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新型高增益开关电容直流升压变换器被引量：8: 2017年; 高增益直流变换器被广泛使用于许多工业应用中,例如光伏系统、燃料电池系统、电动汽车和高强度放电灯。本文提出一种将耦合电感和开关电容技术相结合的单开关新型高增益直流变换器。该变换器能够在靠近0.50(0.56)的占空比条件下实现高升压比;主电路只有一个功率开关,驱动控制简单;功率器件的电压应力较低,能有效降低通态损耗。此外耦合电感的漏感能量被有效吸收并回馈给负载。本文详细分析了该变换器工作原理和稳态性能。最后,搭建了一台30 V输入、300 V输出、满载功率150 W的试验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。; 李楠王萍贝太周薛利坤亓才; 关键词：单开关耦合电感开关电容

超级电容器研究进展被引量：37: 2019年; 随着人们对于储能要求的不断提高,超级电容器以其功率密度大、循环寿命长等优点引起人们的广泛关注,并且在近些年得到了飞速发展,它填补了传统静电容器(高功率密度、低能量密度)和化学电池(高能量密度、低功率密度)的空白。本文依据近年来超级电容器领域所发表的文献,从超级电容器基本原理入手,对包括电极材料、电解液、隔膜以及集流体在内的各个组成部分的研究现状进行了综述,讨论了对称型超级电容器、非对称型超级电容器、全固态超级电容器及柔性透明超级电容器等特殊结构超级电容器的研究成果,并作出简要展望。; 肖谧宿玉鹏杜伯学; 关键词：储能超级电容器

基于MTS-BiGRU-DMHSA的工业负荷预测方法: 2024年; 工业用电占我国全社会用电量比重大,通过工业负荷预测了解负荷趋势和用电量信息,有助于电网安全稳定运行,为电力部门发电规划提供依据,且有助于工业用户优化生产工艺和降低成本。为了兼顾工业负荷波动的不确定性以及工业用户用电行为的规律性特征,提出一种基于多时间尺度(MTS)特征的工业负荷预测方法MTS-BiGRU-DMHSA,利用MTS特征融合挖掘工业负荷的周期趋势特征和局部波动特征,提升工业负荷表征的可解释性。此外,双层多头自注意力(DMHSA)机制利用注意力权重聚焦重要特征,在挖掘输入特征关联性的同时捕捉时序关联性,强化重要特征变量与关键时间步的信息表达。在中国某工业企业五面受总柜实采数据上完成实验验证,采用2种评价指标对所提方法及5种基于神经网络的预测方法进行对比分析。实验结果表明,所提方法相较于对比方法平均误差降低逾20%,其中4.67%得益于对MTS特征的运用。通过对比各方法计算效率证实了所提方法的综合性能优势,可视化实验结果与对比分析也验证了其在工业负荷预测任务上的可行性。; 王汝英马嘉骏董建强刘万龙张海涛尹凯赵博超; 关键词：神经网络多时间尺度特征时间序列分析

一种降低电网谐波影响的单相自适应锁频方案被引量：2: 2018年; 随着分布式发电的发展,在单相光伏场景中性能可靠的电网同步技术是实现逆变器高效并网的重要前提。提出了一种有效的单相自适应锁频算法,该算法主要由1个级联的二阶广义积分正交信号发生器SOGIQSG(second-order generalized integrator-quadrature signal generator)和1个简单可靠的频率自适应控制器组成。理论分析表明,级联SOGI-QSG结构具有良好的滤波性能,可以改善谐波含量高的电压信号。在电网遭受频率波动时,所提出的频率自适应控制器可以快速跟踪电网频率的瞬时变化。仿真和实验验证了所提方案的可行性和有效性。; 张博文王萍贝太周; 关键词：光伏

界面电子结构对核壳量子点/聚乙烯纳米复合绝缘电导与空间电荷特性的影响: 2024年; 为研究核壳量子点的界面电子结构对聚乙烯绝缘电导与空间电荷特性的影响,分别制备了CdSe@ZnS/LDPE,ZnSe@ZnS/LDPE两种核壳量子点纳米复合绝缘,研究了复合绝缘的直流电导和空间电荷的演变规律,并分析了核壳量子点的界面电子结构对电荷陷阱分布特性的影响机理.研究发现,相比于LDPE绝缘,ZnSe@ZnS/LDPE复合绝缘在高温强场条件下直流电导率可降低47.2%,空间电荷积累量降低了40.3%,且陷阱能级增大,表现出对载流子更强的捕获作用.基于密度泛函理论,计算了核壳量子点与聚乙烯绝缘的能带特征.结果表明,核壳纳米量子点的核层-壳层界面、壳层-绝缘界面的能带偏移导致导带底与价带顶发生突变,分别对电子和空穴具有限域作用,且限域效应随着量子点核层与壳层带隙差异增大而逐渐增强,从而限制高温强场下载流子迁移、抑制空间电荷积聚.; 王赫宇李忠磊杜伯学; 关键词：空间电荷

