

微波通信技术在输变电工程临时通道的应用

为了解决输变电工程建设中OPGW光纤接入新建变电站时间上无法满足二次设备联调需求的问题,针对各种临时方案的局限性,提出结合实际情况采用微波接力通信方式.通过一跳SDH微波设备与现有OPGW光纤组成混合通信链路,临时开通联调通道,满足二次继电保护、自动化装置联调时间上的要求.在多项实际工程的应用表明,微波接力通信方式可有效解决光纤进站和联调工作时间节点上的矛盾,并可结合实际情况扩大应用范围,推广应用前景广阔.     

Point-to-point microwave power transmission experiment

The Kansai Electric Power Company has succeeded in aerial microwave power transmission in cooperation with Kyoto and Kobe universities. We used a parabola antenna with a diameter of 3 m for the transmission antenna, and a square-shaped rectenna (an abbreviation of rectifying antenna) array measuring 3.2 m × 3.6 m for the receiving antenna. The distance between the transmitter and the receiver was 42 m. A received power of 0.75 kW was obtained at a transmitted power of 5 kW. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 120(1): 33–39, 1997     

微波谐振腔法测量锅炉飞灰含碳量

应用微波谐振腔法测量燃煤电厂锅炉飞灰含碳量 ,其结果与实验室化学测试结果进行比较 ,达到了较好的测量精度。该方法可用于对电厂的飞灰连续在线检测 ,具有快速、方便、准确等特点。