简介:非线性是导致问题复杂化的关键因素之一,且存在于几乎所有物理现象之中。电气绝缘介质的非线性介电行为在科学层面提供了更广泛的研究空间,同时在工程技术层面为电气绝缘结构设计、更高电压等级电力设备研发提供了新的破解瓶颈问题的技术途径。具有电场调控功能的非线性绝缘材料,被称为“智能绝缘材料”,已在大型电机端部绝缘和电缆附件防电晕结构得到广泛的应用。随着高压直流绝缘技术的进步,电气绝缘材料和绝缘结构非线性介电特性和机理研究得到越来越广泛的关注。非线性绝缘介质介电特性的表征和测试技术是极具挑战的研究课题,又是基础研究和工程应用技术研究不可回避的关键性基础问题。稳态直流电场下,非线性绝缘介电特性用伏安特性或电导率与电场强度关系来表征,相应测试技术比较简单。稳态交流电场场下,用等效(相对)介电常数和等效电导率与电场强度关系来表征,测试技术的关键是如何准确地分解阻性和容性电流。暂态电场下非线性绝缘介电特性的表征参数体系尚未建立,测试技术最为复杂,相关研究亟待开展。
简介:针对单管感应耦合电能传输(ICPT)系统在动态非线性负载突变时开关管电压、输出电压的稳定性问题,详细研究了具有一次侧并联二次侧串联(PS)补偿网络的单管ICPT系统的参数优化问题。比较了分别具有一次侧并联二次侧并联(PP)补偿网络与PS补偿网络的单管ICPT系统的特点;画出了所研究系统的一、二次侧等效电路,利用互感等效模型法对该系统进行了建模分析,推导了系统的电压增益、输出功率、效率等表达式,画出并分析了电压增益、输出功率、开关管峰值电压在不同参数变化下随工作频率变化的曲线;最后完成了系统参数的优化设计,使系统在软开关控制下得到了最大功率输出,实验验证了设计的正确性。
简介:高压直流电缆及附件稳态电场分布主要取决于绝缘材料的电导率,而电导率又与场强、温度紧密相关,这使得直流电缆附件电场分布相比高压交流电缆附件更复杂。为此,在固定电缆终端XLPE绝缘、硅油电导率和温度梯度的条件下,本文采用多物理场耦合软件仿真研究了应力锥体增强绝缘非线性属性对高压直流电缆户外复合型终端稳态电场分布的影响规律。仿真研究结果表明:复合型户外高压直流电缆终端,工厂绝缘和增强绝缘界面切向电场在应力锥体根部和顶部可能出现极大值;而在半导电应力锥内表面电场也可能在根部和顶部出现极大值;通过调控增强绝缘材料的非线性属性可实现复合型电缆终端电场分布的综合调控。
简介:大功率STATCOM可以为电网电力传输提供大量无功功率,然而其控制系统具有很强的非线性。为了实现STATCOM无功功率输出的线性控制,本文提出了一种基于多电平电流重注入式电流型换流器(MLCR-CSC)的电流型STATCOM,阐述了MLCR-CSC的拓扑结构和新型STATCOM的工作原理,设计了直接电流控制系统。仿真结果表明,MLCR-CSC的谐波含量低于4%,基波周期内有6个零电流时刻实现大电流过零关断。电流直接控制方式不但满足输电网对无功功率的需求,而且对不对称故障响应迅速。
简介:非线性介质是指其电导率和(或)介电常数随电场强度变化而变化的电介质。非均匀电场中非线性介质由于介质的介电性能参数在空间呈梯度变化,在电场作用下将发生空间电荷极化,而极化形成的空间电荷又影响电场的分布,探明这种空间电荷极化的动态过程有助于高压直流绝缘结构的设计和故障分析。为此,利用COMSOLMultiphysics有限元软件中的瞬态求解器仿真研究了同轴电极结构下具有场致增强型和温度增强型电导的非线性电介质在阶跃电压下的极化和退极化过程。研究结果发现:极化建立过程中,内电极附近空间电荷密度随时间变化会出现“过冲”现象;退极化过程中,内电极附近空间电荷会出现“反极性过冲”现象;“过冲”现象与“反极性过冲”现象相互呼应,均源自动态松弛时间的时空分布;温度梯度与场强对空间电荷“过冲”行为的影响规律不同。
简介:本文分析了线性功率MOSFET的结构及其性能,并对其在线性模式下的应用进行了介绍。
简介:提出了一种基于规则采样线性外推的准自然采样SPWM新方法。详细论述了该方法的基本原理,导出了SPWM开关点方程。对该方法进行了仿真研究,并与传统的自然采样法和规则采样法进行了比较。结果表明,该方法的输出基波幅值较另两种方法更大,THD较自然采样法还要小。当载波比增大到一定的范围时,三种方法的基波幅值、THD趋于一致。
简介:对含随机变量的大规模概率潮流问题,若使用Gram-Charlier级数展开式逼近随机变量的概率分布,计算量较大。建立考虑风电出力随机性和负荷波动性的概率潮流模型,并采用Edgeworth通过的Hermite正交矩阵的递推性降低级数高阶展开的计算复杂度,针对级数变换法高次项被舍去影响逼近精度的问题,采用多重线性化的方法通过对系统总有功功率的均匀划分,减小因潮流方程线性化时输入的随机变量的变化范围较大而引起的截断误差。IEEE39节点系统的算例仿真结果验证了本方法的有效性。
简介:并网型电力电子变流设备需要精确实时检测电网电压的相位以实现同步。同步旋转变换锁相方法,若三相电网电压不平衡,经Park变换后,d轴、q轴分量存在二倍频扰动,引起相位偏差信息不准确,导致正序分量相位检测值存在稳态误差。本文分析了二阶广义积分器的带通特性、参数选取原则及数字化实现方式,将其应用于锁相环内进行二倍频检波,通过去耦间接分离出鉴相器中的直流分量,同时衰减其他高次谐波成分。此外,综合系统的动态性和抗扰性,给出了s域下基于二阶最优的环路滤波器参数设计流程。Matlab/Simulink数字仿真结果表明,电网电压不平衡时,相位检测稳态误差为零。最后,实验平台采用TMS320F28335控制器实现算法,测试波形验证了该方法的实际可行性。