不同结构电压源换流器损耗对比分析

IGBT直接串联两电平电压源换流器(2Level-VSC)和模块化多电平换流器(MMC)是目前比较主流的两种柔性直流输电换流器结构,其外特性相似,但损耗特性不同,从而影响两种换流器的经济性和适用场合。基于器件厂商提供的器件特性参数,提出了适用于两种换流器的损耗计算模型。在分析典型调制方式下两种换流器中各器件的工作状态的基础上,详细分析了两者的损耗计算方法,最后通过算例对2Level-VSC和MMC的损耗特性进行了定量的对比分析,结果表明相同工况下两种换流器的损耗特性不同,且各工况下MMC的损耗率低于两电平换流器。

两种加辅助网络的全桥变换器的损耗对比分析

在传统移相全桥变换器拓扑上加入由电容和电感组成的无源辅助网络,可以在宽输入电压和整个负载范围内实现原边开关管的零电压开关(zero voltage switching,ZVS)。通过精确的损耗计算,可以寻找降低损耗的方法,优化电路结构以进一步提高变换器的效率。针对加辅助网络的全桥变换器进行深入完整的损耗分析,提出一种新颖的简化损耗分析模型及其详细计算公式,并以采用型辅助网络和采用Y型辅助网络的两种变换器为对象,进行详细的损耗分析和对比。最后通过实验验证本文理论分析的正确性。该文对于深入研究全桥直流变换器具有一定的参考价值。

1.9GHz与2.6GHz传播损耗对比研究

为了更加精确地比较将用于TD-LTE室外覆盖的F频段(1.9GHz)和D频段(2.6GHz)在相同条件下的传播损耗差异,专门选取了室内和室外典型场景进行了F/D频段对比测试。就测试方法、测试过程和测试结果做一个全面的介绍,并根据实测数据总结出测试结论,以供参考。

Si与SiC功率器件T型三电平损耗对比分析

分析载波周期内开通器件与电压、电流之间关系,在此基础上给出Si模块和SiC模块的T型三电平电路损耗计算模型。能够根据器件在额定状态下的特性参数,计算出导通损耗和开关损耗,从而得到电路损耗。并对使用Si模块和SiC模块时逆变器损耗、效率进行对比分析,验证该模型的正确性。然后,搭建Si和SiC模块的T型三电平电路实验平台并进行测试。最后,对比理论分析及实验结果,得出使用SiC功率器件可以使电路损耗大幅降低,大大提高光伏逆变器系统的效率的结论。总之,在全球能源互联网的带动下,新能源产业必然焕发生机,助推新一轮工业革命。

电力变压器不同绕组导线换位方式下环流损耗对比分析

变压器随着容量的不断增大,线圈的漏磁场不断增强,从而在运行时,导致各导线间感应出无用的环流损耗迅速增加,为了减小环流损耗,需要进行导线换位。研究了有限元分析方法对单相电力变压器模型的仿真,提出了普通克里金模型与粒子群算法相结合的新型高效全局优化算法,并比较分析了不同绕组导线换位方式下的变压器环流损耗大小,得到了最小环流损耗的最佳匝数分配方案。该方法不但保证了优化的准确度,而且进一步缩短了优化中的计算时间。优化结果与当前应用于工业的设计方案相比,其环流损耗得到了很大的降低。

Boost变换器中SiC与IGBT模块热损耗对比研究

针对Boost变换器中SiC(碳化硅)与IGBT模块热损耗问题,给出了Boost电路中功率模块热损耗的估算方法,并提供了具体的估算公式。以30 kW DC/DC变换器为研究对象,对功率模块在不同工作频率下的损耗进行了理论计算、PLECS仿真和试验验证对比分析。PLECS仿真和试验验证的结果不仅证明了估算公式的正确性,还直观的体现了SiC和IGBT两类模块在不同开关频率下工作的热损耗趋势。从文中可以看出,使用SiC替代IGBT可以显著地提高变换器的工作频率和功率密度。

5G系统部分频段电波穿透损耗对比测量与室内覆盖分析

5G系统中Sub 6 GHz和毫米波频段的综合结合应用是提供优质覆盖的关键,但某些频段易被障碍物遮挡,穿透性不足,为解决此问题,对典型建筑材料,如钢筋混凝土承重墙、单向透明玻璃、8 cm干燥石膏板非承重墙、干燥木门及组合物等的电波穿透损耗进行研究。基于测量的分析表明:5G毫米波从室外宏站覆盖室内是困难的,同时由于无源室内分布系统在毫米波频段传输损耗较大,传统的无源室内分布系统难以满足5G毫米波覆盖的需求,未来5G毫米波室内覆盖将主要依靠小基站和毫米波光载射频系统,由于传播环境的复杂性,无线工程师在5G毫米波室内覆盖规划工作中需要“一楼一策”,规划中测量工作的比重会显著上升。

浅谈变压器整合前后功率损耗对比

本文以淮北矿业集团淮北选煤厂芦岭厂配电变压器中的5台为例,浅谈变压器整合前后功率损耗对比,通过对比结果来说明降低变压器损耗对节约电能有重要意义。

高频链逆变器两种辅助网络损耗对比分析

在高频链DC/AC变换器拓扑上加入无源辅助网络或有源辅助网络,均可以有效抑制漏感引起的电压尖峰。通过精确的损耗计算,可以寻找降低损耗的办法,优化电路结构和参数以进一步提高变换器效率。针对RC缓冲电路建立等效电路模型进行损耗计算。在有源辅助网络损耗部分,根据开关管工作特点进行细致的损耗分析。建立损耗分析模型及其详细计算公式,并进行对比研究。最后通过实验验证文章理论分析的正确性.

