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基于IGBT的新型直流电力系统限流装置的工作原理与实验研究

提出了一种基于IGBT的新型直流电力系统限流装置,介绍了该新型限流装置的电路结构和工作原理,进行了300V蓄电池组的预期900A的限流试验,开断时间小于200μs,限流效果明显,建立了限流过程的数学模型,研究了限流装置参数对限流效果的影响.文章还对十二相整流发电机组直流侧预期1600A短路的限流效果进行了仿真实验分析.实验结果证明,该型限流装置具有结构简单、限流动作迅速准确、适用范围广和安全可靠的优点,在直流电网保护中具有广阔的应用前景.
一种降低无刷直流电机EPS系统损耗的PWM控制策略

无刷直流电机电动助力转向(Electric Power Steering, EPS)系统由车载蓄电池供电,采用由MOSFET构成的三相电压型逆变器驱动.为了降低无刷直流电机EPS系统的损耗,本文提出了一种新颖的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)控制策略,即无论EPS系统处于助力状态、回正状态还是阻尼状态,当检测到某一个MOSFET反并联的续流二极管导通时,就给该MOSFET的门极施加驱动信号,以此来降低续流二极管的导通压降和导通损耗,减少其发热,提高逆变器的工作效率.实验证明,本文提出的PWM控制策略在降低EPS系统损耗的同时可以对汽车转向过程的各个环节进行有效的控制,且该方法实现简单,具有较强的实用性.
利用S变换时频等值线图与幅值包络向量实现电压凹陷的分类

提出了一种基于S变换的电压凹陷分类方法.该方法基于各种电压凹陷在三相幅值凹凸性、凹陷持续阶段特定谐波成分以及幅值突变次数等方面的不同特征,通过应用具有良好时频分析能力的S变换提取这些特征,并采用修正一阶中心矩、时频等值线图、相位变化曲线等环节实现对电压凹陷的分类.分类过程简明,可对故障、故障自清除、感应电动机起动以及变压器励磁等多种原因引起的电压凹陷进行正确分类.仿真验证了该方法的有效性.
非线性动态模拟电路故障信号仿真算法的实现

采用方波脉冲函数变换,将具有统一形式数学模型的非线性动态网络在时域内响应的Volterra级数解的递推算式变换成方波域内的数值递推算式.此法不仅为非线性模拟电路故障信号仿真算法的实现提供了新的方法,而且为该类非线性网络的分析计算开辟了新的途径.文中给出了仿真算法和非线性动态电路故障信号仿真实例,在弱非线性情况下,本例取Volterra级数的阶N=3,可得到相当精确的结果.
静止无功发生器在电压不平衡下的工作特性及其对不平衡电压的补偿

电网电压不平衡对并网的电力电子装置有着十分重要的影响.本文详细分析了采用传统控制方法时静止无功发生器(SVG)在电网电压不平衡下的工作特性.为了降低不平衡电压对SVG的危害及其对负载的影响,在SVG补偿无功的基础上,提出一种多目标补偿控制策略.当电网电压严重不平衡时,SVG就从补偿无功的功能切换到补偿电压不平衡的功能,扩展了SVG的功能.仿真和实验结果验证了该方法的正确性.
新型钢板地电流磁场测量仪的噪声分析

同时用一个电压源和一个电流源来模拟输入参考噪声,建立一种新型钢板地电流测量系统的噪声模型,计算出系统的输出噪声并通过实验进行了验证.在此基础上,从时域和频域两方面对整个系统的输入级噪声水平进行了评估,得到了各种放大倍数下钢板地电流的最小可测峰值,为提高系统分辨率和合理选择第一、二级的放大倍数提供了理论依据.本文的研究成果可用于其他类似系统的噪声分析,具有较重要的工程应用价值.
旋转电机磁场计算中转子的自由转动

电机磁场计算中转子的转动十分必要,转子移动时气隙网格将发生畸变影响计算精度.数值解析结合法将气隙磁场用解析法表示,气隙区域内没有网格,在根本上解决了转子转动引起气隙网格畸变的问题,实现了转子的自由旋转.
基于单周期控制的三相PFC整流器在输入电压不对称时的改进策略

分析了基于单周期控制技术的双并联升压型三相PFC整流器在电网电压不对称时输入电流跟踪输入电压不良的问题,提出了一种有效的改进措施,通过计算相电压不对称系数,对占空比计算公式进行修正,以消除不对称电压对输入电流波形跟踪不良的影响,使每相电流均和各自的电压同相,从而实现单位功率因数和低电流畸变.在任意时刻,该整流器只需要两个开关管工作在高频状态,从而使开关管的总体损耗程度进一步降低.最后通过硬件实验验证了该控制策略的正确性.
具有公共联接定子铁心的横向磁场永磁电机二维场模型及磁场分析

介绍一种新型具有公共联接铁心的横向磁场永磁电机的定子组成及其结构特点,主要讨论了采用传统基于单元极三维等效磁网络法进行这种特殊结构形式电机磁场分析的局限性和存在的问题;进而建立了相应的二维场物理模型,并进行了有限元计算,重点分析了公共联接铁心所造成的极间磁路耦合及其对绕组磁链和感应电动势等所产生的影响.样机试验证明了上述分析的正确性.
带整流桥输入级的开关电源差模干扰特性

带整流桥输入级的开关电源电网侧的差模噪声存在出现两种分量:整流桥导通期产生的本质差模干扰分量和整流桥关断期产生的混合模式干扰分量.本文分别对本质差模和混合干扰的耦合途径和作用机理进行了分析,建立了描述两种差模干扰耦合的集中参数等效电路模型,对三种EMI滤波器的抑制效果进行了定量计算和对比,并结合实验测试结果验证本文研究方法的正确性.
基于连续高压脉冲方波的绝缘老化寿命模型

变频电机定子绝缘承受来自逆变器的连续高压脉冲方波,其老化机理与工频正弦电压作用下具有很大差异.本文设计了一种连续高压脉冲绝缘老化试验系统,以聚酰亚胺薄膜为试验对象,研究了脉冲幅值、频率以及温度对绝缘寿命的影响,提出了基于连续高压脉冲方波的绝缘老化寿命模型.
一种减小变频空调压缩机低速范围内转速脉动的方法

近年来,永磁同步电机因其固有优点在空调压缩机中得到了广泛的应用.但常用的永磁同步电机-单转子式压缩机系统,由于工作条件的限制,无法安装位置编码器,受位置估算精度的制约,一般采用方波驱动,必然导致电机本身输出转矩脉动偏大.同时,在每个机械周期内,压缩机负载脉动非常剧烈,也造成整个系统低速运行时转速脉动大,噪声高,效率降低.本文将模型参考自适应方法推广到凸极永磁同步电机中,对电机转速和转子位置进行准确估算,实现了正弦波矢量控制.针对空调压缩机脉动负载,定义了机械周期内电磁转矩对位置积分的能量函数,有效地估算出当前负载状况,并通过查表法获得估算的负载转矩.然后根据估算的转子位置对负载脉动转矩进行转矩电流前馈补偿,显著降低了压缩机低频噪声和振动.仿真和实验结果验证了本文所提方法的有效性和实用性.
针对SVPWM死区问题一种新的控制方法

针对空间矢量脉宽调制（Space-Vector Pulse Width Modulability,SVPWM）死区问题对电机运行、调速性能的影响,通过180°导通型与120°导通型相结合方式,构建一种新型SVPWM控制方法.对原有6个有效开关矢量及2个零开关矢量共八种状态,按照平行四边形法则,合成一个新的电压空间矢量,利用12个有效电压空间矢量合成,输出等幅旋转电压空间矢量,从而有效避免死区效应影响,并确保避免管子＂直通＂短路现象,提高被控电机的调速性能.理论分析和实验验证了该方法的有效性.
基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统

