基于改进蜣螂优化算法深度混合核极限学习机的高压断路器故障诊断

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作者 范兴明 许洪华 +3 位作者 张思舜 李涛 蒋延军 张鑫 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3994-4003,共10页

针对高压断路器机械故障诊断准确率偏低的问题,该文提出一种基于改进蜣螂优化算法(IDBO)优化深度混合核极限学习机(DHKELM)的故障诊断方法。首先,采用逐次变分模态分解(SVMD)对高压断路器合闸振动信号进行分解,得到若干个含本征频率的... 针对高压断路器机械故障诊断准确率偏低的问题,该文提出一种基于改进蜣螂优化算法(IDBO)优化深度混合核极限学习机(DHKELM)的故障诊断方法。首先,采用逐次变分模态分解(SVMD)对高压断路器合闸振动信号进行分解,得到若干个含本征频率的固有模态分量(IMF);其次,提取各IMF分量的功率谱熵构建特征向量矩阵,并利用t分布-随机邻域嵌入算法(t-SNE)对特征向量进行数据降维;然后,引入融合Tent混沌映射、黄金正弦策略、自适应t分布扰动策略对传统蜣螂优化算法(DBO)进行改进,并使用IDBO对DHKELM进行参数优化,完成IDBO-DHKELM高压断路器故障诊断模型的构建;最后,通过搭建模拟故障的实物断路器实验平台进行验证,结果表明,该文提出的方法在故障诊断上的准确率达到了98.33%,相较于其他故障诊断模型在多项分类评价指标上均有显著提升,为准确、可靠地诊断高压断路器机械故障提供了新方案。 展开更多

关键词 高压断路器 改进蜣螂优化算法 深度混合核极限学习机 故障诊断 逐次变分模 态分解

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基于SMA-VMD和能量熵的高压断路器故障诊断 被引量：6

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作者 范兴明 许洪华 +1 位作者 李涛 张鑫 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期5248-5258,共11页

针对高压断路器机械故障特征难以从分合闸振动信号中有效提取的问题,提出了一种基于优化变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)参数和提取能量熵(energy entropy,EE)作为故障特征值的方法。首先,利用黏菌优化算法(sticky m... 针对高压断路器机械故障特征难以从分合闸振动信号中有效提取的问题,提出了一种基于优化变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)参数和提取能量熵(energy entropy,EE)作为故障特征值的方法。首先,利用黏菌优化算法(sticky mushroom optimization algorithm,SMA)以最小包络熵为适应度函数对VMD算法的参数组合[K,α]进行全局寻优。其次,根据寻优结果设定VMD算法参数对信号进行分解,得到K个固有模态分量(intrinsic modal components,IMF)。然后,计算各模态分量的能量熵,借助相关系数筛选与原始信号较相关的模态分量,构建特征向量并随机划分训练集、测试集。最后,将训练集输入支持向量机(support vector machine,SVM)中训练分类模型,利用已训练的模型对测试集样本进行分类。在1台12 kV高压断路器上进行实验验证,分类结果表明,该文提出的SMA-VMD-EE模型状态识别准确率为95%,相较于VMD-EE、PSO-VMD-EE、SMA-VMD-SE模型的准确率均有所提高,验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 高压断路器 变分模态分解 黏菌优化算法 能量熵 故障诊断

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基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的锂电池荷电状态估计 被引量：16

3

作者 贠祥 张鑫 +1 位作者 王超 范兴明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期595-606,共12页

提高参数辨识的精度和SOC算法的精度是提高SOC估计的关键,该文提出了基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的荷电状态(SOC)估计方法。在参数辨识阶段,结合遗忘因子递推最小二乘法在线辨识的优势,弥补粒子群辨识精度高但前期缺乏数... 提高参数辨识的精度和SOC算法的精度是提高SOC估计的关键,该文提出了基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的荷电状态(SOC)估计方法。在参数辨识阶段,结合遗忘因子递推最小二乘法在线辨识的优势,弥补粒子群辨识精度高但前期缺乏数据无法实时辨识的劣势,联合进行参数辨识;在SOC估计阶段,利用扩展卡尔曼滤波生成重要性密度函数,去克服粒子退化,同时采用粒子群优化算法优化重采样策略改进采样过程缓解粒子贫化。最后在联邦城市运行(FUDS)和US06高速公路运行(US06)工况下将所提算法与F-PF、F-PSO-PF、FPSO-PSO-PF进行了对比,结果表明,在FUDS工况下,方均根误差分别提高了65.4%、56.3%和43.5%;在US06工况下,方均根误差分别提高了45.8%、35.9%和35.1%,验证了所提算法具有较好的适应性和鲁棒性。 展开更多

