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关键词： 配电系统   在线诊断装置   故障监测   支持向量机   主成分分析  

摘要： 本研究针对配网系统中变压器故障难以实时监测和早期预警的问题,提出了一种基于在线诊断装置的创新监测方法。该方法通过引入基于振动和温度传感器的在线诊断装置,对变压器的运行状态进行实时监测和数据采集,并结合改进的支持向量机(SVM)算法与主成分分析(PCA)技术,对采集的数据进行特征提取和异常检测,从而实现对变压器故障的早期预警与诊断。实验结果表明,该方法能有效提升变压器故障检测的准确性,降低误报率,为配网系统的安全运行提供了强有力的技术保障。

关键词： 电力系统   工频变压器   电磁特性   损耗计算  

摘要： 随着我国社会经济飞速发展、电力系统规模不断扩张以及可再生能源比重不断增加,如何在大功率电力系统中安全稳定地传输、配送电能成为了当前电力系统函需解决的问题。工频变压器作为一种电能转换的核心装置,其在电能传输、电压调节、系统隔离与安全保护中都起着极其重要的作用。然而在实际工况下,工频变压器的电磁特性及损耗特性会对其自身的性能产生重要影响,进而影响电力系统的安全稳定运行。因此,本文首先根据工频变压器的实际结构建立三维仿真模型;随后对变压器的瞬态电磁场进行分析,建立变压器的磁场瞬态控制方程及损耗计算模型;最后基于有限元软件计算获得工频变压器的磁通密度和损耗密度分布云图,验证了本文计算方法和设计方案的有效性,能够为工频变压器的全局优化设计奠定理论基础。

关键词： 直流电网   直流变压器   模块化多电平变换器   谐振变换器   准方波调制  

摘要： 直流电网是实现可再生能源高效汇集和直流负荷柔性接入的重要方案,直流变压器是互联不同电压等级直流系统的核心装备。本文提出一种谐振型模块化多电平直流变压器,在中压侧采用半桥模块阀组串联,在低压侧采用全桥并联,能够显著降低器件电压、电流应力并减少功率器件和变压器数量。直流变压器拓扑采用准方波调制和移相控制,提高交流链路频率并实现定频输出电压控制。采用基波近似方法,分析其传输功率特性,并建立关键参数设计方法和输出电压控制策略。最后,通过4 kW/600 V/100 V实验样机验证了所提拓扑和控制方法的可行性。

关键词： 变压器检修   安全带悬挂装置   高强度支撑杆  

摘要： 针对当前变压器检修作业中安全带悬挂装置存在的固定不牢、易损坏等问题,设计一种新型变压器专用安全带悬挂装置。该装置由可调节固定底座、高强度支撑杆和顶部悬挂部分组成,采用高强度铝合金和Q355B钢材制造,具有安装便捷、调节灵活等特点。现场测试结果表明,该装置在10kN极限载荷下,各项性能指标均满足设计要求,底座固定力矩衰减率仅为4.8%,支撑杆轴向变形量为2.1mm,安全带受力角度为5.8°,可为变压器检修作业提供可靠的安全保障。

关键词： 直流微网   混合储能   荷电状态   滤波控制   模糊逻辑  

摘要： 【目的】可再生能源出力具有随机性和波动性,直接并入电网会对其稳定运行产生影响。为了改善可再生能源发电系统的并网特性,引入了混合储能系统(HESS)。为了充分发挥直流微网中HESS的能量密度和功率密度优势,本文提出了一种基于模糊逻辑的变时间常数二阶高通滤波控制策略。【方法】首先,构建了光伏混合储能直流微网模型。然后,根据功率平衡关系设计了微网的功率分配策略,并根据各单元的特性设计了对应的控制策略。光伏发电单元采用模糊控制以实现最大功率点的快速跟踪,提高光伏发电单元的能源利用率。并网逆变器采用电压外环、电流内环的双闭环控制方式,以保证直流微网向配电网输送稳定的电力。设计了基于模糊逻辑的变时间常数二阶高通滤波方法,对HESS的功率进行分频分配,以提高直流微网中不平衡功率的分配精度。最后,基于Matlab/Simulink搭建了光伏混合储能直流微网仿真模型来验证所提控制策略的有效性。【结果】从HESS功率、直流母线电压以及超级电容荷电状态等方面对所提模糊变时间常数二阶高通滤波控制策略进行了仿真分析。仿真结果表明,模糊变时间常数二阶高通滤波控制不仅能够实现直流微网不平衡功率在HESS中的分频分配,改善系统长时间运行导致的超级电容过充过放的状况,保障超级电容的性能稳定,延长其使用寿命,还能显著降低并网电流的总谐波失真。【结论】本文所提控制策略提高了光伏混合储能直流微网的运行可靠性和稳定性,为电网的高质量运行提供了有力保障。

