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故障诊断

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磁耦合谐振式无线电能传输

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高压电源

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作者

李宝权

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姚文熙

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温静

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高正

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李宇麒

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席利根

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圆环薄膜型介电弹性体换能器发电量影响因素研究会员

期刊论文

作者：陈洁 , 李宝权 , 崔春华 , 孙明 , 任贯华

页码： 192 - 199

摘要

2022/01/01

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介电弹性体是一种新型的柔性智能材料，与风能、水能、潮汐能相结合，可以用来收集电能量。为了研究影响圆环薄膜型介电弹性体换能器发电量的因素，首先在恒电荷工作方式下，通过对圆环薄膜型介电弹性体换能器的数学模型进行分析，在不考虑内部损耗的情况下，确定了介电弹性体换能器发电量影响因素，然后做初步试验确定各因素对发电量影响的规律。最后通过IBM SPSS Statistics 25软件设计正交试验来确定介电弹性体换能器发电量影响因素的主次顺序。研究结果表明：介电弹性体换能器发电量影响因素的主次顺序分别为固定介电弹性体薄膜的内框半径和外框内半径长度的比例、偏置电压、柔性电极材料、拉伸位移。
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井下定功率高效无线电能传输系统的分析与设计会员

期刊论文

作者：程为彬 , 王洋 , 康思民 , 胡静文 , 郭颖娜

页码： 183 - 191

摘要

2022/01/01

14

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井下智能阀门控制器作为石油勘探开发的主要工具之一，其工作性能直接影响石油生产成本。因供能蓄电池常难以满足其井下长期反复作业的需求，提出一种适应其结构的无线充电装置。采用双螺旋互套式线圈结构，建立井下无线电能传输系统数学模型，分析负载功率给定时系统高效传输的条件，得到影响定功率系统高效传输的重要参数。运用电磁仿真软件设计和详述材料、线圈线径等参数对系统的影响，并经优选后得到一种给定功率时传输效率达93%的井下无线充电装置。
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基于改进人工蜂群算法的无线电能传输系统输出控制会员

期刊论文

作者：杨晶菁 , 陈为

页码： 173 - 182

摘要

2022/01/01

11

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磁耦合谐振式无线电能传输系统中，当耦合系数较大时系统将发生频率分裂现象导致输出功率降低。采用软件调频的输出控制可以稳定输出性能。然而输出功率是一个极值个数和半径都可变的多峰函数，因此需要改进标准人工蜂群算法以搜索所有极值。首先通过系统模型的分析，说明频率分裂现象的影响和多峰搜索的必要性，提出一种原边控制方法，得到输出性能的函数。然后提出3种策略对标准人工蜂群算法进行改进，包括采用正交生成法改进了食物源的分布；采用比较父代与子代之间的欧式距离选择食物源，避免漏峰；通过对适应度排序确定个体增量动态地缩小小生境的范围。最后搭建了一个两线圈无线电能传输系统，通过计算和实验证明，改进的人工蜂群算法收敛速度快、优化精度高，在保证传输效率的前提下，能够提高并稳定系统在过耦合状态时的输出功率。
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基于大电流导通压降法的车用IGBT结温监测方法综述会员

期刊论文

作者：宁圃奇 , 郑丹 , 康玉慧 , 柴晓光 , 曹瀚 , 温旭辉

页码： 161 - 172

摘要

2022/01/01

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车用功率模块应用过程中，现有设计方法存在视在容量的浪费。结温在线监测可以增加可靠性，以大电流导通压降为状态量的热敏感电参数法最有可能实现结温在线监测。面对大电流导通压降法存在的标定困难、采样准确度低、验证困难等问题，建立了合理的热电耦合模型是基础手段，并以高准确性、高稳定性的结温在线监测为目标，从标定、采样、验证三方面进行综述和讨论。
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SiC器件在卫星电源系统中的应用与分析会员

期刊论文

作者：康庆 , 李峰 , 邢杰 , 章玄

页码： 154 - 156

摘要

2022/01/01

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SiC器件作为宽禁带半导体器件代表，具有高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高热导率、高电压、高频率和高抗辐照等优越的物理和电气特性，在卫星电源系统中具有巨大的应用潜力。介绍了卫星电源系统发展的现状与趋势，论述了当前国际宇航研究机构对SiC功率器件在卫星电推进系统中应用的研究，并提出SiC器件在卫星中应用的单粒子需求趋势。分析认为SiC功率器件今后的研究重点在于单粒子失效机理的研究、辐照加固工艺完善以及器件改进。
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真空断路器动态特性仿真与最优化设计会员

