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真空电子技术 电力系统中的电力电子技术和谐波治理

2015/11/5 22:15:58      点击:

真空电子技术

电力系统中的电力电子技术和谐波治理

 磁光器件及其在光通信中的应用/马昌贵(中国西南应用磁学所)丨丨磁性材料及器件。一2001,32(6;)。―35-39简单介绍了几种主要磁光器件的基本结构与性能,接着概括叙述它们在光通信系统的应用,展望了市场前景。最后,介绍了两种磁光法拉第转子材料的现状与开发表1参5(午)基于DSP的磁流变阻尼器的控制方法/余,李传兵,廖昌荣,陈伟民,黄尚廉(重庆大学)《半导体技米一2001,以美国德州仪器公司推出的16位定点通用数宇信号处理芯片DSP为核心开发出精确可控的电流控制器,电流可在01.5A范围内调节,输出电流精度高、线性度好。控制效果显著。囝7参3(午)Bi2Sr2CaCu208单晶中的反常尖锋效应/王文虎,李世亮,陈兆甲,闻海虎,熊玉峰(中国科学院理化技术研究所)丨丨物理学报。一2001,使用牛津震动样品磁强计(VSM)研究了Bi2Sr2CaCu208单晶的磁滞回线。在20到40K温度之间发现了反常的尖锋效应,随样品含量的增加,发生尖锋效应的外场也相应提高。可以认为在尖锋效应处发生了由涡漩物质的有序固态到无序固态的相变,在有少量点缺陷存在的BSCCO单晶相图上,Bsp线终止于20K温度处,在20K以下温区没有发生准格子到涡漩玻璃的相变,涡漩固相始终以准格子形式存在;可以认为尖锋效应是外场、温度、无序的复杂函数。参15(午)MgB2和Mg.93Li.07B2的电阻率与番尔效应研究/李慧玲,阮可青,李世燕,莫维勤,樊荣,罗习刚,陈仙辉,曹烈兆(中国科技大学)数R//(T)的温度依赖关系。电阻率的测量结果表明,MgB2和Mg0.93Li0.0TB2的正常态电阻率与温度有平方的依赖关系。MgB2和Mg0.93Li0.07B2的超导转变温度几乎相同。霍尔系数的测量结果表MgB2和Mg0.93Li0.07B2的载流子类型为空穴型,二者的尔系数都随温度升高而减小,且Mg0.93Li0.07B2的霍尔系数比MgB2略有减小,这可能与Li掺杂引入空穴有关。二者的霍尔角都与温度平方呈线性关系。参17(午)掺Ca-(Pr)-123系列超导体的高压合成/熊翰,车广灿,姚玉书,倪泳明,董成,贾顺莲(中国科学院物理所国家超导实验室)//物理利用高温高压方法成功地合成出CRo.4Pro.6V5Ca.5Ba2 123相超导体其结果表明,在Pr系的R-123相化合物中掺Ca都能够获得高Tc的超导体,其超导转变温度都在lK左右。参14(午)相嗓声达到一134dBc/Hz的高温起导C波段振荡器/黎红,何艾生,石铁峰,龚中麟,李顺洲,孙永伟,何豫生(中国科学院物理所)//科学通报。一2001,46(23)。-2016-2019利用分50mmHTS薄膜和白宝石介质研制成高Q值谐振腔,谐振频率在/0=5.624GHz,在77K下,其无载Q值达到1.09x16由该请振腔和低噪声放大电路等器件组成的HTS低相位噪声振荡器经国家计量部门检测,表明在偏离谐振频率10kHz处,相位噪超导约瑟夫逊传输线初步研究/张建,官伯然(西安电子科技大学);/低温与超导。一2001,29(句。一17-22文中对RSFQ中十分重要的也是最基本的电路一JTL超导约瑟夫逊结传输线如何传输和放大SFQ信号脉冲的工作原理给予了详尽阐述;井在此基础上对JTL存在的某些特性,如推斥"效应和时间抖动现象进行了计算机仿真研究参5(木)高温起导变压器的特点与发展前景/陈敏,余运佳,肖立业(中国科学院电工所低温与超导。一2001,29(4)。-50-55回顾了高温超导变压器的发展历史和研究现状,通过对高温超导变压器与常规变压器和低温超导变压器的对比,介绍了在高温超导变压器研究中存在的问题,并展望了其发展趋势。参9(木)铁磁-d波超导结中的粗糙界面散射和自旋反转效应对陡道请的彩响/董正超(淮阴师范学院)丨丨物理学报。一2001,考虑到铁磁层中的自旋极化效应、以及界面的粗糙散射和自旋反转效应,利用推广了的Blonder-Tinkham-Klapwijk理论模型,计算铁磁-d波超导结中的自旋极化隧道谱。研究表明1)自旋反转效应能使零偏压电导峰变得尖锐;2)粗植的界面散射除了能压低零偏压电导峰的高度,还能使零偏压凹陷处感应出一中心峰,结果能定性地解释最近的两篇关于La2/3Ba1/3Mn03/DyBa2Cu307与LaBaMnOs/YBasCusCd结中的实验报道。参15(午)5、真空电子技术向外发射同利趣虚阴极振荡器研究/邵浩,刘国治(西北核技术研究所)办物理学报-*2001,50(12)。*23872392在高功率微波源研究领域提出了一种新型虚阴极器件-一向外发射同轴型虚阴极振荡器。对其相关束流特性进行了理论分析,得到了同轴空间径向传输空间电荷限制电流,以及虚阴极产生的条件和电子束运动的基本规律。基于数值模拟得到的结果,向外反射同轴型虚阴极振荡器不仅表现出较高的能量转换效率,而且有利于增加虚阴极器件产生高功率微波的脉宽,同时还可以应用于低频段高功率微波源。这种虚阴极器件的可能输出微波方式也进行了讨论。6参13(午)减小等离子显示器电磁噪声的方法研究/陆生礼,曹允,吴建辉,时龙兴(东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心)丨丨电路与系统ft据等离子显示器的工作原理,讨论了表面放电型等离子体显示器在准备。址和维持放电发光三个阶段产生电磁噪声,以及驱动电路产生电*噪声的原因,并针对电磁噪声的来源给出了相应的解决方法,大幅度地减小了等离子体显示器的电磁噪声,电磁辐射以及对其它电器的干扰。