关键词 锂电池 粒子群算法 扩展粒子滤波算法 荷电状态

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无线电能传输技术的研究现状与应用 被引量：245

4

作者 范兴明 莫小勇 张鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2584-2600,共17页

无线电能传输技术是一种通过电磁效应或者能量交换作用实现从电源到负载无电气接触地进行电能传输的新型输电方式,相比传统导线输电方式,其具有安全可靠等优点,尤其适用于一些特殊的应用场合,因此受到了越来越广泛的关注。在目前已有的... 无线电能传输技术是一种通过电磁效应或者能量交换作用实现从电源到负载无电气接触地进行电能传输的新型输电方式,相比传统导线输电方式,其具有安全可靠等优点,尤其适用于一些特殊的应用场合,因此受到了越来越广泛的关注。在目前已有的无线电能传输技术中,研究较多的主要有磁场耦合式和电磁辐射式,其中磁场耦合式以磁感应耦合式和磁耦合谐振式为主,电磁辐射式以微波辐射式和激光方式为主。该文首先叙述了这4种主流无线电能传输技术的基本结构和工作原理,并对它们进行对比分析。然后,分别对4种主流无线电能传输技术的研究现状和待研究的关键问题进行分析,并总结了这些技术在一些重要领域的应用研究,如交通运输、医疗电子、消费电子和空间太阳能等领域。最后讨论无线电能传输技术的应用前景与发展趋势。 展开更多

关键词 无线电能传输 磁感应耦合 磁耦合谐振 微波辐射 激光

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基于增量学习相关向量机的锂离子电池SOC预测方法 被引量：21

5

作者 范兴明 王超 +2 位作者 张鑫 高琳琳 刘华东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期2700-2708,共9页

针对锂离子电池荷电状态(SOC)预测精度不高以及在线适应性差的问题,提出一种改进的增量学习相关向量机模型对锂离子电池SOC 进行在线预测。选择锂离子电池电压、充放电电流和表面温度作为模型的输入,SOC 作为模型的输出,构造模型的训练... 针对锂离子电池荷电状态(SOC)预测精度不高以及在线适应性差的问题,提出一种改进的增量学习相关向量机模型对锂离子电池SOC 进行在线预测。选择锂离子电池电压、充放电电流和表面温度作为模型的输入,SOC 作为模型的输出,构造模型的训练集。选用快速序列稀疏贝叶斯学习算法进行训练,并结合增量学习法建立增量学习相关向量机模型进行锂离子电池SOC在线预测方法研究。研究发现,通过自动调整核参数的方法,可以保证有较高的预测精度。算法验证实验表明,核参数可以控制算法的预测精度和计算效率,该算法预测精度高、计算速度快、通用性强,可为锂离子电池SOC 的预测与应用提供参考。 展开更多

关键词 相关向量机 增量学习法 核参数 计算效率 锂离子电池 SOC预测

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无线电能传输技术的研究现状与应用综述（英文） 被引量：73

6

作者 范兴明 高琳琳 +2 位作者 莫小勇 赵迁 贾二炬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1353-1380,共28页

无线电能传输技术是一种通过电磁效应或者能量交换作用实现从电源到负载无电气接触地进行电能传输的新型输电方式,相比传统导线输电方式,其具有安全可靠等优点,尤其适用于一些特殊的应用场合,因此受到了越来越广泛的关注。在现有研究和... 无线电能传输技术是一种通过电磁效应或者能量交换作用实现从电源到负载无电气接触地进行电能传输的新型输电方式,相比传统导线输电方式,其具有安全可靠等优点,尤其适用于一些特殊的应用场合,因此受到了越来越广泛的关注。在现有研究和综述的基础上,回顾了4种广泛应用的WPT技术在近场耦合和远场辐射方面的研究现状和应用。近场耦合技术主要包括磁感应耦合和磁耦合谐振类型,远场辐射技术包括微波辐射和激光发射类型。总结了这4种主要无线电力传输技术的基本结构和工作原理,并对它们进行对比分析。然后分别对4种主流无线电能传输技术的研究现状和待研究的关键问题进行分析,并总结了这些技术在一些重要领域的应用研究,如交通运输、医疗电子、消费电子和空间太阳能等领域。最后讨论了无线电能传输技术的应用前景与发展趋势。 展开更多