期刊论文

作者：李斌 , 仲丽晓 , 姜岩

页码： 145 - 153

摘要

2022/01/01

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为了对真空断路器进行优化设计，应用机械系统动力学自动分析软件ADAMS（automatic dynamic analysis of mechanical systems）根据断路器实物模型搭建了断路器虚拟样机模型，并对其进行了动态仿真，仿真与实验结果对比验证了模型的正确性。对仿真结果进行了动态特性分析，得到了动触头位移、速度曲线。同时提出了影响断路器样机分闸弹跳幅度的3种因素，即缓冲弹簧的刚度系数、分闸弹簧的预载荷和曲轴臂质量，研究了这三种因素对分闸弹跳幅度的影响。通过64次实验，给出了实验结果性能的评价方案，并得到其最优结果。最终优化模型将分闸结束时间从54.7 ms降到48.5 ms，时间缩短了11.33%；触头的弹跳幅度从1.254 mm降低到1.002 mm，降幅达到20.1%。
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能量产消者的分层控制策略研究会员

期刊论文

作者：吕达 , 葛志峰 , 柏帆 , 田斌 , 仇晓寅 , 顾建华

页码： 137 - 144

摘要

2022/01/01

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随着屋顶光伏、风机等可再生能源的大量普及，未来配电网中将会出现越来越多的能量产消者。为提高对可再生能源的利用率和实现对能量产消者的电能管理，提出一种基于模糊控制理论的能量产消者分层控制策略。具体是将分布式电源出力和负荷功率、储能荷电状态值SOC（state of charge）及实时电价等作为模糊控制的输入量，经模糊推理、解模糊，确定能量产消者的运行模式。通过在Matlab/Simulink中搭建模型进行仿真，验证了该分层控制策略能够实现电能的合理分配以及提高可再生能源的利用率。
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可再生能源电源的电能传输线路损耗评估模型分析会员

期刊论文

作者：吴健 , 吴奎华 , 綦陆杰 , 冯亮 , 孙伟 , 杨波

页码： 129 - 136

摘要

2022/01/01

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针对可再生能源电源因线路长且分支多导致电源负荷受时间影响，无法通过独立元件损耗方法评估电能传输线路损耗，研究了可再生能源电源的电能传输线路损耗评估模型。通过失衡度界定可再生能源电网，确定可再生能源电网范围后，采用基于电量法的传输线路损耗评估方法，将线路等值电阻、线路均方根负荷电流、线路有功供电量、线路无功供电量、线路平均运行电压作为模型输入样本，电能传输线路损耗作为模型输出样本，标准化处理输入输出样本后，处理后数据利用核函数设置特征向量空间，在特征向量空间中通过核偏最小二乘回归分析算法建立可再生能源电源的电能传输线路损耗评估模型，实现可再生能源电源的电能传输线路损耗评估。实验结果表明，该模型评估可再生能源电源的电能传输线路损耗相对误差均在1%以内，且适应能力强。
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应用于光伏阵列故障诊断的DA鄄SOM算法研究会员

期刊论文

作者：张晓阳 , 李田泽 , 张涵瑞 , 韩鸿雁 , 李兵

页码： 122 - 128

摘要

2022/01/01

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针对自组织映射SOM（self鄄organizing map）神经网络聚类性能易受其初始权值的影响，采用蜻蜓算法DA （dragonfly algorithm）优化SOM神经网络的局部权重失真指数LWDI（locally weighted distortion index），对神经网络的初始权值进行寻优。以光伏阵列故障数据样本为研究对象，将正常与故障状态下的输出特性进行对比分析，建立故障诊断模型，并利用诊断模型诊断和输出故障类型。仿真结果表明，与基本SOM神经网络及反向传播BP（back propagation）、DA鄄BP神经网络相比较，DA鄄SOM神经网络能够得到较优的聚类效果，可有效地提高光伏阵列故障诊断的准确率。
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储能变流器低频振荡机理研究及其抑制会员

期刊论文

作者：李秉宇 , 杜旭浩 , 唐芬 , 贾伯岩 , 曾四鸣 , 闫涛

页码： 115 - 121

摘要

2022/01/01

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世界范围内发生了多起与新能源并网相关的低频振荡现象，储能技术被认为是抑制振荡的有效方案，但大功率储能变流器控制系统结构与参数对低频振荡现象的影响与抑制的研究还较欠缺。针对该问题，首先介绍大规模储能系统的常见结构，以双级型储能变流器中的网侧变流器作为研究对象，建立了储能变流器dq轴小信号模型，得到其主导导纳元素，并分析了控制系统中电压环和电流环PI参数对储能变流器导纳特性的影响，得到引发低频振荡的关键控制因素。在此基础上，提出一种基于电流环的q轴虚拟电阻的方法来抑制振荡，通过仿真和实验验证了所得结论的正确性和所提抑制方法的有效性。
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2022年第2期