提出了一种基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统,不仅可以提高串级调速系统的功率因数,减少网侧谐波污染,相比于电压型内馈斩波串级调速系统,还可以省去中间直流回路的Boost斩波器,使得系统结构变得更加简单.文中首先介绍了转子变频的主电路及工作原理,并指出其应用于风机、泵类负载进行调速所具有的优点.其次深入分析了转子变频的开关模式及其等效特性,然后给出了基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统的控制框图,最后通过仿真和实验验证了该方案的可行性.
PWM整流器的模糊滑模变结构控制

结合滑模变结构控制与模糊控制两者的优点,提出了PWM整流器的模糊滑模变结构新型复合控制方案,使PWM整流器既具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小抖振.文章给出了PWM整流器的数学模型,分析了PWM整流器的空间矢量脉宽调制的实现方法,着重探讨了模糊滑模变结构控制器的设计.实验结果表明,系统能保证有很高的功率因数和输入电流较好的正弦度;能适应负载的扰动和非线性变化;具有良好的动静态性能.
基于聚类的支持向量回归模型在电力系统暂态稳定预测中的应用

提出了一种电力系统暂态稳定实时预测方案,通过相量测量单元（PMU）获得扰动后短时间内的发电机功角相量,利用支持向量回归（SVR）模型可以快速而准确地预测发电机相对功角的变化趋势,从而可以判断电力系统的暂态稳定性.为了提高预测的精度和降低SVR的训练负担,利用自组织特征映射（SOFM）网络对训练样本集进行聚类分析,对聚类后的每一类样本训练SVR,由于每类样本具有相似性,所以对每类样本单独训练SVR可以更好地提高训练精度;又由于分类后的子类样本数目相对较小,所以可以克服全体训练样本对SVR训练时间过长的缺点.结合新英格兰10机系统对基于多种不同样本的SVR从训练时间和预测精度进行对比说明该方法的有效性.
基于免疫遗传算法的多机电力系统 UPFC控制器

应用一种新型的遗传算法--基于免疫原理的改进遗传算法设计了统一潮流控制器,以提高多机电力系统的稳定性.本文所应用的免疫遗传算法利用免疫遗传学基本思想和理论,模拟生物体的免疫系统及其行为,如二次免疫应答,免疫记忆、免疫选择、浓度控制、新陈代谢等过程.与传统遗传算法的区别在于,本算法除了采用基因重组和基因变异思想外,还引入了隔离小生境技术和混沌增殖思想,使得所提出的算法更加接近实际免疫行为.对许多经典函数的优化结果表明,所提出的免疫遗传算法比普通遗传算法具有更强的全局优化能力.将该算法应用到新英格兰系统中统一潮流控制器的优化设计中,时域仿真结果表明,基于免疫遗传算法设计的统一潮流控制器能有效阻尼系统的低频振荡,提高电力系统的稳定性.
多机电力系统发电机励磁与调速器的最优变目标非线性控制的研究

提出了一种新的考虑故障后发电机输入机械功率变化的平衡点解耦观测方法，及发电机组励磁和调速协调的最优变目标非线性控制策略。它们仅利用发电机组的就地信息，实现了分散观测与控制，便于工程应用。对一个3机9节点系统的仿真结果表明，新的故障后平衡点解耦观测方法对网络结构和故障类型具有自适应能力，总是能够快速搜索并引导变目标非线性控制系统很快地收敛于最近的平衡点，提高了系统暂态稳定性，改善了系统的动态品质。
五相逆变器的不连续空间矢量PWM控制

多相逆变器的PWM控制技术是船舶电力推进中的关键技术,其性能对推进系统的特性会产生重要的影响.本文在五相逆变器连续空间矢量PWM（CSVPWM）控制的基础上,通过对两个零矢量的合理使用,提出了一类新的五相逆变器不连续空间矢量PWM（DSVPWM）控制方法.该方法在一个开关周期内只采用一个零矢量,开关次数比CSVPWM少1/5,因而可以降低开关损耗,同时其输出目标线电压为正弦波,因此谐波性能优于最小开关损耗SVPWM控制方式.提出了几种典型的DSVPWM实现方法,结合仿真与实验分析了它们的基本工作特性、适用的负载类型以及谐波性能.
为提高轮廓加工精度采用DOB和ZPETC的直线伺服鲁棒跟踪控制

为了提高轮廓加工精度，本文针对高精度直线伺服系统，提出了一种将零相位误差跟踪控制器（ZPETC）和干扰观测器（DOB）相结合的鲁棒跟踪控制策略。ZPETC作为前馈跟踪控制器，保证了快速性，使系统实现准确跟踪；基于DOB的鲁棒反馈控制器补偿了外部扰动、未建模动态、系统参数变化和机械非线性等，保证了系统的强鲁棒性能。仿真结果表明了所提出的控制方案是有效的，既能实现完好跟踪，又有较强的鲁棒性能。从而有效地减小了轮廓误差，提高了轮廓加工精度。
基于R/S分析和小波变换的同步发电机定子绕组匝间短路故障分析

同步发电机定子绕组匝间短路故障是一种常见的、破坏性很强的故障，对发电机、电厂乃至电网的安全运行都将带来一系列严重的影响，有效的判断出该故障是否发生具有十分重要的意义。然而同步发电机定子绕组匝间短路故障识别一直是一个难点。本文尝试应用一种新的方法——R／S分析和小波变换对同步发电机定子内部绕组匝间短路故障进行分析。针对定子绕组内部匝间短路故障时引起相电压、相电流中谐波分量变化的特点，应用小波变换多分辨分析的特性，分析短路故障采样信号，并采用分形行几何中的重标度级差法分析计算相应尺度下的分形维数，提取匝间短路故障的特征量。该方法为同步发电机定子绕组匝间短路故障诊断提供了新的思路。
频谱分散抑制气体放电中声谐振技术研究

对高强度气体放电灯的声谐振现象的机理进行数学分析，同时实验证明，产生声谐振需要同时具有恰当的频率和足够的能量。在脉冲宽度调制基础上，提出多种方法，降低激励能量，并对输出频谱作了数学分析，介绍了抑制的基本原理。在高压钠灯和金属卤素灯的电子镇流中应用表明，频谱分散技术对抑制气体放电中声谐振现象十分有效。
基于Daubechies小波的谐波分析算法

针对基于傅里叶变换（FFT）的谐波分析方法易受噪声干扰和对暂态谐波处理精度差的缺点，提出了一种基于小波包变换的谐波分析算法。该算法能实现信号频带的均匀划分，通过选择适当的采样频率和小波包分解树，可使所关心的谐波频率落在小波包频带的中心，从而减少频谱泄露，有效提高频谱分析精度。通过对比研究表明该算法抗干扰能力明显优于FFT方法，仿真和实验结果进一步表明了该算法的有效性。
基于傅里叶变换和神经网络的逆变器故障检测与诊断

提出了一种基于傅里叶变换和神经网络的逆变器故障检测与诊断方法.利用加窗傅里叶变换提取逆变器输出信号的正序对称分量,提出了谱残差和相对谱残差的概念,利用获得的基本谱残差实现了逆变器的故障检测.通过对谱残差和谱相位的对比分析,提出了一种简单的故障判断逻辑,实现了逆变器故障桥臂定位.最后利用神经网络方法,实现了故障元件的分离.仿真结果表明了本文方法的有效性.
电流型全桥软开关变换器的频率跃变现象分析

