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基于热-流耦合的高频变压器液冷结构设计与优化
1
作者 陈彬 褚琰 +2 位作者 唐波 刘洋 靳艳娇 《高电压技术》 北大核心 2026年第2期884-896,I0030,共14页
随着电力电子技术的快速发展,高频变压器广泛应用于分布式电源、电动汽车、储能设备和数据中心等领域。高频化趋势使得变压器内部热负荷密度显著增加,散热问题成为限制其进一步发展的瓶颈。为此针对环氧树脂固封高频变压器,提出一种基于... 随着电力电子技术的快速发展,高频变压器广泛应用于分布式电源、电动汽车、储能设备和数据中心等领域。高频化趋势使得变压器内部热负荷密度显著增加,散热问题成为限制其进一步发展的瓶颈。为此针对环氧树脂固封高频变压器,提出一种基于热-流耦合的强迫液冷散热结构优化设计方法。首先,考虑关键材料热物性随温度的变化规律,建立了强迫液冷下高频变压器热-流耦合多物理模型,用于高频励磁条件下绕组与铁芯的温升分布及热流耦合特征分析;然后,通过响应面法、中心复合设计以及有限元仿真,构建最高温度与外径、壁厚、匝数与间距等液冷结构关键尺寸的响应面模型;最后,以最高温度最小化与冷却材料用量最小化为优化目标,结合NSGA-Ⅱ算法进行液冷结构优化,获得Pareto最优解集,并通过熵权-TOPSIS法筛选不同设计偏好的设计方案。以一台200 kVA/10 kHz高频变压器为对象,自然风冷方案的最高温度为105.61℃,经过优化的强迫液冷方案下最高温度降至64.44℃,验证了所提液冷结构优化方法的有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 热-流耦合 强迫液冷 中心复合设计法 响应面法 NSGA-Ⅱ 熵权-TOPSIS法
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基于贝叶斯优化与CRITIC方法的中压高频变压器绝缘结构优化设计
2
作者 赵志刚 刘永军 +2 位作者 陈天缘 张时 张子洁 《电工技术学报》 北大核心 2026年第7期2468-2483,共16页
高频变压器体积小、功率密度高、绝缘结构紧凑,绝缘问题显著且绝缘设计裕度十分有限。该文在分析绝缘材料特性与磁心、绕组结构特性的基础上,设计一种附加内含气隙绝缘封装的三明治变压器结构,在减小变压器最大电场强度基础上将其分布... 高频变压器体积小、功率密度高、绝缘结构紧凑,绝缘问题显著且绝缘设计裕度十分有限。该文在分析绝缘材料特性与磁心、绕组结构特性的基础上,设计一种附加内含气隙绝缘封装的三明治变压器结构,在减小变压器最大电场强度基础上将其分布限制在绝缘材料内部,有效提升高频变压器的绝缘耐压水平。基于镜像电荷法快速准确地提取变压器二维磁心窗口内的最大电场强度,并以此来约束单一介质处的相关绝缘距离。提出一种融合贝叶斯优化方法与CRITIC客观赋权法的混合决策框架来权衡变压器最大电场强度和体积。该方法通过贝叶斯优化算法构建高斯过程代理模型与改进的期望提升采集函数,同时集成CRITIC法的指标间相关性分析与信息熵赋权机制,构建基于数据驱动特征的多准则权重分配模型,最终在安全裕度下实现电场强度数值降低与体积缩减的协同优化。研制了一台高频变压器样机,进行冲击电压、短时耐压和局部放电试验来验证所设计高频变压器绝缘结构的可靠性。 展开更多
关键词 绝缘结构 高频变压器 镜像电荷法 贝叶斯优化 最大电场强度
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大型耙吸挖泥船变压器励磁涌流抑制研究
3
作者 佘青青 《船电技术》 2026年第4期39-43,共5页
