同步发电机转子电磁暂态的准确表达

同步发电机电磁暂态建模是电网稳定分析和控制的基础。现有文献基于初值定理或超导体概念推导暂态/次暂态电抗/电势,人为假设过强、不能证明表达方式唯一。转子电磁暂态推导过程复杂、存在多种形式。本文基于定转子回路电压/磁链方程,通过矩阵变换,严格证明暂态/次暂态电感/电势表达形式唯一。提出基于内电势的转子电磁暂态准确表达。发现现有转子电磁暂态近似表达的时间常数存在误差。研究成果有助于对同步电机模型的理解和应用。     

电力系统机电暂态和电磁暂态混合仿真技术的研究

电力系统发展迅猛,这给仿真技术的应用提出了更高的要求,单一使用电磁暂态仿真或机电暂态仿真难以满足大规模互联系统分析的要求,在这样的背景下,混合仿真技术应运而生,其结合了机电暂态仿真和电磁暂态仿真的优点,对于促进电力系统给的进一步发展有着积极的意义.基于以上,本文从电力系统机电暂态和电磁暂态混合仿真技术概述入手,分析了采用混合仿真技术的必要性和其技术原理,之后着重探讨了混合仿真的关键技术,旨在进一步促进混合仿真技术的发展和应用.     

基于PSCAD的锁相环参数设计及仿真教学

锁相环原理及参数设计涉及到电路、数学和自动控制等学科,比较抽象,学生理解起来较困难。本文介绍了课堂理论教学与仿真演示、仿真实验操作及习题、检查实验报告和习题情况的仿真教学方法,以及基于理论分析归纳的参数设计原则,再在PSCAD/EMTDC暂态仿真软件中搭建锁相环模型,并进行仿真验证。教学实践表明,该仿真教学方法有助于学生更好地掌握锁相环工作原理及其参数设计方法,能有效提高教学质量。     

基于C++的配电网故障暂态计算程序开发

针对现有电力系统仿真计算软件如PSCAD等不能满足用户自主开发的需求,文章通过分析电磁暂态计算理论的离散化方法,建立了配电网电源、断路器、变压器、输电线路、接地开关等主要元件的离散数学模型,开发了配电网故障暂态计算程序。通过典型配电网络故障的仿真验证,结果表明所开发的暂态计算程序具有较高的精度,能很好地满足配电网故障多样化测试数据的需求。     

串联补偿系统EMTDC建模研究

本文重点论述应用电磁暂态仿真软件EMTDC进行串联补偿系统仿真,包括串联补偿系统主回路的建立、暂态特性的建模、典型故障工况的选择等研究过程,通过串联补偿系统电磁暂态仿真分析和研究,确定串联补偿系统各主要组成设备的性能参数。     

仿真型测试架的研制与开发

本文论述了高压真空断路器仿真型测试架的研制过程极其结构和特点。高压真空断路器仿真型测试架一改原有断路器在测试架上上压式结构形式,完全模拟断路器在开关柜中的实际安装使用中的结构形式。使断路器的测试参数真实、可靠,使用方便、稳固、高效,更具实用性。     

真空断路器中线圈的使用

在真空断路器的分、合闸过程中，外围的指令是通过线圈的动作来完成断路器的分闸、合闸。所以线圈的设计、制造水平直接影响着断路器的性能指标和断路器的可靠工作。可以认为线圈是电磁系统的核心部分。同时也是断路器整机中的薄弱环节。因此有必要对线圈的常见问题及检测方法作以研究。     

基于HLS实现的小步长电磁暂态仿真系统

为了维护电力系统的正常运行,需要用到电网仿真技术对电网中的节点进行实时监测。软件仿真灵活性高但仿真步长较大,达不到实时性要求;基于FPGA(Field Programmable Gate Array)实现的硬件仿真系统,其仿真步长小但灵活性差,开发效率低。由此提出一种基于HLS(High-Level Synthesis)实现的电磁暂态仿真系统,既兼顾了软件仿真的灵活性,又能在FPGA上实现小步长仿真,且相对于目前大部分FPGA电磁暂态仿真系统,性能提升约30%,开发周期显著降低,二次开发效率明显提高。     

断路器维护运行过程中检查和调整

真空断路器安装前，应仔细阅读产品说明书。通常，真空断路器在出厂前已完成了全部出厂试验检查，安装时一般不需要拆卸和调整。在按照产品安装使用说明书规定逐项检查时，首先应注意检查有无螺丝松动，若有松动应拧紧。按照说明书规定安装完毕后，再检查灭弧室有无碰伤，并清除表面污垢，必要的话，应在各转动部位涂上润滑剂，然后再开始试验。无论真空断路器配用的是弹簧操动机构还是电磁操动机构，首先均应手动分、合闸3到5次，如未发现异常现象，才可进行通电操作。同时还要检查真空断路器的触头开距、接触行程、合闸弹跳、三相同期性、分合闸速度、回路电阻等主要参数。其中某些参数有可能因运输过程中的震动、安装中的不慎而造成变化，因此必须对变化的参数进行调整，调整的方法应按真空断路器安装使用说明书的规定进行。     

高压馈线二次回路仿真装置的设计及演示

变电站高压馈线二次回路是电力系统及其自动化专业学生所应掌握的重点内容，但目前各高校使用的实验装置结构复杂，不利于学生理解掌握。笔者研制了一套用于电气专业实习教学的高压馈线二次回路仿真综合实验装置。该装置原理简单、操作方便，易于理解，可以实现断路器的分合操作、电流保护动作断路器跳闸及重合闸装置动作等多项实验。经过在相关实...     