为分析电流型全桥软开关逆变器中出现的频率跃变现象，针对软开关电路的高维、自治特性，提出了一种基于半解析半数值方法的广义离散映射模型，并基于Floquet理论给出依据该离散映射模型的系统局部稳定性判定方法。经分析表明该频率跃变现象是系统闭轨失去稳定性后，状态流转向邻域内其他闭轨所产生的频率跳跃现象。此外，基于电路阻抗的分析结果表明系统的电路阻抗随着负载变化出现多零相位角频率，是引起该跃变现象的主要因素。最后，通过搭建实验平台进行的观测结果验证了该频率跃变现象。
配电网架的多阶段不确定性规划

为了在规划过程中考虑负荷的不确定性，提出了一种基于改进最小生成树算法的多阶段不确定性规划方法。以多阶段供电总成本现值最小为各场景目标，根据规划结果的收敛性，动态调整各个阶段保留的考察网架个数，各阶段间采用扩展规划算法进行计算。最后以各场景总费用的数学期望最小的方案作为最佳规划结果。利用多阶段规划中各个条件负荷的自相关性和互相关性，滤除大量不可能组合，有效减少了场景个数，提高了规划计算效率。该方法考虑了负荷不确定性的配电网架优化规划结果，具有计算量小的特点。算例表明该方法是可行的。
风力发电机组的电气控制

综述了风力发电机组的电气控制。在简述风力涡轮机特性的基础上，介绍恒速发电和变速发电的特点和应用场合，重点是基于同步发电机的“直接在线”发电和基于绕线异步机的双馈发电系统，以及桨叶倾角控制系统。最后介绍一种新型锥形转子风力发电机组的设想。
Study on Static Characteristics of a Novel Two-Phase Flux-Switching Doubly-Salient  Permanent Magnet Machine

A novel 2-phase flux-switching permanent magnet （FSPM） machine with doubly-salient structure is proposed and analyzed, including the topology and operation principle. Based on finite element （FE） analysis, the static characteristics are investigated in detail and a rotor-skew method is proposed to alter the waveforms of the phase flux-linkage and consequently back-emf to be more sinusoidal. The analytical equation of electromagnetic torque is modeled, and the main factor leading to the torque ripple is analyzed. It is found that the coil open-circuit flux-linkage waveform is bipolar, and hence it exhibits significantly higher torque density. Besides, both the phase flux-linkage and back-emf are essentially sinusoidal, which makes it most appropriate for brushless AC operation. The results build a foundation for the design, performance analysis, and control strategy of this novel machine.
等离子体浓度对离子撞击材料表面能量通量的影响

研究了射频鞘层中离子轰击材料表面的能量通量与等离子体浓度之间的关系.在射频鞘层模型基础上,推出了离子轰击材料表面的速度、浓度及能量通量的表达式.分析了等离子体浓度对离子能量通量的影响.实验数据与理论分析有较好吻合,验证了理论分析的正确性.等离子体浓度对离子能量通量起双重作用：一方面,等离子体浓度的增加削弱离子能量;另一方面,等离子体浓度增大使轰击材料表面离子的数量增加.等离子体浓度较低时,前者的作用较大并且影响比较显著;随等离子体浓度升高,后者的作用增大,并且等离子体浓度对离子能量通量的影响趋于平缓.
罗氏线圈在高速大功率电流检测系统中的特性研究

分析了用于检测高速大功率RSD（Reversely Switched Dynistor）开关状态电流的试验平台的简化模型和罗氏线圈测量系统的工作机理及其构造方法。基于所构建的包括试验平台和传感器在内的整个检测系统的简化模型，利用Matlab软件的Simulink仿真环境，创建了其仿真模型，分析了整个传感系统的测量特性和误差特性，获得了减小整个传感系统的测量误差的有利措施，并将其成功应用到现场测量实践中，有效地提高了测量高速大功率RSD开关状态电流的快速性、准确性和可靠性。
新型优化脉冲宽度调制方法在大功率逆变器的应用研究

创构了基于部分不对称开关角的优化脉冲波形（Optimal Partly Unsymmetrical Switching angle，OPUS），提出了一种新型的优化部分不对称脉冲宽度调制方法（OPUS方法），它适用于大功率逆变器在灵活交流输电系统（FACTS）中的应用。该方法的原理是通过准确计算出开关角，实现在低于1kHz的调制频率下，采用OPUS方法对逆变器输出电压的基波和特定谐波实现幅度和相位的直接控制，给出了其中的算例。并采用FFT分析方法对其有效性进行了论证。
特高压换流站空气间隙放电特性的海拔修正比较研究

高压输电系统采用长空气间隙绝缘，其破坏性放电电压不仅与所加电压的波形相关，还与大气条件相关。本文采用G参数法研究中国蒙古高原、云贵高原地区直流800kV和交流500kV、1000kV输电系统空气间隙的高海拔修正。研究统计了设计所在地近10年逐年逐月气象数据，计算了操作冲击以及雷电冲击电压作用下的不同修正系数，并将这些数据与IEC 60071中海拔修正的相关规定进行了比较。经分析认为，IEC 60071采用的海拔修正适用于高湿度低纬度气候条件，中国高原地区的大气条件差异较大，应依据当地气象条件确定修正系数。中国正在筹建的800kV级直流特高压换流站在国际上还没有先例，其空气间隙设计中应考虑中国区域性气象条件。
基于超级电容储能的统一负荷质量调节器的研究

以电能质量问题责任分离为出发点,将电能质量划分为供电质量和负荷质量.针对解决负荷质量问题,提出了一种基于超级电容储能的统一负荷质量调节器.调节器以并联型APF拓扑为基础,在其直流母线上配置了新颖的由双管升降压斩波电路控制的超级电容储能系统,利用超级电容的储能,调节器能够实现快速补偿负荷的波动功率或突变功率,使系统侧只需向负荷提供单位功率因数、电流波形正弦、没有冲击的有功功率.仿真研究验证了统一负荷质量调节器拓扑及其控制策略的正确性和有效性,能够有效改善负荷品质,提高电能质量.
固态限流器抑制轴系扭振的研究

电力系统故障会引起汽轮发电机组轴系的扭振,本文分析了在发生三相接地和单相接地故障情况下,固态限流器对提高发电机暂态稳定性和轴系扭振的影响.通过Matlab仿真计算电磁转矩、汽轮机轴系扭振和机端电压的变化,仿真结果表明固态限流器除了具有良好的限流功能外还能够提高电机暂态稳定性和抑制轴系扭振.
基于DSP和FPGA实现的逆变电源重复学习控制

研究逆变电源系统的控制方法,就是要保证逆变电源系统在任何负载下,都能输出稳定、畸变小的电压波形,尤其是在带非线性负载环境中.针对逆变电源系统,采用重复学习控制方法,并在一台DSP＋FPGA实现的逆变电源装置上进行实验论证.该控制方法通过跟踪误差来进行学习控制,可以有效改善逆变电源在任何负载下的输出波形.实验表明该方法具有高稳定性,快速跟踪和稳态误差小等特点.
计及变频器和电机损耗的全变速泵站效率优化控制

针对已有研究泵站效率优化的文献均未涉及变频器和电机损耗的现状,提出计及变频器和电机损耗的全变速泵站效率优化模型,利用枚举法和约束变尺度优化算法求解模型,得到最佳控制策略.对比不计变频器和电机损耗的全变速泵站优化模型,进行大量的仿真实验和经济效益分析.结果表明,在相同给水指标下,变频器和电机损耗不影响全变速泵站效率优化控制的优化决策,在仅以求得优化决策为目的的情况下,可不予考虑,以简化建模和求解过程;但在评估泵站的节能效果时,必须考虑.
基于随机共振理论的异步电动机转子断条检测新方法