本文首先阐述变压器励磁涌流产生原因及串接小容量变压器预充磁原理,针对大型耙吸挖泥船变压器数量多、分区运行特点,提出从主变压器原边接预充磁电源、副边串小容量变压器的抑制方案,该方案可保证充磁与主电源同源,且减少对主变压器及... 本文首先阐述变压器励磁涌流产生原因及串接小容量变压器预充磁原理,针对大型耙吸挖泥船变压器数量多、分区运行特点,提出从主变压器原边接预充磁电源、副边串小容量变压器的抑制方案,该方案可保证充磁与主电源同源,且减少对主变压器及配电板尺寸的影响。接着分析预充磁变压器容量整定方法,通过Simulink建模对比不同预充磁时长下的涌流幅值以优化时间。仿真验算结果表明,该方案能有效抑制此类船舶变压器励磁涌流,可为同类船舶相关设计提供参考。 展开更多
关键词 大型耙吸挖泥船 变压器 涌流抑制 SIMULINK仿真
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基于磁导—电容类比法的高频变压器电磁建模及参数提取方法
4
作者 陈彬 王川源 +4 位作者 贾燕峰 丁锐鑫 张少峰 李飚 王佳琳 《高压电器》 北大核心 2026年第1期69-78,共10页
高频变压器广泛运用于新能源发电、电动汽车、大规模直流源互联系统,建立一个高频变压器电磁模型,考虑铁心的非线性特性,预测高频条件下变压器的频变漏感、频变交流电阻具有重大意义。磁导—电容类比法相对于传统耦合电感模型、磁阻—... 高频变压器广泛运用于新能源发电、电动汽车、大规模直流源互联系统,建立一个高频变压器电磁模型,考虑铁心的非线性特性,预测高频条件下变压器的频变漏感、频变交流电阻具有重大意义。磁导—电容类比法相对于传统耦合电感模型、磁阻—电阻类比模型具有拓扑简单、能量关系清晰、可以运用于非平面建模等优势。文中根据有限元仿真,分析了心式高频变压器的磁场分布,建立了变压器的磁路模型。采用考虑可逆分量的Preisach模型模拟铁心的磁滞效应,根据Maxwell涡流场计算器提取漏磁区域的漏磁能量和平均磁通计算漏磁磁导,并结合Foster等效电路模拟了高频条件下绕组的频变效应,最后建立了变压器的回转器—磁导模型。与变压器短路实验结果对比,验证了模型电感、电阻参数的正确性。最后将变压器模型应用于隔离式双有源全桥DC-DC变换器(DAB-IBDC),验证了模型的适用性。 展开更多
关键词 高频变压器 电磁仿真 漏电感 磁导—电容类比 PREISACH模型 有限元
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基于数据驱动模型的双有源桥DC-DC变换器模型预测控制
5
作者 马维远 于新红 +2 位作者 严龙信 魏尧 汪凤翔 《传感器与微系统》 北大核心 2026年第4期147-152,共6页
双有源桥(DAB)变换器超局部无模型预测控制(ULM-MFPC)系统增益依赖物理参数,当电感等发生参数失配易导致控制性能退化问题,为此,提出一种基于时间序列模型的数据驱动模型预测控制策略。首先建立仅包含控制输入、输出及随机噪声项的有源... 双有源桥(DAB)变换器超局部无模型预测控制(ULM-MFPC)系统增益依赖物理参数,当电感等发生参数失配易导致控制性能退化问题,为此,提出一种基于时间序列模型的数据驱动模型预测控制策略。首先建立仅包含控制输入、输出及随机噪声项的有源自回归(ARX)模型,精准刻画系统动态特性,降低对精确物理参数的依赖;然后,引入含遗忘因子的递归最小二乘法(FFRLS)实现模型参数的实时自适应更新,进一步增强模型的鲁棒性。最后,构建离散预测方程与代价函数,通过求解最优移相比实现控制。仿真结果表明,所提策略相较传统MFPC策略具有更好的鲁棒性,在参数失配条件下能有效减小输出电压纹波,消除静差。 展开更多
关键词 双有源桥DC-DC变换器 模型预测控制 数据驱动 时间序列模型 含遗忘因子的递归最小二乘法
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基于材料性能挖潜的低频变压器减重方法
6
