电磁脉冲攻击下片上配电网络IR Drop分析方法

电磁脉冲攻击对集成电路的安全具有很强的威胁性.为了有效地抵御电磁脉冲攻击,针对片上配电网络易受电磁脉冲影响的问题,提出了一种电磁脉冲攻击下片上配电网络IRdrop分布的分析方法.首先,在集成电路布局规划阶段,基于有限元仿真构建片上配电网络模型和电磁脉冲攻击模型,仿真获得电磁脉冲下配电网络上感应电流密度的分布并计算感应电流,然后将感应电流加载到配电网络模型上,使用IR分析工具分析IRdrop分布.基于TSMC180 nm工艺版图的IR drop分析结果显示,电磁脉冲攻击能够在电源和地网络中引入2.3 V以上的IR drop.与现有基于电流分布理论值的分析方法相比,该分析方法能够更准确地获取电磁脉冲下配电网络中的IR drop分布.该分析方法可用于指导改进配电网络的设计,提升抗电磁脉冲攻击能力.实验结果显示,增加一组供电端口后,电源和地网络中的最大IR drop分别降低了28%和24%.

无润滑电磁轴承保护轴承跌落过程摩擦发热分析

为在设计阶段预测电磁轴承保护轴承的寿命,计算跌落过程中保护轴承的发热功率非常重要。很多场合下保护轴承无润滑或只有固体润滑,因此选择局部法,重点分析球与滚道之间的滚动弹性滞后、球自旋、差动滑动等机制引起的发热,推导了差动滑动发热功率解析公式。开展实际电磁轴承高速电机无制动自由跌落实验,实测轴心轨迹和保护轴承冲击力,利用实验数据计算了保护轴承发热功率,并与实测转子动能变化率对比。研究发现,在确定了保护轴承安装预紧力情况下,局部法计算的保护轴承发热功率与转子动能变化率在量级上相当,证明了理论计算可行性;球自旋发热最多,其次是球与滚道差动滑动发热,两者之和占总发热的主要部分,球与滚道弹性滞后发热较少。

基于开通集射极电压下降平台的功率器件结温监测方法

准确的结温监测对功率器件可靠性评估和健康管理至关重要,因此在牵引变流器中广受欢迎。然而,传统的结温监测方法易受到负载电流变化的影响,导致监测精度不高,难以达到牵引变流器的可靠性需求。对此,该文提出一种基于开通集射极电压下降平台的功率器件结温监测方法,首先,基于功率器件的等效电路模型,对功率器件开通瞬态进行详细分析。在此基础上,对器件结温与开通集射极电压下降平台的关系进行探究,并提出一种基于杂散电感两端最大电压的开通集射极电压下降平台定位方法。进一步地,利用双脉冲实验对所研究结温监测方法的适用性进行分析验证;最后,搭建单相脉冲整流器实验平台,对所研究结温监测方法的可行性进行实验验证,该方法能够有效降低负载电流变化的影响且具有较高的灵敏度。

避免频率二次跌落的风储联合调频控制策略

风电高渗透电力系统中,风机释放转子动能参与频率响应改善系统频率稳定性,但存在欠响应支撑效果不足或过响应导致系统频率二次跌落现象。储能响应不受时空因素影响,通过整定储能响应参数,可提升风电频率响应的有效性。该文首先基于统一结构模型分析系统频率二次跌落与风机控制策略之间的作用机理。其次,整定充分利用风机频率响应能力及避免系统频率二次跌落的风电机组频率响应系数。然后,引入频率稳定裕度概念,并基于关系矩阵整定的储能最小出力,等效扩展系统频率稳定裕度。基于以上分析,综合考虑时空因素对系统频率响应影响,提出一种多时间尺度下避免频率二次跌落的风储联合调频控制策略。最后,基于DIgSILENT搭建风电高渗透4机4区系统进行仿真验证。结果表明,所提控制策略在不同风速下兼顾风机频率响应能力,同时避免频率二次跌落,提高全网频率安全稳定裕度。

大规模海上风电接入对电网频率跌落影响研究

为研究大规模海上风电接入对某沿海地区电网频率跌落的影响,基于PSD-BPA对该电网几种场景下的频率受扰特性进行仿真,分析调频风机对电网频率的影响。结果表明:将火电机组替换为风机后将削弱全系统频率稳定性,随着调频风机增多,对电网调频能力的改善效果逐渐展现;相同容量调频风机在不同区域发挥作用时全系统频率波动情况存在差异;故障发生在风机接入点附近时,风机调频作用更为明显。因此合理配置接入电网的可调频风机,将显著改善频率稳定性。

