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基于CPS-SPWM级联型DSTATCOM直流侧稳态分析及电容容量设计 被引量:4
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作者 许胜 赵剑锋 唐国庆 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期48-53,共6页
基于四象限双H桥变流器级联型的主电路结构以及CPS-SPWM的调制策略,在建立SPWM-H桥变流器数学模型的基础上,详细分析了对应于三相不对称畸变补偿电流分量(无功、负序及谐波电流)时DSTATCOM各级联功率单元H桥逆变器直流侧电流变化规律,... 基于四象限双H桥变流器级联型的主电路结构以及CPS-SPWM的调制策略,在建立SPWM-H桥变流器数学模型的基础上,详细分析了对应于三相不对称畸变补偿电流分量(无功、负序及谐波电流)时DSTATCOM各级联功率单元H桥逆变器直流侧电流变化规律,以及基于单位功率因数的H桥整流器直流侧电流变化规律,并据此建立了功率单元直流侧各电流数学模型。结论显示,稳态条件下,直流整流侧电流包含2次交流分量和直流分量ir-dc,而直流逆变侧电流不仅包含与无功和负序补偿电流分量对应的2次交流分量,以及等于i-rdc对应于整流器与逆变器之间有功功率传递的直流分量,还包含与谐波补偿分量对应的4,6,…偶次交流分量。最后,根据所建立的直流侧电容电压、电流数学模型,结合电容电压控制的稳态和动态性能指标要求,给出了直流电容容量的设计方法。仿真结果表明,基于该主电路拓扑及电容参数设计方法的DSTATCOM,其直流电压稳定、均衡控制简单可靠、动态响应速度快,对非线性、不平衡冲击性负荷的补偿效果较好。 展开更多
关键词 DSTATCOM CPS—SPWM 直流侧数学模型 电容设计 稳态
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三相级联H桥型电力电子变压器电容值设计方法 被引量:11
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作者 王哲 李耀华 +5 位作者 李子欣 赵聪 高范强 张航 王平 张宸宇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期219-224,共6页
针对三相级联H桥型电力电子变压器(PET),分析了输入侧瞬时功率波动特性,建立了其直流侧电容电压及中间级高频变压器原、副边电流的时域解析模型,并基于该模型提出一种PET电容值设计方法。基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建三相级联H桥型... 针对三相级联H桥型电力电子变压器(PET),分析了输入侧瞬时功率波动特性,建立了其直流侧电容电压及中间级高频变压器原、副边电流的时域解析模型,并基于该模型提出一种PET电容值设计方法。基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建三相级联H桥型PET仿真模型,并在功率模块测试平台进行实验验证。仿真及实验结果表明该解析模型可以准确地描述电容电压及变压器高频电流的波动特性,进而为主电路参数设计与控制系统设计提供研究基础。 展开更多
关键词 级联H桥 电力电子变压器 瞬时功率波动特性 时域解析模型 电容设计方法
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模块化多电平变流器子模块电容的设计方法 被引量:14
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作者 郭高朋 胡学浩 +1 位作者 温家良 吴广禄 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第30期5329-5334,共6页
研究模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)中桥臂的功率特性,并求得桥臂的瞬时功率解析表达式和MMC稳态运行时流过桥臂电流的直流分量。通过研究桥臂的等效充放电电路,求出充放电电流的解析表达式,并据此导出电容电压... 研究模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)中桥臂的功率特性,并求得桥臂的瞬时功率解析表达式和MMC稳态运行时流过桥臂电流的直流分量。通过研究桥臂的等效充放电电路,求出充放电电流的解析表达式,并据此导出电容电压波动分量的解析表达式。根据电容电压波动分量的表达式,画出电容电压波动分量的幅值与调制比和功率因数角的关系曲线,并分析波动分量的来源及特性,求取波动分量的幅值与调制比和功率因数角的解析表达式,进而提出电容大小的设计方法。通过算例验证了电容电压波动分量的表达式和电容设计方法的正确性。 展开更多
关键词 模块化多电平变流器 高压直流输电 电容参数设计 等效电路
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混合级联多电平换流器型静止同步补偿器的优化设计 被引量:7
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作者 杜翼 江道灼 +3 位作者 林志勇 尹瑞 王玉芬 梁一桥 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期88-94,共7页