作者 李昊 赵文彬 赵义焜 《电力电子技术》 2026年第3期24-33,共10页
本文针对海上风电低频输电系统中变压器体积与重量显著增加的问题,提出了一种基于超高磁感材料与高温绝缘系统的低频变压器减重方法。通过实验研究揭示了27RK090硅钢片在20 Hz低频工况下的高磁感特性及低铁损优势,同时测试了MIDEL 7131... 本文针对海上风电低频输电系统中变压器体积与重量显著增加的问题,提出了一种基于超高磁感材料与高温绝缘系统的低频变压器减重方法。通过实验研究揭示了27RK090硅钢片在20 Hz低频工况下的高磁感特性及低铁损优势,同时测试了MIDEL 7131合成酯绝缘系统在低频下的相对介电常数。基于材料特性提出四维优化策略:采用高温绝缘系统提升温升,实现铁心无油道设计,优化铁心尺寸;提升绕组电流密度,缩减导线截面积;提高铁心设计磁密,优化铁心截面积;通过结构优化减少漏磁路径。以110 MVA/220 kV变压器为实例验证,优化后的低频变压器较实际工程方案有效材料总重降低25.17%,并通过电场和温度场仿真验证优化方案的可靠性。研究成果为突破海上风电平台空间限制提供了关键技术支撑,推动了低频输电装备的工程化应用。 展开更多
关键词 低频变压器 海上风电 超高磁感材料 高温绝缘系统 减重方法
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核心器件突破! 新特电气中压高频变压器为固态变压器产业注入硬核动力
7
《变频器世界》 2026年第1期58-58,共1页
在传统变压器与固态变压器(SST)的技术博弈重塑能源版图的当下,中压高频变压器作为SST的核心关键器件,其性能直接决定了系统高频化、模块化设计的实现,更是推动电力系统从被动能量传输向主动智能调控跨越的核心支撑。新特电气凭借深厚... 在传统变压器与固态变压器(SST)的技术博弈重塑能源版图的当下,中压高频变压器作为SST的核心关键器件,其性能直接决定了系统高频化、模块化设计的实现,更是推动电力系统从被动能量传输向主动智能调控跨越的核心支撑。新特电气凭借深厚技术积累,成功攻克中压高频变压器关键技术,实现高绝缘、低局放、高功率密度三大核心能力的突破,可全面适配SST、直流变压器及快充设备的最严苛电气标准的应用需求,是真正意义上满足未来SST需求的高频变压器。 展开更多
关键词 中压高频变压器 高绝缘 关键技术 低局放
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交错叠压磁芯磁热耦合与一体优化研究
8
作者 李恺 陈梦琪 +1 位作者 季宏博 杨迎东 《电力电子技术》 2026年第3期116-127,共12页
高频变压器在光伏、风电等新能源设备中采用的电力电子设备中具有广泛应用,其高功率密度、低损耗和高可靠性设计成为研究热点。本文提出了基于铁氧体-纳米晶交错叠压磁芯结构的设计思路,通过分析磁芯几何结构与磁热特性的关系,构建了以... 高频变压器在光伏、风电等新能源设备中采用的电力电子设备中具有广泛应用,其高功率密度、低损耗和高可靠性设计成为研究热点。本文提出了基于铁氧体-纳米晶交错叠压磁芯结构的设计思路,通过分析磁芯几何结构与磁热特性的关系,构建了以各层磁芯厚度为关键变量的磁芯磁热耦合模型。实验结果表明,与单一材料磁芯相比,交错叠压磁芯可使输出功率提升18.2%,热点温度降低5.56%。为实现交错叠压结构的最优设计,本文采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)以磁芯各层厚度为变量,以平均磁通密度、磁芯损耗与热点温度为目标进行优化,并将优化所得磁芯厚度分布与均匀排布进行仿真对比,结果显示,优化后的磁芯使最大磁通密度提升3.41%,磁芯损耗降低11.02%,热点温度下降3.93%。 展开更多
关键词 高频变压器 磁芯损耗 耦合模型