基于GT-Power的柴油机微粒捕集器的性能模拟研究

使用GT-Power软件,对柴油机微粒捕集器(DPF)的捕集性能进行了模拟仿真。建立了柴油机微粒捕集器的仿真模型,研究了DPF不同的结构参数对其捕集性能的影响。结果表明,体积、通道密度、过滤体的孔隙率、过滤体的微孔直径以及过滤体壁厚主要影响DPF的捕集效率;影响微粒捕集器压降的主要参数有,通道密度、过滤体微孔直径、体积以及过滤壁厚度。这为DPF设计提供了理论依据。

基于PLC的数控机床电气设备电压稳态控制研究

数控机床电气设备的电压稳态控制的网络损耗高,导致控制效果差,提出基于PLC的数控机床电气设备电压稳态控制研究。根据电气设备等效电路,分析数控机床电气设备无功输出原理,通过压降计算原理,计算数控机床电气设备间的压降,设计电气设备电压稳态控制方案,实现数控机床电气设备的电压稳态PLC控制。实验结果表明,设计方法将数控机床电气设备网络损耗控制在25 W以内,从而保证数控机床电气设备的安全稳定运行,该方法具备可行性和有效性。

电动汽车电网适应性测试技术概述

电动汽车的保有量迅速提升,因电网异常导致的充电问题随之出现,电动汽车电网适应性测试是行业内急需应用的热点技术。电网适应性测试技术可应用于整车充电系统或交流充电桩、直流充电桩、车载充电机以及高集成度充电总成,提升充电生态产品的开发质量。为深度适应用户不同场景的充电需求,汽车行业需要全面分析全球电网制式差异,梳理异常电网原理,在电网制式、电网跌落、电网陡升以及电网谐波方面开发覆盖用户充电工况的测试方案,电动汽车充电产品面向市场前被充分验证,规避潜在的电网异常相关的充电问题。

基于落压式动力装置的挠性航天器姿态控制技术研究

针对充气可展开结构的挠性航天器的姿态控制问题,以线性自抗扰控制理论为基础,开展挠性航天器姿态控制技术研究,通过对落压式动力装置中气体压强变化的实时拟合,提出了一种落压式自抗扰姿态控制算法。仿真结果表明落压式自抗扰姿态控制算法相对于传统恒压式在姿态控制精度不变的条件下,减少了约10%的工质消耗,增加了11%姿态保持时间,进一步实现挠性航天器的小型化、轻量化。

面向电网频率快速支撑的风电场自适应分布式协调控制

随着风电渗透率升高,系统惯量降低,许多国家在其电网导则中要求风电场需具备主动频率支撑能力。然而,风电场受到地理位置分布、风速风向、尾流效应等影响,风电场内风速分布不均,风机运行状态各异,所具备的调频能力不尽相同,且存在转子动能限制,风电场提供频率支撑过程中存在风机功率不合理的分配问题。因此,该文提出了一种适应于风电场的自适应分布式快速频率支撑协调控制,在兼顾安全性的同时充分利用风电场调频能力,提升频率调节效果。该控制主要包括以下3部分:首先,提出考虑风机状态的一致性分布式协调控制,实现频率支撑功率的合理分配;在此基础上,加入考虑风电场状态和频率事件严重程度的自适应控制,保证风电场运行稳定性;随后,在风电场提供频率支撑后的转速恢复阶段采用了预设恢复控制,缓解二次频率跌落问题。最后,通过含风电的四机两区域系统验证所提自适应分布式控制策略相对于集中式控制及固定系数的分布式控制均有更好的调频表现。

基于简化模型的变压器励磁涌流计算方法

提出一种基于简化模型的变压器励磁涌流及电压计算方法。将变压器励磁电路的电流-磁通特性由非线性模型简化为线性模型,基于线性模型进行公式推导,得到励磁涌流及电压计算公式,并进行验证试验。试验结果表明,利用简化计算公式得到的励磁涌流和电压与瞬时分析法相比误差不超过0.012%。本文方法能够有效防止励磁涌流误动,提高电网系统的继电保护水平。

金字塔状挡板影响PEMFC性能研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)流道结构主要影响气体流动、扩散和电化学反应。通过建立金字塔状流道挡板的PEMFC三维模型并进行数值模拟,探讨不同金字塔状挡板比率和挡板数量对燃料电池传质特性和输出性能的影响。结果表明:在流道内增添金字塔状挡板与无挡板流道相比,最大可提高气体垂直速度分量93.7%,进而提升气体由流道向催化层的传输性能;在金字塔状挡板比率为0.25,挡板数量为1时,燃料电池净功率最高可达到0.107 W。此外,增大挡板比率和增多挡板数量均可持续提高传质性能,但流道压降同时也会有最大18.5%的上升,使得PEMFC输出性能下降。

