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关键词： 大功率压电陶瓷   元素掺杂   电学性能   温度稳定性  

摘要： 采用固相烧结法制备掺杂不同原子分数(0~0.8%)Cr_(2)O_(3)的0.05BiScO_(3)-0.05Pb(Mn_(1/3)Sb_(2/3))O_(3)-0.9Pb(Zr_(0.45)Ti_(0.55))O_(3)陶瓷,研究了Cr_(2)O_(3)掺杂量对陶瓷微观结构、电学性能及温度稳定性的影响。结果表明:不同Cr_(2)O_(3)掺杂量陶瓷均为钙钛矿结构,未检测到杂相峰;随着Cr_(2)O_(3)掺杂量的增加,陶瓷的三方相逐渐出现且含量增加,四方相含量略有下降,平均晶粒尺寸不断增大,相对密度先增大后减小。随着Cr_(2)O_(3)掺杂量的增加,陶瓷的压电常数与机械品质因数均先升后降,介电损耗增大,机电耦合系数基本先增后减,居里温度降低;当Cr_(2)O_(3)原子分数为0.4%时,陶瓷的综合电学性能最佳,并且温度稳定性良好,从室温到260℃,压电常数下降率仅为32%,低于DM-8型商用PZT-8改性压电陶瓷(53%)。

关键词： SiC MOSFET   驱动电路   谐振   开关损耗   寄生电容  

摘要： 针对传统SiC MOSFET驱动电路的驱动电阻导致损耗较高的问题,提出了一种SiC MOSFET谐振驱动电路。详细分析了提出的谐振驱动电路的工作原理,通过控制驱动电路中各开关管的通断,使电感与SiC MOSFET的输入电容产生谐振,从而重复利用输入电容中的能量,减小了驱动损耗。相较于传统驱动电路,该谐振驱动电路的驱动损耗主要包括新增开关管及其续流二极管导通时的导通损耗和SiC MOSFET内阻所产生的损耗,而非驱动电阻导致的损耗。搭建仿真模型和实验平台,对提出的谐振驱动电路在高频和不同占空比下的驱动性能进行验证,结果表明提出的谐振驱动电路具有良好的驱动性能,能够在高频工作条件下保证SiC MOSFET的通断。

关键词： 微波光子滤波器   光循环移频环   光频梳   抽头数   自由频谱范围  

摘要： 基于光循环移频环的频域多载波特性和时间延迟特性构建了一种结构简单、高可重构性的微波光子滤波器。光循环移频环的等间隔时间延迟特性可用于在不同抽头之间引入时间延迟。另外,由于光循环移频环所产生的多个光载波之间的频率差较大,因而可以避免由于光载波的高相干性所导致的强度干扰,可实现稳定的频谱响应。利用可编程光滤波器对光循环移频环的输出光谱进行整形,可实现不同抽头的筛选和每个抽头权重的调节,从而获得微波光子滤波器抽头数和自由频谱范围的有效调谐。实验展示了自由频谱范围为3.85 MHz情况下抽头数在2、5、10之间的切换,以及抽头数为2的情况下,自由频谱范围在3.85 MHz、1.925 MHz以及770 kHz之间的切换。通过光谱整形技术,实现了微波光子滤波器抽头数和自由频谱范围的可重构。

关键词： 电流互感器   过电压监测   末端电流   等效电路  

摘要： 电力系统中,设备的绝缘性能是保障设备稳定运行的关键,过电压则是影响设备绝缘性能的重要因素。所以有效解决设备发生过电压的情况是保障设备安全运行的重要方式。电流互感器是进行电力系统电压检测的重要措施,本文根据末屏电流检测中的电压传感器来构建一种电流互感器高频等效电路的模拟方法,通过该模拟方法可以有效解决当前低频建模方式中对电力系统中过电压高频分量无法有效模拟的问题。有效提升对电力系统电压检测的准确性,保证设备安全稳定运行,保障电力系统的稳定。

关键词： 电源   双全桥拓扑   大功率  

摘要： 针对离子推力器电源处理单元(PPU)的屏栅电源,根据宽输出、高效率和小型化发展趋势,提出了全桥零电压零电流开关(ZVZCS)技术与移相/占空比控制相结合的设计方法。该方法在满足屏栅电源大范围输出电压基础上,实现了ZVZCS,降低了开关损耗,提高了工作效率。在此对该拓扑的工作原理进行分析,最后搭建试验电路验证。结果表明,该拓扑结构可以实现大范围输出电压调节,并保持开关管ZVZCS状态,满足屏栅电源宽范围输出、高效率的工作指标。

