IGBT模块V-I特性曲线簇建模及其结温提取应用

绝缘栅双极型晶体管(Insulated gate bipolar transistor,IGBT)以其高效率、大容量和低成本等特点在新能源发电及储能、高压直流输电、电力牵引和电气化交通等领域应用非常广泛。然而一旦IGBT模块发生故障,将打破相关装置和设备的正常运行状态,引发一系列连锁事故,造成人员伤害和严重的经济损失。根据一项调查统计结果,光伏电站大约34%的可靠性问题是由IGBT模块故障所引发的,因此,IGBT模块可靠性问题愈发受到关注。相关研究成果表明,IGBT模块的结温与模块可靠性问题之间存在密切的关系,如何能够快速准确地获取当前IGBT模块的实时结温是IGBT模块可靠性研究的关键。通过对IGBT模块的V-I输出特性曲线进行深入分析和研究,提出一种表征IGBT模块导通压降、结温和集电极电流关系的建模方法。利用该方法建立的表征模型可以方便快捷地提取IGBT模块结温,并通过试验验证了基于该建模方法的IGBT模块结温提取策略的有效性。除此之外,该建模方法考虑到了模块键合线老化的影响,并给出了相应的模型校正方法和结温提取策略。

Mn离子的价态变化与ZnO压敏陶瓷的V-I非线性

制备了含Ｍｎ和不含Ｍｎ的ＺｎＯ压敏陶瓷样品，其Ｖ－Ｉ非线性α系数分别为５２．３０及１０．４０，采用电子自旋共振谱（ＥＳＲ）研究了含Ｍｎ的样品中ＭｎＯ２的作用，结果表明，Ｍｎ离子是一种受主杂质，其价态由烧结前的Ｍｎ＾４＋变为烧结后的Ｍｎ＾２＋。Ｍｎ离子价态变化发生在烧结过程中９５０℃这一特定温度，差热分析（ＤＴＡ）结果也显示，ＭｎＯ２在９５１℃存在一相变吸收峰。样品的Ｍｎ＾２＋特征ＥＳＲ信号愈强。

一种基于V-I特性的节点电压稳定快速判断方法

将简单系统基于V-I特性的电压稳定判别法成功地应用于复杂系统,推导出了判断负荷节点静态电压稳定性的公式。只需对系统进行两次常规潮流计算,即可根据公式迅速判断系统每一个节点的电压稳定性,同时计算出各个节点的电压稳定裕度。该方法简单、快速,可用于实时在线判断电压稳定性、确定系统的薄弱节点和薄弱区域,为分析控制电压稳定提供指导。系统算例验证了该方法的有效性。

Au/a-Ge双层膜分形晶化及其V-I非线性研究

本文报道了Ａｕ／ａＧｅ双层膜的分形晶化现象，测量了Ａｕ／ａＧｅ双层膜在分形晶化后的ＶＩ特性。实验结果表明：分形晶化后的Ａｕ／ａＧｅ双层膜具有反常的非线性ＶＩ特征。

电压互感器 V-I 特性对谐振影响的物理仿真

在模拟试验的基础上，探讨了中性点绝缘电网电磁式电压互感器的Ｖ—Ｉ特性对电网铁磁谐振的影响，在操作电网时，如果Ｖ—Ｉ特性差别大，其谐振区谐振性质有较大差异。文中给出了具有不同Ｖ—Ｉ特性ＰＴ的谐振区间和谐振性质及重要结论。

太阳能光伏电池建模及V-I特性研究

针对现有光伏电池数学模型精度不高的问题,基于光伏电池等效电路模型,建立了光伏电池LNPV-190WP的模型。提出了一种光伏电池等效串联电阻和等效并联电阻求取方法,分析了模型中等效串联电阻和等效并联电阻变化时对光伏电池输出特性的影响,研究了不同光照、不同温度和不同二极管理想因子下光伏电池输出特性,给出了一些定性结论。通过与光伏电池厂商提供的V-I特性曲线对比,该模型输出特性与实际光伏电池输出V-I特性曲线基本一致,能够反映实际光伏电池的物理特性,验证了模型的有效性。