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基于磁导-电容类比法和Energetic模型的高频变压器铁芯动态磁滞建模方法 被引量：1
9
作者 陈彬 陈一博 +2 位作者 万妮娜 黄力 唐波 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第16期6591-6602,I0037,共13页
高频变压器是能量路由器、光伏逆变器等功率变换装置的关键设备,运行中存在复杂的电磁暂态工况。为了构建精确的高频变压器电磁暂态模型,需要准确模拟铁芯动态磁滞特性。该文首先在电力电子仿真软件PLECS中将磁导-电容类比法与Energeti... 高频变压器是能量路由器、光伏逆变器等功率变换装置的关键设备,运行中存在复杂的电磁暂态工况。为了构建精确的高频变压器电磁暂态模型,需要准确模拟铁芯动态磁滞特性。该文首先在电力电子仿真软件PLECS中将磁导-电容类比法与Energetic磁滞模型相结合,构建表征静态磁滞效应的铁芯静态磁滞磁导模型;其次,在静态磁滞磁导模型基础上,依据损耗统计理论,引入磁阻和受控磁动势源用以表征铁芯涡流损耗和剩余损耗的动态损耗分量,构建铁芯动态磁滞磁导模型;然后,基于不同工况下实验测量数据,结合损耗统计理论与场分离技术获得各频率下静态磁滞回线,推导静态模型参数随频率变化规律,得到考虑静态参数频率效应的动态磁滞磁导模型特征参数;最后,将所建铁芯模型在不同频率、磁密的正弦波与不同占空比方波激励下的仿真结果与实验测量结果进行对比分析,验证铁芯模型的有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 损耗统计理论 Energetic模型 磁导-电容类比法 频率效应
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基于LS-SVM与NSGA-Ⅱ的高频变压器优化设计方法 被引量：1
10
作者 刘任 李常建 唐波 《高电压技术》 北大核心 2025年第10期5166-5174,共9页
准确进行高频变压器(high frequency transformer, HFT)优化设计对其自身和所属系统的综合性能提升意义重大。然而,现有HFT优化设计方法通常利用简化解析公式计算磁心与绕组损耗、热点温度等电磁热参数,虽然这些解析公式的计算速度较快... 准确进行高频变压器(high frequency transformer, HFT)优化设计对其自身和所属系统的综合性能提升意义重大。然而,现有HFT优化设计方法通常利用简化解析公式计算磁心与绕组损耗、热点温度等电磁热参数,虽然这些解析公式的计算速度较快,但其精度较低,继而导致其所得优化设计结果的准确性与可靠性不高。为兼顾HFT优化设计的精度与速度,该文首次引入基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machines, LS-SVM)的HFT电磁热参数代理模型,并基于非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ)提出一种新的HFT优化设计方法。为验证所提LS-SVM代理模型的优越性,将其与循环神经网络和深度神经网络代理模型对比,结果表明LS-SVM精度更高。最后,基于所提方法对1台5 kHz/10 kW的HFT进行多目标优化设计,并用有限元结果对最优设计方案进行验证,结果表明:所提HFT磁心损耗、绕组损耗与热点温度代理模型的计算误差小于传统解析模型,分别仅为2.77%、3.03%、0.92%,从而验证了所提优化设计方法的准确性与可靠性。 展开更多
关键词 高频变压器 高频损耗 热点温度 最小二乘支持向量机 多目标优化设计
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高频变压器多层共振复合吸声结构优化与设计
