基于空间矢量的电流型超导磁储能瞬态功率控制

超导储能线圈通过变流器与电网连接,从上层控制来说,四象限功率控制是基本的底层控制。本文使用空间矢量和瞬时功率理论,提出一种电流型超导磁储能瞬态四象限功率控制算法,通过电压空间矢量计算出瞬时功率需要的电流空间矢量,然后根据超导线圈电流,确定变流器开关状态和时间,不仅具有瞬时功率控制,而且具有一定准确度和抗干扰能力。最后使用该算法设计了功率开环和闭环CSMES瞬时功率控制系统。     

高温超导线圈的交直流冲击安全性仿真

超导磁体的稳定性和线圈产生的热量在线圈中积累有着很重要的关系,因此超导线圈在大电流冲击下的热稳定性问题的研究就有着典型意义.本文建立一个载流高温超导线圈的温度分布随时间的推移数值模型,并采用差分法模拟线圈在大电流冲击下的发热和传热情况.研究发现超导线圈的散热能力和热容是决定其能否工作在很高温度下的决定性因素.     

爆炸冲击去磁脉冲发生器的磁电转换理论计算

为提高爆炸冲击去磁脉冲发生器的输出功率及磁电转换效率,建立了发生器磁电转换过程的理论计算模型,分析了不同冲击条件及磁体性能对发生器输出功率的影响. 模型从经典电磁场理论出发,推导了感生电动势随时间变化的动态函数,获得了负载端输出电流及电压的理论计算方法. 计算表明,发生器的感生电动势大小取决于磁体内的冲击波传播速度、磁体的剩余磁感应强度、磁体的内禀矫顽力、磁体半径以及线圈匝数,磁体的长度会影响感生电动势的脉宽. 采用炸药平面波冲击加载钕铁硼永磁体的方法,进行了爆炸冲击去磁脉冲放电实验,测量了输出电压及电流曲线,计算的发生器输出电流与实验得到的结果较一致.     

舰船电力系统用1 MJ高温超导储能磁体设计研究

介绍了舰船电力系统用的1MJ螺管型高温超导储能磁体的设计优化步骤，给出了用Bi-2223超导带进行1 MJ磁体线圈的设计和优化结果，分析了高温超导体的各向异性对磁体临界电流的影响，讨论了储能容量一定的多螺管磁体系统在漏磁、储能密度和所需超导线材方面的变化。     

水下冲击大电流间接测量方法研究

分析了水下冲击大电流放电等效回路的微分方程;根据其中的电压方程,采用信赖域算法对测得的储能电容器放电电压波形数据进行数值计算,获得冲击电流的衰减系数,进而通过电流方程间接获得电流波形。该方法不影响脉冲功率装置的工作状态,避免了在水下放电电极之间接入罗科夫斯基线圈而带来的电感额外增加问题;也避免了罗科夫斯基线圈的防水密封问题,获得的电流波形数据反映了脉冲功率装置在水下的真实放电状态,可作为水中等离子物理研究的间接测量手段。     

导体结构对超导磁体最大磁场的影响

现有文献在计算超导磁体的磁场时,往往假定电流在导体截面中的分布是均匀的,而不考虑导体的具体结构。本文通过对美国威斯康辛大学5500MWh超导储能线圈设计方案在采用不同导体结构情况下的最大磁场进行计算和比较后指出,导体结构对线圈导体处磁场的分布和最大磁场的大小有很大的影响。不考虑这个因素可能对磁体的稳定和安全运行带来严重问题。文章同时指出,对于大型超导储能线圈导体的结构设计,除了要考虑传热和冷却,机械强度和制造工艺等因素外。同样需要考虑由于导体截面中电流的不均匀分布对最大磁场的影响。     

杆塔雷电冲击接地特性的现场试验与仿真研究

将大型冲击电流发生器运至现场,在实际的线路杆塔上给接地装置注入模拟雷电冲击大电流,测量接地装置对地电位升高、冲击接地电阻等指标,获得了运行中杆塔的接地装置冲击特性参数.同时应用接地装置仿真计算模型,按照与现场试验相同的条件用电磁暂态分析程序(ATP-EMTP)进行了仿真计算,将计算结果和试验结果进行了对比分析,取得了较好的一致性.     

脉冲磁场测量系统的研制和标定

为了评估雷击建筑物或其附近室内的脉冲磁场水平,研制了一套由自制磁场探测线圈与光纤传输系统集成的脉冲磁场测量系统.光纤传输系统的灵敏度系数通过正弦波发生器进行标定.8/20μs冲击电流发生器输出端连接直径为0.3 m的单匝线圈组成磁场发生器,磁场探测线圈通过固定在单匝线圈的中心进行标定.试验结果表明,该系统能够有效地测量脉冲磁场,磁场探测线圈的B/U标定系数误差小于3%.     

一种改善电力系统性能的SMES解耦控制策略及其仿真研究

在分析电压源型超导储能装置工作原理及控制策略的基础上,提出了一种在两相同步旋转坐标系下的电流解耦协调控制方法.该方法通过控制有功电流和无功电流实现了有功功率和无功功率的独立控制,对改善基于SMES电力系统实时性和稳定性有明显的效果.理论分析和仿真研究验证了此方法对改善电力系统性能的有效性和可行性,对以后超导储能装置的产品化和市场化具有很好的实用参考价值.     

