电晕放电成像机理的研究

叙述了电晕放电成像的基本过程,根据气体放电流光传播的自持条件,建立了电晕放电成像的基本模型。在此基础上计算了流光传播距离和传播时间,计算结果与实验基本吻合,在理论分析和实验的基础上,提出获得清晰的电晕放电成像的关键是采用ｎｓ量级的窄脉冲放电技术。     

流光放电烟气脱硫用高压脉冲电源的研制

脉冲电晕法烟气脱硫优点显著,但该法可能使正离子和电子离开流光通道,发生复合反应的范围不够大,自由基分布不广,很难产生稳定、宽范围和有效的流光,这就影响烟气脱硫,严重降低脱硫效率.本文分析了流光放电等离子体脱硫机理,提出一种直流叠加高压脉冲电源流光放电等离子体发生技术,并结合脱硫机理研制用于烟气脱硫的脉冲电源,通过现场运行测试,结果表明,在直流高压基础上叠加高压脉冲的技术方案可以有效提高脱硫效率.     

电晕放电自由基注入提高烟气脱硫效率的研究

为提高脉冲电晕放电烟气脱硫效率,利用脉冲电晕放电脱硫反应器,采用自由基注入技术,研究氨气和水蒸气对电极放电特性的影响,以及氨、羟基自由基注入和一氧化氮存在对脉冲电晕放电烟气脱硫效率的影响.实验结果表明,氨气注入时,电晕电流略有增加,水蒸气注入时,电晕电流降低.采用电晕放电氨、羟基自由基注入系统,能耗增加约0.36 W·h/m3,但可提高脉冲电晕放电烟气脱硫效率约14%,总脱硫效率达到90%;NO将促进SO2的热化学反应脱除,烟气中注入体积分数为125×10-6NO,二氧化硫脱除率可提高约15%,能耗小于2.4 W·h/m3时,SO2脱除率大于90%.     

针-水电极正直流高压放电对甲基橙染料废水的脱色

采用针-水电极反应器,研究正直流高压放电处理甲基橙染料废水的效果.考察了不同放电形式和实验参数下对甲基橙染料废水脱色效果的影响.实验结果表明,电晕放电在处理时间0～25 min脱色效果比击穿流光放电处理效果好,而在处理25 min后击穿流光放电脱色效果好于电晕放电.在电压18 kV、电流15 mA、处理初始质量浓度为40 mg/L的甲基橙溶液30 min时,脱色率达到98％.该反应符合一级动力学反应,反应速率常数为0.127 mg/(L·min).经过放电处理,甲基橙的特征吸收峰(465 nm)强度逐渐减弱并基本消失,分子结构中的偶氮基团与苯环组成的共轭体系被破坏,甲基橙分子被有效降解.     

添加剂对电晕放电烟气脱硝效率和NOx转化影响

为提高脉冲流光电晕放电烟气脱硝效率,实验研究了丙烯和氨气注入对烟气脱硝效率和NO/NOx转化的影响.在能耗为7.5 kJ/m3,丙烯和氨气分别按照与一氧化氮物质的量比为1注入的条件下:单独注入丙烯时,NO和NOx脱除率分别达到82%和22%,NO主要氧化生成NO2脱除;单独注入氨气, NO和NOx脱除率分别达到45%和37%,NO2的生成量较低;氨气和丙烯同时注入时,NO和NOx脱除率分别达到60%～76%和50%～60%,一氧化氮和氮氧化物的脱除率都得到提高,二氧化氮的生成得到抑制.因此为有效脱除NOx,烟气中同时注入丙烯以及易与NO2反应的添加剂是必要的.     

电晕电离层离子输运项的实验研究

为解决电晕放电的平衡等离子体设备(源)存在一次投资和运行成本过高、能耗大以及体积庞大又重等问题,进行电晕电离层的离子运动规律的实验研究.实验结果表明,在电晕放电的流光、辉光放电区域,电离电场强度、注入功率密度等参量对等离子体输运项的影响程度仅在一个数量级内,而气体运动速度的影响程度可达数个数量级,这为解决目前等离子体设备源存在的问题提供了有效方法.     