11
作者 陈彬 沈辰轩 +3 位作者 张涛 刘洋 靳艳娇 万妮娜 《高电压技术》 北大核心 2025年第11期5648-5660,I0030,共14页
大容量高频变压器通常处于高频方波电压激励下,大量的电压谐波分量会造成高频变压器铁芯振动过程中含有大量的高阶振动分量,进而引起高次谐波处声压级显著增大,造成严重的噪声污染。为此,该文首先设计了一种新型多层共振复合吸声结构,... 大容量高频变压器通常处于高频方波电压激励下,大量的电压谐波分量会造成高频变压器铁芯振动过程中含有大量的高阶振动分量,进而引起高次谐波处声压级显著增大,造成严重的噪声污染。为此,该文首先设计了一种新型多层共振复合吸声结构,基于传递矩阵法对比分析了6种不同吸声结构的吸声性能;然后建立了高频变压器电磁-结构-声三维仿真模型,分析了高频变压器加与未加复合吸声装置下声场分布特性;在此基础上,采用中心组合试验设计与有限元仿真相结合的方法,获得吸声装置在不同结构参数下的声场仿真结果,通过构建径向基神经网络模型来预测声压级,并利用全局灵敏度分析技术研究吸声装置结构参数对声压级水平的影响程度;最后,基于融合正余弦和柯西变异的麻雀搜索优化算法,获得了吸声装置最优设计参数并通过仿真验证。结果表明:优化后的吸声结构噪声抑制效果显著,相比未优化前声压级水平降低10.176 dB,验证了多层共振复合吸声结构对高频变压器具有较好的抑噪效果。 展开更多
关键词 电磁-结构-声场分析 多层共振复合吸声结构 高频变压器 径向基神经网络 全局灵敏度分析
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基于模糊贴近度的海上风电低频主变励磁涌流多判据识别
12
作者 高淑萍 武心宇 +2 位作者 惠阿丽 权喆 王晨清 《太阳能学报》 北大核心 2025年第12期599-608,共10页
针对海上风电低频输电系统交流送出线路两端均为电力电子设备及其引发的电网故障电流畸变、导致保护适应性下降的问题,提出一种基于模糊贴进度的变压器励磁涌流多判据综合识别新方法。该方法综合了变压器励磁涌流多个特征,包括二次谐波... 针对海上风电低频输电系统交流送出线路两端均为电力电子设备及其引发的电网故障电流畸变、导致保护适应性下降的问题,提出一种基于模糊贴进度的变压器励磁涌流多判据综合识别新方法。该方法综合了变压器励磁涌流多个特征,包括二次谐波、波形对称、波形正弦以及无功基波与有功直流之比等多个特征。通过采用不同的隶属度函数,并结合各判据的特点来计算不同权重,综合多个判据,利用贴近度函数计算综合模糊集合与预设的励磁涌流或内部故障标准模糊集合之间的相似程度。最后利用PSCAD搭建低频输电系统模型,并对低频变压器在不同工况下的运行状态进行模拟。利用Matlab对不同工况下产生的电流数据进行处理与分析,对所提识别方法进行验证。结果表明该方法能综合各判据优势,实现海上风电低频系统下励磁涌流与内部故障的精准可靠识别。 展开更多
关键词 海上风电 模糊推理 特征提取 低频变压器 励磁涌流 贴近度函数
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利兹线绕组高频变压器漏感双二维镜像法计算模型
13
作者 赵志刚 王凯 +2 位作者 陈天缘 苏楠 巩业超 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5715-5727,共13页
