船舶脉冲负载与储能技术概述

分析介绍了船舶脉冲负载的相关标准,总结了国内外脉冲负载的主要类型。着重介绍了由脉冲负载所推进的船舶储能技术的发展,比较了电池、超级电容和飞轮储能三种储能方式的各自优缺点,提出了根据实际需求使用多方式混合储能的建议。     

电力机车负载特性对弓网电弧的影响

弓网离线电弧是引起接触导线和受电弓滑板磨损的重要因素之一,同时这种电弧还是致使接触导线软化断裂的主要原因。文中通过不同负载特性下弓网电弧耗能的研究,得出了在典型参数下电容特性负载电弧消耗的能量不超过电感特性负载电弧消耗的能量的35.59%的结论。并提出了实现电容特性负载的两种方案,从而使原来的车载感性负载变为容性负载,减小了牵引电流回路的等效电感,从而也就减少了弓网电弧上耗散的能量,达到降低弓网电弧强度的目的,为延长接触导线的使用寿命和降低事故率提供了新的途径。     

脉冲负载对独立电力系统运行特性影响

脉冲负载工作模式复杂,对于容量和惯性有限的船舶电网等独立电力系统的冲击和影响较大。为研究脉冲负载下独立电网运行特性以及脉冲负载不同参数对独立电网运行特性影响,通过在Matlab/Simulink平台建立柴油发电机组-整流器-脉冲负载模型,在仿真的基础上研究分析脉冲负载峰值功率、占空比、周期以及前端滤波电容参数对电力系统动态特性的影响规律。本文算例结果表明,脉冲负载工作时会对独立电网引起电力系统各参数的周期性波动,且波动程度与脉冲负载的工作模式有关：当峰值功率增大时,柴油发电机组的调压效果受到影响而频率近乎不变;当占空比D=0.5时,电力系统电压波动最大;周期增大时对励磁调压系统的影响变大且频率受脉冲负载的影响变大;同时合理增大滤波电容可以平抑脉冲负载引起的功率冲击。     

两种单相桥式整流电路的比较研究

研究了单相桥式全控和不控两种整流电路,首先分析了单相桥式全控整流电路带反电动势电路的工作原理,然后分析了单相桥式不控整流电路带电容滤波的工作原理,最后在Matlab/Simulink中对两种电路进行了建模和仿真,通过对仿真结果的比较分析得出两种整流电路的负载电压都不会出现为零的情况。     

MMC子模块电容电压波动特性研究

模块化多电平变换器(MMC)中子模块的电容由于悬浮布置,当电容上流过电流时会对电容进行充放电,从而产生较大的电容电压波动。本文利用环流与电容电压波动之间的关系,通过计算低频环流大小,对子模块电容电压的低频波动和开关频率次的波动进行了研究。最后在Matlab中搭建仿真模型,通过仿真验证了推导结果的正确性。     

电容运转兼起动式单相异步电动机接线及故障解析

本文简述电容起动运转单相异步电动机的工作原理和旋向改变方法。首先对电容运转式、电容起动式、双值电容式单相异步电动机的接线和电容器容量选择进行归纳总结;然后对电容起动运转单相异步电动机的常见故障和判别方法分析阐述。本文可为电容起动运转单相异步电动机电容的选用和正确接线提供技术支持,以及对单相异步电机的合理选用和常见故障的排除提供理论依据。     

船用690 Vac基于飞跨电容三电平的Buck/Boost双向变换器的预充电控制策略北大核心CSCD

[目的]针对基于飞跨电容三电平的船用690 Vac双向变换器,为使其能稳定启动并过渡到正常工作状态,必须对飞跨电容进行预充电,因此提出适应于飞跨电容三电平的基于单管控制的预充电策略。[方法]控制基于飞跨电容的三电平外管的通断,对飞跨电容进行高效、快速预充电控制。[结果]将预充电控制策略应用于690 Vac双向变换器,Buck模式于1 s,Boost模式于5 s内完成飞跨电容的预充电,预充电结束后飞跨电容电压保持为高压侧电压的一半,输入侧电容电压保持为输入侧电压。[结论]经过试验验证,所提出的基于飞跨电容的三电平外管通断控制的预充电策略可应用于690 Vac双向变换器装置,不需要外加预充电功率器件,既简化了拓扑,又确保飞跨电容的可靠、快速预充电。     

断路器用储能电容管理电路设计

直流断路器的分断固有时间为毫秒级[1],大多采用脉冲脱扣器进行脱扣动作。储能电容是脉冲脱扣器重要能量来源[2]。针对断路器用储能电容充电管理问题,本文设计了一种断路器用储能电容充电管理电路,动态对电容电压进行检测,识别电容过压、充电完毕及输出允许,极大提高了直流断路器脉冲脱扣器的安全性。     

储能电容恒流放电电路设计

针对小容量储能电容放电问题,本文设计了一种储能电容恒流放电回路,实现电容电荷恒流释放。准确计算电荷释放完毕时间,并通过LED指示灯进行电荷释放完毕指示,极大提高了回路的安全性。计算与实验结果误差较小,证明该电路能准确可靠工作,实现储能电容的恒流放电。     

电压型三相H桥逆变器直流支撑电容容值优化

直流支撑电容是电压型逆变器的重要组成部分,其选型直接影响到逆变器的电气性能以及整机功率密度。针对三相H桥逆变器,提出了一种通过相间载波移相减小支撑电容谐波电流的方法。采用开关函数法和双重傅里叶级数分析了逆变器支撑电容电流的主要谐波成分,给出了优化电容容值的计算方法。通过仿真对比相间载波移相前后,保持直流母线波动幅值一致的同时,可以较大幅度减小支撑电容容值。     

