特快波前下金属氧化物电阻片伏安特性试验研究

设计搭建了模拟特快速瞬态过电压发生器,并确定了相关的电压、电流测量方法,选定具有代表性的超高压避雷器使用的金属氧化物电阻片(MOV)作为研究对象,试验研究了MOV在电流波头时间为80~150ns的特快波前冲击电流下的伏安特性、电流陡度的影响关系及阻抗特性。在特快波前冲击电流作用下,MOV伏安特性试验结果表明:随着电流波头时间的减小,MOV的电压峰值升高,MOV电压峰值远大于同电流标准雷电波下的电压峰值,特快波前电流冲击波下MOV残压上升约9%~16%;MOV的电压峰值随着电流峰值的增大而增大,而且电流波头时间越短,同一电流值下的电压峰值越高,在特快波前冲击电流波头时间由150ns变化至80ns时,MOV电压峰值上升约为10%~20%;在试验研究的电流波头时间范围和电流峰值范围内,电压峰值出现的时间明显超前于电流峰值出现的时间,呈现感性阻抗特征。     

特高压交流套管尾部均压球结构优化研究

针对套管尾部均压球表面电场分布不均匀、容易发生电晕及绝缘介质击穿的问题,应用三维有限元法,对特高压交流套管的电位电场分布进行了仿真计算,得出套管尾部均压球表面的电场分布不均匀,上、下段弧面的场强较高,中间区域的场强较低.分析了均压球的结构参数对其表面电场分布的影响,并以此确定了均压球结构优化的目标函数.在此基础上,利用神经网络拟合了均压球结构参数与优化目标之间的关系,得到了均压球结构参数的最优解.通过对特高压交流变压器套管尾部均压球结构优化,均压球表面最大电场强度降低了20%,均压球表面电场分布更加均匀,提高了套管尾部闪络电压,且结构简单、易于生产.     

放电电压形式对空心阴极甲烷放电等离子体组分及离子能量的影响研究

为了优化空心阴极结构中有机气体放电制备类金刚石薄膜的放电电压形式,掌握放电等离子体组分及能量特性,采用直流和重复频率脉冲两种外施电压形式,运用发射光谱诊断法结合数值仿真研究了不同放电电压形式下空心阴极甲烷放电等离子体组分特性。研究结果显示,放电平均电流接近时,直流电压作用下的甲烷分子解离程度比重复频率脉冲电压作用下更高。升高直流电压或脉冲电压幅值,增加脉冲宽度,提高脉冲频率,均可促进甲烷分子解离。不同放电电压形式下甲烷放电等离子体中的单碳离子比例差异较大,重复频率脉冲电压作用下,放电等离子体未充分发展,且电子能量更高,利于单碳离子的生成,使单碳离子比例更高。同时,利用减速电场法获得了不同放电电压形式下到达基底的离子能量分布情况,发现重复频率脉冲电压作用下的离子能量更高,并呈双峰分布,直流电压作用下离子能量呈单峰分布。离子能量与外施直流电压或脉冲电压幅值呈正相关性。     

金属氧化物非线性电阻的小电流特性研究

研究了金属氧化物非线性电阻(MOV)在不同波形电压作用下之小电流特性,得出其一般规律,给以理论上的解释,并提出了等值电路.     

一种工作在临界导通模式下的高功率因数的组合型Buck变换器（英文）

提出了一种工作在临界导通模式下的Buck-boost和Buck组合拓扑结构来提高电源功率因数.通过增加一个比较器来判断输入瞬时电压的大小,当其值低于输出直流电压时,转换器由Buck拓扑结构切换到Buck-Boost拓扑结构来消除电流死区.详细的控制策略被分析设计和仿真.同时基于仿真结果,与已有的成果进行了比较.转换器基本的设计参数如下:输入交流电压90-264 V,输出直流电压为80 V,输出功率为80 W.最终仿真结果表明在输入交流电压范围内,转换器达到了96.74%-99.70%的高功率因数.     

