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| 1 | 电阻型高温超导限流器暂态电阻特性分析显示文摘高温超导故障限流器(SFCL)因集自触发、限流、损耗较小等优点已成为解决目前电网短路故障问题的有效设备,为电力系统中电能的传输质量和稳定性提供了有效保障。该文通过对YBCO超导材料电、热性能的分析,建立电阻型超导限流单元瞬态电阻与其通过的电流和所在环境温度变化规律的数学模型。应用电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行线路建模和短路故障运行状态模拟,并联合采用Matlab构建等效数学模型。通过数值暂态联合仿真分析,获得单相短路故障情况下与三相短路故障情况下超导故障限流器的限流比率及超导限流单元的电阻和温度变化特征。并对超导带材进行冲击电流试验,验证其电阻变化规律。计算和分析结果表明,在不同强度的短路电流冲击下,高温超导故障限流器产生的瞬态电阻受短路电流幅值和变化率影响较大。阻值变化的速率随短路电流变化速率的增大而增大,因此对于不同程度短路电流需采取不同的限流保护策略。该研究对超导限流器距离保护的研究提供了时间维度的参考,对掌握各种复杂拓扑类型高温超导限流器限流特性具有参考意义。 | 龚珺 诸嘉慧 方进 陈盼盼 丘明 | 2018 | 电工技术学报2018，33，9： | 45 |
| 2 | 大型水轮发电机转子偏心磁场的计算显示文摘为了研究转子偏心对大型水轮发电机磁场分布、电磁参数计算的影响,以ANSYS的APDL参数化编程为平台,提出了一种应用ANSYS软件实现大型水轮发电机转子偏心磁场有限元计算的方法。采用该方法可以在磁场有限元计算中方便、准确地自动实现偏心转子的旋转、施加载荷、计算线圈磁链等功能。从计算得到的支路电感参数分析可知,转子偏心导致发电机各支路的电磁参数不平衡,其变化规律与偏心的性质与方向有关。提出的方法还为ANSYS软件在电机电磁场分析中的应用提供了经验参考。 | 诸嘉慧 邱阿瑞 | 2007 | 大电机技术2007，，3： | 21 |
| 3 | 一种新型YBCO高温超导带材临界电流特性测试方法显示文摘针对YBCO高温超导带材临界电流特性,文中基于四引线法,构造了一个集成有背景磁场发生装置的减压降温的低温测量装置。该装置包括一个提供背景磁场的双'E'形铁心线圈磁体;一个可以旋转0—360°的超导带材样本架以及一套可实现减压降温功能的低温测试系统。通过对低温杜瓦内温度、YBCO带材所处背景磁场大小、背景磁场与YBCO带材表面夹角的控制,实现了YBCO超导带材在不同温区、不同磁场及磁场方向下的临界电流特性的测量。这种新颖的测量方法和装置,综合考虑了环境温度、背景磁场和磁场方向变化的具体影响,能够获得较全面的YBCO高温超导带材临界电流性能参数。 | 诸嘉慧 丘明 田军涛 | 2009 | 低温与超导2009，37，5： | 17 |
| 4 | 欧洲电网互联现状分析及其对构建能源互联网的启示显示文摘欧洲电网是世界上最大区域互联电网,也是世界上少见的实现了多国互联运行的电网。欧洲电网的电源装机总量全球最大,其对可再生能源的接纳和利用,也是各国推进能源转型、促进高比例的可再生能源消纳的学习典范。在分析欧洲电网各国当前电源结构、负荷特性和电网互联现状的基础上,总结了几个主要欧洲国家目前电网的发展情况以及它们与周边邻国互联现状的主要特征。此外,在对具体的电网数据分析的基础上,分析了构建能源互联网在物理平台、信息平台和融资机制3个方面可能的建设需求,总结了欧洲电网的发展对于构建能源互联网的3点启示。该文的分析和结论,对能源互联网的深入研究具有一定的参考价值。 | 郑漳华 殷光治 宋卫东 诸嘉慧 | 2015 | 电力建设2015，36，10： | 16 |
