喷射气流灭弧条件下输电线路雷击跳闸率计算方法

喷射气流灭弧防雷间隙是一种以抑制绝缘建弧为目标的主动灭弧防雷方式。为了计算喷射气流灭弧条件下输电线路的雷击跳闸率,首先通过实验统计及概率分析确定了喷射气流灭弧条件下近似理想的建弧系数(约为0.02)以及建弧率计算式,然后基于规程法建立了相应的雷击跳闸率计算模型,最后选取了典型35 k V线路进行算例验证。理论计算表明线路在平原和山区的年平均雷击跳闸率能够分别下降到0.380 8次/(100km?a)和0.384 2次/(100km?a),下降比例分别为95.53%和96.06%。在实际运行中上述两者能够分别下降到0.530 3次/(100km?a)和0.564 1次/(100km?a),下降比例分别为93.78%和94.21%。以上两方面的分析结果基本一致,初步验证了理论计算方法的有效性以及喷射气流灭弧防雷间隙的运行效果。     

二维对称结构纳秒脉冲介质阻挡放电数值模拟

为具体分析放电过程中电场强度、电子密度、平均电子能量及鞘层的变化规律,通过简化化学反应动力学模型以及采用全时域漂移-扩散模型方程,对N2-O2混合气体的二维平行电极纳秒脉冲介质阻挡等离子体放电的发展演化过程进行数值模拟。计算结果发现:放电从电极处开始发展形成约化场强约为5×10-19 V?m2的强电场,高电压电极附近形成0.2 mm的鞘层区域,鞘层边缘存在数密度为1.6×1019 m-3的薄电子层,且其边缘分层结构与低气压辉光放电鞘层分层结构一致;电子沉积在介质表面,等离子体从强电场中获得的能量使得其在脉冲结束后的余辉过程中继续维持,进而有效地将能量耦合给等离子体。数值模拟结果表明,提出的简化化学反应动力学模型能够有效地模拟复杂的介质阻挡纳秒脉冲放电的物理过程及其各个物理参数的变化规律。     

Boost+变压器串/并联型LLC级联变换器研究

为满足高压,宽输入、输出低压,大电流、高功率密度直流模块电源的技术要求,设计了一种Boost+变压器串/并联型LLC级联高频直流变换器。该级联变换器的前级Boost闭环工作,实现输出稳压;后级LLC工作在定频、开环方式,实现电气隔离与降压。对该级联变换器的工作原理进行了分析;同时,对前级Boost电路参数和后级LLC谐振参数进行了优化设计。最后,实验验证了该级联变换器理论分析的正确性与可行性。     

一种新型大功率无损缓冲Buck变换器的研究

提出了一种优化的高速电机驱动电路。在传统的三相逆变电路前端加入多路交错并联的无损缓冲Buck变换器,实现了开关管的零电流开通(ZCS)、零电压关断(ZVS),从而解决了高开关频率下的损耗问题,提高了系统的效率及可靠性。同时多路无损缓冲电路共用一个二极管和电感,可有效减小变换器体积,提高功率密度。详细分析了该变换器的原理,并通过实验验证了分析和设计的正确性和可行性。     

调容铁心串联电抗器的原理与性能分析

针对传统的电容器无功补偿装置存在补偿容量不灵活的缺点,提出解决问题的方法是采用调容串联电抗器以实现分级补偿。通过分析电容器无功补偿装置对串联电抗器的参数要求,对调容铁心串联电抗器的工作原理及设计要点作了介绍;对无功补偿方案进行对比,说明采用调容铁心串联电抗器后收到的有益效果。     

500kV有载和无载调压变压器并列运行问题的探讨

2012年广州电网一座500 kV变电站由于其有载调压主变压器W相故障被迫退运,为保证对用户的安全可靠供电,拟采用现有一组无载调压主变压器替换故障变压器。根据变电站变压器技术参数,对余下正常的一台有载调压主变压器与拟采用的无载调压主变压器并列运行问题进行分析,给出了不同参数、型式的2台变压器并列运行的条件和最终推荐运行的匹配档位;对两种不同档位组合下2台变压器的负荷分配进行计算,结果表明2台变压器并列运行是可行的。     

多逆变器并联下的输出阻抗分析和改进下垂控制策略研究

在分析低压微电网多逆变器并联基本原理的基础上,引入虚拟复阻抗,并给出一种改进的下垂控制策略。通过设计虚拟复阻抗参数值,使逆变器等效输出阻抗在工频处呈阻性,提高逆变器并联的均流效果。采用电容电压和电容电流双环控制,首先通过研究虚拟复阻抗中参数选择对于抑制环流的影响,进而确定基本的参数大小。其次,通过对比输出阻抗幅频特性,具体分析在不同参数情况下对逆变器输出阻抗特性的影响。再通过理论详细分析和计算,给出一种改进的下垂控制方法,并与虚拟复阻抗结合。最后,搭建仿真模型,选取上述经过理论研究的参数值,仿真验证分析虚拟复阻抗中参数对输出电压的影响以及改进下垂控制的可行性,证实所提方法的有效性和正确性。     

基于虚拟阻抗的三相逆变器并联系统研究

在三相逆变器并联系统中,一般采用PQ下垂控制。传统的PQ下垂控制是基于理想模型,每个逆变模块的参数完全一致。然而在实际的逆变器并联系统中,各个逆变模块的电路参数往往无法完全一致,致使模块之间出现环流。为解决该问题,将虚拟阻抗的概念应用于三相逆变器并联系统控制。研究表明,采用虚拟阻抗可以有效解决逆变器并联系统中各个模块之间因为组件和电路参数差异而产生的影响,减小系统环流和改善系统均流。通过仿真和实验对所提方法进行了验证。     

Trajectory modeling of gas–liquid flow in microchannels with stochastic differential equation and optical measurement

The numbering‐up of microchannel reactors definitely faces great challenge in uniformly distributing fluid flow in every channel, especially for multiphase systems. A model of stochastic differential equations (SDEs) is proposed based on the experimental data recorded by a long‐term optical measurement to well quantify the stochastic trajectories of gas bubbles and liquid slugs in parallel microchannels interconnected with two dichotomic distributors. The expectation and variance of each subflow rate are derived explicitly from the SDEs associated with the Fokker–Planck equation and solved numerically. A bifurcation in the trajectory is found using the original model, then a modification on interactions of feedback and crosstalk is introduced, the evolutions of subflow rates calculated by the modified model match well with experimental results. The established methodology is helpful for characterizing the flow uniformity and numbering‐up the microchannel reactors of multiphase system. © 2015 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 61: 4028–4034, 2015     

DCM模式下交错并联磁集成双向DC/DC变换器的稳态性能分析

针对目前交错并联磁集成双向DC/DC变换器工作在DCM模态下的分析不全面这一研究现状,以两相电感进行耦合的两相交错并联磁集成Buck/Boost双向DC/DC变换器为例,在轻载时关断MOS管,利用MOS管的体二极管具有单向导电的特性,避免电感电流出现负值,从而降低变换器的能量损耗,提高变换器的效率。首先深入分析了运行在Buck状态下的双向DC/DC变换器的DCM模态的稳态性能。其次,分析了变换器的工作状况转换条件,求出各模态转换的临界负载电流。并通过引入的变比与其他参数之间的关系具体分析变换器在各种工作情况(CCM/DCM)下每相相电流的变化规律,同时找出变换器的总输出电流的变化规律。最后,通过仿真和实验的具体数据验证理论分析的可靠性。