关键词 无线电能传输 磁感应耦合 磁耦合谐振 微波辐射 激光

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磁耦合谐振无线电能传输的研究现状及应用 被引量：54

7

作者 范兴明 莫小勇 张鑫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期75-82,99,共9页

磁耦合谐振无线电能传输(WPT)技术是当前三种主流WPT技术之一,具有中等传输距离、高效非辐射能量传输等特点。本文阐述了磁耦合谐振WPT的基本原理,并概述当前三种主流WPT技术:电磁感应耦合式、磁耦合谐振式、电磁波辐射式的特点及优缺点... 磁耦合谐振无线电能传输(WPT)技术是当前三种主流WPT技术之一,具有中等传输距离、高效非辐射能量传输等特点。本文阐述了磁耦合谐振WPT的基本原理,并概述当前三种主流WPT技术:电磁感应耦合式、磁耦合谐振式、电磁波辐射式的特点及优缺点,分别对磁耦合谐振WPT技术的系统建模与传输特性、发射接收天线结构、系统控制策略和谐振器实用组合结构的国内外研究现状进行分析。总结该技术在电动汽车、医疗电子和消费电子领域的应用现状,探讨该技术的研究方向,如设计适用的大功率高频电源、制订适用的行业标准、WPT产品的电磁环境安全研究、设计智能WPT网络系统。 展开更多

关键词 磁耦合谐振 无线电能传输 耦合模理论 感应耦合

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基于选相合闸技术的变压器励磁涌流的仿真分析 被引量：27

8

作者 范兴明 葛琳 +1 位作者 张鑫 凌斯 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期54-59,67,共7页

变压器空载合闸过程中产生的励磁涌流,易使变压器继电保护误动作,也会对变压器设备和电网产生不利影响。相对于多种外部措施限制涌流的方法,选相合闸技术可以更有效地削减励磁涌流。笔者从变压器空载合闸的暂态过程着手,针对励磁涌流进... 变压器空载合闸过程中产生的励磁涌流,易使变压器继电保护误动作,也会对变压器设备和电网产生不利影响。相对于多种外部措施限制涌流的方法,选相合闸技术可以更有效地削减励磁涌流。笔者从变压器空载合闸的暂态过程着手,针对励磁涌流进行了理论计算分析和仿真分析,通过分析验证了相关方法减小和抑制励磁涌流的效果和存在的局限性,结果表明变压器选相合闸的方法能够最有效消除励磁涌流,从而减小对系统的冲击;同时针对同步开关技术的误差时间进行了分析仿真,结果表明合闸的时间误差需要控制在0.5 ms以内。 展开更多

关键词 励磁涌流 仿真建模 选相合闸 抑制措施 开关时间误差

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基于ANSYS的压电陶瓷晶片PZT仿真分析 被引量：16

9

作者 范兴明 马世伟 +1 位作者 张鑫 李震 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第3期416-420,共5页

电力支柱瓷绝缘子超声波检测对预防和检测绝缘子裂纹和断裂起到重要作用,换能器是超声波检测的基础元件,而换能器的核心部件是压电陶瓷晶片,其性能直接影响到检测结果。该文研究针对有限元法和传统解析法在压电陶瓷晶片特性分析中的不足... 电力支柱瓷绝缘子超声波检测对预防和检测绝缘子裂纹和断裂起到重要作用,换能器是超声波检测的基础元件,而换能器的核心部件是压电陶瓷晶片,其性能直接影响到检测结果。该文研究针对有限元法和传统解析法在压电陶瓷晶片特性分析中的不足,采用ANSYS有限元分析软件对压电陶瓷锆钛酸铝(PZT)晶片进行特性分析,基于ANSYS的电-结构耦合场模型,对超声波换能器的矩形压电晶片进行静态、模态、谐响应和瞬态分析。通过模态分析和谐响应分析可得到晶片的一阶纵向振动和二阶弯曲振动的固有频率、振型及频率位移响应及影响因素等信息,研究结果对提高超声辐射功率及超声换能器的性能有一定的理论指导和工程应用价值。 展开更多

关键词 超声波检测 压电晶片 有限元分析 电-结构耦合场 模态和谐响应分析

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真空断路器真空度检测方法探讨 被引量：14

10

作者 范兴明 刘旭东 +5 位作者 潘永成 贺家敏 张鑫 黄知超 刘华东 李震 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期52-56,共5页

笔者详细总结了目前国内外真空断路器灭弧室的真空度检测技术;介绍了各种检测方法的检测机理及特点,并结合国家智能电网的发展方向对各方法的优缺点进行对比;探讨了对真空度检测技术的新要求和发展趋势。