现场采样获得的电动机故障信号通常会含有很多噪声.传统的方法是对故障信号消噪后进行分析,但在消噪的同时会丢失一些有用信息.本文提出了基于随机共振（SR）理论的异步电动机转子断条早期故障检测新方法.该方法是通过选择合适的系统参数,使非线性系统发生随机共振,把一部分噪声能量转化成信号能量,达到异步电动机转子断条早期故障检测的目的.实验分析结果表明该方法是切实可行的.
基于小生境遗传算法的配电网开关优化配置

在配电网安装分段开关可提高供电可靠性,分段开关优化配置是一种对应分段开关不同数量的多极值组合优化问题.分析配电网分段开关配置的技术特点,将初选出可能安装分段开关的线段作为控制变量,以减少染色体串的长度和搜索规模.把配置相同数量的开关作为一个小生境,提出应用小生境遗传算法来优化开关位置和数量,找出对应不同开关数量的全部极值点,从中选出满足可靠性要求的全局最优解,避开遗传算法收敛于局部最优解.实例证明该算法全局搜索能力强、收敛快.
电压型逆变器驱动的多套Y绕组电动机空间矢量电压研究

研究了电压型逆变器（VSI）驱动的多套Y绕组结构电动机的空间矢量电压（SVV）.根据SVV和磁链矢量之间存在着近似的积分关系,提出用该量替代磁场量进行谐波分析,以用于评估多相交流电动机运行性能;根据伏秒平衡原理,求取了中点不相连的多套Y绕组合成SVV;总结了各Y绕组之间的空间相移与绕组电压相移的一般性规律;以4Y（十二相）绕组结构为例,理论分析了当一组三相逆变桥故障时绕组的空间矢量电压谐波,并通过仿真对分析结果进行了验证.
单相Smith电动机瞬态分析

对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真分析.为了得到瞬态特性,推导出电动机定子绕组端电压约束条件,建立起单相Smith电动机在αβ坐标系下的瞬态数学模型.编写计算机仿真程序,通过实例对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真计算,计算结果与试验结果基本吻合,验证了该模型的正确性;用对称分量法分析三相感应电动机Smith接法时的电路系统,确定电容的数值.对仿真结果进行分析,单相Smith电动机在负载一定、转速一定的情况下通过选择恰当的电容可以实现完全平衡对称运行.单相Smith电动机在由三相电机额定相电压的单相电源供电时带负载能力较弱,起动转矩较小,适合于对起动要求不高的风机泵类负载,当要求起动转矩较大时,可采用双值电容来实现.
一种基于瞬时无功功率理论的SVC控制方法

在总结已有的研究成果基础之上,将瞬时无功功率理论应用于提高功率因数和补偿三相不平衡的静止无功功率补偿装置控制之中,简化了瞬时无功功率算法,提出了更为有效的滤波器结构,推导出补偿电纳的表达公式,动态模拟试验和仿真试验证明了算法的有效性和可行性.
锌压铸件镀无氰碱铜失败原因分析及改进第一部分——失败原因分析

锌压铸件采用硝酸盐为主盐的某商品无氰碱铜电镀工艺,在多家电镀企业应用,大生产数月后相继失败,造成很大的经济损失.详尽分析了该工艺失败的主要原因,是由于阴极电化学反应及工件腐蚀消耗大量的NO3-,槽液NO3-含量迅速下降,镀层高电流密度区烧焦范围越来越宽,允许阴极电流密度越来越小,这时仅靠补加硝酸铜无法解决问题,反而加速了镀液的报废.进而对镀液中NO3-的重要作用进行了充分的理论分析和试验验证.作者自行开发和设计了锌压铸件无氰碱铜电镀工艺配方,公开了配方中的组分及其用量,确定了镀液最佳的pH范围.
异步电机起动/发电系统的研究

简述了国民经济各个领域对异步电机发电和起动/发电技术的需求.结合对18kW某起动/发电系统的研究工作,阐述了异步电机起动/发电系统中的三个关键技术：异步电机发电的瞬时转矩控制技术、起动和发电的系统综合设计技术、宽转速范围内提供恒压电功率技术.这些关键技术使系统大大提高了发电的动静态品质和起动性能.例如：输出电压在突加突卸71%的额定负载时,电压变化小于8V,恢复时间仅为10ms,大大低于美军标恢复时间20～30ms的规定;.这些初步的研究成果显示了异步电机一旦和现代电力电子技术控制理论相结合,将会获得许多优良的品质.异步电机发电技术和起动/发电技术将会在飞机、坦克、装甲车等国防工业中,在混合动力汽车民用工业中,在风力发电中得到广泛应用,是对国民经济影响较大、值得关注的技术.
断路器变位与工业监控系统联动的实现方案

无人值班变电站新增工业监控系统后为保证电力系统安全运行提供了重要手段.断路器是电网的重要连接设备,加强对该设备的重点监视十分必要.作者通过增加一个主要由冲击继电器、时间继电器和中间继电器构成的简易联动装置和修改少量工业监控部分设备控制程序来实现当断路器变位后自动触发工业监控系统,相应摄像头自动将该断路器的真实状态上传到监控中心.此外,该联动装置还能帮助电网监控人员及时准确地掌握系统运行状况,其实现方法具有一定的推广价值.
输电线路永久性故障判别方法综述

介绍了输电线路永久性故障判别的研究现状,现有的永久性故障判别原理有2种,即基于恢复电压和基于瞬时故障电弧特性.前者判别的准确性受PT二次回路可靠性的影响,且因带并联电抗器线路的恢复电压低而无法采用;后者则因电弧电压不足额定电压的5%而在测量、分析和判断中存在可信度的问题,且电弧存在与瞬时性故障能否等价也值得讨论.提出了带并联电抗器线路永久性故障判别的新思路,即根据并联电抗器中恢复电压阶段的电流量判别瞬时性与永久性故障.
配电网故障测距综述

配电网故障测距一直是电力系统中的难点,为找到切实可行的解决方案,针对配电网不同于高压输电线路的特点,诸如混合线路、线路分支多、线路短等,对现有的各种测距方法进行了归纳总结.结合配电网故障测距的新动向,对混合线路配电网的未来测距方向进行了初步探讨,但该解决方向的可行性和实用性还需要更多的理论和实践支持.
电力网技术线损分析及降损对策

根据电网负荷的实测结果,用线损理论计算方法分析了电网的技术线损分布及构成,并根据国家电网公司2005年线损计算结果,分析了我国电网技术线损存在的主要问题,提出了降低技术线损的对策.
基于改进并行遗传算法的电网状态估计

鉴于现有电网状态估计算法存在的问题,提出了一种基于改进并行遗传算法的状态估计算法.该算法采用粗粒度模型组织局域网内的计算机进行并行计算,运用迁移策略组织染色个体的并行处理,结合小生境技术保证估计结果的全局收敛性,并根据电网结构和量测量数据特点对染色体编码进行改进.仿真结果表明,该算法提高了状态估计结果的准确性和计算速度,可满足实时处理电网数据的要求.
基于直流分布因子的可用输电能力灵敏度分析

交易的可用输电能力是在一定的基态潮流下计算得到的,一旦节点功率发生变化,最大可用输电能力会发生变化.文章通过对基于直流分布因子的可用输电能力计算过程的分析,根据决定可用输电能力的关键约束线路或约束断面潮流在节点功率变化后的变化情况得到可用输电能力与节点功率之间的灵敏度,该灵敏度能给出节点功率变化后可用输电能力的变化趋势,可用于计算节点功率变化后交易的可用输电能力,在节点功率变化后可避免反复计算可用输电能力指标,灵敏度有效区间能保证灵敏度应用时的可信性.算例结果证明了所提出方法的有效性.
基于横差模电流暂态能量的同杆双回线保护方案

