【摘 要】
:
以硅钢片为代表的软磁材料作为电力设备和电子器件中不可或缺的一部分,其磁性能一直受到科研工作者和变压器生产商等广泛关注和研究。大型电机、变压器、电抗器等设备的铁心通常都是工作在正弦激励下,然而随着高压直流输电技术的发展和普及,电力电子元件的大量应用使电力系统中产生直流偏磁和高次谐波,导致磁通畸变、铁损增大,加剧局部过热,危及整个电力系统的安全运转,因此研究非正弦激励下的硅钢片磁性能模拟方法,对电气设
【基金项目】
:
国家自然科学基金(编号:51577066).“非正弦周期激励下硅钢的损耗和磁化特性研究”.2016.1-2019.12; 国家自然科学基金面上项目(编号:51777073).“基于关键材料与构件在役特性的大型间隙铁心电抗器振动行为有效模拟及实验验证”.2018-2021; 国家重点研发计划项目资助(编号:2017YFB09
论文部分内容阅读
以硅钢片为代表的软磁材料作为电力设备和电子器件中不可或缺的一部分,其磁性能一直受到科研工作者和变压器生产商等广泛关注和研究。大型电机、变压器、电抗器等设备的铁心通常都是工作在正弦激励下,然而随着高压直流输电技术的发展和普及,电力电子元件的大量应用使电力系统中产生直流偏磁和高次谐波,导致磁通畸变、铁损增大,加剧局部过热,危及整个电力系统的安全运转,因此研究非正弦激励下的硅钢片磁性能模拟方法,对电气设备的优化设计和电力系统的安全稳定运行具有十分重要的意义。在国家自然基金项目(51777073,51577066)与国家重点研发计划项目(2017YFB0902703)的资助下,本文首先通过BROCKHAUS磁性能测量平台中的爱波斯坦方圈测量了非正弦激励下的取向硅钢片(27ZH95)静态、动态磁滞回线与损耗曲线,并进行规律分析。然后结合经典Preisach模型和损耗分离理论构建谐波激励下的动态磁滞模型,其中异常损耗分量根据数学关系构造了统计参数V0关于磁通密度峰值Bm和频率f的函数。针对直流偏磁、基波和单次谐波相叠加的交直流混合激励,其静态部分,通过将Preisach模型进行改进,分别基于上升支和下降支生成非对称的Everett函数,实现对由偏磁导致的非对称磁滞回线的模拟;动态部分则构造统计参数V0关于谐波次数k、磁通密度峰值Bacm和直流偏置磁场Hdc的函数关系。为了本文模型的进一步推广,最后对不同相位差的混合激励问题展开了分析。将通过本文的动态磁滞模型仿真得到的结果与实验结果相比较,发现磁滞回线吻合效果良好,相应损耗数据的误差基本低于10%,验证了本文方法的有效性和准确性。
其他文献
遥感图像目标检测是遥感图像处理中的核心问题之一,在智慧城市的建设、城市道路的监控以及国防安全的部署等有着重要的研究意义和应用前景。近年来,随着高分辨率卫星和无人机技术的快速发展以及图像空间分辨率的提升,遥感图像与自然图像的视觉差异也不断在缩小,越来越多的深度学习方法被应用于遥感图像目标检测。但是大尺度的高分辨率遥感图像中夹杂着各种复杂背景及小目标物体,这些问题仍然是导致目标检测率低的关键因素。为了
风力发电的大规模并网,缓解了环境污染、资源紧张等压力,也推动了我国能源向着低碳、清洁、可持续方向发展,然而随着风电渗透率的不断提高,电网所面临的安全问题也愈发凸显。双馈风电机组作为目前主流机型之一,通常运行在最大功率跟踪状态,且无预留有功备用,因此在面对电网频率波动时,不具备频率动态响应能力。这就会导致系统等效惯量降低、一次调频能力下降,对电网安全稳定运行带来了较大隐患。针对这一问题,本文分析了双