关键词 真空断路器 真空度检测 智能电网

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真空断路器电磨损监测与诊断方法综述 被引量：5

11

作者 范兴明 贺家敏 +5 位作者 潘永成 刘旭东 黄知超 张鑫 李震 刘华东 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期81-86,共6页

随着基于智能电网、数字化变电站、非常规互感器技术及IEC 61850标准和基于可靠性的状态检修体制的发展,高压开关设备的智能化逐渐引起电器生产和使用人员的重视。文中描述了影响真空断路器电寿命的判据,分析了真空断路器触头电寿命及... 随着基于智能电网、数字化变电站、非常规互感器技术及IEC 61850标准和基于可靠性的状态检修体制的发展,高压开关设备的智能化逐渐引起电器生产和使用人员的重视。文中描述了影响真空断路器电寿命的判据,分析了真空断路器触头电寿命及其在工程应用中的可行折算式,总结了国内外监测开断电流起弧时刻的方法。以分析为基础并概述了各种不同折算式的适用性及各种监测方法的特点,着重强调了各种方法的工程实用性和起弧时刻监测的重要性,并在此基础上讨论了现有检修和检测手段的缺陷,展望了真空断路器电寿命监测技术发展的方向。 展开更多

关键词 真空断路器 电寿命 电磨损 监测 诊断

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基于暂态信号的配电网接地故障检测方法 被引量：12

12

作者 钟奕 李彩林 +1 位作者 黄知超 刘木 《电测与仪表》 北大核心 2011年第8期28-32,共5页

针对配电网接地故障暂态信号的产生过程及其传播特点,提出了在线路区段边界处并联谐振滤波电路使检测装置两侧特征频带暂态电流能量产生差异,通过比较特征频带内暂态电流能量的幅值实现接地故障区段定位方法,成功设计谐振滤波装置和接... 针对配电网接地故障暂态信号的产生过程及其传播特点,提出了在线路区段边界处并联谐振滤波电路使检测装置两侧特征频带暂态电流能量产生差异,通过比较特征频带内暂态电流能量的幅值实现接地故障区段定位方法,成功设计谐振滤波装置和接地故障检测装置。采用FPGA+DSP的并行处理结构,并结合GSM无线通信网络实现整个故障检测装置的功能,有效地提高了整个故障检测装置的实时性和可靠性。验证试验表明,该装置不仅能有效地实现接地故障选线功能,而且能够快速可靠地选出接地故障所发生区域。 展开更多

关键词 配电网 暂态信号 FPGA+DSP 接地故障

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超声无损检测及其在电力绝缘子探伤中的应用 被引量：16

13

作者 范兴明 马世伟 +1 位作者 张鑫 凌斯 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期109-114,119,共7页

论文论述了超声波检测在无损检测领域的应用特点,以及超声无损检测在多个领域的应用情况。通过对超声波检测的原理、波型、连续性和显示方式的分析和对比,重点论述了超声检测在电力系统绝缘子中的应用。介绍了超声绝缘子检测的机理、特... 论文论述了超声波检测在无损检测领域的应用特点,以及超声无损检测在多个领域的应用情况。通过对超声波检测的原理、波型、连续性和显示方式的分析和对比,重点论述了超声检测在电力系统绝缘子中的应用。介绍了超声绝缘子检测的机理、特点和适用范围,并对各个方法的优缺点进行了对比。在此基础上阐述了超声检测的发展趋势,对空气耦合超声和激光超声检测的方法、优缺点及应用前景进行了简单介绍,为后续的深入研究打下基础。 展开更多

关键词 超声无损检测 支柱绝缘子 激光超声

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真空断路器真空度与灭弧室屏蔽罩上感应电位联系机理研究 被引量：6

14

作者 范兴明 刘旭东 +4 位作者 张鑫 樊建荣 潘永成 石维坚 赵光宙 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期472-476,共5页