| 5 | 谐振式WPT耦合线圈形状设计与参数优化显示文摘耦合线圈是无线电能传输系统的核心部分,它直接影响着电能传输的性能,线圈的最佳形状与参数亟需深入研究。本文针对无线电能传输系统构建了高频电路模型,推导出耦合电能传输系统的功率与效率表达式,随后借助 COMSOL Multiphysics 对平面圆形、平面方形与螺旋筒形三种常见形状进行了仿真分析,得出不同距离下功率与效率的曲线图。确定了耦合线圈的最佳形状,并在最佳形状下进行不同线圈参数仿真,得出最佳谐振线圈参数变化规律,即线圈直径和线径越大,而且匝间距越小,线圈的品质因数越高。本文为无线电能传输系统的优化与设计提供了依据与参考。 | 诸嘉慧 高强 刘齐 范维 潘加玉 | 2019 | 电工电能新技术2019，38，7： | 14 |
| 6 | 故障电流冲击下高温超导电缆磁–热耦合特性数值计算与分析显示文摘冷绝缘高温超导(cold dielectric high temperature superconducting,CD HTS)电缆在电力系统输电运行中,不可避免地会受到故障电流的冲击。在故障持续时间内,超导电缆产生大量热量,导致温度升高,从而使超导电缆由超导态向正常态转变,对超导电缆载流性能产生影响。通过建立故障电流下超导电缆等效电路模型与热传导模型,提出了超导电缆在故障电流冲击时的各层电流瞬态分布解析算法,通过耦合电磁计算与传热分析模型,提出了超导电缆故障电流冲击下的温度分布数值计算法。最后,对110 k V/3 k A冷绝缘高温超导电缆在25 k A、持续3 s故障电流冲击时的电流分布和温度分布情况进行了计算分析。结果表明:在故障时间内,伴随导体层温度逐渐上升,各个导体层电流呈下降趋势,各层的温度在92 K前后上升速率不再相同,铜骨架承受近96%的故障电流,分流作用明显。分析结果为设计故障电流冲击下超导电缆的故障保护策略提供了参考依据,对保障超导电缆的稳定运行具有指导意义。 | 诸嘉慧 栗会峰 丘明 李振明 刘伟 来小康 方进 袁炜嘉 | 2015 | 中国电机工程学报2015，35，12： | 14 |
| 7 | 外界磁场对两种YBCO超导带材临界电流及n值影响分析显示文摘为掌握钇钡铜氧(YBCO)高温超导带材在不同种类和大小的外界磁场环境下的基本特性,针对AMSC和Superpower制备的两种不同的YBCO超导带材(超导带材Ⅰ和Ⅱ)在不同磁场强度及角度下的Ic及n值进行实验测量和计算,分析了外界磁场变化对Ic及n值的影响。采用在液氮环境下改变超导带材的外界磁感应强度及角度(0~0.9T,0~90°),在交直流背景磁场下,应用直流超导电源给超导带材加载流并测量带材两端的电压,获得两种YBCO高温超导带材的Ic(1μV/cm)及n值(0.1~1.5μV/cm)。由实验结果可知,虽然两种超导带材的Ic及n值都随外界磁场强度的增大而减小,但是无论是在直流背景磁场还是在交流背景磁场下,带材表面与磁场的夹角对超导带材Ⅰ特性的影响要小于超导带材Ⅱ,超导带材Ⅰ的稳定性要好于超导带材Ⅱ。 | 陈鑫 诸嘉慧 周卓楠 丘明 | 2012 | 电工技术学报2012，27，10： | 13 |