利用同杆双回线内部故障和外部故障的特点,构成了能准确区分区内、区外故障的速动保护方案.将同杆双回线各回线故障后的电流量分解为不同频段上的暂态信息和稳态信息,得到故障后电流的暂态特征,利用暂态特征的差值构成基于横差模电流暂态能量的保护方案,利用相继动作方法可迅速切除同杆双回线内部的各种故障.保护的灵敏度不受过渡电阻、雷击、故障类型、负荷电流、系统运行方式等因素的影响.此外,由于保护的数据窗很短,电压互感器、电流互感器的传变特性对保护的性能没有影响.
基于级联式电压源逆变器的静止同步补偿器直流电压控制策略

提出了一种基于级联式逆变器的静止同步补偿器直流电容电压控制策略.利用开关函数概念设计电压控制器,克服了非线性物理开关造成的仿真时间过长的问题,同时采用可消除谐波的调制方法将谐波失真控制到最小.仿真实验结果表明:该电压源逆变器的拓扑结构决定了该静止同步补偿器可以在无变压器的情况下运行;采用上述控制策略设计的电压控制器能够在扰动作用下迅速将直流电容电压和负载母线电压调节为稳态值.
带并联电抗器的超/特高压输电线路单相自适应重合闸故障性质识别判据

针对带并联电抗器的超/特高压输电线路,提出了通过检测断开相端电压自由分量实现的单相自适应重合闸故障性质识别判据.当自由分量频率可精确计算时,该判据可直接应用于超/特高压输电线路中,且具有较高的灵敏度.若自由分量频率计算误差不超过10%,则该判据应用于超高压输电线路与自由分量频率低于45 Hz的特高压输电线路中时可快速准确地判断故障性质.采用频率计算误差补偿算法后,该判据适用于所有的超/特高压输电线路,且灵敏度高,判断速度快.该判据的性能受自由分量频率估算误差的影响.大量仿真实验验证了所得出结论的正确性.
能在线应用的地区电网故障恢复系统

开发了一种能在线应用的地区电网故障恢复系统,该系统既可由故障诊断程序启动,用于在线辅助事故后的调度决策,也可由静态安全分析程序启动,用于事故预想和辅助编制事故预案.文章提出了一种基于断路器隔离开关组的新的故障恢复路径搜索策略,提高了搜索的效率和准确性.由于采用搜索方式动态形成电网各设备间的逻辑关系,因此网架结构变化时无需对故障恢复系统做特殊维护.该系统已在兰州地区电网在线运行4个月,运行情况良好,恢复策略正确,证明了该系统的有效性.
电力电子控制电动机操动机构分闸运动特性的仿真分析

电力电子控制的电动机操动机构的完全可控性和高可靠性,使得高压断路器相控开关技术的实用化成为可能.建立了基于永磁同步电动机操动机构的动态数学模型;分析了拐臂初始位置角的影响,指出其最优取值范围为40°～60°.针对分闸运动过程,采用常规比例-积分-微分(proportional integral differential,PID)和反推式控制方法进行了仿真分析,结果表明2种控制策略都能实现预定分闸速度特性的跟踪控制,使断路器工作在最佳状态,但控制器参数的选取会影响到跟踪控制精度.为解决该问题,采用基于最优二次型学习算法的单神经元PID速度控制器,取代定参数的传统PID控制器,结果表明,该控制策略能够达到完全跟踪的效果,提高了控制的有效性,是电动机操动机构的理想控制方法.
我国电力科技现状与发展趋势

在简述我国电力工业发展历程,总结我国电力工业的特点和发展趋势的基础上,详细分析和论述了我国电力科技的现状和发展趋势.由于我国电力需求将保持持续、快速的增长态势而且需求规模大,作者提出当前我国电力科技的发展趋势及特点是:可靠性要求高、实用性强;经济效益突出、便于推广应用;加强技术先进研究、适应科学技术的发展趋势;节能、环保技术发展前景广阔.
基于自调节粒子群算法的电力系统经济负荷分配

带阀点效应的经济负荷分配问题具有不连续、不可导、非凸、非线性的目标函数,同时还受到电力平衡和运行约束的制约,很难应用经典数学算法求解.针对忽略网损的经济负荷分配问题,文章提出了一种自调节粒子群算法,通过可行化调整机制保证解的可行性,同时采用自适应变异算子提高解的多样性,防止算法早熟收敛,提高算法的寻优速度.为验证算法的有效性,文中对多个经济负荷分配问题进行了测试,与其它智能算法的比较结果证明该算法可以有效找到可行解,避免陷入局部最优,能实现问题的快速求解.
高压并联电容器组的合闸涌流计算方法

在实践中发现,高压并联电容器组实测的合闸涌流与现行规程的计算结果相互矛盾.鉴于合闸涌流的数值十分重要,直接影响到断路器触头不检修的电寿命和电容器组继电保护的整定计算,重新推导了投切电容器组的涌流计算公式,推荐了单组电容器合闸的涌流计算公式,电抗率相同、多组电容器组合闸的涌流计算公式,以及2种电抗率时、多组电容器组合闸的涌流计算公式,供工程技术人员参考.算例计算结果表明了这些计算公式的正确性.
500 kV郓城-泰安紧凑型输电线路的潜供电流限制及单重时间配合

针对500kV郓城-泰安紧凑型(部分同塔双回)输电工程的设计,研究了该线路的潜供电流限制及单重时间配合问题.通过仿真计算,讨论了该紧凑型(包括同塔双回)输电线路采用不同高抗时,潜供电流、恢复电压、中性点工频过电压随高抗中性点小电抗值变化的趋势,得出高抗和中性点小电抗的选择要综合考虑限制潜供电流和各种工频过电压的幅值.并在工程投运时的系统调试过程中实测了潜供电流暂态波形和系统恢复电压暂态过程以验证工程前期的计算和潜供电流限制措施,讨论了断路器单重分合时间与潜供电流计算值如何配合的问题,说明单重整定时间取0.8 s以上能保证该线路单相重合闸成功.
基于模糊层次分析法的供电服务质量综合评价模型

通过研究供电企业服务客户的业务环节和质量控制过程构建了供电服务质量评价指标体系,提出了将模糊数学、模糊层次分析法、群组决策方法相结合的供电服务质量综合评价模型,解决了构造比较判断矩阵中的模糊不确定性问题,最后以某市供电公司为例进行了实证分析并论证了该模型的合理性.
使功-频过程仿真轨迹逼近实测轨迹的模型参数调整

现代电力系统调度中心装设的大量量测装置可以记录系统中发生的功率-频率动态过程.采用常规的电力系统元件模型和参数进行数值仿真所得的频率变化曲线与实测曲线偏差较大.作者应用轨迹灵敏度对影响功率-频率动态过程的主要参数进行分析,得出了相应参数对轨迹的主要影响时段及影响程度.调整大区互联电网的参数使动态频率仿真轨迹与实测频率轨迹尽可能接近,并总结了进行参数调整的主要依据,可为根据量测轨迹进行参数识别提供参考.
IEEE PES 2005年会电力市场部分综述

对IEEE PES 2005年会电力市场部分的论文进行了综述,介绍了北美电力市场的现状及其执行标准市场设计的情况、电力市场所面临的技术挑战、电源充裕度与容量市场的现状以及电力市场的仿真等方面的研究现状.对大会论文中反映的当前美国电力系统的运行经验进行了分析,总结了我国电力行业应吸取的经验教训,可为我国电力系统运行和科研工作提供参考.
基于小波能谱的电力暂态信号分类识别方法