屏蔽罩电位是判断真空断路器灭弧室真空度水平优劣的一种技术手段,研究人员对屏蔽罩电位信号成分及其形成机理进行了大量的研究工作,并在理论上和试验方面取得了一定成果。但对于真空屏蔽罩上电位的成因并无公认的解释,且实际应用中难... 屏蔽罩电位是判断真空断路器灭弧室真空度水平优劣的一种技术手段,研究人员对屏蔽罩电位信号成分及其形成机理进行了大量的研究工作,并在理论上和试验方面取得了一定成果。但对于真空屏蔽罩上电位的成因并无公认的解释,且实际应用中难以将不同型号的断路器按同一标准对待。为寻求真空度与屏蔽罩电位的内在联系机理,本文基于前人研究成果,从电介质学及气体放电的相关理论出发,将真空度劣化过程分成三个阶段分别讨论,阐述了各个阶段依据理论基础。特别针对真空度高于0.1 Pa时较难判断的屏蔽罩电位值,利用有限元分析的方法进行了3D电场计算,分析了该真空度范围下屏蔽罩电位的变化规律,研究成果提供了一种真空度判断与评估的可行方法,具有较好的应用参考价值。 展开更多

关键词 真空度 屏蔽罩电位 介电常数 有限元分析 机理研究

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面向配电网的智能电力故障指示系统及其应用研究 被引量：10

15

作者 范兴明 张鑫 +3 位作者 陈科 樊建荣 梁琮 石维坚 《电测与仪表》 北大核心 2012年第6期43-46,60,共5页

随着国家智能电网的规划、发展和试点运行,对智能配电网涉及到的智能设备和技术手段提出了新的要求,本文在深入研究目前配电网系统中常用的故障指示方式、装置及系统的工作条件、功能、性能及可靠性的基础上,提出了一种基于电流互感器... 随着国家智能电网的规划、发展和试点运行,对智能配电网涉及到的智能设备和技术手段提出了新的要求,本文在深入研究目前配电网系统中常用的故障指示方式、装置及系统的工作条件、功能、性能及可靠性的基础上,提出了一种基于电流互感器自供电取能,采用Zigbee/光纤CAN智能组网的电力系统故障智能指示系统。研究重点介绍了系统的组成、功能模块和工作方式,并对系统的实际应用状况进行了探讨。 展开更多

关键词 智能配电网 故障判别与指示 判据融合 可靠性 智能应用系统

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MCR-WPT系统负载特性分析及线圈参数设计 被引量：5

16

作者 范兴明 贾二炬 张鑫 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期29-34,共6页

在磁耦合谐振式无线能量传输技术中,系统电气参数的变化会对传输性能产生重要的影响,因此,研究二者之间的关系对提高系统的传输性能具有重要意义。线圈作为该技术的核心部件,其参数的设计受到诸多因素的限制,如何兼顾系统的功率和效率... 在磁耦合谐振式无线能量传输技术中,系统电气参数的变化会对传输性能产生重要的影响,因此,研究二者之间的关系对提高系统的传输性能具有重要意义。线圈作为该技术的核心部件,其参数的设计受到诸多因素的限制,如何兼顾系统的功率和效率对线圈参数进行合理的设计一直是该技术的难题。为此,文中基于等效电路理论建模,着重研究了系统的负载特性,结果表明:在磁耦合谐振式无线能量传输系统中,不存在最佳负载使系统的输出功率和传输效率同时达到最大。利用MATLAB验证了理论分析的正确性。其次,通过MATLAB仿真分析了线圈的匝数、平均半径对系统传输性能的影响规律。研究表明:在普通负载状态下,系统的输出功率随着线圈匝数和平均半径的增加均表现出先增加后减小的趋势。在此基础上,以60 W负载灯泡为例对线圈参数进行设计,在传输距离为0.5 m时,传输效率可达到94%。理论计算结果证明了参数设计的可行性和实用性。 展开更多

关键词 磁耦合谐振 无线能量传输 电气参数 传输性能 参数设计

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电磁超材料在无线电能传输领域的研究与应用 被引量：4

17

作者 范兴明 张浩楠 +1 位作者 唐福鸿 张鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期7623-7640,共18页

无线电能传输(wireles spower transfer,WPT)相比于传统的有线电能传输具有灵活性好、安全系数高等优点,在不同领域都有着广泛的研究和应用。同时,它也存在诸如传输效率随距离增加而骤减、传输效率低等亟待解决的问题。电磁超材料作为... 无线电能传输(wireles spower transfer,WPT)相比于传统的有线电能传输具有灵活性好、安全系数高等优点,在不同领域都有着广泛的研究和应用。同时,它也存在诸如传输效率随距离增加而骤减、传输效率低等亟待解决的问题。电磁超材料作为一种具有独特电磁特性的新型人工复合材料,在诸如隐形斗篷、超级透镜以及磁共振成像等领域得到了广泛关注。基于电磁超材料所具有的特殊磁场调控能力,分析电磁超材料常用的几种分析与设计方法,并总结这些方法的特点和适用性;进一步综合电磁超材料的特性与WPT的技术特点,详细梳理了WPT领域对电磁超材料的特性需求,从电磁超材料对WPT系统性能改进涉及到的传输性能提升机理、提升途径、双频电磁超材料以及WPT系统电磁生物安全调控等方面进行详细论述。最后,对电磁超材料在WPT技术领域的发展趋势和技术挑战进行探讨。 展开更多