| 8 | 转子偏心及定子斜槽凸极同步发电机支路的感应电动势显示文摘为了快速准确计算转子偏心及定子斜槽的凸极同步发电机的空载支路电压,采用非线性二维有限元法对转子偏心及定子斜槽发电机的磁场进行计算。提出了采用运动气隙线处理定转子相对运动、利用多层分片模型中导体电动势叠加计及定子斜槽的方法,计算了转子静态偏心下的同步发电机的空载支路感应电动势,并分析了转子偏心对支路感应电动势的影响。该方法计算准确,计算量小,与3 kW凸极同步发电机的实验结果的比较说明了计算方法的正确性。 | 诸嘉慧 邱阿瑞 陶果 | 2008 | 清华大学学报(自然科学版)2008，48，4： | 11 |
| 9 | 大型水轮发电机转子偏心对单元件横差保护影响的分析显示文摘为了研究转子偏心对大型水轮发电机单元件横差保护的影响,采用多回路分析与有限元分析相结合的方法,建立了转子偏心下水轮发电机的数学模型,对发电机内部磁场进行有限元计算,得到了发电机在转子偏心下的电磁参数,然后通过多回路分析计算,获得了不同转子偏心率下单元件横差电流。计算结果表明,转子偏心故障达到一定程度时,单元件横差不平衡电流会超过保护动作定值,引起单元件横差保护的动作。 | 诸嘉慧 袁新枚 邱阿瑞 王维俭 刘志强 郭玉恒 | 2005 | 电力系统自动化2005，29，11： | 10 |
| 10 | 110kV/3kA高温超导电缆输电网络接入运行特性仿真计算与分析显示文摘随着城市电力需求的不断增长以及提高电网运行安全和对环境保护的要求,传统输电网络已不能完全满足城市供电的需求,高温超导(HTS)电缆的发展为解决这些矛盾提供了可能,可以应用在那些受制于地形和安全因素而不能建造架空线路的地区,以满足负荷需要。基于高温超导材料的临界特性,利用Matlab搭建了高温超导电缆失超后的暂态模型,基于PSCAD/EMTDC建立了一个110k V/3k A的冷绝缘高温超导电缆的仿真模型,并将超导电缆模型接入一个110k V的三端环网式电力网络,模拟了外部短路故障对超导电缆线路的影响,并对高温超导电缆和普通线路的功率分布进行了比较。结果表明,高温超导电缆具有更大的短路容量,更有利于电网电压稳定和调节。 | 陈晓宇 诸嘉慧 方进 丘明 栗会峰 | 2016 | 电工技术学报2016，31，16： | 9 |
| 11 | 基于混合高温超导储能系统的电网动态功率补偿策略与试验显示文摘为实现高温超导储能系统(SMES)对电网功率波动的动态补偿,采用第1代铋系和第2代钇钡铜氧高温超导材料,设计并构建了过冷液氮温区运行、千焦级容量的混合高温超导储能系统。应用数字信号处理器和微控制器的双处理器形式,设计了LCL滤波的电压型SMES变流器的功率控制系统电路,基于空间矢量脉冲调制法(SVPWM),提出了SMES变流器对系统功率补偿的控制方法,并进行控制软件编程,实现对并网侧功率的动态监测和补偿策略的实时计算。最后应用SMES在一条200km输电线路上进行并网动模试验,针对电网负荷变化产生的功率波动状态,实现了毫秒级内对电力系统的快速功率输出和波动抑制,验证了超导储能系统对电网瞬时功率补偿策略和功率补偿变流装置的有效性。 | 诸嘉慧 宝旭峥 丘明 董明会 詹智华 黄宇淇 | 2012 | 电工技术学报2012，27，8： | 9 |
