基于改进旋转门算法的船舶综合电力数据压缩技术分析 被引量：3

1

作者 商承亚 鲍先强 +2 位作者 付立军 朱琬璐 徐兴华 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期82-88,共7页

[目的]为了积累船舶综合电力大数据资源,特别是在船舶计算资源相对受限的情形下实现对大规模历史数据的有效压缩,提出改进旋转门数据压缩算法。[方法]首先,针对船舶综合电力系统(IPS)实时数据特性,引入数据压缩精度指标,利用期望误差与... [目的]为了积累船舶综合电力大数据资源,特别是在船舶计算资源相对受限的情形下实现对大规模历史数据的有效压缩,提出改进旋转门数据压缩算法。[方法]首先,针对船舶综合电力系统(IPS)实时数据特性,引入数据压缩精度指标,利用期望误差与实际解压缩误差之间的偏差进行负反馈;其次,对压缩偏差?E进行动态调整,降低压缩偏差?E的设置难度;最后,对不同特性的数据序列进行测试。[结果]结果表明,提出的算法能够满足典型船舶综合电力业务中的数据压缩精度,并能在保证精度的前提下维持较高的压缩比,算法实测中压缩率可达初始数据的1/10~1/5。[结论]所提数据压缩算法具备较好的压缩精度和压缩比,能有效提升船舶综合电力历史数据的存储效率。 展开更多

关键词 综合电力系统 数据压缩 旋转门算法 平均绝对误差

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我国舰船中压直流综合电力系统研究进展 被引量：114

2

作者 付立军 刘鲁锋 +4 位作者 王刚 马凡 叶志浩 纪锋 刘路辉 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第1期72-79,共8页

舰船综合电力系统可实现全舰能量的综合利用,被誉为是舰船动力的第三次革命。介绍了一代和二代舰船综合电力系统的技术特征。结合我国综合电力系统设备的技术现状,介绍我国一代半舰船中压直流综合电力系统的研究进展,分析了系统层面存... 舰船综合电力系统可实现全舰能量的综合利用,被誉为是舰船动力的第三次革命。介绍了一代和二代舰船综合电力系统的技术特征。结合我国综合电力系统设备的技术现状,介绍我国一代半舰船中压直流综合电力系统的研究进展,分析了系统层面存在的难点,主要包括:系统建模和电磁暂态仿真、气轮机发电机组和柴油发电机组并联、系统稳定性分析和分层保护等,并给出了解决的方法,指出中压直流综合电力系统需要在中压直流断路器、系统储能、系统安全运行和多时间、多目标能量调控方面进一步开展研究。 展开更多

关键词 综合电力系统 中压直流 能量调控

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双向串联谐振变换器的定频PWM控制策略研究 被引量：6

3

作者 余致远 许晓晖 +2 位作者 吴红飞 花文敏 邢岩 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期36-42,共7页

研究了双向串联谐振变换器的定频PWM控制策略。通过控制原副边桥臂中点电压相位始终相同,使得谐振变换器获得了不受所传输功率大小和方向影响的电压增益特性,且通过原副边桥臂中点电压脉冲宽度的调节,使得变换器在固定开关频率下即能够... 研究了双向串联谐振变换器的定频PWM控制策略。通过控制原副边桥臂中点电压相位始终相同,使得谐振变换器获得了不受所传输功率大小和方向影响的电压增益特性,且通过原副边桥臂中点电压脉冲宽度的调节,使得变换器在固定开关频率下即能够获得双向升压和降压调节能力。详细分析了定频PWM调制策略的基本原理,讨论了该调制策略的可能实现方式,并选取其中一种实现方式进行了实验验证。实验结果表明所研究的调制策略的有效性,且由于变换器电压增益与功率传输方向无关,该调制策略能够使变换器获得快速平滑的双向功率切换能力。 展开更多

关键词 双向直流变换器 串联谐振 定频PWM策略

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永磁电机零阶径向力引起的齿槽频次振动 被引量：8

4

作者 吕长朋 李明勇 陈辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第19期6778-6786,共9页