双坡屋面低矮房屋风致内压的数值模拟

针对围护结构出现洞口后风致内压与外压联合作用这一造成建筑物严重破坏的主要原因,应用计算流体力学软件ANSYS Fluent 12.0,选用基于Reynolds时均的标准k-ε湍流模型,对低矮房屋单一主洞口及多洞口模型进行不同工况的数值模拟分析.结果表明:单一洞口工况下开孔率对风致内压影响很小,而开洞位置对各表面风致内压分布的影响显著;多洞口工况0°风向角时,平均内风压系数随着洞口面积比的增大而增大,但增大趋势逐渐变缓;纵墙和屋面同时开洞且开洞面积比一定时,结构平均内风压系数随风向角变化显著,且内压分布的不均匀性显著增强.     

基于PSPICE的MOV全电流仿真模型的建立

MOV(Metal Oxide Varistors)被广泛应用在低压配电系统的后续雷击防护中,MOV的应用特性已被广泛研究。但为了便于设计,常常需要借助仿真手段来进行初步研究来对MOV进行选型,因此MOV的建模便成了重要的一方面。基于PSPICE,考虑了MOV在小电流区的伏安特性和快速脉冲作用下响应特性,并转化成电路模型,给出了MOV在全电流下的模型,并利用8/20μs冲击电流发生回路和上升时间为2ns的方波回路进行实测,仿真验证了模型的可行性。这对工程设计有一定的应用价值。     

基于电子电路仿真软件(PSPICE)的MOV全电流仿真模型的建立

MOV(metal oxide varistors)被广泛应用在低压配电系统的后续雷击防护中,MOV的应用特性已被广泛研究。但为了便于设计,常常需要借助仿真手段进行初步研究来对MOV进行选型;因此MOV的建模便成了重要的一方面。基于PSPICE,考虑了MOV在小电流区的伏安特性和快速脉冲作用下响应特性,并转化成电路模型,给出了MOV在全电流下的模型;并利用8/20μs冲击电流发生回路和上升时间为2 ns的方波回路进行实测。仿真验证了模型的可行性。这对工程设计有一定的应用价值。     

PIN二极管在可重构天线中的作用的研究

为适应现代通信设备的需求,天线的研发趋向于小型化,多波段.在不影响天线功能的前提下设计一个解决多频,小型化的天线成为一个好的解决方案.本文中提出了使用RF PIN二极管作为转换开关,通过对直流电压信号的控制产生不同的阻抗值,从而调节天线的频率.该转换开关的功能是改变PIFA天线上两个被窄缝分割相对独立的辐射贴片间的耦合,并通过这种耦合来改变表面电流分布.所以,当开关开启时产生较大的表面电流分布,电流路径长度加长,从而产生较低的频率.而当开关闭合时,这就是开关对频率的调节作用.本文中的RF PIN二极管被用作转换开关,通过对直流电压的控制来达到不同的阻抗值,从而调节天线的频率.     

冲击电流作用下氧化锌压敏电阻极性效应分析

为了能够精确测量MOV（氧化锌压敏电阻）的静态参数,利用HAEFELY PSURGE 30.2冲击波形模块在8/20 μs冲击电流下分别对MOV样品进行正负极性冲击,测量冲击后MOV的静态参数并描绘出压敏电压的变化曲线以及小电流区的伏安特性曲线。根据MOV内部双肖特基势垒模型,结合离子迁移理论,提出了MOV在冲击电流作用后同样存在极性效应,并且在负向测量时伏安特性曲线蜕变较严重;在正负极性交替冲击下,极性效应逐渐消失,但伏安特性曲线同样存在蜕变;在不同极性冲击下的压敏电压呈先上升后下降的趋势。这为今后精确地表征MOV蜕变程度提供了新的方法。     

金属氧化物非线性电阻小电流区等值电路研究

提出了MOV的小电流区等值电路以及定量决定等值电路动态参数的方法.利用所提出的等值电路,不但能更好地定性解释MOV的宏观特性规律,而且可以定量计算.     

