国家自然科学基金(51277066) 作品数:41 被引量:201 H指数:9 相关作者: 李岩松 刘君 齐郑 李霞 欧阳进 更多>> 相关机构: 华北电力大学 国网河南省电力公司电力科学研究院 郑州供电公司 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 电气工程 电子电信 一般工业技术 自动化与计算机技术 更多>>
校验用开合式霍尔电流传感器聚磁环设计 被引量:7 2022年 对电流互感器进行在线校验符合电力系统供电可靠性的要求,针对一般闭环霍尔电流传感器磁环只开一段气隙的情况,文中介绍了一种可用于在线校验的开合式聚磁环结构霍尔电流传感器。以提升测量精度和灵敏度为目的,从磁环材料的选择、磁环横截面积大小以及气隙长度等方面阐述了设计方法,具体探讨了两段气隙总宽度与磁环总长度的比例关系。利用COMSOL Multiphysics对开合式聚磁环模型进行仿真。实验结果表明,此种聚磁环结构能使霍尔电流传感器具有更广的线性测量范围,且灵敏度比单气隙结构更高。实验结论为今后进行现场在线校验提供了理论参考。 张涵竹 李岩松 刘君关键词:霍尔传感器 在线校验 不同结构的旋转式松耦合变压器性能比较与分析 被引量:1 2018年 松耦合变压器作为无线输电系统的核心电气元件,由于其一、二次侧分离的结构特点,导致磁路有较大距离的空气磁路,使得变压器漏感较大,耦合系数较低,严重影响了变压器的能量传输效率。重点研究变压器磁心结构对传输效率的影响,利用有限元仿真软件COMSOL,分别对上下分离式和嵌套式两种磁心结构的变压器传输效率随工作频率和气隙大小的变化规律进行仿真研究,并且根据仿真结果提出了基于气隙大小的变压器结构选型方法,以传输效率作为评价指标,综合考虑气隙和频率对其影响程度,提出嵌套式结构的松耦合变压器在整体性能上要优于上下分离式结构的结论。 李岩松 王思涵 李柏江 杨奕飞 刘君关键词:松耦合变压器 有限元仿真 场路耦合 光学电场传感器的仿真与实验研究 被引量:3 2017年 传统电场传感器中的金属设备会对被测电场产生影响,导致测量精度下降,为此设计出光学电场传感器。本文在有限元分析软件Comsol中使用晶体微元建立了Pockels效应的模型,从微观的角度阐述Pockels效应,得到了仿真结果,并搭建了实验平台,实验晶体在频率50Hz、电场强度0~8×10~5V/m条件下进行测试,验证了仿真结果,输出与输入有良好的线性关系。本文所进行的研究可为以后光学传感技术的发展提供基础。 张朕搏 李岩松 张敏 刘君关键词:POCKELS效应 基于频率差变化率的快速低频减载方法 被引量:5 2017年 低频减载是现代电力系统中广泛采用的一种制止系统频率快速下降,阻止系统频率崩溃的有效措施,是电力系统安全稳定运行的第三道防线。传统低频减载方法中频率低于整定值时起动减载装置,易错过最佳切负荷时间,引起事故的扩大。提出一种基于频率差变化率的快速低频减载方法,重点是对动作时间的选择,可快速起动减载装置,在尽可能短的时间内阻止系统频率下降。详细介绍了方法的原理,并针对某一实际系统利用BPA软件建立模型进行仿真计算,通过与传统方法比较,证实了所提方法的有效性。 李霞 李岩松 张泽锋 陶向宇关键词:低频减载 动态频率 惯性时间常数 非晶合金变压器多物理场仿真及能效分析 被引量:11 2018年 对非晶合金变压器和硅钢片铁心变压器分别建立场路耦合模型和磁热耦合模型,通过有限元软件COMSOL,对损耗、功效及温升情况进行了对比分析。 王磊 王敏壕 王倩 张建宾 牛雨 孟璐关键词:非晶合金变压器 能效 热特性 基于光学传感的交直流混合场一体化测量实现 被引量:2 2023年 针对交、直流混合场测量的问题,文中基于电光晶体Pockels效应设计了旋转式光学传感元件,该设计不仅适用于测量交直流混合场,而且抑制了测量中的波动和误差。