超导储能系统的研究现状及应用前景

 超导磁储能系统将电磁能存储在超导储能线圈中,具有反应速度快、转换效率高、快速进行功率补偿等优点,在提高电能品质、改善供电可靠性及提高大电网的动态稳定性方面具有重要价值。概述了超导储能系统的工作原理、研究现状及优缺点,并展望了其未来应用可能性及发展方向。     

基于神经网络的高压断路器机械故障诊断仪及在设备检修中的应用

阐述了一种基于径向神经网络技术，通过检测高压断路器分合闸线圈电流、储能电机电流、线圈两端电压及振动信号并将测得的信号特征值或波形和开放式智能样本库进行比对。在此基础上介绍了对断路器机械故障进行智能诊断的高压断路器机械故障诊断仪产品，并结合该装置在现场进行故障诊断的实例提出了一种高压断路器机械故障诊断的新方法。     

超导电力技术

超导技术在电力领域的应用研究已受到广泛关注。一些示范样机,诸如超导输电电缆、变压器、故障电流限制器、电机和储能装置已经研制成功并投入示范性试验。本文综述了超导技术在电力应用方面的研究进展,并对今后的发展前景进行了简要分析。     

冲击电压发生器与试品间带长引线时雷电冲击试验波形的调整

当冲击发生器与试品间的高压引线较长时,按已有的办法配置发生器的参数,无法在远方的试品上得到标准规定的雷电冲击波.通过分析与试检,在传统的调波元件外增加新的调波元件,可以在100多米引线末端的试品上得到不振荡的标准波.本文介绍了这方面的工作和实际试验结果.     

160KVA可控硅等离子弧电源

可控硅技术用于等离子电弧这样一类负载上,有一个很重要的问题:在等离子电弧起动时出现冲击电流过大,如不设法解决,将会影响等离子发生器的正常工作。为此,需要采取一定的措施来限制它。本文主要分析:1.可控硅装置用于等离子电弧供电时冲击电流产生的原因、改善的方法和试验结果;2.陡降特性的获得。另外,简要介绍了高频引弧装置。     

脉冲频率调制光纤高压测量传输系统的研究及应用

论述了脉冲频率调制（ＰＦＭ）光纤测量系统的特点，研制了采用ＰＦＭ的光纤高压测量信号传输系统。它可用于大电流、雷电流、１．２／５０μｓ雷电冲击全波、操作冲击波和波尾截断波的测量。报导了对衰减振荡大电流的测量结果。     

电容储能高功率脉冲成形网络浪涌过程分析

针对电容储能高功率脉冲成形网络工作过程中存在的电流和电压冲击问题,建立了脉冲成形网络的等效电路.采用理论分析和数值计算的方法,研究了电路放电时的瞬态过程,分析了冲击电流和浪涌电压产生的机理,讨论了抑制电流和电压冲击的措施.研究表明:硅堆结电容的存在使硅堆所在的回路具有二阶电路的特性,负载的非线性或时序放电过程会引起硅堆两端反向电压的振荡.通过在硅堆旁并联一定阻值的电阻,使系统处于过阻尼状态,可以起到抑制电压振荡的目的.实验验证了方法的有效性,为硅堆的保护提供了一种新的技术途径.     

微型超导磁体的场型分布及其结构优化

分析了超导储能系统中不同线圈结构的磁场分布特点,在比较各种磁体类型边缘漏磁场大小的基础上,提出了对线圈结构的两种优化方法：一种是在保持储能不变的情况下最大程度地减小磁体系统的体积;另一种是在综合考虑漏磁和储能的前提下进行结构参数优化。     

超导磁储能装置抑制风电并网功率波动的探索

为减小随机波动性的风电对电网产生的冲击,采用储能装置平抑功率波动,通过快速补偿或吸收不平衡功率,提高风能的利用率.超导磁储能装置响应速度快、能量密度大,将超导磁储能应用于风电厂出口处,并在MATLAB中对超导磁储能装置平抑风电并网功率波动的系统进行仿真验证,结果表明,超导磁储能技术对风电并网产生的功率波动有抑制作用.     

160KVA可控硅等离子弧电源

可控硅技术用于等离子电弧这样一类负载上，有一个很重要的问题：在等离子电弧起动时出 现冲击电流过大，如不设法解决，将会影响等离子发生器的正常工作。为此，需要采取一定的措 施来限制它。本文主要分析：１．可控硅装置用于等离子电弧供电时冲击电流产生的原因、改善的 方法和试验结果；２．陡降特性的获得。另外，简要介绍了高频引弧装置。     

飞机电脉冲除冰系统峰值电流测量

电脉冲除冰通过高压电容器瞬间向脉冲线圈迅速放电,在金属蒙皮内引起涡流,产生一类似锤击的脉冲力使冰破裂、脱离蒙皮并弹走。其显著优点是低能耗、高可靠性,且几乎不需要维护。通过提出电脉冲除冰系统理想放电模型,得到峰值电流随回路电阻、线圈电感的变化曲线。进行峰值电流理论计算数据与试验数据对比,为人工结冰状态下进行除冰试验提供参考依据。