理论上采用斜槽可将齿槽转矩幅值削弱为零,但斜槽不能有效削弱力波次数为零的齿槽频次径向力。该文针对一台40极240槽的斜槽永磁电机的研究结果表明,零阶径向力产生的齿槽频次振动大于力波次数为极数40的2倍频径向振动,为电机空载时幅... 理论上采用斜槽可将齿槽转矩幅值削弱为零,但斜槽不能有效削弱力波次数为零的齿槽频次径向力。该文针对一台40极240槽的斜槽永磁电机的研究结果表明,零阶径向力产生的齿槽频次振动大于力波次数为极数40的2倍频径向振动,为电机空载时幅值最大振源。文中首先用解析法阐述了零阶径向电磁力产生机理,然后利用电磁场软件计算样机的空载气隙磁密和径向电磁力密度,并对二者分别进行二维傅里叶分析(2D-FFT),求取出不同阶次下(空间)对应频率(时间)的磁密和径向电磁力密度结果,利用气隙磁密结果分析出引起齿槽振动的主要谐波磁场,利用径向电磁力密度结果计算出由径向电磁力引起的定子振动水平,结果表明,零阶径向电磁力引起的空载齿槽频次振动为电机的主振频率,远大于非零最小阶次引起的2倍频径向振动,最后,样机试验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 斜槽 永磁电机 零阶径向力 二维傅里叶分析 齿槽频次振动

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新型直流固态限流断路器设计与分析 被引量：26

5

作者 彭振东 任志刚 +1 位作者 姜楠 杨晨光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1028-1036,共9页

采用功率半导体器件实现的固态断路器(solid state circuit breaker,SSCB)具有无弧、快速、精确的分断性能,应用前景十分广阔。该文在传统固态断路器基础上提出了一种基于集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT... 采用功率半导体器件实现的固态断路器(solid state circuit breaker,SSCB)具有无弧、快速、精确的分断性能,应用前景十分广阔。该文在传统固态断路器基础上提出了一种基于集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)和普通晶闸管(silicon controlled rectifier,SCR)的新型直流固态限流断路器(solid state current limiting circuit breaker,SSCLCB)技术方案,能显著减小小电流分断时间,改善主开关IGCT并联工作的可靠性,提高断路器功率等级,并完成了1500V/4000A断路器原理样机的初步设计。在理想直流系统中的限流分断过程仿真结果表明,断路器能在50μs时间内实现13k A、20A/μs短路电流的换流分断,并将短路电流峰值限制在17k A以内。样机试验结果显示,4000A正常工作电流直接分断时间不超过10μs,并在50μs内完成了13k A短路电流的换流分断,验证了新型直流固态限流断路器技术方案的正确性和实际应用的可行性。 展开更多

关键词 固态限流断路器 集成门极换流晶闸管 普通晶闸管 小电流 故障大电流 分断时间 并联工作

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基于改进型直流真空断路器弧后暂态仿真及介质恢复特性分析 被引量：19

6

作者 李博 包涌泉 +2 位作者 彭振东 杨晨光 沙新乐 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1752-1760,共9页

应用于大电流、高di/dt分断环境的直流真空断路器,以绝缘恢复为主要特征的弧后暂态过程直接影响其分断特性。在鞘层发展过程中,弧后阴极表面电场强度及功率密度是引起电弧重燃的两种因素,为探究熄弧后真空断路器恢复电压变化规律,该文... 应用于大电流、高di/dt分断环境的直流真空断路器,以绝缘恢复为主要特征的弧后暂态过程直接影响其分断特性。在鞘层发展过程中,弧后阴极表面电场强度及功率密度是引起电弧重燃的两种因素,为探究熄弧后真空断路器恢复电压变化规律,该文首先从提升弧后介质恢复能力的角度出发,在燃弧电流峰值约23kA、熄弧电流变化率约300A/μs的等级上先后开展不同试验方案,并在连续过渡型鞘层数学建模基础上做出一定修缮,引入触头开距动态变化过程和电弧有效直径变量,依据改进后电弧模型指导换流回路参数设计。最后将PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真与分断试验现象进行等价对比分析,显示试验过程中真空断路器弧后电弧重燃趋势与仿真结果较为贴合,且通过仿真结果可判定重击穿的类别,从而验证了改进后真空断路器弧后电磁暂态建模的精确性。 展开更多

关键词 分断特性 弧后 电场强度 功率密度 介质恢复 电弧重燃

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直流真空断路器大电流强迫换流分断特性分析与验证 被引量：13

