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考虑故障特性模拟的虚拟电机系统及其控制 被引量:4
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作者 杨庆文 何绍民 +2 位作者 杨欢 顾小卫 赵荣祥 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1239-1250,共12页
因交流传动在现代工业中应用广泛,针对电机驱动电源的性能测试备受重视。基于此,该文提出一种利用背靠背变换器代替交流电机及其机械负载的虚拟电机系统设计方案。针对交流电机运行工况复杂,需考虑暂态过程和故障状态,数学建模和端口特... 因交流传动在现代工业中应用广泛,针对电机驱动电源的性能测试备受重视。基于此,该文提出一种利用背靠背变换器代替交流电机及其机械负载的虚拟电机系统设计方案。针对交流电机运行工况复杂,需考虑暂态过程和故障状态,数学建模和端口特性实时模拟存在困难等实际问题,该文建立考虑定子绕组故障的异步电机模型,通过方案对比选取了四阶龙格库塔数值求解法。电机电流跟踪控制则选用准比例谐振控制器,在考虑数字控制延时的前提下,以提高控制器带宽和动态响应能力为目标完成控制参数优化设计。仿真和实验表明,该虚拟电机系统可以准确模拟异步电机在正常状态以及定子绕组匝间故障状态下的端口特性,即可作为交流电子负载用于电机驱动电源的开发与测试。 展开更多
关键词 虚拟电机 异步电机 匝间短路 准比例谐振控制器
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偏远稀疏地区供电线路延伸的电力电子调压器配置方法 被引量:5
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作者 赵建勇 年珩 +4 位作者 陈文君 董顺虎 祁明录 魏浩 张震霄 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2021年第5期41-49,共9页
为解决偏远稀疏地区配电网在运行中出现的经济性差、供电半径长、电压质量低等问题,首先采用一种基于电力电子调压器的有功无功和电压的补偿方法,实现供电半径延长和快速精准调整电压;其次,为合理配置电力电子调压器在配电网中的作用,... 为解决偏远稀疏地区配电网在运行中出现的经济性差、供电半径长、电压质量低等问题,首先采用一种基于电力电子调压器的有功无功和电压的补偿方法,实现供电半径延长和快速精准调整电压;其次,为合理配置电力电子调压器在配电网中的作用,进一步设计电力电子调压器选址定容的双层优化模型;然后,以优化模型上层考虑潮流灵敏度因子为主,电压稳定指标为辅,选出最佳安装位置,下层考虑电压稳定性和经济性确定最优安装容量。最后以基于偏远稀疏地区配电网改进的IEEE 33节点进行了算例验证,利用动态惯性权重粒子群算法求解模型最优值,优化结果证明了该配置方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 电力电子调压器 双层优化 无功补偿 电压调节 选址定容
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脱气处理对高压直流用500kV XLPE绝缘特性及其聚集形态的影响 被引量:13
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作者 陈向荣 孟繁博 +3 位作者 夏峰 戴超 朱光宇 丰如男 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期3645-3656,共12页
为研究不同脱气时间对高压直流用500 kV交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)交联副产物含量、绝缘特性及聚集态结构的影响,该文采用500kV XLPE电缆料,利用平板热压法制备试样,在常压、70℃条件下对试样进行脱气处理,得到0、12... 为研究不同脱气时间对高压直流用500 kV交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)交联副产物含量、绝缘特性及聚集态结构的影响,该文采用500kV XLPE电缆料,利用平板热压法制备试样,在常压、70℃条件下对试样进行脱气处理,得到0、12、36和90h四种不同脱气时间的试样,对XLPE试样进行了傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared,FTIR)、失重实验、热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)、电导电流密度、空间电荷、直流击穿、X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)和扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)实验,之后构建了XLPE的晶体生长模型,分析了脱气处理过程中材料绝缘特性及其微观结构变化的关联机理。研究表明,脱气处理660 min后,交联副产物基本挥发殆尽,菲克第二定律的理论计算可以反映交联副产物残余含量的变化趋势。脱气时间的增加有利于提高试样的击穿场强,降低试样的电导电流密度,但在36h处存在拐点;脱气处理有助于改善试样内部空间电荷积聚和电场畸变,减小试样直流击穿的分散性和内部聚集态结构的差异性,并促进片晶增厚。上述结果表明脱气处理有助于交联副产物挥发,合理优化脱气时间可改善XLPE的绝缘特性,从而可降低企业的生产和时间成本。 展开更多
关键词 脱气处理 高压直流电缆 交联聚乙烯 绝缘特性 聚集形态