电晕耦合无声放电脱硫脱硝反应器结构模拟

为给非热等离子体烟气脱硫脱硝提供理想的反应器,分析了电晕耦合无声放电结构,并通过数值模拟对比研究了它与电晕放电结构的静电场分布特征。通过对比分析电晕放电结构和无声放电结构产生的非热等离子体特点,发现电晕耦合无声放电结构是一种理想的大气压非热等离子体产生结构,同时分析了电晕耦合无声放电结构及其优点。通过耦合放电结构和电晕放电结构的静电场数值模拟,发现阻挡介质板的加入提高了放电区域的电场强度,放电区域内电场强度的增大有利于流光放电的发生,同时提高了折合电场强度,进而提高了放电产生的电子能量,有助于生成更多的活性自由基。     

脉冲放电激发反电晕的研究

针对高压脉冲电源反电晕放电进行实验研究。采用正极性固态Marx脉冲发生器作为放电电源，以中间添加蜂窝介质的针板作为放电电极，设置正极性矩形高压脉冲输出电压为0～20 kV可调，工作频率为0～1000 Hz可调，脉冲宽度为10～500 μs可调，进行反电晕放电实验，并根据电源和电极参数对影响放电电流大小的因素进行分析。进一步，在相同放电电极参数条件下，将高压脉冲反电晕与直流反电晕进行了对比研究。研究结果表明：介质厚度、针板间距、脉冲宽度和放电频率均对反电晕放电电流有一定影响；在脉冲放电频率为100～1000 Hz时，发生反电晕的相同电压下，脉冲反电晕放电电流大于直流反电晕放电电流，证明高压脉冲激发反电晕放电效果更好。     

新型流光放电等离子体烟气脱硫脱硝一体化技术

主要分析了各种烟气脱硫脱硝技术的优缺点,说明了利用流光放电等离子体是一种新型的具有广阔工业应用前景的烟气脱硫脱硝一体化技术,验证了拥有完全自主知识产权的交直流叠加电源产生流光放电等离子体的新技术的可行性,给出了6000m^3工业实验平台烟气脱硫脱硝处理的实验结果：脱硫率达到98％,脱硝率达到44％．     

针-板式流光放电结合脉冲电源降解甲苯

放电等离子反应器的结构与高压电源的匹配对于VOCs的降解产生重要影响.采用针-板式反应器并引入脉冲高压和交流高压,采用3种不同电极形状(锥形、圆台、扁平)对甲苯的降解特性进行了实验研究.结果发现:脉冲电源可以提高电极间的击穿电压,并使流光放电更加稳定,产生瞬间高能粒子,从而提高甲苯的脱除效率;不同的电极形状对放电特性及降解率产生影响,圆台形电极获得最大的甲苯降解率和降解效率.     

棒-板间隙在交直流预电压作用下的冲击特性

为了分析实际运行中稳态预电压对电力设备绝缘的影响 ,研究了在标准气象条件下 ,棒 -板间隙的操作冲击特性和交直流预电压的关系。研究结果表明 :正直流预电晕能提高气体间隙中正的操作放电电压 ,而负直流预电晕却能降低间隙的正操作冲击放电电压 ,且电极的棒直径越小这种效应越明显。正直流预电晕能减弱正操作冲击下的电晕特性 ,阻碍了正流注和先导的形成与发展 ,而负直流预电晕却能激励正流注放电 ,从而造成强烈的先导放电。在交流预电压作用下 ,间隙的正操作放电电压比无预电压作用下的纯操作放电电压低     

交直流混合微电网运行控制技术

微电网为分布式能源的充分利用和发展提供了很好的平台,相比单一的直流（direct current,DC）微电网、交流（alternating current,AC）微电网,交直流（alterating and direct current,AC/DC）混合微电网兼具两者的优点,其运行控制技术受到广泛的关注。首先阐述了交流微电网、直流微电网、交直流混合微电网的典型结构与主要特征;并重点基于交直流混合微电网分层控制理念,从设备控制层、协调控制层以及能量管理层三方面的研究现状进行综述;最后结合能源互联网和智能电网的发展,探讨了交直流混合微电网的未来发展趋势。     