7

作者 彭振东 杨晨光 +3 位作者 李博 涂煜 沙新乐 邹顺 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期603-609,共7页

基于有源强迫换流技术实现的直流真空断路器容易向中高压大容量场合拓展,是直流分断技术发展的重要方向。针对10 kV级直流真空断路器,进一步分析了大电流换流分断特性,并开展了换流分断过程的试验研究。研究结果表明:在燃弧电流峰值23 k... 基于有源强迫换流技术实现的直流真空断路器容易向中高压大容量场合拓展,是直流分断技术发展的重要方向。针对10 kV级直流真空断路器,进一步分析了大电流换流分断特性,并开展了换流分断过程的试验研究。研究结果表明:在燃弧电流峰值23 kA、电弧电流下降率300 A/μs条件下,真空断路器无法在电弧电流零点可靠熄弧分断,且真空间隙的弧后介质恢复过程存在一定的随机性和分散性。为了改善大电流弧后介质恢复特性,提出了串联二极管的直流真空断路器换流分断方案,利用二极管的反向阻断作用为大电流真空电弧提供一段"零休"时间。相同分断参数条件下的对比试验结果显示,在二极管反向阻断期间,尽管真空间隙可能会不断地重复进行"介质恢复–介质击穿–介质恢复"过程,但在此阶段的介质击穿不会导致电弧重燃,真空间隙最终均能在换流电容电压变为正极性前建立足够的介质强度,实现对直流大电流的可靠分断;同时在试验条件下,被试真空断路器弧后至少需要85μs才能完全恢复介质强度。 展开更多

关键词 有源强迫换流 直流真空断路器 串联二极管 介质恢复 电弧“零休”时间

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直流真空断路器强迫换流分断的可靠性 被引量：6

8

作者 李博 彭振东 +3 位作者 沙新乐 祝聪 邹顺 杨晨光 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2486-2494,共9页

在直流真空断路器采取强迫换流方式分断大电流时,由于其电流过零后真空间隙的电弧能量较高,因此会严重影响介质强度的快速恢复。针对此种严酷的分断条件,开展了真空开关串联二极管、真空开关并联RC吸收支路、真空开关串联饱和电抗器几... 在直流真空断路器采取强迫换流方式分断大电流时,由于其电流过零后真空间隙的电弧能量较高,因此会严重影响介质强度的快速恢复。针对此种严酷的分断条件,开展了真空开关串联二极管、真空开关并联RC吸收支路、真空开关串联饱和电抗器几种方案的研究,目的在于增加真空间隙'零休'时间、减小弧后恢复电压上升速度及等离子体浓度。研究结果表明:串联二极管的反向阻断作用能为真空介质恢复提供有利条件,但二极管RC支路的存在会导致电流第1次过零后部分漏电流注入真空间隙,从而影响真空介质的恢复进程;在二极管无RC支路方案下,真空开关电流第2次过零后的电压变化率及幅值都得到了极大的改善;真空开关加装吸收支路能够显著减小其恢复电压变化率;真空开关串联饱和电抗器能在电流过零点附近通过饱和电抗器的退磁作用有效减小其电流变化率。统计试验结果显示,真空开关串联二极管、真空开关并联RC吸收支路、真空开关串联饱和电抗器这3种方案均能在一定程度上提高真空断路器分断的可靠性。 展开更多

关键词 真空开关 电压变化率 电流变化率 介质恢复 分断可靠性

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基于正弦波滤波器的轮缘推进永磁同步电机无速度传感器控制 被引量：5

9

作者 肖烨然 邵俊波 邱长青 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期3618-3626,共9页