关键词： 功率因数   智能化   无功补偿   经济运行  

摘要： 由于煤矿电网的特殊性,电网经常在较低的功率因数下运行,容易造成线路损耗,增加了煤矿电网的运行成本。无功补偿是提高电网功率因数的常用方法,补偿方式一般只考虑单点位置,并采用就近补偿的原则,然而,这种补偿方式没有考虑电网整体的无功功率流动问题,过多的无功补偿设备并入会使煤矿电网产生无功倒送损耗、系统电压抬高、电能质量下降等不利影响。因此,从网络整体角度出发,提出了一种提高系统无功优化的煤矿电网在线功率因数的方法,有效提高了煤矿电网的功率因数。

关键词： 二取二双通道   apFFT   25 Hz相敏轨道电路   相位差  

摘要： 为提高相敏接收器测量精度、分辨率,设计了一款基于全相位快速傅里叶变换(all phase Fast Fourier Transform,apFFT)算法的全电子相敏接收器。硬件上为二取二双通道设计,进程上双机同步,运算结果经比较输出。利用DDS发生器搭建测试平台,对该方案功能进行模拟验证,并接入现场轨道电路组合架进行现场测试。实验结果表明,该设计可准确检测轨道区段列车占用状态,能区分钢轨上的随机噪音与谐波信号,抗干扰能力强,相位差测量误差不大于0.3°。该方案是对既有的微电子相敏轨道电路接收器的电子化改进,电路简单,其相位差计算完全由软件完成,可靠性高,可用于使用50 Hz交流电牵引的25 Hz相敏轨道电路的电码化或非电码化区段。

关键词： 分布式光伏   柔性有载调压变压器   电压无功优化   协调控制方法   无功补偿  

摘要： 随着配电网中分布式光伏(distributed photovoltaic,DPV)大量并网,电压越限和电压波动越来越严重,考虑新型电能质量治理装置的电压无功优化协调控制方法需要进一步完善,以适应电网的新变化。该文考虑了新型柔性有载调压变压器(on-load tap changer,OLTC)的电能质量调节作用,提出一种两阶段电压无功优化协调控制方法,其中一阶段为日前小时级调度阶段,根据分布式光伏和负荷的预测数据,通过潮流计算和迭代优化,获取DPV的有功出力结果、柔性OLTC分接头和电容器组的投切结果;二阶段为分钟级无功优化阶段,在第一阶段的基础上,考虑柔性OLTC和DPV的无功出力特性,调节装备无功出力的同时修正第一阶段电容器组投切组合,进一步降低各个节点最大电压偏差,使配电网电压分布更合理。搭建了IEEE33节点配电系统仿真模型,所提出的考虑柔性OLTC的两阶段电压无功优化协调控制方法能够在常规经济性最优目标下的88.07%DPV消纳水平基础上提高9.29%,同时满足全节点全时段电压偏差小于0.1pu,综合经济性提高7.8%,结果证明了所提方法的合理性和有效性。

关键词： 集中式光伏发电   并网   110kV变压器   中性点电压  

摘要： 本文以集中式光伏发电并网对110kV变压器中性点电压的影响为研究对象,从光伏并网特性及谐波注入机制入手,分析中性点电压波动的主要成因,包括负载不平衡、谐波扰动及无功功率变化等因素。通过仿真建模与现场试验,揭示了光伏系统的输出功率波动和高次谐波对中性点电压的扰动效应,并对不同光照条件下的电压波动特性进行对比验证。研究表明,谐波滤波、无功补偿及中性点接地优化可有效提升电压稳定性,为光伏并网系统的安全运行提供了理论支持。

关键词： GaN   MOSFET   recess-gate   selective-area regrowth method   carrier mobility   AlSiO  

摘要： In this study, we fabricated a recess-gate GaN MOSFET with an Al0.28Si0.72OX dielectric using the AlGaN/GaN selective-area regrowth method. Normally-off operation is successfully achieved, i.e. the threshold voltage is > 0 V. Compared to the common recess-gate GaN MOSFET fabricated using the inductively-coupled plasma reactive ion etching method, it can be seen that there is an approximately 2 times enhancement of the channel mobility because of the reduced damage to the Al0.28Si0.72OX /GaN interface. Accordingly, an improved drain current and on-resistance are both observed. Moreover, the recess-gate GaN MOSFET with an Al0.28Si0.72OX dielectric fabricated using the selective-area growth method exhibits a rising channel mobility as the temperature increases due to the diminished trap occupation by thermal de-trapping. These results indicate the benefit of a GaN MOSFET with an AlSiO-based gate stack for the operation under high temperatures exceeding the normal operating range.(c) 2025 The Japan Society of Applied Physics. All rights, including for text and data mining, AI training, and similar technologies, are reserved