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高准确度电流比较仪研制及校验方法研究 被引量:1
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作者 王维 刘夏 +1 位作者 黄璐 杨雁 《计量学报》 北大核心 2025年第1期112-118,共7页
介绍一种新型高准确度电流比较仪的结构及工作原理,提出了“屏蔽定向引流”线路结构。该结构可基本消除二次绕组容性泄漏误差,并可消除二次绕组各段组合使用时引入的附加误差,提高了电流比较仪的准确度。在电流比率5 A/5 A~5000 A/5 A... 介绍一种新型高准确度电流比较仪的结构及工作原理,提出了“屏蔽定向引流”线路结构。该结构可基本消除二次绕组容性泄漏误差,并可消除二次绕组各段组合使用时引入的附加误差,提高了电流比较仪的准确度。在电流比率5 A/5 A~5000 A/5 A范围内,达到的技术指标优于1×10-6。结合“屏蔽定向引流”线路结构的特点,进一步提出了多比率电流比较仪自校准方法,其校准不确定度优于2×10^(-7)。该校准方法准确度高,稳定性好,操作简单,耗时短,可有效解决过去长期困扰的互感器长途运输送检问题。 展开更多
关键词 电学计量 电流比例 电流比较仪 屏蔽定向引流 自校准方法
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矿井直流电法偶极-偶极超前探测装置模拟及其应用
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作者 岳建华 滕小振 +3 位作者 习丹阳 张河瑞 吴晓康 鲁凯亮 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期564-571,共8页
煤矿井下直流电法超前探测是探查掘进工作面前方含导水构造的主要方法之一,现场实际应用时多采用基于球壳理论发展出来的三极超前探测装置,近年来许多学者对该装置的探测精度与分辨率产生了质疑,且该装置井下施工时需布置无穷远电极,进... 煤矿井下直流电法超前探测是探查掘进工作面前方含导水构造的主要方法之一,现场实际应用时多采用基于球壳理论发展出来的三极超前探测装置,近年来许多学者对该装置的探测精度与分辨率产生了质疑,且该装置井下施工时需布置无穷远电极,进而造成施工效率低和成本高等问题。为提高直流电法超前探测精度和现场施工效率,提出了矿井直流电法偶极-偶极超前探测装置,通过理论研究、数值模拟和实测数据分析相结合的方式,对偶极-偶极装置的探测能力进行研究。首先,建立全空间地电模型对直流偶极子源的电场分布特征进行正演模拟,证明了该方法在直流电法超前探测中的可靠性与可行性。然后,通过设置均匀全空间地电模型和含不同形状低阻异常体的地电模型进行数值模拟,对比分析了单极-偶极与偶极-偶极装置的超前探测效果及对低阻异常体的响应特征。最后,通过现场试验,获得了掘进巷道工作面前方的电性响应特征,采用瞬变电磁超前探测方法进行对比分析,得到工作面前方5~45 m内有一处低阻异常,经钻探验证该异常属实。结果表明:采用矿井直流电法偶极-偶极超前探测装置可以有效地探查掘进工作面前方的低阻异常体,且该方法探测精度和施工效率高,节省了大量的人力和物力,具有理论意义和实际应用价值。 展开更多
关键词 矿井直流电法 超前探测 偶极-偶极装置 数值模拟 响应特征
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基于受力破坏建模的煤层工作面底板三维直流电法响应特征
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作者 高卫富 邹旭 +2 位作者 牛超 肖乐乐 訾建潇 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第9期204-216,共13页