高频变压器漏感是影响电力电子变压器运行可靠性和功率传输特性的一个至关重要的参数。利兹线绕组复杂的绞合结构使得变压器漏感精确计算面临挑战。由于高频变压器优化设计过程中对漏感计算速度和准确性要求较高,传统有限元法需要对利... 高频变压器漏感是影响电力电子变压器运行可靠性和功率传输特性的一个至关重要的参数。利兹线绕组复杂的绞合结构使得变压器漏感精确计算面临挑战。由于高频变压器优化设计过程中对漏感计算速度和准确性要求较高,传统有限元法需要对利兹线绕组进行精细化建模,对计算机硬件成本要求高,计算耗时长,因此目前常采用解析计算法。基于一维磁场假设的解析计算法虽然能快速计算变压器漏感,但忽略了绕组端部效应和内、外磁心窗口磁场强度分布差异的影响,导致计算误差较大。为此该文建立一种基于镜像原理的双二维利兹线绕组高频变压器漏感解析计算模型,在考虑内、外磁心窗口磁场强度分布差异的同时,兼顾绕组的端部效应和频变特性。最后,绕制了三台不同型号的样机,并进行实验验证与对比分析。实验结果表明,所建立的模型能够实现圆形和矩形利兹线绕组高频变压器漏感的精确、高效计算。 展开更多
关键词 高频变压器 利兹线 漏感 双二维模型 镜像法 频变特性
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基于辅助变压器的无环流全桥直流变换器
14
作者 刘旭明 何晓坤 陈武 《电力工程技术》 北大核心 2025年第6期202-210,共9页
直流变换器是分布式光伏发电接入中压直流电网的核心设备。文中提出一种采用辅助变压器的无环流全桥直流变换器,该变换器由主全桥电路和辅助电路构成,其包含1个三电平桥臂和2个两电平桥臂。主全桥电路传输功率约90%的总功率,辅助电路传... 直流变换器是分布式光伏发电接入中压直流电网的核心设备。文中提出一种采用辅助变压器的无环流全桥直流变换器,该变换器由主全桥电路和辅助电路构成,其包含1个三电平桥臂和2个两电平桥臂。主全桥电路传输功率约90%的总功率,辅助电路传输剩余功率。通过辅助电路中部分开关管进行高频斩波,使变换器电流波形近似为梯形波,从而降低电流峰值。由于流过辅助电路的电流很小,其高频斩波产生的开关损耗也很小。主全桥电路中开关管仅工作在500 Hz的中频状态,且能实现零电流开关(zero current switching,ZCS),进一步减小了开关损耗。此外,通过在辅助电路引入阻断电容,消除了辅助电路的环流,因此整个变换器的损耗较小。文中详细介绍该变换器的工作原理和参数设计方法,并搭建1台160 V/4 000 V/4 200 W实验样机,实验结果表明所提变换器可实现ZCS,开关损耗小,最高效率达98.5%。 展开更多
关键词 中压直流汇集 中频变换器 辅助变压器 直流变换器 三电平 零电流开关(ZCS)
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永磁同步电机粒子群模型预测电流控制
15
作者 徐劲力 宋志祥 朱继伟 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第12期46-53,共8页
模型预测电流控制以其快速的动态响应、简单的设计和灵活的控制方式在永磁同步电机控制中得到了广泛应用,但仍然存在电流波动大、稳态性能较差等缺陷。为进一步提高模型预测电流控制性能,提出了一种粒子群模型预测电流控制策略。为充分... 模型预测电流控制以其快速的动态响应、简单的设计和灵活的控制方式在永磁同步电机控制中得到了广泛应用,但仍然存在电流波动大、稳态性能较差等缺陷。为进一步提高模型预测电流控制性能,提出了一种粒子群模型预测电流控制策略。为充分利用逆变器输出范围,选择逆变器输出的极限电压圆为控制集,并提出了基于坐标变换的初始化粒子位置的方法;通过粒子群优化算法对控制周期内电压矢量进行优化;提出了考虑硬件性能和任务的参数设置方法,并将提出的算法与经典算法进行了对比分析。结果表明:与传统模型预测电流控制和双矢量模型预测电流控制对比,所提算法在宽转速和宽负载范围内具有更小d-q轴电流标准差,表现出较好的稳态性能并且具有相似的动态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测控制 电流控制 粒子群优化算法