  0参3(金)一种新型嵌因叶片式真空泵的结构和原理/何云信,李辛沫,耿葵花,王清,耿爱农(广西大学)》真空。一2001,(6)。*33-34介绍一种新型嵌固叶片式旋片真空泵的结构和工作原理,该真空泵包含空泵体积小、重量轻以及结构简单的优点,而且与之相比还具有较小的摩擦损耗和较少的泄漏报失。参3(午)滑阀栗不平*力的分析/陈弘,胡焕林(合肥工业大学)真空。*滑阀真空泵是一种容积式真空泵,在工业领域中广泛应用。该泵的旋转活塞平衡长期以来无精确的计算方法,其旋转活塞产生的离心力引起泵的大振动。因此降低该泵的振动长期以来是国设计者们追寻的目标。

  文章在分析滑阀泵旋转活塞惯性力的基础上,从理论上分析比较了H-150A,H-150型国产单缸泵及英国GENERAL公司的GKT- 300AB型三缸结构滑阀泵的平衡效果。在滑阀泵动平衡的发展方向上提出丁自己的f法表1参4(午)制冷机低温泵的故障及相/任卫祥,任家生(东南大学)》真空。一制冷机低温泵的冷源是小型制冷机。制冷机在B常运行中可能发生种种故障,对制冷机的制冷能力和制冷温度都有明显的影响,亦对泵的抽气特性产生影响。文中着重讨论制冷机在日常运行中可能发生的种种故障、原因及排除。表1参6(午)BEPC对樯区真空系统改进/董海义,宋洪,林绍鸾,彭晓华,齐铁注,张达军,李琦(中国科学院高能物理所)》真空。一2001,BEPC对撞区真空系统是储存环真空系统中最重要的部分之一,对撞区真空系统的性能直接影响着用于高能物理实验的谱仪探测器的本底,因此提高对撞区的真空度非常重要。该文提出了在靠近对撞点的附近安装NEG泵用于提高对撞区真空度的方案,并且用经典的数学计算方法和蒙持卡洛模拟计算方法预测了安装NEG泵的效果,同时在实验中证明了通过NEG泵改善对撞区真空度的可行性。通过对BEPCX5J1I区真空系统的改进,使BEPC对撞区静态压强由原来的8xlO-8Pa下8mm波段三次谐波复合腔回旋管的非线性分析/喻胜,李宏福,谢仲怜,罗勇(襄樊学院)/丨物理学报。*2001,利用g电流的传输线方程,在考虑了诸多实际因素影响的情况下,对三次谐波渐变复合腔回旋管进行了自洽非线性模拟,计费了H511-H52i模式下三次谐波多模注波互作用,分析了电子注的厚度,速度零散、速度比a值及磁场波动对多模注波互作用的影响。参8(午)强流相对论电子束群聚的空间电荷波理论分析/黄华,常安碧,谭杰,马乔生。甘延青,江金生(中国丁-程物理研究院应用电子学所)丨丨电子科技大学学报。一2001.30(1)。*53-57介绍了在长脉冲强流相对论速调管(RKA)研究中强流相对论空心电子束(IREBs)的空间电荷波理论。建立了IREBs在S移管中传输的色散方程,以及IREBs与RKA输入腔间隙电场相互作用和IREBs在漂移管中群聚传输的传输线模型,获得了电子束经过输入腔间隙后产生的调制电流表达式。利用500kV,3kA、脉宽约1.4/iS的空心电子束,注入70k的微波调制,束流经过输入腔后,得到了约9.8 %的基波电流调制深度,研究结果与理论分析基本一致。参7(李)7.6cmYAG投影技术研究/王军,成建波,林祖伦(西安交通大学)丨1电子学报。一2002,30(2)。