研究了混合级联多电平换流器型静止同步补偿器(HCMC-STATCOM)。对两电平换流器的直流电压和整形电路的模块个数进行了优化设计;对两电平换流器和整形电路的直流电容纹波电压进行了数学建模,为电容参数设计提供了理论基础;对HCMC-STATCO... 研究了混合级联多电平换流器型静止同步补偿器(HCMC-STATCOM)。对两电平换流器的直流电压和整形电路的模块个数进行了优化设计;对两电平换流器和整形电路的直流电容纹波电压进行了数学建模,为电容参数设计提供了理论基础;对HCMC-STATCOM与链式静止同步补偿器进行了对比研究,结果表明HCMC-STATCOM能够有效减少H桥的模块数目,同时能够显著减少储能电容的容量,有利于减少装置的成本及其占地面积。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了35kV/±100Mvar的HCMC-STATCOM仿真模型,仿真结果表明了HCMC-STATCOM拓扑结构的可行性和理论分析的正确性。 展开更多
关键词 混合级联多电平换流器 静止同步补偿器 拓扑结构 参数优化 电容设计 建模 仿真
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考虑非线性特性的剩余电流互感器建模及其输出调理电路参数设计 被引量:15
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作者 李奎 解晨雨 +3 位作者 牛峰 徐子健 王超然 武一 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期3815-3825,共11页
随着漏电断路器应用场景的不断扩展,用电设备故障时产生的剩余电流呈现非正弦特征,直接影响漏电断路器的动作特性。该文针对电磁式漏电断路器中的剩余电流互感器(residual current transformer,RCT)及其信号调理电路开展了研究。首先,... 随着漏电断路器应用场景的不断扩展,用电设备故障时产生的剩余电流呈现非正弦特征,直接影响漏电断路器的动作特性。该文针对电磁式漏电断路器中的剩余电流互感器(residual current transformer,RCT)及其信号调理电路开展了研究。首先,分析剩余电流互感器的工作特点,建立考虑铁心饱和特性和磁滞效应的RCT仿真模型,可精确仿真RCT在各种工况下的传输特性,并能对非正弦大电流下的传输特性进行仿真;其次,对RCT输出信号调理电路进行研究,提出基于并联谐振原理的补偿电容参数设计方法,并分析补偿电容的容差特性对输出电压的影响,在谐振条件下RCT输出特性受外界因素影响最小。最后,通过仿真与实验测试结果对比,验证RCT传输特性仿真模型及补偿电容对输出电压的影响。 展开更多
关键词 剩余电流互感器仿真模型 铁心饱和特性 磁滞效应 非正弦剩余电流 补偿电容设计
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基于不同心体设计方法的±800 kV对接式直流穿墙套管电场分布规律研究 被引量:10
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作者 邓军 王青于 +3 位作者 彭宗仁 刘鹏 靳守锋 田汇冬 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期8-14,共7页
环氧树脂浸渍干式对接结构穿墙套管内绝缘由两个换流变干式套管电容芯体尾部对接而成,复合绝缘外套与电容芯体之间充SF6气体。电容套管的内绝缘即电容芯子为电气设计计算的关键部件,目前对电容式套管的主绝缘设计大多采用等电容和等裕... 环氧树脂浸渍干式对接结构穿墙套管内绝缘由两个换流变干式套管电容芯体尾部对接而成,复合绝缘外套与电容芯体之间充SF6气体。电容套管的内绝缘即电容芯子为电气设计计算的关键部件,目前对电容式套管的主绝缘设计大多采用等电容和等裕度设计方法,两种芯子设计方法下对对接式直流穿墙套管的电场分布有不同的影响,因此讨论基于解析式的电容式套管内绝缘等电容和等裕度设计方法,仿真计算对接式直流穿墙套管不同芯子设计方法下的电场分布,得出对接式直流穿墙套管在不同芯子设计方法下的电场分布规律,发现等裕度设计方法局部放电起始电压比等电容法提高了,这对保障对接式直流穿墙套管的安全稳定运行具有重要意义。 展开更多
关键词 环氧树脂 对接式直流穿墙套管 电容设计方法 等裕度设计方法 电场分布规律
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新型多电平VSC子模块电容参数与均压策略 被引量:183
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作者 丁冠军 丁明 +1 位作者 汤广福 贺之渊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第30期1-6,共6页
通过深入分析一种新型电压源换流器(voltage source converter,VSC),即模块化多电平VSC的本质工作机制,从换流器桥臂功率脉动与能量脉动角度,结合子模块电压纹波系数,对其子模块电容参数进行合理设计;并针对其关键的各子模块电容电压均... 通过深入分析一种新型电压源换流器(voltage source converter,VSC),即模块化多电平VSC的本质工作机制,从换流器桥臂功率脉动与能量脉动角度,结合子模块电压纹波系数,对其子模块电容参数进行合理设计;并针对其关键的各子模块电容电压均衡问题,提出一种切实、可行的均压策略,有效确保了各子模块电容电压处在相同的等级范围,各功率半导体器件承受相同的应力;同时也给出一种简单且有效的子模块电容预充电策略,与传统通过交流系统为电容充电方式所不同的是,此预充电策略控制灵活,无需采用抑制冲击电流的限流电阻,并且可以使VSC具有一定的"黑启动"能力。通过仿真较好地验证了上述各种策略。 展开更多