【目的】近年来,华北型煤田底板突水事故频发,为了有效预防底板突水事故的发生,采场底板突水异常响应特征成为防治水研究的重点。【方法】基于矿山压力理论建立采场底板应力模型,分析采场底板应力分布及破坏特征,根据底板破坏特征将工... 【目的】近年来,华北型煤田底板突水事故频发,为了有效预防底板突水事故的发生,采场底板突水异常响应特征成为防治水研究的重点。【方法】基于矿山压力理论建立采场底板应力模型,分析采场底板应力分布及破坏特征,根据底板破坏特征将工作面底板分为压缩区、膨胀区、恢复区。采用岩样应力−电阻率测试法,测试岩样加压、破坏、恢复等状态下电阻率变化规律,模拟底板压缩区、膨胀区和恢复区岩层电阻率变化,确定工作面底板三区的电阻率取值,结合现场岩层电阻率变化,建立不同采动阶段底板电阻率时空演化的三维动态地电模型。利用三维直流电法正反演程序,对已建立的底板地电模型进行正反演计算,绘制底板异常响应三维电性图,研究工作面底板异常响应,总结工作面推进过程中底板异常响应特征。【结果】当工作面推进20 m时,异常地电模型出现应力异常区和低阻异常区,应力异常区出现在工作面回采位置前方,主要影响浅部地层,随着地层深度增加,应力异常区消失。低阻异常区影响深部地层,对浅部地层无影响;当工作面推进30 m时,应力异常区随着推采位置向前移动;低阻异常区与应力异常区相连,低阻区范围不断增大,视电阻率值不断减小,出现明显低阻异常响应,工作面底板发生突水可能性增大;当工作面推进50 m时,工作面出现两处低阻异常区,其中一处为应力异常区,该异常区随着推进位置向前移动;低阻异常区位于采空区,范围大,视电阻率值极低,与围岩差异明显,工作面底板极有可能发生突水。【结论】工作面推进过程中出现“应力异常响应”和“低阻异常响应”特征,其中,“应力异常响应”影响范围小,随着工作面推进不断向前移动;“低阻异常响应”影响范围大,视电阻率值与围岩电阻率差异大,随着工作面推进低阻区不断扩大。矿井水防治者应当及时采取防治水措施,防止工作面底板发生突水。 展开更多
关键词 底板破坏 岩样加载实验 三维直流电法 地电模型 底板异常响应 华北型煤田
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基于自适应改进粒子群算法的无槽永磁直流电机优化设计
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作者 范菁 徐庶 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第4期455-462,共8页
【目的】传统电机优化设计方法是通过搭建电机体积、损耗和成本的解析模型,并选择优化算法对其进行改进,得到最优设计变量。然而,电机模型较为复杂,解析模型无法精确描述部分变量。定子磁密是无槽永磁直流电机的重要变量,其解析式精度... 【目的】传统电机优化设计方法是通过搭建电机体积、损耗和成本的解析模型,并选择优化算法对其进行改进,得到最优设计变量。然而,电机模型较为复杂,解析模型无法精确描述部分变量。定子磁密是无槽永磁直流电机的重要变量,其解析式精度较低。粒子群算法广泛用于优化设计,但是其寻优能力较差。【方法】针对上述问题,提出一种基于自适应改进粒子群算法的无槽永磁直流电机优化设计方法。首先,通过搭建无槽永磁直流电机解析模型,构建以电机体积、损耗和成本为优化目标的目标函数。利用Sobol法获取电机的高灵敏度变量,减少设计变量个数。然后,采用有限元仿真搭建电机磁路模型,调整设计变量参数大小,获取磁密数据。使用响应面法对磁密数据进行重新拟合,构建定子磁密响应面模型,代替定子磁密解析式。对粒子群算法进行改进,通过比较粒子迭代更新时个体适应度值与全局粒子平均适应度值的大小,选择不同的惯性权重与学习因子更新方式,实现算法精度上的提升。最后,分别采用原始算法和改进算法对目标函数进行优化,通过比较得到电机最优设计参数。【结果】通过比较定子磁密解析式与定子磁密响应面模型计算结果发现,定子磁密响应面模型计算结果误差较小。采用自适应粒子群算法、原始粒子群算法和其他经典算法对目标函数进行优化,改进粒子群算法优化得到的结果最优。【结论】实验结果表明,定子磁密响应面模型代替定子磁密解析式可以改善定子磁密解析式计算误差较大的问题。同时,自适应更新惯性权重与学习因子的粒子群算法寻优能力得到了提升,与经典算法相比,其寻优能力更强。 展开更多
关键词 无槽永磁直流电机 定子磁密 Sobol法 响应面法 自适应粒子群 惯性权重 学习因子
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交流电机杂散电容直接法测试的稳定性分析及改进 被引量:1
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作者 程远辉 刘瑞芳 +4 位作者 张添赫 李知浩 陈立珂 钟辉 许克朋 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第3期130-136,共7页