基于V-I特性的电压稳定性研究

对电力系统中的关键节点的供应侧和负荷侧 V- I特性进行了研究 ,并通过对供需平衡点的特性分析 ,得出了用比较平衡点处两曲线的斜率来判断电压稳定的新方法 。

V-I传输矩阵法分析光纤光栅激光器模式特性

光纤光栅激光器以其增益高、频率啁啾效应小、抗电磁干扰,特别是可调谐的特点而被广泛关注。利用V-I传输矩阵法对光纤光栅激光器的模式特性进行了分析,从谱线间隔与谱线数目、光栅反射率对谱线深度的影响、单纵模输出条件及阈值腔长3个方面分析了光纤光栅谐振腔在不同特性参数下的模式特性,并与多层膜法的分析结果进行了比较,发现V-I传输矩阵法可以在保证分析精度的前提下提高运算效率。实验结果与理论分析结果基本一致。

对称可微广义V-I型多目标规划的最优性条件

利用对称梯度,对于一类多目标规划给出了V-Is、拟V-Is型和伪V-Is型等几个非光滑广义向量 型(即广义V-I型)不变凸性概念,在这些新广义V-I不变凸性情形,得到了多目标规划的一些最优性充分条件.

对称可微广义一致V-I型多目标半无限规划的最优性条件

对于一类多目标半无限规划中的广义V-I型不变凸进行了推广,给出了广义一致V-I型不变凸函数概念,并在这些广义一致V-I型不变凸性情形下,得到了一类非光滑多目标半无限规划的一些最优性条件。

M-PS-S结构的V-I特性及其优化

选用n-，p-和p+三种半导体硅材料作为衬底，通过电化学腐蚀方法分别形成PS薄膜；在PS／S膜上再淀积一层具有一定图形的铝金属膜并焊接引线，形成了M－PS－S二极管结构；在外加直流偏置电压下分别测量它们的V－I特性，得出了不同的V－I特性曲线；V-I特性都具有整流效应．根据对所得特性的理论分析．论述了材料、工艺和结构等因素对M－PS－S特性的影响．并提出了优化设计的方法，以改善M－PS－S结构的特性，实现其在发光、敏感等方面的应用。

高温超导V-I特性曲线变电流递增步长计算机采集系统

建立一套可变电流递增步长高温超导“V—I”特性曲线计算机采集系统,可实现对超导样品进行自动变脉冲电流递增步长测试及方便迅速地对所测样品的数据进行分析处理,且提供了测试过程的实时显示与控制。同时软件界面友好,测试过程操作简单明了,有利于高温超导材料临界电流值I_c与国际研究结果的对比。

利用V-I曲线分析负荷扰动对电压稳定性的影响

建立了电力系统供应侧和负荷侧V -I静特性的数学模型 ,提出了利用特性曲线来判断电压稳定性的方法 ,并利用负荷特性曲线的变化趋势来分析负荷增长对电压稳定性的影响。该方法简单、实用 。

基于V-I轨迹颜色编码的非侵入式负荷识别方法

在非侵入式负荷识别中基于原始电压-电流(V-I)轨迹特征的识别方法,难以对相似轨迹特征的负荷做出有效辨识。因此,提出了一种基于V-I轨迹特征的颜色编码方法,并利用K-means聚类算法和AlexNet神经网络进行负荷特征的辨识。首先,运用K-means聚类算法对负荷的有功和无功功率特征进行初步分类。然后,对未分类成功的负荷进行V-I轨迹构建和颜色编码处理,生成带有颜色特征的V-I轨迹。最后,运用AlexNet神经网络对负荷进行训练和分类,达到快速精细化的分类效果。针对公共数据集PLAID和WHITED,运用原始V-I轨迹特征和进行颜色编码后V-I轨迹的识别效果做对比分析,可知所提方法在节省计算时间的同时也提高了识别的准确度,提升效果明显。

