考虑频变特性的大型变压器绕组VFTO分布计算

在有限元软件基础上得到不同频点下变压器绕组的复电容,进而确定变压器绕组分数阶模型中的导纳参数。并将简化后的变压器绕组分数阶模型用于大型变压器绕组VFTO分布计算。     

分数阶互感及变压器模型的特性分析

目前涉及磁能耦合、电能转换等方面的分数阶特性研究较少,因此针对分数阶互感及变压器模型的特性进行了分析。首先分析了传统分数阶LC电路的阻抗特性和相位特性;沿用该分析方法,研究了分数阶互感及变压器模型的阻抗矩阵特性,分析了阻抗矩阵在不同阶数下的相位特性以及分数阶条件下特有的纯实部特性和纯虚部特性;最后推出不同阻抗特性下,阻抗频率、幅值与电感阶数的关系。从分析中可知,自感和互感的分数阶数增加了整个模型设计的自由度,更具有一般性。     

基于多导体传输线模型的变压器绕组分布参数计算

为了研究局部放电信号在变压器绕组内部的传播过程,建立了变压器线圈绕组的多导体传输线模型。以40匝单层绕组为特例,根据绕组的轴对称性,建立二维等效有限元模型。考虑绕组核心材料为空心、铝心和铁心的情况,分别采用静电场和时谐磁场模型计算变压器绕组的电容、电感、电阻分布参数。对于频变参数,选取多个频率点进行时谐场计算。在求解过程中,重点考虑了趋肤效应的影响。参数计算的结果同实测的结果基本吻合,计算方法对于研究局部放电(PD)脉冲在电力设备中的传播特性有十分重要的意义。     

单相逆变器分数阶建模及分析

目前单相逆变器的建模分析以整数阶理论为基础,未考虑电感、电容的分数阶特性,与实际系统有一定误差。针对此问题,本文首先分析了分数阶电感和分数阶电容的特性,在此基础上建立了单相全桥电压型逆变器的分数阶模型,并对比分析了整数阶模型和分数阶模型的差异。结果表明:整数阶模型与实际系统的偏差为9.38%,分数阶模型与实际系统的偏差可控制在1.56%,分数阶模型能够更准确的描述实际系统特性。     

基于分数阶联合卡尔曼滤波的磷酸铁锂电池简化阻抗谱模型参数在线估计

电池特性建模及模型参数在线估计是电动汽车电池管理系统的关键技术,以磷酸铁锂电池这一非线性系统为研究对象,以包含分数阶元件的简化电池电化学阻抗谱模型为基础,建立了该模型的状态转移方程和系统观测方程,运用分数阶联合卡尔曼滤波器(FJKF)对该模型的扩散极化电压和模型参数进行了在线估计。试验结果表明,该模型能较好地表征磷酸铁锂电池的动态特性,分数阶联合卡尔曼滤波算法在参数估计过程中能够保持很好的精度,同时该方法对多种测试工况都有较好的适用性,算法估计得到的模型参数值具有较好的稳定性。     

基于分数阶微积分变压器模型的铁磁谐振混沌系统分析

铁磁谐振是一种复杂的电力系统故障,短时间内能造成电力系统设备过电压烧毁,由于小水电的特性,其接入可造成局部电力系统的谐振现象。为了研究铁磁谐振的触发条件以及其表现,需要获取精确的模型,而分数阶微积分在此具有无可比拟的优势。通过分数阶微积分建立了分数阶铁磁谐振模型,利用混沌理论对其非线性动力学行为进行分析,利用模拟电路仿真证明了混沌的真实存在性,文中结果证明铁磁谐振线路在特定参数下会进入混沌状态,对电力系统产生巨大威胁,具有实际意义。     

基于分数阶阻抗模型的磷酸铁锂电池荷电状态估计

锂电池荷电状态(SOC)估计是电池管理系统中不可或缺的重要组成部分。锂电池传统整数阶等效电路模型未充分考虑其内部电化学反应现象,故将导致SOC估计结果偏离真实状态。文中以磷酸铁锂电池单体为研究对象,提出一种基于分数阶阻抗模型的锂电池SOC估计方法。该方法利用分数阶元件表征锂电池内部固液界面的输运现象和极化效应,基于分数阶微分理论建立状态转移方程和系统量测方程,并针对锂电池高度非线性的工作特性,利用无迹变换逼近原始状态分布,运用分数阶无迹卡尔曼滤波算法估计锂电池SOC。实验结果表明,分数阶阻抗模型能准确描述锂电池工作特性,所提算法在估计精度和跟踪速度上有一定提高。     