针对变频交流电机轴电流模型中,采用直接法测试杂散电容时,其结果易受端口电容数据波动影响的问题,提出利用短接法测试杂散电容的方法.首先,分析了变频驱动系统电机轴电流的产生机理,阐述了电机集中参数轴电流模型及相关杂散电容参数.其... 针对变频交流电机轴电流模型中,采用直接法测试杂散电容时,其结果易受端口电容数据波动影响的问题,提出利用短接法测试杂散电容的方法.首先,分析了变频驱动系统电机轴电流的产生机理,阐述了电机集中参数轴电流模型及相关杂散电容参数.其次,采用直接法测试并提取电机杂散电容,研究了端口电容数据波动对杂散电容及其导数稳定性的影响.最后,提出利用短接法提取杂散电容,并分析了端口电容数据波动对该方法结果的影响.研究结果表明:直接法测试时,端口电容数据波动显著影响杂散电容及其导数的结果稳定性,表现为杂散电容变化存在间断点、稳定性差,其导函数波动性强;而短接法测试的杂散电容及其变化率则不受敏感区间影响,数据无波动,该方法更适合电机杂散电容的测试. 展开更多
关键词 交流电机 杂散电容 轴电压 轴电流 直接法 短接法
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“天窗”隐蔽致灾因素地质-工程一体化普查技术 被引量:2
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作者 董敏涛 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期22-32,共11页
【目的】“天窗”作为陕北侏罗纪煤田榆神矿区南部矿井的主要隐蔽致灾因素,其隐蔽性和难探查性使得该区域“天窗”空间分布不明,安全隐患凸显,需研究有效的探测技术手段,解决空间探测难题,保障矿井安全。【方法】以研究区典型矿井为研... 【目的】“天窗”作为陕北侏罗纪煤田榆神矿区南部矿井的主要隐蔽致灾因素,其隐蔽性和难探查性使得该区域“天窗”空间分布不明,安全隐患凸显,需研究有效的探测技术手段,解决空间探测难题,保障矿井安全。【方法】以研究区典型矿井为研究对象,采用地质分析、科学评价和工程探测为一体的“天窗”隐蔽致灾因素地质-工程一体化普查技术,对研究区“天窗”隐蔽致灾因素的空间分布特征及其灾害类型进行探查。【结果和结论】结果表明:区内“天窗”发育主要受古河道控制,同时与现代河流有一定的继承性;高密度直流电法、微动勘探对研究区“天窗”发育的范围、电性和声波信号明显、显著表现为高电阻率和波速异常的特征,而瞬变电磁勘探物性特征响应不明显;“天窗”发育区为古河道沉积形成的岩性组合,具有明显的二元结构特征和红土层二次沉积与河道沙土层混合或互层沉积的岩性组合特征;红土层发育区具有钻孔缩径、钻孔漏失量少、岩层成层性直立性好等特征。“天窗”发育区黄土层的渗透系数为2.21×10^(-2) m/d,红土层渗透系数为7.18×10^(-3) m/d,红土的隔水能力大于黄土。综合物探能够在平面上快速识别红土异常区,为精细勘探工程准确圈定“天窗”提供依据,同时,精细勘探结果也验证了综合物探对“天窗”发育区在电性和声波信号反映特征的准确性。研究成果为区域内红土缺失性“天窗”隐蔽致灾因素普查、治理提供技术支撑,为地质条件相似矿区提供“天窗”有效探测的技术手段指导,进而为煤矿安全、高效、绿色、智能化开采提供地质保障技术。 展开更多
关键词 天窗 隐蔽致灾因素 直流电法勘探 微动勘探 地质钻探 地质-工程一体化 地质保障技术
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应用多策略改进量子粒子群算法的直流电与Rayleigh波联合反演
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作者 朱春光 管泓清 +3 位作者 秦天 张富翔 王强 高远 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第1期137-151,共15页
针对浅地表地质分层问题,文中分析了直流电(DC)法与Rayleigh波(RW)法共同探测并进行数据联合反演的可行性,重点研究了融合多种优化策略后形成的基于重心反向学习(Centroid Opposition-Based Learning,COBL)和混沌搜索(Chaos Search,CS)... 针对浅地表地质分层问题,文中分析了直流电(DC)法与Rayleigh波(RW)法共同探测并进行数据联合反演的可行性,重点研究了融合多种优化策略后形成的基于重心反向学习(Centroid Opposition-Based Learning,COBL)和混沌搜索(Chaos Search,CS)的量子行为粒子群(Quantum-behaved Particle Swarm Optimization,QPSO)算法(简称为COBL-CS-QPSO算法)应用于二者的一维联合反演。通过联合反演可以从电阻率数据中提取层厚信息,弥补单独Rayleigh波反演难以精确解析层厚的问题;同时多策略算法的引入使解在搜索过程中不易陷入局部最优,并加强了不确定环境下的随机搜索效率。理论模型实验考虑了无噪声与有噪声以及已知模型层数与未知模型层数的多种情况,并使模型反演在宽泛的搜索区间内进行,最终取得了良好的反演效果。随后将该联合反演算法应用于实际数据,结果表明基于COBL-CS-QPSO算法的直流电与Rayleigh波联合反演在无钻孔信息或未知地下详细分层的条件下,能够获得相比于单独方法更为准确的结果。同时与自适应粒子群(APSO)算法的对比也体现了改进算法的反演优势。 展开更多