  底的技术。该种新型投彩管具有体积小。亮度高。分辨率好。寿命长的特点,已用于122cm、183cm家用背投机及商用电视墙显示。表新型等离子体平板显示器放电特性研究/屠彦,张雄,王保平(东南大学电子工程系)丨/电子学报。一2002,30(2)。*258-261文中研究了具有响应频率快,亮度高、着火电压低以及成本低等特点的新型槽型结构等离子体平板显示放电单元的放电特性,并与传统的表面放电结构进行了比较。给出了不同时刻两种结构放电单元中电场。各种粒子浓度的空间分布以及各种粒子的平均浓度随时间的变化关系。在没有能量恢复电路的情况下,该结构14实验屏的发光效率达到0.91m/,功耗为50W.表1参6(金)大视场光电测最系统实时测量精度的综合标定/刘罡,高晓东,曹学东(中国科学院光电技术所)《光电工程。一2001,28(6)。*10-13给出了多相机系统大视场拼接成象的空间坐标关系,建立了数学模型,在此基础h对引起大视场光电测量系统测量误差的因素进行了初步的分析,并给出了系统综合测量误差现场标校的方法与步骤。参1(午)大电流。高增益门控光电倍增管的研究/朱镜屏(南京电子器件所)》-280介绍了一个目前国内外公开报导中输出电流最大、电流增益最高且具有门控选通功能的微通道板光电倍增管,该管采用了大直径输入窗。多碱光电阴极。三块微通道板作倍增极的近贴聚焦结构。表1参4(午)用光电倍增管测倨微光象增强器嗓声/张伟,汪岳峰,董伟(军械T程学院)(/光电子技术。一2001,21(4)。*281-283在微光象增强器成象中,迭加在图象上的时空域噪声,不仅限制系统可工作的最低照度,而且使显示图象有随机蠕动颗粒闪烁的外观。随着低噪声、高增益的光电倍增管的出现,比较精确地测量微弱光信号成为可能,于是在此基础上提出了采用光电倍增管来测试象增强器噪声的方法。实验中发现该方法能比较准确并直观地反映象增强器噪声大小。囝2参*种新型低噪声MCP的研究/傅文红,常本康(南京理工大学)//背景噪声是造成二代象管成品率低的重要因素,微通道板产生的噪声是二代象管背景噪声的主要来源,该文分析微通道板的主要噪声来源,阐明产生光子散射和电子散射的机理,通过对微通道板输入表面采用扩口技术,提高微通道板的开口面积比,降低微通道板的噪声,提高其分辨率,为进一步的工艺研究提供依据。表1参3(木)扫描电子显微镇成象信号分祈/陈长琦,干蜀毅,朱武,王先路(合肥丁业大学)《K空。一2001,介绍了扫描电子显微镜(SEM)的基本工作原理,着重分析了在SEM初始电子束作用下,各种成象信号产生的方式及其特点,确定二次电子信号因成象分辨率高、携带成象信息丰富而成为SEM的最终信号源。