为区分故障性暂态信号与非故障性暂态信号,在研究电力系统各种暂态信号及其特点的基础上,建立了500 kV输电线路EMTDC仿真模型,并产生了单相断路器操作、电容投切、接地短路、一次电弧故障、非故障性雷击和故障性雷击6种类型的暂态信号.利用多分辨分析的小波变换提取上述各暂态信号的频带能量特征和局部能量特征,总结得到了能量统计图.分析了各暂态信号的能量分布特点,并从保护的角度出发提出了暂态信号分类识别的判据.大量的仿真试验验证了该方法的可行性和有效性.
结合模态分析的遗传算法在配电网无功规划中的应用

以电网全年电能损耗和无功投资费用最小为目标函数,建立了配电网无功规划的数学模型.根据配电网呈辐射状分布、节点多、计算量大的特点,在传统遗传算法的基础上对适应度函数和群体多样性的保持进行了改进,提出了结合模态分析的遗传算法.IEEE 30节点系统的仿真结果表明该算法能克服传统遗传算法的早熟收敛倾向、避免出现局部搜索现象、提高了系统电压的稳定性.
电缆-架空线混合线路故障测距方法综述

针对电缆-架空线混合线路的结构和特点,介绍了几种适用于混合线路的故障测距方法,包括基于分布参数模型的区段故障定位法、基于波速度归一算法的双端行波故障测距法、三相母线外加同一电压脉冲式单端行波故障测距法等.分析了各种方法的适用范围及其优缺点,最后对各种方法的应用前景作了初步评价.
基于Volterra模型的电力系统主导动态参数选择

电力系统暂态仿真的模型参数不准确导致了仿真结果和实际量测的差异,限制了其在线应用,而基于动态过程量测的参数在线辨识方法是解决问题的一个途径.在线参数辨识的信息量限制了参数辨识的精度,需要筛选出对电力系统动态过程影响较大的主导动态参数进行辨识.提出了基于Volterra级数的主导动态参数筛选方法,并与传统的灵敏度方法进行比较.研究结果表明,基于Volterra级数的主导动态参数选择方法避免了扰动方式的影响,更适合于主导动态参数的选择.
基于普罗尼辨识的VSC-HVDC附加阻尼控制器设计

基于电压源换流器(voltage source converter,VSC)和脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术的新型高压直流输电(VSC-HVDC)系统,具有与传统高压直流输电(HVDC)相似的有功功率控制能力,同时还具有与静止无功发生器(static synchronous compensator,STATCOM)相似的无功功率控制能力.在VSC-HVDC动态模型的基础上,利用电力系统分析综合程序提供的用户自定义功能(PSASP/UD),实现了含有VSC-HVDC的多机系统动态仿真.以定有功功率控制VSC的有功设定值信号为输入端,VSC-HVDC并列交流输电线路的有功功率为输出端,通过对指定输入下输出端时域响应数据的普罗尼(Prony)辨识,获取了两端口间的等值降阶线性开环模型.并利用该降阶开环模型以及极点配置技术,设计了VSC-HVDC单输入单输出结构的附加阻尼控制器.以修改后的CEPRI-36交直流并列输电系统为例进行了仿真分析,仿真结果表明VSC-HVDC配备该阻尼控制器后,可显著增加系统振荡阻尼,快速恢复系统稳定.
励磁系统及电力系统稳定器对发电机组次同步谐振阻尼特性的影响

采用时域仿真实现的复转矩系数法,测试信号法,以IEEEAC1A型、AC2A型以及ST1A型3种标准的励磁系统和IEEE单通道的电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)为研究对象,分析了它们对发电机组次同步谐振阻尼特性的影响.通过频率扫描计算发电机组在次同步频率下的电气阻尼特性曲线,从而对各种励磁系统在无PSS以及装设不同输入信号的PSS情况下对电气阻尼特性的影响进行了分析;并分析了PSS参数对电气阻尼特性的影响.分析结果表明,高起始响应励磁系统在与以发电机输出电磁功率作为输入信号的PSS配合使用时,能够减小谐振点附近的电气负阻尼,使得其在抑制低频振荡的同时,还有利于缓解次同步谐振.
基于网络分析和智能推理的调度操作票专家系统

在已有通用认知模型的基础上将操作票系统与EMS相结合,将网络分析引入专家系统中,进一步延伸了通用认知模型的范畴,使拓扑分析功能与通用认知模型中的操作对象概念相结合,加强了专家规则的通用性和表达能力.同时在推理过程中引入了潮流分析,能辅助调度员根据电网潮流分析结果进行决策,从而生成安全性、经济性最优的调度指令.所开发的系统已在2个实际地调投入现场运行,取得了良好的效果.
电力系统稳定的定义与分类述评

IEEE/CIGRE联合工作组于近期给出了新的电力系统稳定定义和分类,该定义和分类与我国<电力系统安全稳定导则>中的电力系统稳定定义和分类并不尽相同.为深入理解电力系统不同稳定类型的定义、区分不同类型稳定之间的相互关系以及理清国内外两种定义的区别和联系,在介绍和比较国内外电力系统稳定定义和分类的基础上,分析了两种不同定义和分类的依据.分析内容和结论对于正确识别导致电力系统失稳的主要诱因、分析特定问题时进行合理地简化以及采用恰当的模型和计算方法、安排合理的运行方式、制定提高系统安全稳定水平的控制策略、规划和优化电网结构具有帮助价值.
网络分析应用中的公用信息模型

从能量管理系统应用的一个重要组成部分--网络分析应用的角度出发,介绍了网络分析应用的数据需求,讨论了公用信息模型(common information model,CIM)对上述数据需求的支持,并进一步明确了3个问题:CIM模型库对于网络分析应用提供了哪些信息模型;这些模型应该如何使用;模型库在网络分析应用方面存在哪些不足.围绕上述问题介绍了5类模型(包括量测模型、保护模型、控制模型、拓扑模型和设备模型)及其在网络分析中的应用,展望了CIM在网络分析中的应用前景.
基于分形理论的电力负荷持久性分析及预测

讨论了非线性电力负荷持久性问题,并在持久性区间利用分形插值算法进行了短期负荷预测.运用分形理论中的重标极差分析方法构造了电力负荷分析模型,揭示了负荷波动变化的持久性,表现出了隐藏于随机性之后的有序性,说明负荷特性是可以延伸的.由于在持久性区间内负荷之间是紧密联系的,因此可利用分形拼贴定理与分形插值算法求取与负荷历史记录相近吸引子的迭代函数系统,进而实现高精度的日电力负荷预测.
多馈入直流输电系统中换相失败研究综述

换相失败是直流输电系统最常见的故障之一.对于多馈入直流输电系统而言,交直流系统之间的相互作用更为复杂,单个逆变站的换相失败可能引发几个逆变站相继发生换相失败,甚至导致直流功率传输的中断,影响整个交直流系统的稳定运行.文章详细分析了目前国内外多馈入直流输电系统换相失败问题的研究现状,从换相失败的机理、影响因素和判断依据出发,对近年来针对换相失败提出的预防措施和控制策略及其应用情况进行探讨,并指出准确反映换相过程的交直流系统模型的建立、多馈入直流输电系统换相失败的机理分析及其有效的控制措施和恢复策略的制定、以及换相失败的谐波影响等是今后研究的主要问题.
中性点脉宽注入法在铁路自闭贯通输电线路故障定位中的应用

分析了中性点脉宽注入法在铁路自闭贯通输电线路单相接地故障定位中应用的可行性.在介绍中性点脉宽注入法原理的基础上,讨论了中性点注入信号和中性点接入电阻的选取方法;建立了仿真模型,对线路所带负荷、不同过渡电阻对中性点脉宽注入法的影响及该方法对供电的影响进行了分析.结果表明,中性点脉宽注入法在铁路自闭贯通线单相接地故障定位中的应用是可行的.
基于工作流的继电保护定值管理系统