关键词 Rayleigh 波法 直流电法 联合反演 量子行为粒子群算法 重心反向学习 混沌搜索 无限折叠的迭代混 沌映射 浅地表
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基于跟踪微分器和“当前”统计模型的光电跟踪系统脱靶量补偿方法
8
作者 高雨轩 侯远龙 顾晓辉 《兵工自动化》 北大核心 2025年第8期94-101,105,共9页
针对延迟环节,提出一种使用基于改进的离散系统最速控制综合函数的跟踪微分器的直接预测补偿法,提取延迟信号的跟踪及微分信号,根据跟踪信号和原信号的间距来自适应调整跟踪微分器的参数,并根据泰勒展开补偿对延迟环节进行补偿。针对采... 针对延迟环节,提出一种使用基于改进的离散系统最速控制综合函数的跟踪微分器的直接预测补偿法,提取延迟信号的跟踪及微分信号,根据跟踪信号和原信号的间距来自适应调整跟踪微分器的参数,并根据泰勒展开补偿对延迟环节进行补偿。针对采样保持环节,引入根据当前加速度调整加速度极值的机动目标修正的“当前”统计模型,以及设计基于修正的“当前”统计模型的自适应调整预测协方差的卡尔曼滤波(Kalman filter,KF),并针对采样保持环节的特性对观测噪声的协方差矩阵进行实时调整,实现对采样保持环节的补偿。实验仿真结果表明:所提脱靶量补偿方法有效降低了延迟环节和采样保持环节带来的影响,具有可与其他先进脱靶量补偿方法相等的性能。 展开更多
关键词 脱靶量补偿 跟踪微分器 直接预测补偿法 “当前”统计模型 卡尔曼滤波器
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基于源极直连策略的并联SiC MOSFETs动态均流方法
9
作者 陈浩斌 闫海东 +2 位作者 马凯 郭清 盛况 《电工技术学报》 北大核心 2025年第16期5119-5135,共17页
并联SiC MOSFETs是提高大功率电力电子系统电流容量的经济高效方法。然而,在多芯片功率模块中,容易出现动态电流不平衡现象。该文提出一种在并联SiC MOSFETs芯片之间进行源极直连的动态均流方法。基于电路模型和理论分析,阐明动态电流... 并联SiC MOSFETs是提高大功率电力电子系统电流容量的经济高效方法。然而,在多芯片功率模块中,容易出现动态电流不平衡现象。该文提出一种在并联SiC MOSFETs芯片之间进行源极直连的动态均流方法。基于电路模型和理论分析,阐明动态电流不平衡机理和动态均流方法的作用机制。仿真和实验均验证了该机理和方法的有效性。研究表明,采用该文提出的动态均流方法后,并联SiC MOSFETs的动态电流差异和开关损耗差异降低大于50%;另外,在具有更多芯片并联的SiC功率模块中验证了该方法的有效性。与传统方法相比,且该方法无需增加额外的大体积元件,也无需改变直接覆铜陶瓷(DBC)基板的布局,实现简单,经济性高。同时,与传统的制程技术兼容性好,且不需要复杂设计或精确计算,能够很好地满足极简封装制程的要求。 展开更多
关键词 并联SiC MOSFETs 动态电流不平衡 动态均流方法 源极直连(DSI) 多芯片SiC功率模块
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煤矿导水裂隙带的物探方法研究进展与应用
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作者 尹耀辉 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期490-495,共6页