船舶液压油水分含量检测新方法

为实现液压油中水分含量的快速检测,基于介电常数原理设计制作一种电容式微流控检测芯片,并在所搭建的检测系统上进行不同含水量油样的检测试验。试验数据表明:随着油液中水分含量的增加,电容信号幅值逐步增大且符合二次关系;当含水量增大8倍时,油样与空气和油样与净油电容值之差的信号幅值分别约增大2倍和6.9倍;在含水量为50μL时,油样与空气电容值之差约为油样与净油电容值之差的6.5倍。因此,电容法可以应用在液压油水分含量的检测中,且检测效果良好。     

超级电容渡船——城市内河交通新构想

提出了一种将超级电容与渡船相结合的构想,通过对超级电容的特性和渡船航行特点的介绍,诠释了超级电容渡船的内涵,并在这个基础上对其可行性及实用性进行了分析,具有一定的参考价值。     

舰船交流电力系统对地电容测量方法及其应用

针对舰船三相交流电力系统,提出了采用附加电容的对地电容测量方法,并设计出测量系统,进行了试验验证。证明该测量方法可以安全、准确地测量电网的对地电容,为电网消弧线圈设计选型提供了依据。     

基于超级电容的水下平台混合能源系统研究

针对燃料电池发电系统输出特性偏软,动态响应慢以及负载具有随机性、间歇性、波动性等问题,在水下平台混合动力系统中加入了超级电容。采用双向DC/DC变换器作为超级电容充放电主拓扑,设计了基于PI控制器的双闭环控制,实现了母线和超级电容之间能量的双向流动。运用PSIM软件对超级电容正常工作放电和充电2种工况进行仿真。仿真结果表明：通过双向DC/DC变换器可在系统重载时将超级电容存储的电能释放出来,在系统轻载、减速或制动等工况下降回馈再生电能存储至超级电容中,整个过程可以使大功率负载安全地接入系统,减小母线电压振荡,提高能量利用率。     

船舶液压油水分含量检测新方法

在船舶工程领域，液压系统被广泛应用。为了实现液压油中水分含量的快速检测，基于介电常数原理设计制作了一种电容式微流控检测芯片，并在所搭建的检测系统上进行了不同含水量油样的检测实验。实验数据表明：随着油液中水分含量的增加，电容信号幅值逐步增大且符合二次关系。当含水量增大8倍时，油样与空气和油样与净油电容值之差的信号幅值分别约增大2倍和6.9倍。在含水量为50μl时，油样与空气电容值之差约为油样与净油电容值之差的6.5倍。实验结果表明电容法可以应用在液压油水分含量的检测中，而且拥有良好的检测效果。     

一种用于波浪补偿系统的超级电容储能装置研究与设计

研究一种用于波浪补偿系统的超级电容储能装置,通过利用双向DC/DC变换器将直流母线与超级电容连接起来,致力于解决波浪补偿后回馈电能的利用问题。选择三相半桥型的非隔离型双向DC/DC变换器作为传输电路,以直流母线电压的变化为参考,通过设计了双向DC/DC变换器的双闭环控制策略,来达到母线电压稳定的目的。当直流母线电压升高,控制超级电容充电,当直流母线电压降低,控制超级电容放电。实验验证了所提出的基于DSP的双向DC/DC变换器的超级电容储能装置控制策略的有效性。     

直流限流器中IGBT关断时过电压的研究

直流电力系统短路时电流很大，在限流器内部换流过程中，线路分布电感会产生峰值很大的尖峰电压。本文简单的介绍了限流器的内部换流过程，通过计算说明过电压的来源以及抑制措施，并且建立了限流器具体模型，说明电路中电感、电容、电阻对过电压的影响，对吸收电容的选择有一定的实际意义；此外能量转移到吸收电容中，会使电容电压增加，本文分析了这个电压的后果，提出了解决措施。     

测量扭力和艉轴扭曲振荡的电容式扭力仪

此项测量扭转力矩和艉轴扭曲振荡所用的电容式扭力仪,业经作者制造并在实用上使用过。利用ЦНИДИ结构的电容指示器ЕШС—4来作为新扭力计的基础,在该电容指示器线路中包括100,000周/秒振荡器,电容电桥,放大器和附有含气管电压稳定器之电源部分。     

中性点非有效接地电网的电容电流的在线测量

本文对已有的电容电流测量方法进行了细致的分析，从小电流接地系统本身的特点出发，提出一种在线测量电容电流方法。该方案充分利用微机的计算能力和判别能力，利用消弧线图电感值不同时中性点电位和中性点电流也不同的特点，采用二次测量法在线测量电容电流，该方法不会抬高电力系统的中性点电位，对电力系统继电保护的选择性、可靠性都无影响，且能正确测量电网的电容电流，自动跟踪电网的补偿度。     

电容法在多相流参数测量领域的应用开发

目前,多相流技术已经渗透到工作生产的各个领域,多相流参数的测量受到普遍关注。多相流参数的测量方法种类繁多,其中电容法的研究倍受青睐。文章对电容法在多相流参数测量领域的研究进展进行了较为详细的介绍,对其发展中遇到的问题进行了阐述,并对电容法的发展前景进行了展望。