初级反馈AC/DC转换器的高低压OCP补偿电路设计

初级反馈结构形式的AC/DC转换器近几年来引起了国内外学者与应用工程师的研究和关注。对初级反馈结构的AC/DC转换器进行高低压过流保护(OCP)补偿,是提高此种结构AC/DC转换器性能,扩大其使用范围的关键性技术。论文介绍了一种在系统板级补偿初级反馈AC/DC转换器高低压OCP的方法后,提出一种利用驱动管导通时间的不同来补偿高低压OCP的方法。论文论证了利用驱动管导通时间不同实现高低压OCP补偿的原理,并采用此方法设计了一款初级反馈AC/DC转化器且投入实用。通过对设计的无高低压OCP补偿和有高低压OCP补偿两种AC/DC转换器进行对比测试,结果表明论文提出的补偿方法可以将AC/DC转换器的高低压OCP差值缩小33～47mA,提高了转换器的性能,对初级反馈AC/DC转化器的设计具有一定的参考意义。     

最优化方法在PWM消除谐波技术中的应用

本文用最优化方法解最优化ＰＷＭ技术中的非线性方程组，用优化的开关角来驱动ＡＣ／ＡＣ电压控制器、ＡＣ／ＤＣ整流器、ＤＣ／ＡＣ逆变器和ＤＣ／ＡＣ变流器，从而可消除某些指定谐波，将ＴＨＤ作为目标函数、非线性方程组作为约束条件，优化问题的解可以消除特定谐波的同时使ＴＨＤ最小．考虑到触发电路的时延和有限字长效应，将灵敏度用作优化问题的另一约束条件．该方法考虑到了电网的畸变，并在ＰＣ机上进行了模拟．     

高压交直流并联系统的数字仿真

首次将友模法应用于高压交直流并联系统的数字仿真;建立的交直流并联系统的数字模型可以对交直流并联系统进行正常稳态工况、故障工况及故障对策的仿真计算。提出的仿真方法计算量小;计算精度高、占用内存少、速度快且使用方便。     

交直流输电系统的模式分析和直流阻尼控制

给出了一个含3条直流线路的交直流输电系统以用于直流阻尼控制的研究,采用特征值分析法和暂态仿真分析了该系统的特性.该系统具有结构复杂、振荡模式多的特点,这些特点广泛地存在于实际的交直流输电系统,在设计直流阻尼控制器时必须予以考虑.文中基于该系统设计了多个直流阻尼控制器.根轨迹分析表明,直流线路两端的频率差在相位补偿设计方面比交流联络线的有功功率变化量具有更多的优点,因而被选为直流阻尼控制器的输入信号.暂态仿真结果表明所设计的直流阻尼控制器有效地增加了系统的阻尼.     

多机AC/DC系统次同步谐振和轴系扭振的研究

提出了系统部件的复频域等效端口导纳矩阵的概念,导出了复频域下多机AC/DC系统的网络方程,给出了任一台发电机组的综合电气阻尼的计算方法和轴系扭振的稳定判据,从而成功地将复数力矩系数法,推广应用到任意网络结构下多机交直流联合电力系统次同步谐振和轴系扭振的研究中.对一简单三机系统的分析计算,证明了本推广方法的正确性.     

基于ZVRT的零电压DC/AC变换器的研究

提出一种低频方波输出的零电压DC/AC变换器,它结合了Buck DC/DC变换器和半桥DC/AC变换器的特点,合二为一,负载侧输出为低频方波信号.在低频正负半波期间,电路工作在ZVRT-BUCK变换器模式,两个开关管互为主开关管和辅助开关管.详细分析了它的工作原理和软开关情况,由于采用了ZVRT技术,两个开关管均实现了零电压通断,提高了电路效率.实验结果验证了该方案是可行的.     

交直流联合系统的安全校正计算

将顺序法交直流潮流计算与基于交流系统灵敏度分析的安全性提高算法相结合,提出了一种交直流联合系统安全校正分析的快速算法.其中,对两端直流输电系统,推荐了一种快速灵活的直流潮流计算方法.在安全校正计算中,通过灵敏度分析选择出有效控制变量并由伪逆法直接求得其调整量.对一个规划中的交直流联合系统的试算表明,这种方法快速有效,具有实用价值.