基于V-I特性的多端柔性直流输电系统的控制策略

针对典型的分布式电站如大型海上风电场的柔性直流输电接入和控制问题,本文建立了一个具有两个发送端和两个接收端的多端柔性直流输电系统,说明了针对该多端直流输电系统的框架结构与运行原理,给出了一种各个换流站之间的协调控制策略。该控制策略对送端换流站采用定交流电压与定频率控制,对受端换流站,通过分析其直流网络特性,并基于受端换流站的电压-电流(V-I)特性曲线,得到了各受端换流站吸收的功率之比与其V-I特性曲线的斜率之间的关系。在此基础上提出了一种在电压外环采用比例控制的方法,推导得出了比例系数与受端换流站的V-I特性曲线的斜率之间的关系,给出了调节功率分配的方法。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该控制方法的正确性,仿真表明该控制方法具有良好的稳态特性和动态性能。

第二代高温超导带材的大电流V-I测量与热效应消除

介绍了0～400 A零外场下高温超导带材大电流V-I测试系统。实验利用计算机自动实现电流/电压扫描、采集并处理数据,测量温度为液氮温区。利用导热分析,优化仪器设计,最大程度地消除V-I测量的爬坡效应和大电流的热效应,提高试样的耐大电流冲击能力、测量精度和稳定性。

对称可微广义一致V-I型多目标半无限规划的对偶性

在广义一致V-I型不变凸函数的基础上,研究了一类多目标半无限规划的对偶性,得到了若干个弱对偶、强对偶和逆对偶定理。

V-I传输矩阵方法在布拉格光纤光栅分析中的运用

介绍了V-I传输矩阵方法用于布拉格光纤光栅的理论分析,该方法通过参量变换将相邻薄层间的界面矩阵退化为单位矩阵,从而大大提高了计算效率。从传输矩阵出发,数学上推导出耦合模方程,证明了该方法的正确性,有助于加深对V-I传输矩阵方法物理机制的理解。数值模拟分析发现V-I传输矩阵方法具有计算快速、简单明了的优点。最后还指出V-I传输矩阵方法仅适用于短周期光纤光栅,若要运用于长周期光纤光栅,需要进一步理论修正。

基于V-I轨迹与高次谐波特征的非侵入式负荷识别方法

针对传统方法无法准确识别含高次谐波家用负荷的问题,文中提出了基于V-I轨迹矩阵、功率及高次谐波多特征融合的负荷辨识方法。首先,分析了11种典型家用负荷的V-I轨迹、功率特征以及谐波特征,提出了基于像素图像转换的混合特征矩阵构建方法,将负荷的功率、高次谐波特征通过二进制编码转换与基本V-I像素轨迹相融合,丰富了样本的特征信息;然后以混合特征矩阵作为卷积神经网络的输入,实现了对家用负荷类型的准确识别。算例中,文中所提算法可准确区分功率特征相似但高次谐波含量不同的加热器与吹风机2种负荷,且其对全类型家用负荷的准确辨识率超过93%。该算法的应用可为实际中准确排查含高次谐波家用负荷的用电安全隐患提供有力的技术支撑。

基于V-I轨迹特征的非侵入式负荷监测算法

为了实现对低压电器用电的实时监测,该文提出一种采用电压-电流(V-I)轨迹作为负荷特征的非侵入式负荷监测(NILM)算法。文中首先基于物理意义提出了十个V-I轨迹特征,然后以视在总功率的变化作为低压电器用电状态变化事件的检测标准,随后通过平滑和插值算法来提取V-I轨迹,最后基于V-I轨迹特征采用支持向量机多分类算法进行负载识别。测试结果表明,该算法具有较好的负荷识别精度。