利用微软的工作流框架技术WWF(Windows workflow foundation)开发了基于MS.NET平台的继电保护定值管理系统.利用Petri网对定值管理流程建模,利用可达图分析验证所建模型的正确性和合理性,并给出了基于WWF模型驱动、面向组件实现所建定值管理工作流模型的可视化设计方法,能较好地满足实际应用的需要,具有开发难度小、实现成本低、系统灵活性和可扩展性好等优点.
重合器和电压-时间型分段器配合的馈线自动化系统的参数整定

为方便重合器和电压-时间型分段器配合馈线自动化系统的应用,研究其参数整定问题,提出了配电网的分层模型.以故障判定过程中任何时刻只能有1台分段开关合闸为原则,论述了分段开关的X-时限的整定方法和手拉手环状配电网的联络开关XL-时限的整定方法.以各个联络开关具有相同的XL-时限为基本多分段多联络配电网的联络开关XL-时限的整定原则,论述了扩展多分段多联络开关XL-时限的整定方法.实例表明了该方法的可行性.
基于射影控制的直流输电和静态无功补偿器协调控制

为消除高压直流输电和静止无功补偿器在动态过程中附加阻尼控制的相互干扰,文章设计了基于射影控制的协调阻尼控制器.该控制器以广域信号为反馈输入,根据时滞系统稳定性定理形成参考状态反馈控制系统,基于射影控制原理获得低阶输出反馈控制.时域仿真和特征值分析结果均证明该控制器具有的良好阻尼效果,在不同的时滞下仍然可以很好地提供阻尼.
成碧可控串补工程阻尼控制试验分析

甘肃成县-碧口线220kV可控串补(thyristor controlled series compensator,TCSC)工程是我国第一个可控串补国产化示范工程,甘肃陇南地区电网为典型长线弱送端系统,系统稍有扰动或者增加机组出力,成碧线就会出现低频振荡.介绍了成碧系统采用电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)以及TCSC阻尼低频振荡的控制方案,系统试验结果表明,成碧线TCSC可有效抑制低频振荡,且TCSC和PSS之间可以实现协调配合.
串联晶闸管反向恢复暂态过程的研究

随着柔性交流输电和高压直流输电设备在电力系统中的应用越来越广泛,由晶闸管主要组成的高电压大电流电子开关越来越成为人们关注的对象.虽然有不少文献对晶闸管模型研究及其外围电路设计进行了介绍,但有关串联晶闸管反向恢复暂态过程的研究还未见报道.文章在晶闸管反向恢复电流指数函数数学模型的基础之上,对串联的2个晶闸管的反向恢复暂态过程进行了暂态分析、数学推导以及仿真等研究.计算和仿真结果表明,暂态分析是正确的,在一定的精度范围内数学计算公式的假设也是合理的.
高炉炉缸炉底合理结构研究

从传热学的角度出发,通过对炉缸炉底温度场的分析计算,论证了炉底全部砖层的热阻并不只是一个统一的整体,总热阻相同而结构不同的炉底,温度场分布也不同,阐明了全炭砖炉底和陶瓷杯复合炉缸炉底存在的弊端及其根本原因,进而根据铁水和冷却水的不同影响范围,提出"避热"和"扬冷"的概念.给出了"扬冷避热型梯度布砖法"的炉缸炉底设计,并经过计算分析论证了该类型的炉缸炉底利于可再生的"自保护"渣铁壳的形成和稳定存在,不但可以延长炉缸炉底的寿命,还可以降低其成本及热量损失.
特高压直流输电系统成套设计及其国产化

特高压输电具有远距离、大容量、低损耗的优势,是实现能源资源优化配置的有效途径,能够取得良好的社会经济综合效益.发展特高压电网可以推动我国电力技术创新和电工制造业的技术升级.在我国电网的"十一五"规划中,直流特高压将与交流特高压共同发展,最终成为全国骨干网架的重要组成部分.本文介绍了高压直流输电系统成套设计的国产化历程,分析了特高压直流输电系统成套设计的关键技术问题,并简述了当前特高压直流输电系统成套设计的主要研究内容.通过解决关键技术问题,实现对原有常规高压直流输电系统成套设计引进技术和成果的消化、吸收、再创新,国内将具备独立承担特高压直流输电工程的系统研究和成套设计能力.
2500 m3新2号高炉长寿烘炉新工艺

为消除高炉冷却壁铸造内应力对壁体工作的破坏性影响,对马钢2 500 m3新2号高炉实施了利用高炉烘炉过程来实现既烘干水分保护耐材,同时又消除内应力的工业应用.采用与工业高炉同材质、同制作工艺的铜、灰铁和球铁实验冷却壁,使用力学性能及X射线应力测试、金相微观组织分析等方法,在实验室进行了系列热态模拟实验,取得的优化工艺条件在2号高炉烘炉过程中应用.结果表明,有效消除铸铁冷却壁内应力平均达93%以上,同时壁体的力学性能平均提高12%以上.
电弧炉炼钢流程的能量状况

阐述了电弧炉炼钢的基本功能以及提高能量转换的3个工程问题--增加能量供应、增加输入功率、提高能量的利用效率,详细论述了现今电弧炉炼钢在整个钢铁制造流程中衔接上下工序匹配的重要作用.根据2003和2004年国内4个大型电弧炉炼钢流程的生产实绩说明我国大型电弧炉炼钢生产率已接近国际先进水平,其生产速率已达到国际领先水平,电能消耗已降到200～400 kW·h/t的国际先进水平,但实际能量-物质转化效率的水平仍然不高,电弧炉炼钢节能工作仍有待进一步提高.
葛根素衍生物的合成、表征及衍生化反应机理

合成了葛根素的7，4＇-二丙基（Ⅰ），7-单丙基（Ⅱ）和4’-单丙基（Ⅲ）三种取代衍生物．其中7-丙基葛根素Ⅱ属于新型取代衍生物；变温^1HNMR和理论计算结果表明，在300K时，葛根素和4＇-丙基葛根素（Ⅲ）以单一构型存在：而7，4’-二丙基葛根素（Ⅰ）和7-丙基葛根素（Ⅱ）则存在两种核磁可分辨的旋转异构体，当温度升至330K时，两种异构体可以相互转化；通过对比分析葛根素及其衍生物脱质子产物的紫外可见吸收光谱并结合理论计算，确定了A环上7位酚羟基比B环上4’位酚羟基先脱去质子，并由此进一步阐明了葛根素衍生化反应机理以及在抗氧化作用中可能的活性位点和结构活性关系
原子吸收光谱法测定正极粉中高含量铁

运用AlR-C2H2火焰原子吸收光谱法测定热电池正极粉中高含量铁.考察了铁最佳测定条件以及呈良好线性范围的浓度.同时对样品的消化处理条件,在测定中样品干扰因素进行了综合考虑.该方法的灵敏度好,准确度与精密度均能满足热电池研制工作的要求.测定样品铁含量相对标准偏差均小于1.0%(测定次数n=10).标准加入回收率均在97%～100%(n=6)范围内.结果表明,运用AlR-C2H2火焰原子吸收光谱法测定热电池正极粉中高含量铁,方法完全达到了实验室仪器分析质量与质量控制的要求,满足了空间卫星型号产品研制的工作的要求.
dSPACE快速控制原型在电池管理系统中的应用

快速控制原型是一项控制领域的新技术,具有效率高、成本低等特点.文章以铅酸电池管理系统为例,重点介绍了电池管理系统的快速原型控制开发流程,用于检测串联电池组的信号调理电路,电池管理系统的控制策略,以及利用ControlDesk对电池管理系统中的参数进行在线调整.最后用半实物仿真的实验结果证明了控制策略的可行性.
电解液组成对Al/AgO电池性能的影响