  针对该信号在实际应用中暴露出的缺陷,介绍了解决办法,从而使SEM的成象性能得以大幅提高,使用范围大为扩展参5(午)同步箱射光束M矢》焦单色化技术/周仁魁,傅xuan,周泗忠,夏绍建(中国科学院西安光机所)(I光电子。激光。一2001,12(12)。―1230介绍了同步辐射(SR)光束5 -25KeV弧矢聚焦双晶单色仪的单色化及聚焦腿,即以Bragg定律为基础,改变Bragg角0,获得所需的波长A实现光束的单色化;根据Bragg角0和压弯晶体的弧矢半径,R之间的关系,使单色光束通过压弯晶体改变方向实现单色光聚焦文中并说明了基于柔性铰链的压弯晶体的压弯原理、压弯晶体鞍形变的抑制。出射光与入射光高差固定的特点和压弯晶体衍射面面形误差的有限元分析结果参5(木)固体光源和灯具的技术进展/王尔镇,王春锋(华东电子集团公司)"近十年来成功地开发出的固体光源和器具已进入照明市场。目前固体光源的品种主要为发光二极管(LED)和有机电致发光(OEL),这些困体光源可在低电压下驱动,能酎各种恶劣环境,具有小型、轻量、电极损耗小,响应速度快,寿命长等特性。该文介绍固体光源LED和EL的结构,特性和技术发展动向。固体光源将发展成为21世纪新的节能新光源3表5(午)我国电光海材料的科技进展/杨宇锋(轻工业部电光源材料研究所)中国照明电器。一2001,综述我国电光源材料行业的现状及主要产品的科技进展,较详细地分析存在的问题和今后的发展方向。(午)信息光源的点灯控制线路/王尔镇(华东电子集团公司)//中国照明电随着信息产业的迅速发展,信息产业己开发出许多信息用设备,这些设备具有读出、处理、记录、传送、显示等功能。为实施这些功能必须正确选择所用的光源和点灯线路。该文主要介绍信息光源的点灯线路的控制和发展动向信息产业用的光源有卤钨灯、荧光灯和短弧HID灯。点灯线路包括直流点灯线路和具有正弦波、矩形波、适当频率调制波等的交流点灯线路7表1参7(午)高压气体放电灯配套工作时并联补偿电容的置值推导和意义/石听安"中国照明电器。一给出高压气体放电灯用电感型镇流器补偿电容器量值的计算方法、经验公式和应用。(午)国内市场上紧凑型劳光灯综合评估/张善端,朱绍龙(复旦大学电光源研究所)/;中国照明电器。一2001,(11)。一32-35国内市场上紧凑型荧光灯生产厂家众多,但价格和性能差别很大。将有代表性的一体化紧凑型荧光灯按价格分为四组,在电子镇流器、荧光粉、光通、光衰、安全性等方面作了分析测试,并参照其价格作出了综合评估。结果表明,20元以上的紧凑型荧光灯的性价比高,而1元以下灯的使用价值有一定的疑问表4(午)紧凑型荧光灯生产线的研究/李广安(东南大学电光源研究中心)办中介绍我国自主研制的第一条1200只/时单U(tt)、2U(tt)紧凑型炎光灯半自动生产线的研究概况(午)金属卤化物灯启动性能测控系统的研究/邓奎刚,翟羽健,李广安,陈文吾(东南大学)》仪表技术与传感器。一2002,(3)。