| 12 | 高温超导磁储能用斩波器仿真及试验显示文摘针对高温超导磁体充、放电对超导储能系统斩波单元稳定运行的要求,对超导磁储能电压型功率调节系统进行了研究,采用状态空间平均法建立斩波器充电及放电模式的数学模型,分析斩波器充电、续流及放电的工作原理,并设计斩波器的电流闭环反馈控制方法。基于第2代高温超导线圈,考虑到线圈电感量及其限流保护,应用Matlab软件进行了斩波器充电和放电工作模式仿真,并且搭建了一个超导储能的斩波器试验系统,应用DSP2812处理器实现对超导磁体充、放电控制。磁体电压、磁体电流及直流母线电流仿真与实验波形吻合较好,所应用的斩波器数学模型及其控制方法能实现对超导磁体快速稳定地充、放电和续流。 | 杨斌 诸嘉慧 郭云峥 方进 | 2010 | 电力自动化设备2010，30，12： | 9 |
| 13 | 电网故障电流冲击下高温超导变压器表征模型及其限流特性分析显示文摘城市负荷中心电网中逐渐增大的短路电流已经超过断路器的开断容量,成为威胁电网安全运行的主要问题。而具有故障限流特性的高温超导变压器不仅能提高城市变电站容量,还能限制短路电流,成为研究热点之一。针对一台25MV·A/110kV高温超导变压器,基于磁热耦合分析方法,对高温超导变压器中超导线圈的失超限流过程搭建理论分析模型,然后应用PSCAD/EMTDC与Matlab联合仿真法,建立含高温超导变压器的单机无穷大系统仿真模型,计算并比较在不同短路故障下的高温超导变压器限流运行暂态过程、限流波形变化规律及限流比,获得超导变压器在不同故障下的温升变化规律。发现超导变压器的限流率随故障电流幅值增加而逐渐增大,最大可达55.63%,温升值取决于限流比率。最后,绕制一个超导变压器模型线圈,测试该线圈的临界电流特性和大电流冲击下的失超阻抗变化规律,验证超导线圈的限流效果。研究结论可以为具有限流特性的超导变压器的设计与保护提供参考。 | 诸嘉慧 张宏杰 杨艳芳 陈盼盼 丘明 付珊珊 郑晓东 方进 | 2019 | 中国电机工程学报2019，39，14： | 8 |
| 14 | 110kV冷绝缘高温超导电缆本体绝缘设计显示文摘对国内第一根基于YBCO涂层导体的110kV冷绝缘高温超导(CD HTS)电缆本体绝缘进行了设计。根据冷绝缘HTS电缆的结构特点,通过分析不同绝缘材料的介电特性,应用电场有限元数值分析模型和理论模型,计算了超导电缆本体电场分布,研究了超导电缆主绝缘厚度与局部放电起始场强的定量化关系,最后给出了110kV冷绝缘HTS电缆主绝缘材料与厚度的设计方案。 | 夏占军 郭立杰 诸嘉慧 | 2011 | 低温与超导2011，39，12： | 7 |
| 15 | 高温超导电缆交直流伏安特性测试与分析显示文摘为了研究高温超导电缆在直流和交流载流情况下伏安特性的变化规律,提出基于第二代YBCO高温超导体的冷绝缘超导电缆交直流伏安特性测试方法,搭建了伏安特性测试实验系统,通过对一根0.2m长,110k V/1.5k A高温超导电缆样缆的交直流伏安特性进行测试,获得了超导电缆在直流、30Hz、100Hz和工频载流下伏安特性变化规律。结果表明,超导电缆的直流伏安特性曲线呈现E-J指数关系,且失超变化清楚,而交流下当超导电缆通流值低于直流临界值时,交流伏安特性曲线变化平缓,之后随通流能力增加后该曲线呈逐渐上升趋势,超导电缆没有出现明确的失超变化点。研究结果对于开展超导电缆运行稳定性研究提供了较大的参考价值。 | 诸嘉慧 栗会峰 陈晓宇 丘明 方进 | 2016 | 电工技术学报2016，31，24： | 7 |
