用于分布式能源并网的DC/DC换流器设计与研究

针对目前应用于直流配电网领域的DC/DC换流器造价高、控制复杂以及不具备直流短路故障穿越能力的缺点，为了实现不同电压等级直流分布式负荷有效接入直流配电网，提出了一种混合DC/DC换流器拓扑，采用电流源换流器(current source converter, CSC)连接直流电网，电压源换流器(voltage source converter, VSC)连接直流分布式负荷。提出的换流器拓扑具有结构简单、控制方式灵活以及具备直流短路故障穿越能力的优点。在分析换流器数学模型和运行约束条件的基础上，给出了换流器的参数设计方法，提出了一种CSC侧功率闭环控制，VSC侧交流电压幅值闭环控制的DC/DC换流器闭环控制策略。最后，在RTDS半实物仿真平台上搭建了1 MW/2 000 V/750 V混合DC/DC换流器试验模型，开展了额定运行工况、功率变化工况和直流短路工况试验。额定运行工况试验结果表明提出的拓扑可以实现1 MW额定功率的运行，功率变化工况试验结果表明提出的拓扑可以实现功率由1 MW到-1 MW的平滑反转，直流短路工况试验结果表明换流器能够平稳穿越直流短路故障。     

轨道交通高频充电机应用研究

设计了一种轨道交通用的高频充电机,该充电机采用基于移相控制的全桥零电压开关（zvS）变换器的拓扑结构。对该充电机主要参数进行计算和系统建模,仿真结果满足系统要求。主控芯片采用TMS320F28335,算法采用带有电流前馈的比例积分（PI）控制方式,并设计了针对蓄电池负载的充电逻辑,样机试验结果满足系统要求。     

适用于多端直流电网的电压极性比较式行波保护方案EI北大核心CSCD

相较于在直流线路两端配置限流电抗器,多端直流电网(multi-terminal DC power grid,MTDC)在换流站出口安装限流电抗器可在抑制短路电流的前提下减少经济性投资。针对此类拓扑结构下基于边界效应的直流线路保护不再适用的问题,该文分析了多端柔直电网线路故障下行波复杂的折反射现象,推导了线路发生区内外故障时,两端保护安装处测量到的前两个电压行波的表达式,揭示了区内外故障时线路两端的电压行波的极性特征,在此基础上提出了基于电压极性比较的行波保护方案。该方案无需考虑阈值设定和采样不同步的影响,能够可靠识别出区内外故障。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,验证了该保护方案的有效性。     

多针-板直流放电纳米水离子发生器电极结构研究

等离子体是由电子,离子,自由基和中性粒子组成的准电中性流体,因其处于某种特殊的活化状态因而具有一定的净化效果.作为等离子体净化的分支,纳米水离子净化过程中形成的微小液滴包裹着水离子并延长了其存活时间,使得空间内存在更多的活性物质OH*自由基,加速了物质的降解过程.本文选取NH 3作为被净化物质,利用异味净化实验台测试多组不同多针-板放电结构下纳米水离子发生器的净化效果,从而探究针板间距,针尖数量及排列方式参数对净化效果产生的影响.实验前利用Comsol软件对空间静电场进行模拟,根据模拟结果进行实验设计,同时将实验结果与模拟结果进行对比,得出结构参数对电场强度与对净化效果影响的相似与不同之处.     

雷电电缆束试验限制电压的计算模型及试验验证

在对飞机设备进行有效的雷电试验前,对电缆束感应电压的合理预判不仅可有效校验试验结果,也可减小被试设备的损坏概率及程度.为此从电缆束试验基本原理和雷电瞬态与电缆束间的相互作用出发,根据耦合路径建立电缆束响应计算模型,并通过试验验证计算模型的准确性。     

镍钴电池Co-S负极材料的电化学特性研究

通过水热法制备Co-S材料,结合XRD分析其相结构,SEM和EDS分析其表面形貌及元素种类,采用充放电测试、循环伏安和交流阻抗法对其进行电化学特性研究。结果表明,该合金仅含有Co3S4、Co9S8和Co(OH)2, 结晶性良好,呈交叉生长的纳米薄片状,放电电流密度为150 mA/g时的最大放电容量为393.1mAh/g,50次循环后的容量保持率高达80.6%。当放电电流密度为1200 mA/g时,该电极的高倍率放电性能为79.3%。通过循环伏安和交流阻抗分析可知Co-S电极主要发生Co/Co(OH)2的法拉第反应,不可逆产物CoOOH的生成降低了活性物质的利用率,导致放电容量衰减。     

放电等离子技术连接铬酸镧陶瓷

铬酸镧陶瓷脆性高、难以变形,使其在加工上存在难度。利用陶瓷连接技术可以将小部件连接为大部件,实现低成本制造形状复杂的大型陶瓷构件。以铬酸镧的前驱体料浆作为中间层材料,利用放电等离子技术进行了铬酸镧陶瓷的连接,测定了连接件的连接强度,并借助SEM、EDS等手段分析了连接温度及保温时间对连接件强度的影响。结果表明,连接温度为1400℃时,连接件可以获得最高的连接强度,连接过程中母材中出现第二相Cr4O5。