小功率直流电源的分析与设计

随着电子技术的发展,电容降压式的小功率直流电源在实际生产和生活中得到了广泛的应用。在对电容降压式电源电路进行详细分析的基础上,通过仿真结果与实际测试的对比,提出了电路参数的计算公式。将此结果应用于小功率电容降压式直流电源的设计中,为此类电源设计提供了理论依据和指导。

交流电网地磁感应电流分析的全模型及其应用

提出考虑土壤电流场畸变地表电位的任意结构电网地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)分布计算的完整模型,计算模型通过GIC-Benchmark标准算例检验,同时对地磁感应激励下与直流接地极入地电流激励下的电网直流电流分布计算模型进行统一。基于计算模型对湖北电网GIC风险进行评估,在东西和南北方向0.05 V/km的地电场激励下,湖北电网绕组等效直流电流之和分别为472 A和366 A,湖北电网对于东西方向的地磁感应的防御能力比南北方向更为脆弱。对湖北电网在地磁感应和直流接地极入地电流双重激励下的风险进行了评估。当地电场方向为北偏西70°且宋家坝注入单极大地运行电流时,湖北电网遭受的直流偏磁危害最严重,该方向上仅0.02 V/km的地电场对湖北电网造成的直流偏磁危害即可与宋家坝接地极注入满负荷运行电流时对湖北电网造成的直流偏磁危害相当。在对高压网络进行GIC评估时,不可忽略220 k V的网络,否则会对变压器绕组中的GIC评估产生显著影响,中性点电流最大计算偏差可能超过70%。增大线路电阻、变电站接地电阻以及变压器绕组电阻,会使得系统绕组等效直流电流之和先呈指数形式减小,后呈大致线性形式减小。

基于等温等压法设计的大容量干式空心电抗器交、直流温升特性

针对干式空心电抗器在直流电流和交流电流下温升分布特征差异,依托于南方电网公司滇西北送电广东±800k V特高压直流输电工程,采用理论、仿真与试验相结合的方式,基于等温等压法大容量干式空心电抗器分别在全损耗等效直流电流和全损耗等效交流电流下开展了温升设计与试验。结果表明:首先,通过合理导线选型以及线圈本体结构设计,干式空心电抗器可同时满足全损耗等效直流温升试验和全损耗等效交流温升试验要求。其次,在全损耗等效直流温升试验下线圈本体温升明显高于全损耗等效交流温升试验。最后,金属辅件采用特殊设计结构,可保证交流温升试验下发热温度可控。研究成果可为后期交、直流复合干式空心电抗器的设计提供依据。

电脉冲作用熔体机制实验研究

设计了5种电脉冲处理Al-5%Cu合金熔体实验方案,分别探讨了脉冲电场、脉冲磁场、脉冲电流、等效直流电热效应对熔体的作用以及空白试验。结果表明,脉冲电场、脉冲电流对该合金的晶粒起到明显的细化作用,而脉冲磁场、等效直流电热效应对晶粒的细化没有明显影响;脉冲电场、脉冲电流作用下熔体凝固点明显降低、过冷度加大,而脉冲磁场、等效直流电热效应对熔体的过冷度没有明显影响;脉冲电场、脉冲电流作用下该合金基体显微硬度明显增大,脉冲磁场、等效直流电热效应对合金基体的显微硬度没有明显影响。

低电压应力Z源逆变器研究

提出了一种低电压应力Z源电路拓扑,该电路通过二极管的控制,在直通时对电感进行并联充电,在非直通时使电感串联放电,从而以较短的直通占空比获得较大的升压比,达到降低功率开关电压应力的目的。分析了电路的工作原理并进行了仿真与实验研究,结果验证了电路的有效性。