永磁直驱风电变流器的功率器件选型及损耗对比分析

设计风力发电系统变流器时,器件的损耗、冷却和最高工作温度决定了变流器设计的物理极限。当功率器件工作在设定的安全工作区时,导通损耗和开关损耗主导了器件总的损耗。本文对不同形式开关器件的损耗进行了理论分析和仿真计算,从器件本身损耗的角度,论述了在变流器功率器件的设计中选择不同形式功率器件的基本原则,为变流器功率器件的选择和损耗分析提供必要的参考依据。

高空电磁脉冲晚期成分作用下500 kV变压器无功损耗仿真研究

高空电磁脉冲晚期成分(HEMP E3)效应会在变压器中性点与大地构成的回路中产生地磁感应电流(GIC),严重时会使变压器铁心半波饱和,进而导致励磁电流严重畸变、无功损耗急剧增加、局部过热和振动加剧等后果。为准确地分析电力变压器在HEMPE3作用下的无功损耗特性,该文搭建了HEMP E3对500 kV电力变压器作用的电磁暂态仿真模型,基于IEC 61000-2-9给出的标准HEMP E3波形,定量分析了感应电场幅值、上升时间、下降时间以及变压器带负载情况等对电力变压器的影响规律。分析结果表明,HEMP E3作用下500 kV变压器无功损耗与GIC呈正相关性,且无功损耗波形滞后于感应电场的变化;HEMP E3感应电场的下降时间对500 kV变压器无功损耗的影响远超上升时间;负载阻抗的阻值相同时,容性负载下的励磁电流和无功损耗幅值最大,感性负载下幅值最小。研究结果可为进一步评估HEMPE3对电力系统稳定性的影响提供重要依据。

基于自抗扰的永磁同步电机附加谐波损耗抑制方法

针对永磁同步电机在变频器供电时,由时间电流谐波所引起的附加谐波损耗过大及难以在电机初始设计时被考虑到的问题,采用场路耦合联合仿真模型来计算电机的附加谐波损耗,并以4台现有的表贴式永磁同步电机为例,通过实验验证了场路耦合联合仿真模型的有效性,为电机设计之初附加谐波损耗的选取,以及后续温升的计算提供了前期计算的方法。同时提出一种基于自抗扰技术的附加谐波损耗抑制方法,设计一种适用于永磁同步电机矢量控制的自抗扰控制器,并从理论上验证了自抗扰控制器对于时间电流谐波的抑制作用,以及针对自抗扰控制器参数众多调参困难的问题,给出一种参数整定方案。最后通过引入所设计的自抗扰控制器,对电机的时间电流谐波进行计算和分析,使电机的附加谐波损耗降低了68.1%,为同类型电机的附加谐波损耗抑制提供了一种有效的方法。

核电半速汽轮发电机励磁绕组匝间短路时转子涡流损耗研究

为研究核电半速汽轮发电机励磁绕组匝间短路时转子涡流损耗特性,推导了核电半速汽轮发电机空载运行时励磁绕组匝间短路故障下,定子分数次谐波环流产生的合成磁动势表达式,分析合成磁动势相对于转子的转速,揭示了转子表面产生涡流的原因以及涡流的频率特性。结合涡流损耗计算方法,以一台核电半速汽轮发电机为例进行了仿真验证。在此基础上,对核电半速汽轮发电机励磁绕组不同位置发生相同程度匝间短路,以及励磁绕组发生不同程度匝间短路过程进行了仿真,计算了转子各阻尼条及槽楔中的涡流及涡流损耗,揭示了励磁绕组匝间短路时影响转子阻尼条及槽楔中涡流和涡流损耗的因素。为核电半速汽轮发电机励磁绕组匝间短路故障时,分析转子发热的影响因素提供了理论基础。

基于近端策略优化算法的燃料电池混合动力系统综合价值损耗最小能量管理方法

为了降低市域动车组燃料电池混合动力系统运行燃料经济成本,提升燃料电池耐久性,该文提出一种基于近端策略优化算法的能量管理方法。该方法将混合动力系统能量管理问题建模为马尔可夫决策过程,以综合考虑燃料经济性和燃料电池耐久性的综合价值损耗最小为优化目标设置奖励函数,采用一种收敛速度较快的深度强化学习算法—近端策略优化算法求解,实现负载功率在燃料电池和锂电池间的合理有效分配,最后,采用市域动车组实际运行工况进行实验验证。实验结果表明,在训练工况下,所提方法相较基于等效氢耗最小能量管理方法和基于Q-learning能量管理方法,综合价值损耗分别降低19.71%和5.87%;在未知工况下,综合价值损耗分别降低18.05%和13.52%。结果表明,所提方法能够有效降低综合价值损耗,并具有较好的工况适应性。