分别推导了旋转式光学电场传感器测量直流电场、交流电场以及混合场时的传感原理。为了区分不同频率下的电场强度,将Hilbert-Huang时频变换技术应用到光学电场测量,并且给出不同频率下的测量方案。在光学一体化传感器标定后,对混合场进行测量,实验数据表明,所提出的光学电场一体化测量机制适用于准确地测量交、直流混合场。 李岩松 高利 刘君关键词:在线校验 超级电容器的热电化学耦合研究 被引量:5 2016年 首先建立了超级电容器的电化学模型和热模型,并实现了其热电化学的耦合;利用有限元法模拟了超级电容器温度场的分布;分析了不同电流密度、相同环境温度下和相同电流密度、不同环境温度下超级电容器的热行为;仿真结果表明,超级电容器的温度场分布和变化情况与电流密度和环境温度有关,超级电容器在放电过程中,其中心区域温度最高,越靠近表面温度越低;电流密度越大,环境温度越高,超级电容器的温度越高,散热效果越差;最后综合以上研究内容,提出了改进意见。 郑美娜 李岩松 刘君 杜儒剑关键词:超级电容器 有限元法 温度场分布 热行为 光储联合并网系统建模与低压耐受能力的研究 被引量:7 2015年 为了解决光伏系统随机性强,且故障情况下低压耐受能力差、直流母线过电压、光伏发电效率低等问题,将储能技术引入光伏系统,形成了光储联合并网系统。对光储联合并网系统进行了建模,提出了基于改进的最大功率跟踪技术和有功无功解耦控制的光伏并网模型,并对传统的铅酸蓄电池三阶动态模型进行了简化。在Pscad/Emtdc平台中建立光储联合并网系统的仿真模型,验证了该模型的正确性,在此基础上分析了不同储能容量配置对光伏并网低压耐受能力的影响。仿真结果表明,采用合理的储能配置能够有效提高光伏系统的低压耐受能力。 张景明 李岩松 杜儒剑 刘君关键词:光伏系统 储能 电光传感测量电场的建模与仿真 2016年 由于光纤以及晶体光学制备技术的成熟,电光传感器测量电场成为主要方法。基于Mach-Zehnder电光传感器的工作原理,为了对Mach-Zehnder电光传感器进行优化设计,在有限元仿真软件中进行了建模仿真,确定了光传输功率损耗最小的波导弯曲半径为2.5mm,3dB定向耦合器的长度为380μm,最后在信号臂上加一个电场,得出了在测量范围内所加电场与输出功率呈线性关系,说明该传感器可以较准确地测量电场。 石云飞 刘华 刘君关键词:电场测量 电光传感器 有限元仿真 全光纤电流互感器传感机理建模分析 被引量:15 2016年 该文针对全光纤电流互感器测量精度受各种内外部因素影响的问题,建立全光纤电流互感器微元传感单元的分布参数模型,从本质上解释传感单元中线性双折射的产生机理,即极化率张量对角元不相等的作用结果;并结合光电转化的数学模型得到全光纤电流互感器的开环机理,提出提高全光纤电流互感器(fiber-optical current transformer,FOCT)测量精度的方法:采用新型传感材料或新型传感头结构及引入反馈信号构建闭环结构。采用COMSOL有限元数值分析方法,实现光场和磁场的耦合。分析双折射、被测电流、纤芯折射率、光纤的弯曲半径对测量结果的影响。研究表明,线性双折射是由传感材料的折射率变化引起,会降低测量灵敏度;同一双折射,在不同的外界条件(如被测电流)下,对测量结果的影响不同;对于不同的纤芯折射率,折射率越小,传输相同距离后,旋转角越大;微元传感单元中由弯曲半径引起的线性双折射较小,通常可采用分段补偿法,得到理想的Faraday旋转角;最后通过仿真分析与现有经典公式的比较,验证分布参数模型的有效性,为后续FOCT传感单元中的光场、磁场、温度场、应力场等复杂的多物理场耦合提供模型基础。 李岩松 李霞 刘君关键词:全光纤电流互感器 分布参数模型 双折射 有限元法