关键词 模块化多电平电压源换流器 高压直流输电 子模块 电容参数设计 电容均压 预充电
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碳基复合纳米纤维的制备、表征及电容预测模型
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作者 高大伟 王清清 +1 位作者 王欣 魏取福 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期161-164,共4页
以DMF为溶剂,利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮/醋酸铜(PAN/PVP/Cu(OAc)2)复合纳米纤维,并借助于Design Expert软件采用Box-Behnken试验设计法及响应面法分析了不同组分的PAN/PVP/Cu(OAc)2对碳基复合纳米纤维电容的影响,用S... 以DMF为溶剂,利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮/醋酸铜(PAN/PVP/Cu(OAc)2)复合纳米纤维,并借助于Design Expert软件采用Box-Behnken试验设计法及响应面法分析了不同组分的PAN/PVP/Cu(OAc)2对碳基复合纳米纤维电容的影响,用Solartron1470测其电化学性能。选取PAN、PVP及Cu(OAc)2作为影响电容的3个主要因素,并以电容作为考察对象,建立了二次多元回归模型;利用扫描电子显微镜(SEM)观测了纤维的直径和表面形貌,同时利用XRD分析了碳基复合纳米纤维的物相。结果表明,模型预测的纤维直径与真实值较为符合,说明该模型能有效地预测电容。优化后的碳基复合纳米纤维为C/Cu/CuO/Cu2O复合物,同时纤维变细,表面较粗糙且部分纤维发生断裂。 展开更多
关键词 静电纺丝纳米纤维 电容优化Box-Behnken设计
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A review of carbon-based hybrid materials for supercapacitors
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作者 Theodore Azemtsop Manfo Hannu Laaksonen 《新型炭材料(中英文)》 北大核心 2025年第1期81-110,共30页
Supercapacitors are gaining popularity due to their high cycling stability,power density,and fast charge and discharge rates.Researchers are ex-ploring electrode materials,electrolytes,and separat-ors for cost-effecti... Supercapacitors are gaining popularity due to their high cycling stability,power density,and fast charge and discharge rates.Researchers are ex-ploring electrode materials,electrolytes,and separat-ors for cost-effective energy storage systems.Ad-vances in materials science have led to the develop-ment of hybrid nanomaterials,such as combining fil-amentous carbon forms with inorganic nanoparticles,to create new charge and energy transfer processes.Notable materials for electrochemical energy-stor-age applications include MXenes,2D transition met-al carbides,and nitrides,carbon black,carbon aerogels,activated carbon,carbon nanotubes,conducting polymers,carbon fibers,and nanofibers,and graphene,because of their thermal,electrical,and mechanical properties.Carbon materials mixed with conducting polymers,ceramics,metal oxides,transition metal oxides,metal hydroxides,transition metal sulfides,trans-ition metal dichalcogenide,metal sulfides,carbides,nitrides,and biomass materials have received widespread attention due to their remarkable performance,eco-friendliness,cost-effectiveness,and renewability.This article explores the development of carbon-based