一起220kV母线电压频繁跌落问题处理与分析

变电站母线电压作为继电保护的重要组成部分,是日常运维巡视、检修改造的重点关注对象。文章首先阐述了母线电压异常的原因、危害及检测方法,然后针对一起220kV母线电压频繁跌落问题进行分析处理,提出了防范措施,为运检人员准确快速定位、处理类似缺陷提供一定参考。

基于模型解析双馈感应发电机低电压穿越仿真

针对电网电压不对称跌落双馈感应发电机转子侧变流器过电流问题,根据正反旋转同步坐标系下双馈感应发电机数学模型与暂态参数解析,推导出转子正负序同等电压变化下正序电流变化量远大于负序,且双馈感应发电机发出的定子无功功率与转子正序无功电流成正相关结论,提出了一种兼顾转子电流与电网无功支持的不对称低电压穿越控制策略。穿越期间模型自动动态求解,合理分配转子电压,转子故障电流控制在在安全范围。策略可行性通过MATLAB/Simulink仿真验证,电压跌落80%时,控制转子电流同时向电网提供最大无功支持,帮助电网电网电压恢复,所提出的控制策略可在一定程度提升双馈感应发电机的低电压穿越能力。

运用多种数据调查高压供电侧故障引发的火灾事故

介绍一起在台风天气下发生的大型厂房火灾事故的调查过程,在前期调查过程中现场起火点不定、引火源不明、物证无法提取,起火原因无法定性的情况下,通过调取火灾现场与原因相关的视频数据、网络数据、电表数据、高压录波数据等多维电子数据,结合高压供电故障痕迹形成的机理和诱发因素,综合分析认定了火灾原因。该起火灾的调查过程可为相关类型火灾事故调查提供参考。

多层金属电源线地线网络拓扑结构的IR-drop分析方法

提出了一种电源/地线(P/G)网络压降(IR-drop)静态分析方法.该方法探索了多层金属立体P/G网络结构,通过输入各金属层的坐标和通孔(Via)的工艺规则,分析不同多层金属P/G网络的拓扑结构对IR-drop的影响.实验结果表明,文中方法的压降评估结果与SPICE仿真结果相比有着高度的一致性,平均误差小于0.4%,且算法时间复杂度与通孔数目成线性关系.并且指出中间层金属的拓扑结构对IR-drop的分布和大小有重要影响.

煤矿掘进工作面长距离供电方案设计及应用

为解决煤矿井下掘进工作面长距离供电存在的负载压降大、掘进设备可靠运行能力差的问题,提出基于供电电压自动调节装置的长距离供电方案。利用AC/DC、DC/AC及串联补偿原理,根据供电距离动态调节负载末端电压,使其满足掘进设备可靠工作的最低电压要求。最后分析了某煤矿A、B掘进工作面试验数据,验证了所提供电方案的正确性和有效性。应用结果表明:采用长距离供电方案后,能够延长掘进工作面设备供电距离,抬升负载末端电压,保证掘进工作面安全、高效、稳定生产。

基于“先降后控”原则的风险管控机制新实践

分析风险管控对电力安全生产的影响,明确风险管控总体思路,制定风险辨识、风险压降、风险管控、经验固化四个方面的关键举措,并从电网风险和作业风险管理两个维度进行探索和实践,形成贴合实际、切实有效的经验做法。

考虑风电运行轨迹与场景划分的场级主动调压优化控制策略

传统风电场跟随主站电压指令调节的方式容易导致站内无功源频繁波动、站内无功裕度不足,影响风电场的调压能力。为此提出了一种考虑风电运行轨迹与场景划分的场级主动调压优化控制策略。首先,基于风电场功率预测数据和有功–电压灵敏度曲线,绘制并网点电压波动轨迹,结合AVC子站接收到的电压指令,协调风机和SVG的无功输出,有效降低了无功设备的调节频次。其次,根据电压跌落幅度划分详细运行场景,通过调整SVG的控制模式,有效抑制了电网电压的大幅波动。最后,构建了包含AVC功率控制器的仿真测试平台,验证对比了所提方法相对于传统风电场AVC控制策略在降低无功调节频次、提升无功裕度、主动电压支撑方面的效果,为实现风电场主动调压提供了新的解决思路。

几种蒸汽调整装置在纯凝火电机组供热改造中的应用研究

采用蒸汽减温减压器、背压式蒸汽轮机、蒸汽压力匹配器以及蒸汽涡轮增压器等四种蒸汽调整装置,将300MW等级亚临界纯凝发电机组改造为热电联产供热机组,在供热量和供热蒸汽参数相同的条件下,利用㶲分析法和等效焓降法对四种蒸汽调整装置的性能进行比较研究。结果表明,基于蒸汽压缩技术的蒸汽涡轮增压器性能最佳、装置㶲损失最少。