模块化多电平换流器不对称桥臂的环流稳态分析

在模块化多电平换流器(MMC)上下桥臂的电阻、电感不对称情况下,其桥臂环流的主要成分不再仅包括直流量和2次分量,因此有必要对此时的MMC桥臂环流进行定量研究。通过悬浮电容电压的变化规律,从时域角度构建描述环流特征的二阶微分方程。在稳态情况下忽略微分方程的通解,通过近似处理方法求得微分方程的特解,该特解可以有效地描述环流的稳态特性,即此时环流的主要成分为直流分量、1次分量和2次分量,还给出了此时环流的稳态表达式。通过MATLAB/Simulink平台搭建了仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性和有效性。     

超临界氢气在弯管中的流动换热计算

为探究超临界氢气流经喷管喉部时的流动换热特性,通过ANSYS FLUENT软件模拟超临界氢气在180°弯管中的流动换热现象,得到了氢气在弯管中的流场分布以及不同位置处的壁面温度分布。研究发现:由于离心力作用,管内氢气流动在弯管段向外侧径向偏移,产生了垂直于主流方向的二次流现象,使得内侧氢气流速低于外侧;由于弯管段的流量分布不均,导致弯管外侧换热得到强化,内侧则出现传热恶化现象。在本文研究工况下,弯管段出口附近的内侧壁面区域,壁面温度达到最高,传热恶化最为显著。      

基于MMC的光伏并网发电系统控制策略研究

传统的二、三电平变换器无法满足高电压、大容量光伏发电系统的要求,因此提出一种基于模块化多电平拓扑(MMC)的光伏发电系统。在此系统中,光伏阵列通过Boost电路后集成于MMC的各个子模块中,这样将有效地降低了开关管的电流应力和电压应力,并且增加了系统的电压和容量。针对系统的控制策略进行研究,通过改变子模块Boost电路中开关管的占空比来稳定子模块电容电压,并网系统的MPPT控制和并网控制则通过逆变电路来实现。此外,提出了该系统的保护控制策略。最后,搭建基于MMC光伏并网发电系统的仿真模型和实验样机,仿真和实验结果有效地证明了控制策略的正确性。     

基于模块化多电平变换器的电流滞环跟踪型并网控制策略

基于电流滞环型双闭环并网控制策略运用于模块化多电平变换器(MMC),实时监测电网电压、并网电流与给定电流误差,从而决定其网侧输出电压,使得并网电流快速、高效地跟踪给定电流;同时对并网电流脉动频率、开关频率做了详细分析,证明了该策略优越性。建立虚拟子模块,在此基础上根据子模块电容电压大小排序和桥臂电流方向,不断改变虚拟子模块与实际子模块驱动信号的循环映射关系,达到子模块电容电压动态平衡的目的。该控制方法适用于任意单元级联和任意电平数。设计了一台五电平MMC的实验样机对上述控制方法进行了实验验证。     

空间核反应堆电源需求分析研究

空间电源技术是开展空间探测的核心技术之一,空间核反应堆电源具有能量密度大、功率覆盖范围广、受太空环境影响小等特点,是未来空间电源的理想选择。本文从空间任务适用对象、系统比质量两方面对现有空间电源进行对比,阐述了空间核反应堆电源在未来空间活动的可能应用场合。基于对未来民用与军用空间任务的调研,归纳了空间核反应堆电源的功率需求。针对不同功率量级,对比分析了公开发表的不同空间核反应堆电源技术方案,给出了不同功率量级相对优化的技术路线选择。本研究可为空间核反应堆电源研究设计提供参考。     

百千瓦级空间核反应堆屏蔽优化研究

屏蔽体尺寸和重量对空间核反应堆和核动力航天器性能有着重要影响,因而屏蔽设计优化是空间核动力系统设计的关键。本文以JIMO项目反应堆为对象,在铍-碳化硼-钨-氢化锂分层组合屏蔽方案的基础上,考虑到辐照剂量的径向分布,采用蒙特卡罗方法计算了负载处辐照剂量和氢化锂中子剂量,分析了屏蔽设计原理,并提出了分步优化方法以实现屏蔽优化。根据结果分析,调整了铍和碳化硼的厚度比例、钨半径及布置位置,获得了优化的屏蔽方案,在满足屏蔽要求的基础上质量减少了98.41 kg。提出的屏蔽方案及设计流程可为空间核电源屏蔽设计优化提供参考。     

分散式储能MMC综合控制策略研究

分散式储能多电平变换器（MMC）是一种基于MMC的衍生结构,它将蓄电池储能单元集成于每个子模块中,这样可以实现储能单元的模块化、分散化。同时,分散式储能MMC还具有诸多优势,比如高电压、大容量、低总谐波失真、高容错能力。这些优势使得这种拓扑适用于大容量储能、电机驱动、新能源并网等。分析了分散式储能MMC的工作原理,在此基础上提出了剩余电量控制、能量管理机制、电池储能电路充放电控制,实现了变换器的综合协调控制。搭建了基于Matlab/Simulink的仿真平台和硬件实验平台,仿真和实验结果验证了上述控制策略的优越性和正确性。     

基于历史故障信息的配电网设备故障概率建模

以架空裸导线和110 kV/10 kV油浸式变压器这2类10 kV配电网的主要设备为研究对象,结合实际历史故障记录信息对2类设备的故障进行机理分析,确定故障成因,并分析各主要因素对设备故障的影响。研究表明,架空裸导线的故障主要与运行年限、负载率、环境温度、风速、降雨、雷击、鸟害和外部异物有关,110 kV/10 kV油浸式变压器的故障主要与运行年限、负载率、环境温度、降雨、鸟害及用户因素有关。基于威布尔分布对设备老化失效进行拟合,基于泊松回归模型对导线过电压、空气间隙放电及过电流故障和变压器过电流故障进行拟合。基于设备故障因素间的耦合关系分析,建立设备故障概率模型。以某实际配网历史故障数据为例对所提方法进行验证,结果表明拟合故障概率能够反映真实故障概率的趋势,且误差较小。     

EMC天线的低不确定度校准

在进行电子设备的电磁兼容辐射骚扰测量时,所用天线的精确校准是必不可少的.给出几种9 kHz到18 GHz的天线校准方法.这些方法主要包括以三天线法为基础的自由空间天线系数的测量方法及相关场地检测法.天线包括偶极子天线和相似天线及1 GHz以上的方向性天线.场地包括开阔场地和全电波暗室.天线校准方法也包括一个环形天线的磁天线系数校准的扫频方法及相关场地检测法.     

一种70W恒功率金卤灯电子镇流器

介绍了一种基于单片机控制的三级式恒功率金卤灯电子镇流器,详细分析了其拓扑结构的各级电路构成,设计了单片机控制电路及软件流程。并依此研制了70W金卤灯电子镇流器的样品,测试结果显示这种镇流器性能良好,达到了设计指标要求。