| 16 | 基于能量流理论的谐振式无线电能传输原理分析与验证显示文摘对于磁耦合谐振式无线电能传输过程,一般采用电路或耦合模理论来分析。然而这两种方法都存在缺陷,无法深入地描述系统及元器件的时域能量状态,基于此,该文结合电路与耦合模理论提出一种新型能量流模型,进一步完善无线电能传输理论。首先从Series-Series(SS)型补偿结构出发建立无线电能传输能量流模型,然后应用Matlab和Advanced Design System(ADS)软件对该理论进行仿真,将其与电路模型和耦合模模型进行对比,最后搭建实验平台对能量流模型进行了验证,实验结果与仿真结果获得了较好的一致性,证明了能量流模型的正确性。同时表明,相较于电路模型与耦合模模型,能量流模型能够更深层地描述谐振式无线电能传输系统的工作机理,有助于为无线电能传输系统的优化设计提供更加完善的理论基础。 | 诸嘉慧 刘之方 高强 刘齐 潘加玉 | 2019 | 电工技术学报2019，34，20： | 7 |
| 17 | 转子偏心对凸极同步发电机主保护不平衡电流的影响显示文摘为了分析转子偏心对大型凸极同步发电机主保护不平衡电流的影响,提出了以'电磁场—多回路结合法'进行研究的思路,该分析方法将大型凸极同步发电机转子偏心问题分解成体现发电机外部特性的电压方程求解与体现内部特性的电磁参数计算的2个问题。建立了转子偏心凸极同步发电机的多回路数学模型,并采用电磁场有限元法计算了转子偏心下的电磁参数。在一台12极、3kW转子偏心的凸极同步发电机实验样机上进行了空载和带三相电阻负载实验,将实验结果与仿真结果进行对比,结果验证了数学模型和数值解法的正确性。 | 诸嘉慧 邱阿瑞 | 2009 | 电力系统自动化2009，33，7： | 7 |
| 18 | 转子偏心对不同绕组形式大型凸极同步发电机支路感应电动势的影响显示文摘为了研究转子偏心对不同绕组形式的大型凸极同步发电机的空载支路感应电动势的影响,本文采用'分片模型'和非线性二维时步有限元法对转子偏心及定子斜槽发电机在叠绕组和波绕组时的支路感应电动势进行了计算。与一台3kW、12极的凸极同步发电机空载支路感应电动势实验结果的比较说明了计算方法的准确性,同时相比于波绕组发电机,转子偏心对叠绕组发电机支路平衡性影响更大。 | 诸嘉慧 邱阿瑞 | 2009 | 电工技术学报2009，24，10： | 7 |
| 19 | 适用于电阻型超导限流器的超导带材选取与实验研究显示文摘电阻型超导限流器主要利用超导带材在失超后的电阻抑制故障电流值,目前一般采用不锈钢加强的ReBCO超导材料。由于涂层导体的银、铜稳定层对其电阻率的影响较大,尤其在低温段的影响尤为显著,成为影响超导带材在电流冲击后响应过程的主要因素。实验表明,超导带材可承载的冲击电流幅值随持续时间延长而迅速降低,不锈钢加强层厚度的增大有利于超导带材耐冲击电流水平的增加。因此,交流超导限流器应适当选用加强层较厚的超导带材,而直流超导限流器应选择具有铜稳定层及适当减小不锈钢加强层厚度的超导带材。 | 诸嘉慧 陈盼盼 戴银明 王晖 马韬 | 2019 | 低温与超导2019，47，12： | 7 |
| 20 | YBCO高温超导磁体线圈的设计与优化显示文摘基于YBCO涂层导体的临界电流特性,采用有限元数值计算法设计了一个螺管型结构的混合带材高温超导磁体线圈。根据磁场分布、并考虑到带材的临界电流随磁场大小和方向的变化关系,给出了影响磁体工作电流特性的磁场分量在线圈中的位置分布。为了进一步提高磁体的工作电流和储能量大小,在考虑到磁场分量最不利点位置分布的情况下,对涂层导体磁体的结构和形状进行了优化,其结果对涂层导体超导电力装置的设计和构造具有一定的指导意义。 | 诸嘉慧 丘明 田军涛 魏斌 来小康 | 2008 | 稀有金属材料与工程2008，37，A04： | 6 |
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