随着能源结构的不断变化,以风能、太阳能为代表的清洁可再生能源得以广泛开发利用。研究柔性配电网络中分布式电源(Distributed generation,DG)的最佳配置方案对提高分布式电源的消纳量、优化系统的工作状态意义重大。因此,本文考虑了背靠背电压源变流器SOP(Soft Open Point,SOP)的连续调节能力,研究DG的优化配置问题。主要工作如下:(1)对SOP的工作原理、控制模式以
绝缘子作为电力系统使用量最多的设备之一,其绝缘状态直接影响到电网的安全和稳定运行。目前对绝缘子检测的物理特征量较为单一,难以全面识别其缺陷和运行状态。基于此,本文提出了红外成像和紫外成像相互结合的联合检测方法,研究了不同因素下劣化瓷绝缘子和老化复合绝缘子的发热和放电问题,并对其典型缺陷的诊断问题开展了相关研究。定量分析了探测距离、温度、湿度、风速和气压对紫外成像量化参数的影响特性,得到了不同因素对
随着电网的不断发展,为保障电力系统可靠、安全、经济、高质量运行,对变压器的正常运行也有更高要求。为提高变压器的检修效率,本文将不完全检修和负荷波动两个实际问题考虑到变压器状态检修策略中,提出基于比例强度模型的变压器状态检修策略。首先,阐述比例强度模型理论。使用极大似然估计法进行参数估计,最小检修成本法计算变压器状态检修阈值,确定变压器的状态检修阈值曲线;增设阈值下限值作为状态检修策略的限制性指标,
21世纪,随着越来越多的分布式电源接入到配电网,传统的配电网结构将会发生变化。现代电力电子技术于分布式发电的大量应用也导致许多谐波的产生,影响电能质量,这也将影响配电网的安全运行,阻碍利用更多的可再生能源利用。微电网为可再生能源的利用提供了新的思路。微电网可以充分利用可再生能源的特性,是人们未来利用绿色能源和保护环境的关键。通过理论分析和仿真模型,本文将对微网分布式协调控制策略的构建和结果进行研究
在高频电力电子技术飞速发展的二十一世纪,节能降耗是现代电力电子技术发展的重要课题之一,随着具有良好软开关特性、高功率密度和高效率优势的LLC谐振变换器研究的日益成熟,谐振电源模块越来越频繁地被应用在大功率的场合,这对谐振型DC/DC变换器的优化设计和并联均流技术提出了更高的要求。本文的主要研究内容为:首先,对谐振型转换器的发展和研究现状做出综述,各类谐振型变换器的性能差异进行比较,论证了LLC谐振
利用混合储能装置扩展惯量来源能够有效改善光伏高渗透率系统的频率稳定,但系统惯量大小与分布的改变必然对系统暂态稳定的多种特性产生显著影响。可控惯量对系统阻尼特性及功角稳定性的影响机理十分复杂,不合理的惯量分布对系统阻尼及功角振荡存在负面影响,甚至互联系统两侧区域电网惯量的改变对系统阻尼特性的影响也会呈现相反的作用效果。为提高新能源高渗透系统的暂态稳定性,本文深入分析含可控惯量光储互联系统的暂态稳定机
光纤传感技术已成为近年来的研究热点,其中布里渊光时域分析(BOTDA)技术以其能够实现长距离高空间分辨率的分布式温度和应变测量,成为光纤传感技术领域研究的热点之一。以往对BOTDA传感系统偏振效应的研究集中在偏振抑制作用,本文基于对BOTDA系统偏振效应的研究给出了结合偏振态检测的BOTDA系统振动监测方法。首先本文研究利用单模光纤中的双折射变化规律实现沿线振动信号监测。基于琼斯矩阵和斯托克斯矢量
随着国内电力系统的不断发展,电子装置开始广泛在电力系统的工业、交通、民用中进行应用,促进了国内经济的发展。电力系统在发展的同时,会随之产生污染,谐波污染尤为严重,要想分析治理谐波,首先要做到精确地检测谐波。为此,本文把检测作为研究谐波问题的基石,研究新的谐波检测算法对于谐波治理有着重要的意义。本文从以下五个方面展开工作:1.从谐波的基本理论出发,构建谐波分析框架,探讨了国内外常用的几种谐波检测方法