hybrid materials for future supercapacitors,including electric double-layer capacitors,pseudocapacitors,and hy-brid supercapacitors.It investigates the difficulties that influence structural design,manufacturing(electrospinning,hydro-thermal/solvothermal,template-assisted synthesis,electrodeposition,electrospray,3D printing)techniques and the latest car-bon-based hybrid materials research offer practical solutions for producing high-performance,next-generation supercapacitors. 展开更多
关键词 Carbon-based hybrid material Structure design Electrode material Specific capacitance SUPERCAPACITORS
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三轴力解耦测量的高灵敏触觉传感器 被引量:6
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作者 崔晶 张锦涛 +1 位作者 宋婷 楚中毅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2410-2419,共10页
针对传统的电容式触觉传感器因存在信号耦合测量,导致切向灵敏度远低于法向灵敏度的问题,基于多层电容结构,设计了一种三轴力解耦测量的高灵敏触觉传感器。传感器分为切向和法向测量单元,切向测量单元采用对称分布的差分式指状结构保证... 针对传统的电容式触觉传感器因存在信号耦合测量,导致切向灵敏度远低于法向灵敏度的问题,基于多层电容结构,设计了一种三轴力解耦测量的高灵敏触觉传感器。传感器分为切向和法向测量单元,切向测量单元采用对称分布的差分式指状结构保证切向高灵敏测量,并结合超薄弹性硅胶介质,提高切向介质层有效压缩刚度,以抑制法向信号的耦合干扰;法向测量单元的介质层采用一种弹性稀疏网状微结构,用于法向高灵敏测量,并通过拓展法向接地极消除切向信号的耦合干扰。在对电容结构参数化设计的基础上,完成触觉传感器的制备,并搭建三轴力测试系统进行测试。结果显示,传感器的切向X,Y以及法向的测量灵敏度为0.206 pF/N,0.251 pF/N,0.148 pF/N;切向X-Y以及切向-法向之间的最大静态耦合比分别为7.636%,1.051%。本传感器实现了三轴力的解耦测量及切向、法向相同量级的高灵敏特性。 展开更多
关键词 触觉传感器 多层电容结构设计 解耦测量 高灵敏
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本质安全型防爆摄像仪的研发和应用 被引量:1
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作者 童建斌 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期215-221,共7页
高清4G公网防爆摄像仪系统是为石油化工等高危防爆环境研制的便携移动防爆摄像系统。如何在高清4G模块高发射功率、多储能元件的前提下实现设备的总体防爆指标以满足国家标准是本文解决的重点问题。基于防爆理论,通过提高设备防爆电容... 高清4G公网防爆摄像仪系统是为石油化工等高危防爆环境研制的便携移动防爆摄像系统。如何在高清4G模块高发射功率、多储能元件的前提下实现设备的总体防爆指标以满足国家标准是本文解决的重点问题。基于防爆理论,通过提高设备防爆电容设计门限和降低电路容值设计的电容管理手段,对整体设备的储能元件进行了极限防爆限制,优化设计了4G-LTE无线摄像模块的最低储能电容解决方案;利用双半波振子天线列阵技术实现天线设备的发射功率限制硬件保护,采用软件保护手段实现双重防爆保护,从设计原理上保证了研发的高清4G摄像仪满足《GB 3836.1-2000》防爆要求。在保证防爆性能和设备功能的前提下,设备电容容量降低了50%,设备远场电场强度9%。 展开更多
关键词 无线摄像仪 基本电容电路 储能电容设计 双半波振子天线列阵
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输出本质安全型准谐振反激变换器分析 被引量:2
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作者 周雪峰 《工矿自动化》 北大核心 2013年第6期29-31,共3页
在给定的输入电压和负载变化范围内,分析了准谐振反激变换器的输入电压和负载电阻对其开关频率、输出纹波电压和峰值电感电流的影响,总结了其变化规律,得出了满足电气指标要求的电感和输出滤波电容最小设计值,使得最大输出短路释放能量... 在给定的输入电压和负载变化范围内,分析了准谐振反激变换器的输入电压和负载电阻对其开关频率、输出纹波电压和峰值电感电流的影响,总结了其变化规律,得出了满足电气指标要求的电感和输出滤波电容最小设计值,使得最大输出短路释放能量最小。 展开更多
关键词 本质安全电路 准谐振反激变换器 开关频率 峰值电感电流 输出纹波电压 电感最小设计 电容最小设计
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