煤矿导水裂隙带是煤矿开采过程中引发水害的关键因素。本研究在深入分析其形成机制、影响因素及危害的基础上,综合运用多种物探技术开展煤矿导水裂隙带探测工作,并通过实际案例验证了这些技术的有效性和可行性。研究结果显示,导水裂隙... 煤矿导水裂隙带是煤矿开采过程中引发水害的关键因素。本研究在深入分析其形成机制、影响因素及危害的基础上,综合运用多种物探技术开展煤矿导水裂隙带探测工作,并通过实际案例验证了这些技术的有效性和可行性。研究结果显示,导水裂隙带的形成受岩层硬度、岩层组合、地质构造特征、煤层厚度、煤层倾角、含水层与隔水层分布、地下水位及水压等多种因素影响。导水裂隙带的产生与发展会引发矿井突水、瓦斯积聚、顶板坍塌等灾害,对煤矿安全生产构成严重威胁。直流电法、电磁法和岩层探测技术等多种物探手段可用于探测煤矿导水裂隙带,为煤矿安全生产提供技术支持。现有物探技术在分辨率、适用条件和数据解释方面仍存在局限性。未来随着智能化监测预警系统的发展,煤矿物探技术将更加高效地保障煤矿安全生产。 展开更多
关键词 导水裂隙带 物探技术 直流电法 电磁法 地震探测 岩层探测 煤矿安全 水害防治
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基于直流电流变化量预测的后续换相失败抑制策略
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作者 闫晓虎 李凤婷 +1 位作者 尹纯亚 刘江山 《现代电力》 北大核心 2025年第1期191-200,共10页
针对换相失败恢复过程中直流电流预测难度大的问题,首先对直流线路的等效模型进行分析,建立整流侧直流电压与逆变侧各电气量之间的定量关系,结合直流控制分析提出一种可准确预测直流电流变化量的方法。其次,基于最小关断面积判别与直流... 针对换相失败恢复过程中直流电流预测难度大的问题,首先对直流线路的等效模型进行分析,建立整流侧直流电压与逆变侧各电气量之间的定量关系,结合直流控制分析提出一种可准确预测直流电流变化量的方法。其次,基于最小关断面积判别与直流电流变化量的预测方法,构建后续换相失败风险评估模型,并根据风险评估结果实现对触发角的定量控制,从而抑制后续换相失败的发生。以PSCAD/EMTDC平台中的国际大电网会议(conseil interna-tional des grands reseaux elecctriques,CIGRE)标准模型为测试系统,不同故障类型、严重程度及故障持续时间下的仿真结果验证了所提直流电流预测、后续换相失败风险评估的准确性和后续换相失败抑制策略的有效性。 展开更多
关键词 高压直流输电 换相面积法 故障恢复过程 直流电流变化量 后续换相失败抑制 CIGRE标准模型
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侵入岩模型直流电响应特征
12
作者 孙旭东 马举举 +3 位作者 凌嘉宣 杨化军 马强 李昆 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第4期1321-1335,共15页
直流电阻率法作为地球物理勘探中的重要方法之一,已在地质勘探领域中发挥重要作用。本文采用基于空间波数混合域的直流电三维数值算法对侵入岩模型的电性响应特征开展研究。引入总电场归一化系数T_(3),对无矿化带侵入岩模型和矿化带侵... 直流电阻率法作为地球物理勘探中的重要方法之一,已在地质勘探领域中发挥重要作用。本文采用基于空间波数混合域的直流电三维数值算法对侵入岩模型的电性响应特征开展研究。引入总电场归一化系数T_(3),对无矿化带侵入岩模型和矿化带侵入岩模型的三极装置和偶极偶极装置的电场响应特征进行比较分析。特别考虑了矿化带电阻率为各向同性、各向异性以及激电效应的模型,以揭示不同电性条件下的响应差异。分析结果表明:总电场归一化系数比电场分量对地下介质的响应特征更明显;偶极偶极装置观测到的T_(3)响应异常优于三极装置,且不同电性矿化带的T_(3)响应特征存在显著差异;相较于极化率各向异性,电阻率各向异性对观测结果具有更深刻的影响。矿化带侵入岩模型的响应特征远比无矿化带侵入岩模型复杂,特别是当矿化带为电各向异性时,不同电参数观测到的T_(3)形态差异较大。 展开更多
关键词 侵入岩 直流电阻率法 空间波数混合域算法 电性特征 地球物理勘探
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基于阿尔奇公式的三维直流电阻率有限元正演
13
作者 李源远 张志勇 易柯 《广西科学》 北大核心 2025年第1期132-139,共8页