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不同粒径Al_(2)O_(3)颗粒掺杂的环氧树脂复合材料直流电树特性 被引量:6
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作者 朱光宇 陈向荣 +3 位作者 洪泽林 江铁 戴超 孟繁博 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第24期9136-9146,共11页
为提升超导直流输电系统终端绝缘用环氧树脂的电气性能,制备质量分数1%,粒径分别为50nm、1μm和10μm的Al_(2)O_(3)环氧树脂复合材料。研究常温与液氮温度下复合材料在直流电压作用下的电树枝引发特性以及直流35 kV电压下的电树枝生长... 为提升超导直流输电系统终端绝缘用环氧树脂的电气性能,制备质量分数1%,粒径分别为50nm、1μm和10μm的Al_(2)O_(3)环氧树脂复合材料。研究常温与液氮温度下复合材料在直流电压作用下的电树枝引发特性以及直流35 kV电压下的电树枝生长过程及其局部放电特性。通过表面电位衰减测试,分析Al_(2)O_(3)环氧树脂复合材料的陷阱特性。结果表明:在常温和液氮温度下,微米、纳米Al_(2)O_(3)对环氧树脂中电树枝的引发和生长均有抑制作用,且Al_(2)O_(3)的粒径越小,其对电树枝的抑制效果越好。液氮温度对环氧树脂及其复合材料中电树枝的形态有明显作用,液氮低温可以显著抑制材料中电树枝的生长速度,但存在低温导致绝缘材料开裂而击穿的现象。最后,根据表面电位衰减曲线计算复合材料的陷阱特性,陷阱特性分析表明,微/纳米Al_(2)O_(3)的填充会改变材料内部陷阱的密度和能级,从而改变材料的介电性能。 展开更多
关键词 环氧树脂 微/纳米Al_(2)O_(3) 直流电压 电树枝 局部放电
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高压直流XLPE电缆绝缘的介电性能研究 被引量:10
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作者 张梦甜 玉林威 +2 位作者 陈向荣 侯帅 李秀娟 《广东电力》 2019年第12期12-18,共7页
交联聚乙烯中副产物的存在会对其绝缘性能产生影响,而脱气后的直流电缆中副产物含量分布不均匀,使绝缘性能产生差异。为了研究绝缘位置不同造成的介电性能差异,将直流电缆环切成厚度约为0.2 mm的薄膜,利用三电极电导率测试系统、直流击... 交联聚乙烯中副产物的存在会对其绝缘性能产生影响,而脱气后的直流电缆中副产物含量分布不均匀,使绝缘性能产生差异。为了研究绝缘位置不同造成的介电性能差异,将直流电缆环切成厚度约为0.2 mm的薄膜,利用三电极电导率测试系统、直流击穿测试系统及空间电荷测试系统对绝缘内层、中层、外层进行测试。实验结果表明:3层绝缘的电导率在低温低场下没有明显差别,但在高温高场下,外层电导率值最小,内层最大;内层击穿场强最小,外层击穿场强最大,中层击穿场强与外层差别较小;在40 kV/mm场强下,内层试样在两电极附近有明显的异极性电荷积聚,中层试样内部有少量的同极性电荷积累,外层试样空间电荷分布曲线平缓。研究发现高压直流交联聚乙烯电缆内层绝缘性能最差;因此在脱气生产及性能测试中,应以内层试样作为最低要求,以确保整个绝缘都具有良好的介电性能。 展开更多
关键词 高压直流 电缆切片 直流电导率 直流击穿 空间电荷
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不同粗糙度界面和脱气处理对500kV XLPE直流电缆工厂接头的影响 被引量:4
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作者 孟繁博 陈向荣 +4 位作者 徐星 张梦甜 石逸雯 丰如男 何行波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第17期6499-6510,共12页
为了研究不同粗糙度界面和脱气处理对500kV高压直流交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆工厂接头材料和绝缘特性的影响,将商用的500kV高压直流电缆颗粒,分别在80目、400目、1000目、2000目砂纸打磨和未打磨的#0000试样表面... 为了研究不同粗糙度界面和脱气处理对500kV高压直流交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆工厂接头材料和绝缘特性的影响,将商用的500kV高压直流电缆颗粒,分别在80目、400目、1000目、2000目砂纸打磨和未打磨的#0000试样表面二次注入硫化,制备了不同粗糙度界面的XLPE试样;在常压和70℃的条件下对1000目打磨且二次硫化的XLPE试样进行脱气处理,获得了脱气0、12、36和90h的XLPE试样(#1000)。对所得试样进行了差示扫描、机械拉伸、空间电荷、电流密度和直流击穿实验,结果表明随着砂纸目数的增加,试样界面处的平均片晶厚度不断减小,结晶度不断增加,同时断裂拉伸率和电流密度呈现出先增大后减小的趋势,而空间电荷积聚量、阈值场强和直流击穿场强先减小后增大,其中#1000试样是各参数变化趋势改变的拐点。脱气处理降低了#1000试样的平均片晶厚度和断裂伸长率,增加了试样内部的结晶度,同时也减少了试样内部空间电荷积聚和电流密度,提高了直流击穿场强。增加工厂接头界面的光滑度和脱气时间都有助于改善本体与恢复绝缘之间的连接关系,提高工厂接头的绝缘特性,但相同条件下依然低于本体绝缘。 展开更多
关键词 高压直流电缆 交联聚乙烯 粗糙度 脱气处理 界面特性
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