用恒电流放电技术和扫描电子显微镜(SEM)研究了添加缓蚀剂Na2SnO3的含量和反应产物NaAlO2的浓度对Al/AgO电池在20%NaOH溶液中的电压、析氢速率和铝阳极表面形貌的影响.结果表明:在NaOH溶液中添加Na2SnO3,可以降低铝阳极的析氢速率,减少铝的阳极极化,改变铝阳极的腐蚀形貌;加入NaAlO2阻碍铝阳极的溶解,降低了Al/AgO电池的电压,不利于Sn的析出,使铝阳极的析氢速率增大.
LiFePO4化学成分测定

建立了一套可用于实际电池及材料生产、研制的磷酸铁锂主体、杂质和添加剂的测定方法.采用氧化还原滴定法测定铁;磷钼酸铵沉淀返滴定法测定磷酸根;原子吸收法测定锂、钠、钾;ICP-AES原子发射法测定杂质钙、铅.在解决了磷酸铁锂的溶样方法问题、原子吸收法化学干扰问题、原子发射的基体效应及光谱干扰问题后,选定合适的分析条件,进行了方法的准确度和精密度实验,数据结果显示方法可以满足实际分析工作的要求.
太阳电池组件户外性能测试

为了研究在户外工作条件下太阳电池组件的实际工作性能,在一天过程中的太阳电池组件V-I特性、组件温度、环境温度和太阳辐照度被测试.结果发现:影响太阳电池最大输出功率的主要因素是太阳辐照度;工作温度对电池组件的效率影响较大,同时高的工作温度还会使最大功率电压降低很多;太阳光谱对太阳电池组件的输出性能也有一定的影响,当辐照主要以散射为主时,太阳电池组件有更高的转化效率.
基于支持向量机铅酸蓄电池的分类研究

铅酸蓄电池是目前广泛使用的一种二次电池.在胶体电解质铅酸蓄电池的生产中,灌注的胶体电解质量不够的铅酸蓄电池必须在化成结束后重新补充胶体电解质.一般而言,判断铅酸蓄电池是否需要补充电解质是依据其化成后的电池容量和电解液体积.很明显这是一种耗时且不利于胶体电解质铅酸蓄电池配组的方法.文章提出了一种基于支持向量机的铅酸蓄电池补胶分类的方法,通过铅酸蓄电池化成过程中间步骤四个时间点的测试电压判断铅酸蓄电池是否需要补充胶体电解质.研究结果表明,该方法优于基于学习向量量化神经网络的分类方法,可以有效地缩短胶体电解质铅酸蓄电池生产时间.
离子液体用作锂二次电池电解液的研究进展

离子液体具有热稳定性好、不挥发、不燃烧、电导率高、电化学窗口宽等优点,用作锂二次电池电解液有很好的应用前景.对离子液体用作锂二次电池电解液的研究进展进行了介绍.
一种简单的碳微球制备方法及其电性能研究

以中间相沥青、酚醛树脂作为原料,分别加入纳米级SiO2,均匀混合后在惰性气氛中高温碳化,即可生成形状规则的碳微球,转化温度分别为沥青的软化点和树脂的玻璃化温度.制得的碳微球和原料相比,球形度好,电化学性能也有了较大提高.沥青基碳微球首次循环效率为85%,经过20次循环以后,比容量维持在325 mAh·g-1左右.树脂基碳微球首次循环效率为48%,经过20次循环后,比容量稳定在215 mAh·g-1.
聚合物电解质P(AALi-AN-BA)/SiO2/LiX性能的研究

为了制备导电性能良好的聚合物电解质,采用原位复合的方法制得P(AALi-AN-BA)/SiO2有机-无机复合物,其与低温共熔盐(LiX)共混制备出新型高盐含量的P(AALi-AN-BA)/SiO2/LiX复合型聚合物电解质.使用差热(DTA)及交流阻抗谱(IA)技术对聚合物电解质的热性能及导电性能进行了研究,结果表明:随着SiO2含量的增大,聚合物电解质P(AALi-AN-BA)/SiO2/LiX的玻璃化转变温度(tg)增大;SiO2的添加降低了离子迁移的表观活化能(Ea),使电导率升高,当SiO2含量为10%(质量百分数)时电解质的室温电导率可达最高,此时Ea值为40.6 kJ/mol.
热电池正极材料氯化镍的性能研究

针对热电池正极材料氯化镍激活时间偏长、制备工艺复杂等缺点,对氯化镍正极热电池的激活时间、峰值电压、工作时间、负载能力及电极配方等进行了探索,并进行了高温、低温及不同电流密度下常温的放电实验.结果表明,在正极材料氯化镍中添加20%的羰基镍粉对热电池放电初期激活时间的改善是有利的;电解质配方和制备工艺的不同将直接影响氯化镍正极热电池的性能;当电流密度为1.0～1.5 A·cm-2时,单体电池的工作电压峰值可以达到2.2～2.4V.
钴-泡沫镍催化剂制备及性能研究

泡沫镍具有较高的比表面积和大的孔径,适合作为硼氢化钠(NaBH4)催化水解供氢用催化剂的载体,采用化学镀的方法制备钴-泡沫镍催化剂,考察了负载钴量,热处理和添加钯对催化性能的影响.结果显示,钴负载量对活性影响显著;热处理虽然不能显著提高催化剂活性但可显著提高其稳定性.钴-泡沫镍催化剂经过300℃热处理后,在碱液中存放32 d活性为36.92%,而添加钯并300℃热处理后在碱液中存放32 d活性可保持41.63%.
染料敏化太阳电池纳米结构对输出特性的影响

根据电子在半导体中的扩散方程,对纳米TiO2染料光敏化太阳电池(DSSC)的输出特性(J-V)进行了研究.多孔薄膜TiO2孔隙率(P)直接影响敏化电极光吸收系数(α)以及电子扩散系数(D),将P与α及D的关系式代入扩散方程,得到了电极纳米结构(孔隙率)对电池输出特性(J-V)影响的计算模型.在光电极孔隙率的实验范围(0.41～0.71),进行了模型分析.研究表明,在孔隙率0.41～0.71的范围内,开路电压(Voc)随P值增大基本保持不变,而短路电流(Isc)则随P值增大而明显减小,因此电池的最大输出功率减小,为获得最大输出功率,P应该控制在0.41～0.5.数值模拟与实验数据进行比较,两者符合良好,从而验证了所建立的模型.
PEMFC 0℃以下保存与启动研究进展

针对在低于0℃的环境中,质子交换膜燃料电池中的结冰问题,提出了燃料电池0℃以下保存和启动的技术难题.简述了0℃以下质子交换膜燃料电池中水结冰对质子交换膜、催化层、扩散层等电池材料与部件的影响,并对国内外燃料电池0℃以下保存和启动策略研究进展作了简单介绍,概述了保持电池内部温度大于0℃、有辅助装置的0℃以下保存和启动以及无辅助装置的0℃以下完全自启动三种解决办法,提出了在材料研究的基础上展开电堆启动策略的研究,实现电堆0℃以下自启动.
基底对染料敏化太阳电池J-U特性的影响

根据肖特基理论和电子在半导体中的扩散理论,建立了模拟染料敏化太阳电池(DSSC)J-U特性的理论模型,分析了透明导电氧化物(TCO)基底材料的选择对J-U特性的影响.研究表明,TCO与TiO2界面形成的肖特基结对DSSC开路电压(Uoc)和短路电流密度(JSC)没有影响,但对填充因子(Fill factor)有较大影响.当TiO2/TCO的肖特基势垒(Eb)大于0.6 eV时,DSSC的最大功率输出值随Eb的增大而明显降低.模型结果与文献报道的实验结果一致.该模型研究为DSSC基底材料的选取提供了理论依据,并适用于除TiO2之外的其他半导体材料.