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用于电动汽车动态供电的多初级绕组并联无线电能传输技术
传统的电动汽车无线充电技术存在停车后充电、单次充电时间长、充电频繁等问题,严重影响电动汽车的续航里程。为此,该文重点研究一种基于多初级绕组并联方式的电动汽车公路式动态无线充电方法,利用分段导轨实现对行驶中电动汽车无线供电。首先,利用互感耦合模型对初级绕组并联耦合机构进行电路拓扑分析;其次,通过仿真分析获取所述耦合机构在能量传输过程中的物理特性及磁场强度分布特性;最后,研究了一种基于磁场强度检测的接收端定位方法,通过三轴磁传感器测量行驶方向的磁场强度,实现次级绕组的实时精确定位,测量周期为6 ms,分辨率为5 mG s。仿真和实验结果表明,所述磁耦合机构与传统单初级/次级绕组串并补偿结构相比,由于边界磁场强度增大,输出功率提高25%,传输效率提高7%。
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运动雷暴冲击风作用下输电线路风偏的计算方法
雷暴天气中,输电线路风偏闪络事故发生的频度较高,须建立此类风场下合理的风偏计算方法。基于修正后的雷暴冲击风经验模型,考虑了风场的空间相关性和非稳态特性,采用矢量合成法生成了冲击风运动过程中整个输电线路的三维瞬态风场,构建了线路的冲击风风载作用模式。结合非线性有限元分析法,发展了一种运动雷暴冲击风作用下输电线路风偏动态分析的数值模拟方法。针对某500 k V实际输电线路中由8档组成的耐张段,建立了精细有限元模型并对线路的风偏响应进行了非线性瞬态动力求解。计算结果表明:当雷暴冲击风垂直于输电线路移动时,绝缘子串风偏角在几分钟内发生大幅变化,从正向最大值56°左右变为反向最大值20°左右;雷暴冲击风射流直径范围内的多个绝缘子串风偏角峰值均远大于边界层风场中10 m高度同等3s阵风风速下的静力模型计算结果。
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用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的新型恒流补偿网络
对于磁耦合谐振式无线电能传输(magnetically coupled resonant wireless power transfer,MCR-WPT)系统,其谐振补偿网络是系统的重要组成部分。该文提出并设计了一种用于恒压输入、恒流输出磁耦合系统的新型补偿网络,该补偿网络不仅可实现电流增益的负载无关性,还具有单位功率因数输入的特性。理论推导出系统传输效率及输出功率的数学模型,并分析其与耦合系数、工作频率、负载电阻之间的相应特性曲线。数值仿真和实验结果表明,新型补偿网络应用于MCR-WPT系统时,可实现系统电流增益的负载无关性,并获得较高整机效率。
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超高压同塔四回输电线路零序参数测量方法
现有超高压同塔四回交流输电线路零序参数测量方法存在很多不足之处。针对这些不足,同时考虑同塔四回输电线路零序耦合参数多,存在难以推导全部零序参数计算方法的问题。基于分布参数模型和传输线方程,提出了一种新型超高压同塔四回输电线路的零序工频参数精确测量方法。应用PSCAD建立500 k V超高压同塔四回输电线路模型,对200~1 900 km的不同长度超高压同塔四回输电线路零序参数进行了仿真测量与误差分析比较。理论分析、仿真测试结果均表明,在不同长度同塔四回输电线路参数测量中,现有测量方法测量误差大,所提出的新型测量方法,可同时对零序电阻、零序电感、零序电容进行精确测量,且零序电阻误差在1.5%以内,零序电感和零序电容误差在0.9%以内,测量精度可满足实际工程测量的需要。