为深入分析相关参数对正演响应的影响,本文基于阿尔奇公式(Archie′s formula)开展了适用于渗流条件的三维直流电阻率有限元正演。首先,采用非结构四面体网格进行区域离散,实现了地质模型的精确刻画;通过阿尔奇公式构建了孔隙度、含水... 为深入分析相关参数对正演响应的影响,本文基于阿尔奇公式(Archie′s formula)开展了适用于渗流条件的三维直流电阻率有限元正演。首先,采用非结构四面体网格进行区域离散,实现了地质模型的精确刻画;通过阿尔奇公式构建了孔隙度、含水饱和度等参数与岩石电阻率的内在联系,建立了渗流场的多参数模型。其次,以典型砂岩型模型与砂岩型油水模型为例,开展了系统的数值模拟研究,揭示了不同阿尔奇参数条件下正演视电阻率的响应特征。研究结果表明:孔隙度、含水饱和度、胶结指数和溶液电阻率等因素对三维直流电正演响应的影响不容忽视。基于阿尔奇公式参数与视电阻率的定量关系分析,可为渗流场的深入研究提供参考。 展开更多
关键词 直流电阻率 阿尔奇公式 有限单元法 数值模拟
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基于子模块电容电压平均值的构网型MMC同步控制及惯量支撑方法
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作者 李兰芳 李奇南 王子莹 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第7期138-147,共10页
在构网型模块化多电平柔性直流输电系统中,既有的控制方法难以实现定直流电压换流站对交流系统的构网支撑能力。针对该问题,在分析子模块电容电压与直流电压解耦特性的基础上,基于子模块电容电压算数平均值,提出了改进的变流器同步控制... 在构网型模块化多电平柔性直流输电系统中,既有的控制方法难以实现定直流电压换流站对交流系统的构网支撑能力。针对该问题,在分析子模块电容电压与直流电压解耦特性的基础上,基于子模块电容电压算数平均值,提出了改进的变流器同步控制和惯量支撑方法。通过在子模块电容电压控制环路引入超前校正环节,提出了基于比例微分调节器的电容电压外环控制策略及参数设计方法以兼顾调节时间与超调;提出了基于电容电压-频率附加下垂控制以提高变流器对交流系统的惯量支撑能力。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,当受端系统相位、频率等发生变化时,所提方法可改善变流器对受端系统的惯量支撑能力及同步稳定性。 展开更多
关键词 模块化多电平变流器 柔性直流输电 子模块电容电压 同步方法 惯量支撑 构网型控制 解耦特性
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基于七阶NR法与Broyden方法的柔性直流系统潮流新算法 被引量:2
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作者 韦延方 邹建凯 +1 位作者 王鹏 曾志辉 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期141-151,共11页
目的 为了解决当前柔性直流输电系统潮流算法求解效率低的问题,方法 首先提出基于七阶NR法的潮流算法,该算法相较于传统的潮流算法具有更高的收敛阶数,可以有效减少迭代次数,提高算法效率;其次,针对七阶NR法单步迭代计算量大的问题,提... 目的 为了解决当前柔性直流输电系统潮流算法求解效率低的问题,方法 首先提出基于七阶NR法的潮流算法,该算法相较于传统的潮流算法具有更高的收敛阶数,可以有效减少迭代次数,提高算法效率;其次,针对七阶NR法单步迭代计算量大的问题,提出基于七阶NR法与Broyden方法的改进算法,利用七阶NR法突出的收敛特性,减少迭代次数,同时保留Broyden方法单步迭代计算成本较低的优势,避免浪费计算能力,使计算效率得到较大提升;最后提出一种经验法则,以确定改进算法中高阶NR法的迭代次数。结果 使用经典和改进算法对修改后的IEEE标准算例进行仿真测试,结果表明:与经典NR法相比,交流和直流的改进算法潮流计算结果最大误差分别为1×10^(-8)和2×10^(-8);平均计算时间方面,在IEEE-14、IEEE-30、IEEE-57、IEEE-118共4种算例系统下,改进算法的平均计算时间比经典NR法的减少了约61%;当算例系统由双端变为三端和双馈入后,改进算法的迭代次数保持不变,计算时间分别增加0.352 ms和0.636 ms;在重负荷情况下,改进算法的计算效率最高,且预设迭代次数较简单,当负荷值达到2.992时,其计算时间仅为经典NR法的60%。结论 本文的改进算法具有与经典NR法相同的精确性,但在计算速度方面更有优势,且更有利于在重负荷等极端情况下使用。 展开更多
关键词 电压源换流器 高压直流输电 七阶NR法 BROYDEN方法 潮流计算