基于混合式直流断路器的柔性直流架空线路单极接地故障重合闸方案被引量：5: 2020年; 为避免柔性直流电网中架空线故障后重合于永久性故障时的过流冲击以及直接重合于瞬时性故障时的过电压对系统造成危害,在系统跳闸后准确识别线路的故障性质并制定智能化的重合方案具有重要意义。针对配备混合式直流断路器的柔性直流电网,分析了混合式直流断路器在架空线发生单极接地故障后的基本动作原理以及故障线路单侧断路器的隔离开关重合后2种不同故障性质下故障线路端电压的差异;研究了瞬时性故障下直接重合断路器转移支路时输电线路上的重合过电压问题及相应的过电压抑制方法。在此基础上提出了架空线单极接地故障的智能重合闸方案。仿真结果表明,该方案能够快速识别线路的故障性质,并根据判断结果,完成相应的重合或再次开断操作,且能有效减小输电线路上的重合过电压。; 高旭马迎新崔汉青李博通李斌; 关键词：架空线重合闸

基于改进VMD-XGBoost-BiLSTM组合模型的光伏发电异常检测: 2024年; 光伏发电是我国大力发展的重要新能源发电形式,其异常检测是为系统运维决策提供依据的重要环节。由组件老化、故障或不良因素造成的光伏系统运行状态异常将直接影响发电效率和能力,进而会对系统安全性和经济效益造成影响。然而,现有检测方法存在识别异常类型不全面、对标注数据数量依赖性强、更新模型成本高、对噪声和测量误差敏感等局限性以及不适合大规模推广部署的缺点。为解决这一问题,提出一种基于历史发电量以及气象监测数据的光伏发电异常检测方法。利用基于异常值去除和相关性分析的预处理步骤去除原始数据中的噪声并筛选最佳特征。通过变分模态分解(VMD)将数据分解成多个模态分量以提取光伏发电量的周期和非周期特征。构建改进VMD-XGBoost-BiLSTM组合模型,利用自适应赋权、Attention机制和改进鲸鱼优化算法的特点完成光伏发电量常态预测。在此基础上,通过与实际测量值进行对比,利用设定的规则进行异常判断。实验结果表明,该方法相较于单一BiLSTM和XGBoost模型平均误差下降幅度超过20%,其中约15.67%的性能提升得益于所提改进措施。; 赵博超马嘉骏崔磊栾文鹏朱静

单相跳闸对换相过程的影响机理及连续换相失败抑制方法被引量：11: 2020年; 对逆变侧交流系统因接地故障而单相跳闸后换流母线处电压的相位特征进行了研究,理论分析表明交流系统切除故障相将导致逆变器各换相电压的相位差发生变化。在此基础上,对单相跳闸后的逆变器换相过程进行了分析,发现在现有的等间隔触发方式下,直流系统的换相过程将受到影响,甚至面临换相失败的风险。因此,提出了基于触发角偏差量的换相失败判断方法,该方法能够可靠判断当前系统参数下单相跳闸是否会引发连续换相失败。基于换相电压相位差提出了一种适用于逆变侧交流系统单相跳闸后的逆变器触发方式以抑制换相失败。PSCAD仿真结果表明,所提出换相失败判断方法能可靠预测单相跳闸引发的换相失败,所提出的换流器触发方式可以有效抑制连续换相失败。; 赵盛李博通李斌姚斌; 关键词：高压直流输电抑制方法

抛光方式对交流电压下盆式绝缘子表面电荷分布和沿面闪络特性的影响被引量：12: 2022年; 盆式绝缘子作为交流GIL关键部件,在运行工况下多次发生表面抛光区域随机性沿面放电现象,并伴随有金属粉尘,严重威胁GIL可靠运行。为此对环氧树脂盆式绝缘子进行了局部环向和径向抛光处理,测试了不同截断相位交流电压下表面电荷积聚特性和交流、交流预压以及预置金属粉尘下的沿面闪络电压,分析了整体抛光和表面修复对沿面绝缘性能的提升效果。研究结果表明:未抛光绝缘子和环向抛光绝缘子表面积聚的电荷均以负极性为主,且环向抛光后存在电荷集中带,整体电荷密度远高于未抛光绝缘子,径向抛光绝缘子的处理区域积聚的电荷以正极性为主,表面电荷整体分布极不均匀;径向抛光盆式绝缘子的闪络电压下降最为明显,预置粉尘工况下沿面闪络电压下降约为20%。抛光处理前后表面形貌和元素变化以及纯环氧树脂绝缘子的表面电荷分布结果验证了抛光区域暴露的氧化铝颗粒容易产生微放电,是表面异极性电荷积聚以及金属粉尘吸附下沿面闪络电压大幅下降的主要原因;整体抛光和表面修复后表面电荷积聚减少且闪络电压显著提升,相关结果也为GIL盆式绝缘子表面处理提供了参考和依据。; 李进王禹淮张黎明王亚祥郝留成杜伯学; 关键词：盆式绝缘子表面电荷沿面闪络

基于单端电压行波传输规律的柔直架空线路金属性接地故障测距方法被引量：6: 2021年; 为准确定位双极运行方式下高压柔性直流输电系统单极接地故障,提出一种基于正反向电压行波关系的单极接地故障测距原理及算法。研究了双极运行方式下发生单极接地故障时的边界条件以及故障后正向电压行波和反向电压行波的差模分量和地模分量之间的关系,在此基础上,提出了基于正反向电压行波关系的单极接地故障测距原理,并分析了过渡电阻对该故障测距原理的影响。仿真验证了所提故障测距原理的有效性和可靠性。; 李博通黄旭华李春波苏江; 关键词：故障测距

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天津大学电气自动化与信息工程学院智能电网教育部重点实验室

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