关键词： 模块化高压电源   高压隔离   串并联谐振变换器  

摘要： 模块化高压电源具有高效率、高可靠性、可重构性等特点在大功率高压器件中得到广泛应用。其中基于串并联谐振变换器的输入串联输出串联型功率变换拓扑适用于高频高压工作环境,具有减少功率损耗,绕组介质损耗,利用多级变压器寄生参数等优势,有广泛的应用前景。目前关于该拓扑的研究主要集中于理论分析和效率优化,在实际高压环境应用中多级变压器绕组间存在的高压隔离问题还未得到有效解决,该文提出多级变压器共用原边绕组的设计,简化传统变压器单级绕制方式所存在的高压隔离问题。然而该绕制方案会造成多级变压器不均压和电压发散现象,因此该文同时基于利用变压器和倍压整流电路中二极管的寄生参数,提出改进的拓扑设计,有效解决了分压不均问题,进行了仿真验证与试验验证。仿真结果与实验结果均证明了所提共用原边绕组的高压隔离结构和改进拓扑的有效性。

关键词： 换流变压器   小波能量占比   机械状态   时间序列模型  

摘要： 换流变压器运行过程中其内部绕组承受交直流电压的共同作用,导致振源振动响应非常复杂。为关注换流变压器在长期振动作用下的机械状态变化,文中首先基于换流变压器绕组振动机理及其振动特性开发了振动在线监测系统,针对现场某换流变压器的振动信号进行了长期带电监测,并提取了不同时刻下振动信号的小波能量占比,最后以小波能量占比等振动特征组成的时间序列作为数据样本,结合时间序列预测模型提出了适用于现场换流变压器的机械状态智能诊断技术。分析结果表明,振动在线监测系统在现场能够对换流变进行长期带电监测,小波能量占比特征量可以在一定程度上反映换流变压器的运行规律和内部机械状态。通过时间序列预测模型对小波能量占比序列的处理,最终得到的预测值与期望值达到了较高的相似度,为现场换流变压器的状态评估和潜在缺陷诊断提供了更加及时、有效的技术途径。

关键词： 海上风电   概率预测   频谱注意力机制   分位数回归  

摘要： 海上风电功率波动性和随机性强,其时序数据既存在时间上的全局性关联,又包含大量局部的短期噪声;同时,现有概率预测模型普遍采用的分位数回归方法存在分位数交叉问题,严重影响了预测结果的精度与合理性。针对上述挑战,提出了一种基于频谱注意力和无交叉联合分位数回归的海上风电功率超短期概率预测方法。首先,结合长短期记忆网络(longshort-termmemory,LSTM)模型和频谱注意力模型,挖掘风电功率时序数据的全局长期依赖,并滤除局部噪声。其次,在此基础上构建了一种基于联合分位数回归的损失函数模型,通过共享各分位数预测任务间的信息,自主动态调节各分位数损失的权重,避免分位数交叉问题。最后通过真实算例分析表明,相比于现有概率预测模型,所提模型的锐度指标提升了6%以上,连续等级概率分数提高了10%以上,故具有更高的预测精度,并有效解决了分位数交叉问题。

关键词： 被动磁轴承   飞轮储能   电网调频   协同控制系统  

摘要： 新型电力系统下,风光等分布式能源大规模并网发电导致系统对灵活性调节资源的需求剧增。大功率飞轮储能技术的快速发展可为解决电网频率安全稳定问题提供有效方案。该文针对飞轮储能系统耦合火电机组调频领域的应用问题,从“关键技术研发-系统方案设计-耦合调频控制”的思路出发,研究电力级大功率磁悬浮飞轮储能技术,设计火储耦合调频的电气接线和飞轮并入方案。结合工程实践提出火电机组耦合大规模飞轮储能群组协同调频的控制方案。目前,该技术已成功应用在灵武电厂两台600MW亚临界火电机组,提升了一次调频、自动发电控制(automatic generation control,AGC)等关键电能质量指标,火储联合系统一次调频合格率提升了21.26%,AGC调频的综合调节性能指标提升16.4%,项目年度总收益可达3514.8万元,取得了良好的经济收益和社会效益,是飞轮储能系统在电力领域的一次成功实践。