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基于直流电位降法的缺陷区域多探针检测
16
作者 薛河 宁硕 +4 位作者 张雨彪 张顺 杨超 武军 王欣玥 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期42-49,共8页
油气管道在服役过程中由于制造过程、环境复杂等因素容易产生缺陷,造成管道破裂等事故,因此对管道的无损检测具有重要意义。通过直流电位降法研究裂纹缺陷对电位场的影响规律,建立了多探针缺陷检测方法。首先采用有限元法对含有缺陷的... 油气管道在服役过程中由于制造过程、环境复杂等因素容易产生缺陷,造成管道破裂等事故,因此对管道的无损检测具有重要意义。通过直流电位降法研究裂纹缺陷对电位场的影响规律,建立了多探针缺陷检测方法。首先采用有限元法对含有缺陷的平板试样进行电位分析,缺陷区域的电位差明显高于无缺陷区域,通过多探针的检测范围对试样区域进行划分后,提出了多探针缺陷区域检测方法。检测到区域存在缺陷后,对缺陷影响因子k进行计算,无缺陷区域k值基本在0.8~1.2之间,而缺陷周围的k值都超过了2,根据k值的分布可以得到缺陷的大致位置和尺寸。并搭建了多探针检测试验平台进行试验,结果表明,缺陷附近的电势差显著高于其他区域,与有限元结果相符。缺陷区域电势差明显高于其他区域,无缺陷区域k值在0.75~1.2之间,缺陷区域k值基本大于1.5。通过k值分布对缺陷位置和尺寸进行分析,与实际尺寸相差在3~5 mm左右。 展开更多
关键词 直流电位降法 缺陷检测 多探针 有限元
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超宽工作面三维电法数据特征研究及应用
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作者 张新过 李毛飞 +3 位作者 孙若淞 姜志海 聂东方 王诗龄 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期549-560,共12页
超宽工作面的构建有助于推动煤炭资源的安全、高效开采。然而,受巷道空间、施工条件的限制,常规矿井地球物理的探测深度有限,无法准确获取超宽工作面内部及顶底板一定范围内的地质信息。为了提高超宽工作面底板富水区的探测精度,给实测... 超宽工作面的构建有助于推动煤炭资源的安全、高效开采。然而,受巷道空间、施工条件的限制,常规矿井地球物理的探测深度有限,无法准确获取超宽工作面内部及顶底板一定范围内的地质信息。为了提高超宽工作面底板富水区的探测精度,给实测数据处理及解释提供依据,在总结分析当前矿井地球物理探测技术的基础上,针对可应用于超宽工作面探测的三维直流电阻率法,结合河南永城某煤矿21106工作面底板灰岩水的赋存特征,采用理论分析、数值模拟和实测数据相结合的研究方法,系统研究了三维观测和二维观测模式的数据特征和分辨能力。研究结果表明:相较于传统的同侧发射接收二维观测模式,对侧发射接收的三维观测模式对工作面底板低阻体的反应更为灵敏;对侧发射接收三维观测模式所得数据,经过常规视电阻率公式计算后,视电阻率与实际电性有时相反,因此需要采用三维反演方式进行数据处理;对河南永城某煤矿21106工作面观测到的三维模式数据进行了三维反演处理,经井下钻探资料验证了三维观测结果的可靠性。研究结果为二极装置条件的二维观测和三维观测数据解释提供了依据。 展开更多
关键词 超宽工作面 矿井三维电法 水害防治 三维反演
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面向低成本轻型化直流耗能装置的滞环控制策略 被引量:3
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作者 李云丰 许杰锋 +2 位作者 许彬 张升 张佳琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期7751-7761,I0022,共12页