针对传统永磁同步电机控制中普遍存在的电磁干扰、低频振动、端电压爬升以及现有无位置技术无法覆盖全转速范围的问题,并结合轮缘推进电机对这些方面提出的严格要求,提出一种基于正弦波滤波器的轮缘推进永磁同步电机无速度传感器控制方... 针对传统永磁同步电机控制中普遍存在的电磁干扰、低频振动、端电压爬升以及现有无位置技术无法覆盖全转速范围的问题,并结合轮缘推进电机对这些方面提出的严格要求,提出一种基于正弦波滤波器的轮缘推进永磁同步电机无速度传感器控制方法。其核心思想是,根据带正弦波滤波器的完整电机模型,在每个计算周期利用电流观测器观测的电流偏差不断修正电机的初始估算转速和最终估算转速,使得最终估算转速能快速收敛于真实转速。仿真和实验也体现了这一拓扑和算法相对于目前常用的无速度传感器控制算法具有的优势。该方法不仅使得电机侧输入电压接近于正弦波,而且可使电机直接从零速无位置闭环启动,无需进行状态切换,较好地突破了永磁同步电机在轮缘推进领域无法安装速度传感器的限制。 展开更多

关键词 轮缘推进 正弦波滤波器 永磁同步电机 电流观测器 无速度传感器

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串联二极管对直流真空断路器强迫换流分断特性的影响 被引量：2

10

作者 彭振东 任志刚 +3 位作者 沙新乐 李博 杨晨光 邹顺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期7152-7159,共8页

为开发实用的中压大容量直流直流真空断路器,针对10kV级直流真空断路器的大电流快速换流分断过程开展试验研究。当单独的真空断路器在电弧电流下降率约300 A/μs条件下对23kA电流进行换流分断时,容易发生电弧重燃和分断失败;串联二极管... 为开发实用的中压大容量直流直流真空断路器,针对10kV级直流真空断路器的大电流快速换流分断过程开展试验研究。当单独的真空断路器在电弧电流下降率约300 A/μs条件下对23kA电流进行换流分断时,容易发生电弧重燃和分断失败;串联二极管后,相同条件下的换流分断可靠性得到大幅提升。在单独真空断路器的换流分断过程中,弧后真空间隙的鞘层发展过程持续约450μs,并且电场强度和功率密度在电弧过零后约1μs分别达到峰值12MV/m和45MW/m^(2),真空间隙极易在鞘层发展阶段等离子体浓度仍然较高时发生电、热击穿。串联二极管能在熄弧后的反向阻断期间有效切断电弧能量注入回路,并使真空间隙躲过弧后快速上升的初始暂态恢复电压,同时促进真空间隙的等离体浓度大幅衰减,进而明显降低真空间隙开始恢复绝缘时的电场强度和功率密度。在二极管反向阻断结束时刻真空间隙才开始建立介质强度的极端条件下,电场强度和功率密度延时30μs才上升到峰值,并且分别被显著降低到130kV/m和1.4kW/m^(2),对降低真空间隙重击穿的发生概率、改善弧后介质恢复性能十分有利。 展开更多

关键词 直流真空断路器 串联二极管 弧后暂态 电场强度 功率密度 介质恢复

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直流真空断路器的新型大电流强迫换流分断方法 被引量：1

11

作者 彭振东 马子文 +3 位作者 沙新乐 李博 邹顺 李杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3666-3673,共8页

为提升直流真空断路器的大电流分断可靠性,在典型强迫换流技术的基础上,提出了一种新型的换流分断方案。利用一辅助开关的导通分流作用,通过减小有效换流电流,大幅降低真空断路器熄弧前附近的电流下降率;并在熄弧后,通过该辅助开关的导... 为提升直流真空断路器的大电流分断可靠性,在典型强迫换流技术的基础上,提出了一种新型的换流分断方案。利用一辅助开关的导通分流作用,通过减小有效换流电流,大幅降低真空断路器熄弧前附近的电流下降率;并在熄弧后,通过该辅助开关的导通电压钳位作用,使真空断路器的暂态恢复电压产生一段低电压区间,从而改善真空间隙的弧后介质恢复特性,实现中、高压直流大电流的可靠分断。同时详细分析了新型换流分断方案的换流过程及其主要影响因素,获得了换流电路杂散电感及辅助开关导通时刻等参数对换流性能的影响规律。最后,开展了快速真空断路器的13 kA换流分断试验,试验过程中熄弧前的电流下降率被有效降低为约55 A/μs、总共持续了约50μs;且在熄弧后约130μs时间内,暂态恢复电压被限制至未超过600 V。试验结果验证了该新型方案的实用性和有效性。 展开更多

关键词 直流真空断路器 强迫换流 有效换流电流 介质恢复 电弧电流下降率 弧后暂态恢复电压

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