基于暂态电流相关系数的环状直流配电网保护方法

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的环状直流配电网因其供电可靠性优势而备受瞩目,MMC环状直流配电网的稳定运行与快速而又可靠的线路保护方法息息相关。为了保证环状直流配电网系统的安全运行,提出了基于故障暂态电流的Pearson相关系数保护方法。首先,提取环状直流配电网中线路首末两端电流的线模分量,利用其线模电流的差异完成区内、外故障的识别;根据单极接地和双极短路故障时的特征,利用线路正负极暂态电流相关系数数值差异进行单双极故障判定,并完成故障选极;最后,在PSCAD/EMTDC(power systems computer aided design/electromagnetic transients including DC)中搭建环状直流配电网模型进行验证,结果表明：所提方法在2 ms内可以快速可靠动作,可以保护线路全长,耐过渡电阻能力强,在40 dB噪声情况下,依旧可以识别故障,有一定的抗干扰能力,并且不严格要求同步通信。     

露天矿直流供电系统杂散电流分析

通过建立露天煤矿电气化铁道简化的均匀分布参数模型，分析了直流杂散电流的分布规律和影响直流杂散电流的主要因素，并提出了抑制杂散电流应采取的有效措施。直流杂散电流的主要影响因素可分为电压因素和电阻因素两个方面。利用本方法分析露天矿杂散电流的分布规律，进而采取有效的抑制措施，减小杂散电流的危害，对保证安全生产具有积极作用。     

SINIS结的电流-位相关系

本文以推广了的Jacobson方法在小电流的假设下导出了SINIS势阱结的电流-位相关系。在所谓临界厚度下它退化为通常的正弦函数关系,其临界电流对温度和结区厚度的依赖关系兼有了SIS和SNS结的某些重要性质。由于该结有较好的耦合能力,故可期望替代SNS结做某些实际应用。     

高压避雷器阀片的改性研究

一般避雷器阀片不能满足超高压避雷器的要求,需要改进配方、工艺,提高性能.本文针对降低残压比和减小大电流冲击后V_(1mA)的相对跌落两方面的问题进行了试验研究.     

不同接地型式低压直流供电系统的电击防护性能理论分析

节能环保的新型低压直流供电系统在民用建筑等常规领域具有巨大的应用潜能与优势,但目前尚未有完善的规范指导其在实际中的应用以保证电气安全。电击防护性能是低压供电系统电气安全的重要衡量指标,但直流电的电击效应与交流电有着本质的差异。结合国际标准IEC60479-1,并参考已有交流系统的分析方法,基于理想直流源模型,对低压直流供电系统TT、IT、TN接地型式的电击防护性能进行了详细的理论分析;对比了直流750、400、300、220 V与交流220 V电压等级下,不同接地型式的电击防护性能,论证了负极接地的TT、TN直流供电系统的电击防护性能相较传统交流系统具有明显优势,并给出了相应的能满足安全条件的电压等级,为低压直流供电系统在民用建筑领域的推广及相关规范的制订提供了参考依据。     

基于APF的地铁供配电系统谐波补偿研究

随着各种非线性用电设备的广泛使用,造成地铁供配电系统谐波含量不断增加。针对目前大部分地铁车站采用LC无源滤波装置这一谐波治理措施存在的只能消除特定的几次谐波、易产生谐波等缺陷这一问题,提出在地铁降压变电所0.4kV侧装设有源电力滤波器(active power filter,APF)方案,以对供配电系统的谐波进行补偿。阐述了APF的工作原理;引入均流调节器与基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波检测法中的低通滤波器级联提出一种基于级联低通滤波器的电流谐波检测改进型方法;引入模糊自适应PI控制器加以电流反馈形成电压闭环控制从而更好地稳定直流侧电容电压以提高谐波补偿效果;最后在MATLAB/Simulink平台构建仿真模型。仿真结果表明所提出的基于APF的地铁供配电系统谐波补偿系统在实现良好地稳定直流侧电容电压的情况下同时能够提高电流谐波的检测精度,具有更优的谐波补偿性能。     

配电网单相接地期间电压互感器直流偏磁机理及抑制措施分析

为解决单相接地期间中性点不接地配电网电压互感器直流偏磁,导致励磁电流畸变过电流,谐波、振动、损耗和发热增加等,造成电压互感器故障、一次侧熔断器频繁熔断和危害配电系统的问题。通过瞬时对称分量法求解了故障期间电压互感器励磁电流表达式,分析了电压互感器直流偏磁的产生机理,提出了一种考虑灭弧的直流偏磁抑制措施,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了中性点不接地配电网,针对单相接地引起电压互感器直流偏磁的影响因素及抑制措施的有效性进行仿真。结果表明,铁心饱和、故障相角是影响电压互感器直流偏磁的重要因素,所提措施能够有效抑制直流偏磁过电流的发生。