关键词 无线电能传输 电磁超材料 电磁特性 性能提升 改进方法 机理分析

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基于自供电技术继电保护装置的电源设计 被引量：5

18

作者 范兴明 任小明 张鑫 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第9期80-85,共6页

为克服电力设备在户外通过传统的取电方式取电不便以及供电不稳定的缺点,设计一种改进的CT自供电继电保护装置。该装置通过特制CT直接从被保护的电网汲取电能,去除对辅助电源的依赖性,同时能够实现对线路电流的采样、计算和保护。针对... 为克服电力设备在户外通过传统的取电方式取电不便以及供电不稳定的缺点,设计一种改进的CT自供电继电保护装置。该装置通过特制CT直接从被保护的电网汲取电能,去除对辅助电源的依赖性,同时能够实现对线路电流的采样、计算和保护。针对在实际应用中存在的轻负荷或过负荷(或者短路故障)状态下电流不稳定的问题,分别采取由微控制器控制远方跳闸输入电路、输入外部电能供电以及动态电能管理电路进行电流泄放的解决方案,使用Matlab软件对传递函数公式以及自供电电源取电分别进行仿真分析与验证。结果表明能够实现稳定取电,并验证公式的正确性,达到预期效果。 展开更多

关键词 自供电 感应取电 电容分压 继电保护

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磁耦合谐振式WPT系统频率特性分析 被引量：6

19

作者 范兴明 贾二炬 +2 位作者 高琳琳 苏斌华 张鑫 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第12期2120-2124,共5页

磁耦合谐振式无线能量传输技术能够实现中远距离的高效能量传输,给人们的生活带来极大的便利,更加符合未来社会发展的方向。该技术中频率的变化会对系统的传输性能产生重要的影响,频率特性的分析对提高系统的传输性能具有重要意义。为此... 磁耦合谐振式无线能量传输技术能够实现中远距离的高效能量传输,给人们的生活带来极大的便利,更加符合未来社会发展的方向。该技术中频率的变化会对系统的传输性能产生重要的影响,频率特性的分析对提高系统的传输性能具有重要意义。为此,通过利用互感理论,分析了在理想和非理想状态下距离、负载的变化对系统输出功率最佳工作频率和传输效率最佳工作频率的影响。结果表明:理想状态下在研究系统最大效率工作频率时不能忽略频率对线圈内阻的影响;非理想状态下系统的传输效率最佳工作频率为接收端的共振频率,与距离、负载的变化无关。在MATLAB环境下仿真证明了上述理论分析的正确性。 展开更多

关键词 无线能量传输 磁耦合谐振 互感理论 最佳工作频率 线圈电阻

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MCR-WPT发射/接收线圈性能仿真建模分析 被引量：2

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作者 范兴明 高琳琳 +2 位作者 苏斌华 唐福鸿 张鑫 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第12期2151-2157,共7页

以两线圈等效电路模型为研究对象,重点考虑谐振线圈中通过的高频电流会受趋肤效应与邻近效应的影响,致使导体的有效截面积减小,增大线圈的高频损耗。为了掌握趋肤效应与邻近效应对系统传输的具体影响,在理论分析的基础上研究了线圈参数... 以两线圈等效电路模型为研究对象,重点考虑谐振线圈中通过的高频电流会受趋肤效应与邻近效应的影响,致使导体的有效截面积减小,增大线圈的高频损耗。为了掌握趋肤效应与邻近效应对系统传输的具体影响,在理论分析的基础上研究了线圈参数对系统传输性能的影响规律,并利用Maxwell电磁场仿真软件对圆形导线横截面模型在不同频率情况下进行仿真分析,得到了趋肤效应与邻近效应各自产生的损耗随绕组厚度和频率的变化趋势,由此提出可用铜管来代替相同外径圆形实心导线,以提高材料的实际利用效率。通过理论与仿真结果对比,验证了铜管替代实心导线提高无线电能传输线圈中导线有效截面利用率的可行性,此方法可减小导线在高频电流条件下产生的电阻损耗。 展开更多

关键词 磁耦合谐振式无线能量传输 趋肤效应 邻近效应 效率分析

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