Boost变换器全分数阶化系统分析与控制性能研究

实际存在的系统大多具有分数阶特性,利用分数阶微积分理论对原系统进行建模能够更加准确地描述系统行为,并且用分数阶PID控制器代替整数阶PID控制器可以获得更好的系统性能。首先利用Oustaloup算法对s0.8进行5阶拟合,进而构建出5阶拟合的分数阶电感电容模型,相比10阶模型得到简化。在建立了Boost变换器的分数阶数学模型基础上,采用分数阶PID控制器形成了电压电流双闭环的Boost变换器全分数阶化系统。利用MATLAB软件对分数阶电路模型、分数阶数学模型以及全分数阶化系统进行仿真。研究结果表明,分数阶模型可以更准确地描述Boost变换器特性,分数阶PID控制的全分数阶化系统具有良好的稳态和动态性能。     

基于分数阶理论的锂离子电池高频等效电路模型

在有电池参与供电的能源系统中通常使用电力电子设备来控制电池和负载或激励之间的能量流动,这就使得电池处于高频应力状态.该文针对锂离子电池电化学阻抗谱(EIS)高频部分实部增长的现象,基于分数阶理论选择三种拟合结果较好的等效电路模型FOM1、FOM2和FOM3.在1kHz、2kHz、4kHz和10kHz频率下对电池进行纹波...     

基于分数阶微积分理论的线路模型建模方法

目前传输线路普遍采用传统的均匀输电线路和?型精确等效线路模型,一级?型等效电路只可用来代替不超过300km长的线路,所以长度更大的线路要采用级联多个?型电路的办法实现近似等价,这样就会有更大的误差。针对此问题,本文提出用分数阶微积分理论建立传输线路模型。对带有负载为匹配阻抗大小的线路进行推导,得到线路模型的传递函数,并通过传递函数得到线路的频率响应,给出了验证模型频率响应的仿真结果,根据仿真结果得出推导的分数阶传输线路模型能够对分布参数传输线路进行建模,能够准确地描述传输线路的分布特性。用此模型进行线路参数估计精度高且稳定,表明了此建模方法的优越性。     

一种简化的油浸式变压器绕组热点温度计算模型

本文中作者对油浸式变压器内部传热实际结构进行细化,提出了一种简化的绕组热点温度计算模型,通过对顶层油温计算值与实测值的对比,验证了模型的有效性和可行性。     

油浸式变压器的简化热路模型

定义了损耗值和热阻值,建立了一个简化的热路模型,利用该模型,构建了变压器顶层、底层油温模型,并在这两种油温模型基础上,建立了绕组热点温度模型,并用模型进行了对比计算。     

基于多导体传输线模型的局部放电信号沿变压器绕组传播特性研究

建立了变压器绕组的多导体传输线模型,总结了参数求解的简化方法.     

基于多导体传输线模型的变压器绕组电压分布求解

建立了变压器绕组的多导体传输线模型,分析了变压器绕组的电压分布规律。     

一台超高压变压器绕组介损超标的分析及处理

本文中作者在一台超高压变压器绝缘试验后,对低压绕组对地介质损耗超标的问题进行了分析,找出了问题的原因,提出了降低介质损耗的措施。     

油浸式变压器层式绕组温度场研究

建立了油浸式变压器层式绕组温度场的数学模型,对油浸式变压器层式绕组温度场的分布情况进行了计算。     

变压器绕组等效模型参数的频域辨识

利用变压器绕组的频率响应,在频域中借助最小二乘法中的Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗｔｏｎ辨识方法,可以方便、快速地辨识变压器等效模型的参数。并借助一台模型变压器进行了验证,误差很小。     

考虑频变参数的高压直流输电线路距离保护

提出了一种基于频变参数模型的高压直流输电线路距离保护方法。该方法的主要原理是将线路的频变参数特性用补偿矩阵表征,从而将频变参数模型传输矩阵分解为理想分布参数模型传输矩阵与补偿矩阵的级联,并在实际应用中将该补偿矩阵用有限冲激响应（FIR）滤波器实现。在此基础上,用保护安装处的电压电流准确地计算保护整定点处的电压电流;然后,以整定点为观测点,通过解时域微分方程求得故障距离。所述算法提高了直流线路末端故障的测距精度,容易在时域实现且动作快速,显著改善了高压直流输电线路距离保护的动作性能。     

油浸式电力变压器动态热路改进模型

油浸式电力变压器绕组的热点温度是指导变压器负载运行方式和影响变压器绝缘寿命的重要参数,准确计算绕组热点温度具有重要意义。在分析运行变压器散热过程的基础上,考虑油箱外壁与周围环境的热量传递,利用传热学原理和热电类比方法,定义非线性热阻和集总热容,并考虑油粘度随温度的变化,建立电力变压器动态等效热路的改进计算模型。将模型的计算结果与实验室自然油循环自然空气（oil natural-airnatural,ONAN）冷却方式下100kVA／5kV油浸式温升试验变压器实测数据和IEEEStdC57．91推荐方法计算值进行对比,比较结果表明：通过改进模型计算的变压器顶层油温和绕组热点温度具有较高的精度。