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240 MW 220 kV变压器空负载移动试验平台设计及试验
16
作者 汤国龙 汪先炜 +4 位作者 胡华锋 陈威 闫培渊 戴迎宏 李敏 《科技和产业》 2025年第2期50-56,共7页
空载及负载试验是变压器的例行试验。大型变压器空载及负载试验所需试验设备体积大质量重,试验设备需要被吊装、固定、运输、卸货、二次组装接线,这一过程存在一定的运输风险且效率较低。针对这一现场试验问题,采用SolidWorks设计空负... 空载及负载试验是变压器的例行试验。大型变压器空载及负载试验所需试验设备体积大质量重,试验设备需要被吊装、固定、运输、卸货、二次组装接线,这一过程存在一定的运输风险且效率较低。针对这一现场试验问题,采用SolidWorks设计空负载试验平台,将变频电源、中间变压器、互感器组、电容器组等试验设备集成两个试验车上,并通过重心分析、3D力学仿真、设备螺栓紧固方案设计,最后根据分析结果研制试验平台。该试验平台经过长途驾驶及现场试验,车载设备稳固无偏心无偏移问题,现场试验效率提高了3倍。 展开更多
关键词 空载负载试验 结构设计 试验平台
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基于多图谱融合分析的GIS设备机械振动缺陷负载电流自适应诊断方法
17
作者 郝建 李旭 +3 位作者 邵子琦 廖瑞金 刘丛 宫瑞磊 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第24期9764-9775,I0024,共13页
气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备机械振动缺陷信号复杂度高,针对负载电流动态变化导致基于振动信号分析的机械缺陷特征提取受限、识别准确度不高的突出问题,该文首先采用马尔科夫转移场、谱马尔可夫转移场、短时傅... 气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备机械振动缺陷信号复杂度高,针对负载电流动态变化导致基于振动信号分析的机械缺陷特征提取受限、识别准确度不高的突出问题,该文首先采用马尔科夫转移场、谱马尔可夫转移场、短时傅里叶变换法将一维时序振动信号依次转化为时域、频域、时频域振动图谱,采用多图谱融合方法将此3张振动图谱的特征信息进行融合,有效降低了数据处理复杂度;然后,采用自适应批量标准化算法改进GoogLeNet神经网络,构建以融合图谱为输入的GIS机械缺陷负载电流自适应诊断模型。结果表明,变负载电流下改进模型对典型机械缺陷具有高诊断准确度,平均诊断准确率为91.21%,相较未改进GoogLeNet模型的诊断准确率提高了28.14%。结果可为现场负载电流动态变化下GIS设备机械振动缺陷诊断提供一定参考。 展开更多
关键词 气体绝缘组合电器 缺陷诊断 图谱融合 负载电流自适应 GoogLeNet模型
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基于磁场能量法的圆形利兹线绕组高频变压器漏电感解析计算模型 被引量：3
18
作者 胡安龙 李敏 +4 位作者 魏勇 尚志鹏 刘任 王爽 唐波 《智慧电力》 北大核心 2025年第1期24-30,53,共8页
圆形利兹线因高频损耗低且易于缠绕而广泛应用于高频变压器绕组中,准确快速计算此类高频变压器的漏电感对其性能提升、优化设计等具有重要意义。现有研究通常采用有限元等数值算法或Dowell模型计算该类高频变压器的漏电感,存在计算量大... 圆形利兹线因高频损耗低且易于缠绕而广泛应用于高频变压器绕组中,准确快速计算此类高频变压器的漏电感对其性能提升、优化设计等具有重要意义。现有研究通常采用有限元等数值算法或Dowell模型计算该类高频变压器的漏电感,存在计算量大、精度低等问题。基于极坐标与坡应廷定理推导了考虑高频集肤与邻近效应的圆形利兹线初、次级绕组漏磁场能量的解析表达式,进而在磁场能量法的架构内,推导并得到了一种新的圆形利兹线绕组高频变压器漏电感解析计算模型。基于该解析模型和传统Dowell模型分别计算了2种圆形利兹线绕组高频变压器样机的宽频漏电感,并将其与相应实测结果进行对比,验证了所提解析计算模型的准确性。 展开更多