  *14-16介绍了金灯启动性能自动测试机及其PLC控制系统,阐明该测试机的结构特点和PLC系统的软硬件设计,着重介绍了系统的测试电路、可编程控制器与上位机的通讯方式及通信原理、软件设计思想和程序结构。参7(金)利用光催化原理研究开发自洁净照明灯具/陈非力,王良焱,朱春媚,郑少健,冯满枝,黄琼,杨宝山(中国科学院广州能源研究所)丨丨中国照简要介绍路灯污秽结垢造成光通量降低的原因与过程,分析了利用光催化原理和技术,使这些照明器具表面不存在形成污垢的条件与环境的可行性,目标是研究开发出具有自洁净功能的照明灯具。实验结果表明:用溶胶-凝胶法制备的厚度为0.10~0.3A*n的Ti02膜,在可见光波段内光谱透过率大于90 %在紫外光波段的光谱透过率低于5%即Ti2膜不仅可以吸收光源发出的紫外线,产生具有强化学活性的自由基。OH,以消除光源表面污秽结垢,同时又不阻挡用于照明功能的可见光输出,综合结果就是使这类照明灯具输出的光通量长时间维持在较高的水平参7(午)具有软启舰能的高压纳!(T%子镇流器研究/张伟强,王卫,徐殿国(哈尔滨工业大学)哈尔滨工业大学学报。一2001,33(6)。

  高压钠灯配接传统电感镇流器启动时灯电流对阴极冲击过大,缩短了高压钠灯的实际使用寿命。而且路灯群点亮时只能采用分批分段的控制方式,造成管理上的困难。为此提出了一种高性能电子镇流器的设计方案。

  通过控制电子镇流器功率逆变级的工作频率来降低高压钠灯启动时的电流,从而实现软启动。试验结果表明,所设计的电子镇流器具有近似为1功率因数,并能有效地降低启动电流对灯的冲击,从而延长灯的使用寿命,克服了传统电感镇流器的弊病。1参2(木)6、光电子技术光无源器件技术发展综述(续)/王红(华中理工大学)丨丨光通信技术。

  继续介绍了光无源器件技术的发展,该文着重介绍了光开关、光衰减器和光隔离器的发展状况。表2参14(木)频率上转换中信号镆式识别研究/刘铁根。张以谟,刘鸣,李川,丁胜(天津大学现代光学仪器所)《光电子技术与信息。一使用上转换材料可有效地将红外射线转换为可见光。对于确定的上转换材料,当选用恰当的激发光源进行激发时,可得到唯一确定的转换光谱;使用上转换材料将红外射线转换为可见光这种技术,有很好的私密性,可安全、有效地用于防伪鉴真i只别技术中。文中在光学频率上转换理论上,建立了弱光光谱检测系统,使新型光谱发射器件、专用光电接收器件、光滤波器件和光电混合集成模块、专用弱光信号处理及芯片等元件实现优化组合和匹配。

电力电子技术在电力系统中的应用涉及到提高输电能力、改善电能质量、提高电网运行稳定性、可靠性、控制的灵活性及降低损耗等重大问题。但电力电子技术在推动电力系统发展的同时,又成为电力系统中最主要的谐波源,并且电力电子装置所产生的谐波污染己成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍。它迫使电力电子领域研究人员对谐波问题进行更为有效的研究,以治理谐波污染。

  2电力电子技术在电力系统中的应用现状及发展预测电力系统中电力半导体装置很多,大到直流输电用的整流、逆变装置,小到电视机电源,电池充电器,还包括变频、斩波(直流调压)和交流调压装置等,其应用遍布于电力系统各个电压等级。本文就电力电子技术在电力系统应用的主要方面及发展做一介绍。

  2.1高压直流输电技术(HVDC)备容量超过36GW.新一代HVDC技术中正在考虑使用GTO、IGBT等可关断器件,以及脉宽调制(PWM)等技术。在国内高压输电工程建设和国外设备、技术的引进、吸收的基础上,立足国内搞小容量的HVDC工程的设计和制造,将是可行和必要的。

  2.2静止无功补偿器(SVC)SVC是用以晶闸管为基本元件的固态开关替代了电气开关,实现快速、频繁地以控制电抗器和电容器的方式改变输电系统的导纳。SVC可以有不同的回路结构,按控制的对象及控制的方式不同分别称之为晶闸管投切电容器(TSC)、晶闸管投切电抗器(SR)或晶闸管控制电抗器(TCR)。