基于PSCAD的逆变电路仿真

逆变电路的工作过程伴有电磁暂态过程,波形复杂且不便实际测量。利用电磁暂态分析软件PSCAD,建立了（PWM）控制方式的并联谐振型逆变电路的仿真模型,在此基础上进行了电路仿真和分析,仿真波形能准确地反映逆变电路的电磁暂态过程,证实了PSCAD软件在电力系统仿真领域比其他仿真软件更具优势。     

场与路理论在信息电子课程中的教学实践

＂信息电子技术中的场与波＂课程涉及微波技术、光波技术学等部分,是电子类本科生电磁场系列课程的基础。基于基尔霍夫路理论（路理论）与基于麦克斯韦方程组的电磁场理论（场理论）作为微波与光波的共同基础,首次在本课程中进行了系统学习与对比。我们结合计算机辅助教学,让学生加深了对电磁场的理解,从整体上理解微波、光波的相关电磁场知识。     

基于辐射电磁波监测技术的断路器开断性能研究

断路器在开断电流时,当触头两端的电压高于触头间灭弧介质的击穿电压时,动静触头将发生击穿,产生开关电弧,并激发空间高频的电磁波向外辐射。向空间辐射的高频电磁波信号与灭弧气体特性、机械特性及绝缘结构等多种因素相关,反映着断路器的开断能力。本文仿真计算了断路器辐射电磁波的过程,建立试验研究平台,测量对比了全新触头和退役触头开断过程中辐射电磁波的波形,开展了基于辐射电磁波监测技术的高压断路器开断性能研究。研究结果表明:随着触头表面烧蚀程度的增加,断路器开断性能下降,更容易发生电弧重燃,燃弧时间相对于全新触头会有明显的增加,同时对外辐射电磁波的持续也增多,辐射电磁波的持续时间可以作为判定断路器开断性能的判据。本文的研究内容为辐射电磁波监测技术在断路器开断性能的评估提供了技术参考与依据。     

基于单片机的断路器智能控制研究与设计

开发了一种以单片机MSP430F449为核心的低压断路器智能控制单元.通过软硬件设计实现了断路器的基本保护功能和附加功能,采用MODBUS总线技术实现控制信息的远程传输,并提出了抗干扰措施.实验结果表明,所设计控制器不仅实时性好和电磁兼容性强,而且体积小、成本低和易于实现.     

基于PSCAD的高压断路器仿真模型

断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备,但现有的断路器模型大多只能简单表现断路器的分合状态改变,故建立基于动态电弧的断路器模型。首先分析所选电弧模型,得到所需参数,再在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建断路器仿真模型,在MATLAB中针对电弧模型进行算法编程,并利用PSCAD中特殊接口调用MATLAB程序得到断路器开断故障全过程。通过仿真研究与比较,断路器切断故障时的电压电流与理论分析基本一致,验证了断路器模型的正确性,表明设计模型具有一定的参考性。     

基于高频雷达的匹配电路实验设计

阻抗匹配电路的设计是射频实验教学中重要的组成部分。本文以高频地波雷达接收机中匹配电路的设计为原型,设计了一个阻抗匹配的教学实验。该实验要求学生根据项目实际应用需求,针对雷达接收机中具体匹配要求,以ADS仿真软件为设计平台,来完成接收机中滤波器与放大器间的匹配电路的设计。该实验项目将理论分析、电磁仿真与工程应用紧密结合,增强学生对阻抗匹配的原理及其在工程中的具体应用的理解,同时增强学生解决实际工程问题的能力。     

PWS在“电气工程基础”课程教学中的应用

POWER WORLD SIMULATOR(PWS)是一个面向对象的电力系统大型可视化分析和计算程序,其设计特点是用户界面友好、可视化,交互性能强.本文介绍了PWS软件包的功能与实际应用;并基于一个设计题目--断路器选型,阐述了PWS在<电气工程基础>教学中的应用.设计过程包括潮流计算、短路电流计算,断路器选型等.通过设计实例表明PWS强大的计算功能、图形和动画演示的广泛使用,有利于帮助学生理解基本概念;加深对系统特性、运行的认识,对教学有积极的促进作用.     

基于Multisim的4种典型功放电路仿真研究

为了准确直观的理解4种典型功率放大电路的电路特性,文中研究了基于Multisim的功率放大电路的仿真测试。首先介绍了Multisim软件常用的分析方法。其次通过Multisim平台建立了4种功放电路的仿真模型,对其进行了瞬态分析和傅里叶分析。仿真结果表明,在基本型功放电路前端串接运算放大器可以提高电路稳定性,减小电路的交越失真。     

纳秒级电磁脉冲发生器的研制与相关寄生参数研究

为研究瞬态电磁脉冲故障注入对集成电路芯片的影响及其故障机理,基于Marx发生器原理和MOSFET开关特性,研制了一个全固态纳秒级电磁脉冲发生器.基于提出的HSPICE软件仿真等效模型,分析了发生器电路主要寄生参数对MOSFET开关特性的影响,并建立了相应的数学模型,为电磁脉冲发生器的研制提供了设计指南.实验结果表明:建立的数学模型精度为96.7%;基于二级Marx电路的电磁脉冲发生器可产生幅值可调（0~100 V）、脉宽可变（200~2 070 ns）、最快下降沿为32 ns的脉冲信号;在电磁探头下方5 mm处的测试线圈上可测得1 600 mV的感应电动势,并可利用该感应电动势来对芯片引入故障.