大学生错失焦虑、自我损耗与手机成瘾的关系:基于变量中心和个体中心的分析

目的:探讨大学生错失焦虑、自我损耗与手机成瘾的关系。方法:采用错失焦虑量表、自我损耗量表和手机成瘾量表,对1586名大学生进行团体施测,采用变量中心和个体中心的方法进行分析。结果:1相关性分析结果显示,错失焦虑与手机成瘾、自我损耗显著正相关(r=0.59,0.44;P<0.01);自我损耗与手机成瘾显著正相关(r=0.62,P<0.01);2中介效应检验表明,错失焦虑不仅直接预测大学生手机成瘾(β=0.59,P<0.01),还通过自我损耗的中介作用间接预测手机成瘾(β=0.39,P<0.01),中介效应占比33.90%;3对错失焦虑—自我损耗得分进行潜在剖面分析,可分为3种类别:低焦虑低损耗型(35.56%)、中等焦虑中等损耗型(51.14%)、高焦虑高损耗型(13.30%);3种潜在类别在手机成瘾上的得分具有显著差异(F=461.20,P<0.001)。结论:自我损耗在大学生错失焦虑与手机成瘾之间起部分中介作用;错失焦虑—自我损耗存在显著的群体异质性,具有明显的分类特征且与手机成瘾关系密切。

考虑PWM波形特征的纳米晶磁心损耗模型的研究及验证

磁心损耗精确预测对于电力电子变压器的优化设计至关重要。然而,传统的磁心损耗模型在复杂激励下适用性较差,尤其对于占空比可调、高次谐波含量丰富的PWM波磁心损耗预测,计算精度显著下降。基于Jordan损耗分离模型,建立了一种考虑PWM波形特征的磁心损耗计算方法。首先,该方法根据激励波形特征,推导出相应的波形系数及等效频率来计算PWM波激励下的动态涡流损耗,将Jordan模型的适用范围从正弦拓展到PWM波激励下的磁心损耗计算;然后,分析了不同占空比激励下激励波形有效频率及高次谐波含量变化对损耗系数的影响,并对其进行数学表征,实现了整个占空比范围内磁心损耗的精确预测;最后,搭建了高频非正弦激励下软磁材料磁特性测量平台,针对1K107B纳米晶材料,测量了两种典型PWM波激励下的损耗数据。实验结果表明,所建立的磁心损耗模型具有较高的计算精度,相比于传统的Steinmetz改进公式,整体精度提高了25%。

深度调峰对汽轮机转子寿命损耗的影响及运行优化研究

电力市场对汽轮机组深度调峰和灵活性运行的要求不断提高。本文对某660 MW汽轮机高压转子在深度调峰工况下的瞬态温度场、应力和寿命损耗进行了计算,对比分析了改变负荷变化率、温度变化率、最低调峰负荷、主蒸汽温度降低幅度等措施对转子峰值应力的影响。基于上述分析结果,在保证转子安全性的前提下,提出了适应深度调峰和灵活性机组的优化运行方案。

基于等效复数磁导率的利兹线绕组损耗计算模型

绕组损耗是高频变压器总体损耗的重要组成部分,是影响磁性元件体积、效率和温升的关键性参数。由于利兹线的高频损耗小而广泛应用于高频变压器绕组,但其复杂的三维扭转结构导致准确、快速地计算绕组损耗十分困难。解析方法需要进行简化和近似处理,难以准确地表征绕组的高频涡流特性,有限元数值方法需要对每匝绕组精细化建模,导致计算资源耗费严重。采用具有等效复值材料特性的区域替代绕组区域的均匀化技术,能够实现二维磁场对涡流效应的表征,降低了精细化建模的计算成本。但等效区域的材料特性需要利用数值方法获得,增加了计算的复杂性。因此该文通过分析利兹线损耗机理,考虑利兹线截面形状对等效区域材料特性的影响,实现了圆形利兹线绕组等效复数磁导率的明确解析描述。建立了圆形利兹线绕组损耗计算模型,验证了等效复数磁导率计算邻近效应的准确性,实现了较宽频率范围内绕组损耗的准确预测。

极低频电流场透地通信路径损耗建模与分析

针对水平方向地电极电流场无线强穿透信息传输需求,研究了基于极低频水平双电极电流场信道传输特性。考虑到电极半径、电极入土深度、电极间距、发射信号频率和信号传输距离等参数对透地(Through-The-Earth,TTE)通信传输性能的影响,建立了地电极电流场TTE通信路径损耗模型,分析了各参数对路径损耗的影响,确定了信号传输最佳工作参数。根据选定参数搭建了极低频电流场TTE通信系统,在200 m和400 m通信距离下测试了3~10 Hz信号的路径损耗,通过试验数据与仿真结果对比分析验证了模型的准确性。