  我国输电系统五个500kV变电站用的SVC容量在105~170Mvar,均为进口设备,型式为TCR加TSC或机械投切电容器组。国内工业应用的TCR装置大约有20套,容量在10~55Mvar,其中一小半为国产设备。低压380V供电系统有各类TSC型国产无功补偿设备在运行,但至今仍没有一套国产的SVC在我国的输变电系统运行。

  23灵活交流输电系统(FACTS)近年来FACTS技术受到广泛地关注,电力科研部门纷纷进行FACTS应用的可行性研究,制造厂商则投入巨资进行开发研究。表中列出了己投运的部分FACTS控制器。

  表已投运的FACTS控制器(到1998年初)英文简称控制器潮流抑制系电压投运首项投运年名称控制统振荡支持工程数(实施地点)晶闸管串联影响影响电容补偿器大小静止同步影响补偿器小中等大(日本犬山)统一潮流影响控制器大除上述几种FACTS设备外还可以举出很多,但基本上都处于研究开发或初步应用阶段,例如:晶闸管控制的制动电阻(TCBR),晶闸管控制的移相器(TCPS),相间功率控制器(IPC),超导储能2.4用户电力技术(CP)CP技术和FACTS技术是快速发展的姊妹型新式电力电子技术。采用FACTS的核心是加强交流输电系统的可控性和大其电力传输能力;发展CP的目的是在配电系统中加强供电的可靠性和提高供电质量。CP和FACTS的共同基础技术是电力电子技术各自的控制器在结构和功能上也相同,其差别仅是额定电气值不同,二者的融合是一种趋势。具有代表性的用户电力技术产品有:动态电压恢复器(DVR),固态断路器(SSCB),故障电流限制器(FCL),统一电能质量调节器(PQC)等。

  2.5变频调速技术(SFC)随着电力电子技术的飞速发展,SFC技术己进入与直流调速相媲美和相竞争的阶段,并有取而代之的趋势。SFC技术在电力系统的应用主要有两个方面:①发电厂的风机、水泵使用变频调速控制,会具有非常大的节电效益。②抽水蓄能机组采用SFC技术可减小机组起动过程对电网的冲击,并且机组在低水头运行时,还可提高机组的效益。

  3应用电力电子技术的谐波抑制解决电力电子设备谐波污染的主要途径有两条:对电网实施谐波补偿及对电力电子设备自身进行改进。目前常用的滤波器有以下两种。

  3.1有源电力滤波器(APF)APF的基本工作原理是检测补偿对象的电流和电压,经谐波和无功电流检测电路计算得出补偿电流的指令信号,该信号经补偿电流发生电路放大,得出补偿电流,补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流相抵消,最终得到期望的电源电流。

  促使有源滤波器的研究取得突破性进展的因素有两个:一是大功率可关断器件的研制和应用,如大功率门极可关断晶闸管(GTO)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)和场控晶闸管(MCT)等器件的逐步应用,使逆变器产生大功率电流电压成为可能;二是瞬时无功功率理论为三相系统畸变电流的实时检测提供了理论依据。

  由于APF装置的成本较高,容量有限,目前APF的研究重点己转向由有源电力滤波器和无源电力滤波器构成的混合滤波系统(HPFS)。在HPFS中,谐波电流主要是由无源电力滤波器滤除,有源电力滤波器主要用来改善无源滤波器的滤波效果,并抑制串联谐振的发生。与单独使用的APF系统相比,所需APF的容量大大减小,因此,HPFS可提高整个系统的滤波性能。

  3.2有源功率因数校正器(PFC)功率因数校正的基本思想是让整流器的输入电流跟踪输入正弦电压。为实现这一目标,可用无源电路,也可用有源电路。无源方式最简单,但电流谐波仍较大,且要求电抗性负载。有源方式虽需要专用控制电路,但可控开关使输入电流成为正弦波,彻底消除了谐波,是目前大量采用的方式。在用于功率因数校正的功率变换电路中,使用最多的是升压斩波电路和Buck-Boost型电路。根据电感电流是否连续PFC分为不连续导通模式和连续导通模式。有源功率因数校正技术己在小功率开关电源、不间断电源(UPS)等方面获得了广泛的应用。但三相有源功率因数校正技术远不如单相有源功率因数校正技术成熟,目前工程技术界正在致力于这一问题的研究。