直流耗能装置是海上风电经柔直并网系统中的重要装备,用于受端电网故障时吸收风场馈入的盈余功率防止系统过压。该文针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)型和混合型两种工程主流耗能装置技术路线,提出一种通用的... 直流耗能装置是海上风电经柔直并网系统中的重要装备,用于受端电网故障时吸收风场馈入的盈余功率防止系统过压。该文针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)型和混合型两种工程主流耗能装置技术路线,提出一种通用的直流母线电压滞环控制策略,可显著降低耗能阀内部电容、电阻及绝缘栅双极晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)的电气应力与选型规格参数,实现装备低成本和轻型化设计。建立融合耗能装置的柔直系统直流侧等效数学模型,揭示控制参数对系统暂态过电压和耗能装置热应力的影响机理,给出控制参数的详细设计方法。最后,搭建±250 kV/1 500 MW海上风电并网系统模型验证上述内容的正确性,仿真结果表明,所提控制策略具有良好系统特性,MMC型耗能装置无需额外配置37%的全桥子模块,电容值降低75%;混合型耗能装置内部电阻发热降低97.7%,不再需要水冷散热装置。 展开更多
关键词 直流耗能装置 海上风电 柔性直流输电 控制方式
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利用改进MUSIC方法进行洋流方位估计
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作者 潘博志 何宏昌 +2 位作者 范冬林 宫子怡 刘镇豪 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第6期134-138,共5页
洋流能够调节全球热量的分布,降低航运成本。以往的洋流方位估计方法未对洋流信号源之间的相关性进行完全消除,导致估计效果较差。因此,本文设计了基于改进MUSIC方法的洋流方位估计方法。首先,以采集到的洋流信号为基础,构建洋流阵列信... 洋流能够调节全球热量的分布,降低航运成本。以往的洋流方位估计方法未对洋流信号源之间的相关性进行完全消除,导致估计效果较差。因此,本文设计了基于改进MUSIC方法的洋流方位估计方法。首先,以采集到的洋流信号为基础,构建洋流阵列信号模型,并对洋流信号进行降噪处理,提高信号数据的质量。然后,为减少洋流信号源之间相关性对估计结果的影响,利用改进MUSIC方法及协方差矩阵,对洋流信号源相关性进行消除,通过计算信号源的相关参数,构建洋流方位估计模型。最后,通过对洋流信号源的转换,实现洋流方位的估计。在仿真试验中,以南海部分海域为试验对象,对不同谱点下估计方法的估计效果进行评价,与以往的洋流方位估计方法相比,设计的基于改进MUSIC方法的洋流方位估计方法精度高达97.2%,应用效果更好。 展开更多
关键词 改进MUSIC方法 洋流方位估计 洋流 方法设计
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考虑多馈入系统无功电压特性的同时换相失败评估方法 被引量:2
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作者 张雨乐 尹纯亚 +3 位作者 李凤婷 韩璐 刘江山 史映萍 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期170-187,共18页
针对目前基于多馈入相互作用因子(multi-infeed interaction factor,MIIF)同时换相失败评估准确度不足的问题,首先阐明了多馈入高压直流系统中交流系统故障后暂态无功功率的作用机理,揭示了无功功率和电压之间复杂的相互作用对MIIF的显... 针对目前基于多馈入相互作用因子(multi-infeed interaction factor,MIIF)同时换相失败评估准确度不足的问题,首先阐明了多馈入高压直流系统中交流系统故障后暂态无功功率的作用机理,揭示了无功功率和电压之间复杂的相互作用对MIIF的显著影响。其次,提出了一种考虑到无功功率和电压相互作用的改进MIIF因子,用于衡量多馈入直流系统之间的相互作用,分别计算了交直流系统间无功功率不平衡引起的电压降和直流换流站间无功功率传输引起的电压变化。然后,基于最小关断角定理,综合考虑了暂态无功功率和电压特性的影响,提出了临界同时换相失败因子(critical simultaneous commutation failure factor,CSCFF)及其计算表达式。通过比较MIIF和CSCFF,提出了一种同时换相失败评估方法,在评估同时换相失败时具有更高的准确性。最后,利用PSCAD/EMTDC平台构建了双馈入和三馈入高压直流仿真模型,验证了所提方法在不同故障类型、耦合阻抗和故障严重程度下的有效性和适用性。 展开更多
关键词 多馈入直流系统 无功功率 多馈入交互作用因子 换相失败评估方法
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