关键词 高频变压器 圆形利兹线 漏电感 解析计算
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基于C-MOEA/D约束多目标优化算法的中频变压器绝缘结构全局优化设计方法 被引量：4
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作者 刘丰硕 汲胜昌 +1 位作者 党永亮 祝令瑜 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期956-966,共11页
中频变压器是电力电子变压器的核心磁性元件,起电气隔离和电压变换的关键作用。对中频变压器绝缘结构进行优化设计可以有效提高变压器的绝缘可靠性和功率密度,得到了研究者的广泛关注。为此,提出了一种基于C-MOEA/D约束多目标优化算法... 中频变压器是电力电子变压器的核心磁性元件,起电气隔离和电压变换的关键作用。对中频变压器绝缘结构进行优化设计可以有效提高变压器的绝缘可靠性和功率密度,得到了研究者的广泛关注。为此,提出了一种基于C-MOEA/D约束多目标优化算法的中频变压器绝缘结构全局优化设计方法。根据中频变压器绝缘结构特点给出优化总体流程,并提出使用基于非支配排序和参考向量的遗传算法C-MOEA/D对绝缘结构参数优化。针对优化过程中存在的难题,首先构建了中频变压器二维电场分析参数化模型,以三维模型为基准,分析对比了其计算精度;其次通过拉丁超立方采样和基于方差的灵敏度分析方法确定影响最大场强的关键结构参数,固定灵敏度低的结构参数实现参数化模型决策变量降维;随后,根据中频变压器隔离电压波形搭建绝缘材料击穿场强测试平台,确定其常用绝缘材料的击穿场强并给出绝缘约束条件。最后以最大场强和体积为目标,对一台25 kV中频变压器的11个绝缘结构参数进行优化设计应用。优化结果表明:与原设计相比,最大场强下降19.6%,体积减小23.9%。 展开更多
关键词 中频变压器 遗传算法 灵敏度分析 绝缘结构优化 参数化模型 降维
原文传递
计及无功支撑与倍频功率抑制的光伏低穿策略及故障分析
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作者 陈有为 冯海洋 +5 位作者 吴水军 孙士云 徐韬 张丕豪 刘维胜 蒋朝顺 《电力科学与工程》 2025年第2期31-41,共11页
针对光伏逆变器在采用传统低电压穿越控制策略时出现的缺乏负序动态无功电流支撑和功率倍频波动的现象,依据最新光伏并网技术规定中正负序动态无功电流支撑的要求,设计出q轴正负序电流指令;为了同时实现抑制有功功率2倍频波动的效果,计... 针对光伏逆变器在采用传统低电压穿越控制策略时出现的缺乏负序动态无功电流支撑和功率倍频波动的现象,依据最新光伏并网技术规定中正负序动态无功电流支撑的要求,设计出q轴正负序电流指令;为了同时实现抑制有功功率2倍频波动的效果,计算出d轴正负序电流指令。该策略兼顾了逆变器通流能力与波动抑制,达到了同时满足正负序动态无功电流支撑能力且抑制功率二倍频波动的效果。基于此低电压穿越控制策略,对光伏电站的短路电流特性进行解析。通过建模仿真,将所提策略与现有低电压穿越控制策略进行对比分析,验证了策略的有效性以及短路电流解析式的正确性。 展开更多
关键词 光伏发电 低电压穿越 动态无功电流支撑 抑制功率倍频波动 短路电流
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