过刊目录针对六相永磁同步电机模型预测电流控制中存在固有的共模电压较大和计算量繁重的问题,提出了一种开绕组六相永磁同步电机模型预测电流控制方法。首先,将六相永磁同步电机绕组的中性点打开并接入两个六相电压源逆变器,形成双逆变器馈电的开绕组结构,目的是抵消逆变器之间共模电压。其次,双逆变器馈电会产生繁多的电压矢量,从中选出具有零共模电压性质的矢量。在此基础上,又考虑了x-y平面的谐波电流问题和母线电压利用率的问题,将矢量集精简为一个包含7个电压矢量的控制集,减少了计算负担。最后,通过与现存的传统六相永磁同步电机模型预测电流控制方法进行对比仿真,证明了所提出方法的有效性。
无线电能传输(WPT)负载电压、电流等状态信息需送到原边进行闭环控制和监控处理,副边到原边的通信至关重要。首先介绍了电容调制的WPT系统拓扑和工作原理,电容调制与否使得系统拓扑发生变化,未调制时原、副边拓扑为串/串(S/S)结构;调制时原、副边拓扑为串/串并(S/SP)结构。调制电容的投切形成两种状态来传递通信信息,且该状态变化可以反映到原边电流上。其次采用幅移键控(ASK)解调电路对原边电流处理即可还原通信信号,为提高解调精度和抗干扰能力,对ASK解调电路进行改进。最后通过仿真和实验验证了方案的有效性,实验结果表明,该系统在100 W的运行功率、2~5 kHz的通信频率下,可以精准完成副边到原边的通信。
针对目前车载充电机传统无源滤波器低频性能差的问题,在传统车载充电机无源滤波器的基础上加入有源反馈回路,提出了一种基于电流检测电流注入(CSCI)的车载充电机电磁干扰(EMI)混合滤波器设计方法,并给出了车载充电机混合滤波器结构及分析和反馈回路设计过程。实验结果表明,提出的新型EMI滤波器方案与已有车载充电机无源滤波器方案相比,传导测试和辐射测试结果都有大幅度的提升。
由于并联有源电力滤波器(SAPF)的宽控制带宽,LCL输出滤波器的谐振问题已经成为SAPF运行中的关键问题。为了解决LCL滤波器的谐振问题,提出了基于主动阻尼电路的新型阻尼方法,以在不影响SAPF控制的情况下实现阻尼效果。所提方法基于与滤波电容器串联的辅助变换器,在辅助变换器中,谐振电流被检测并反向注入作为变换器的参考信号,从而达到对谐振电流的阻尼效果。所提方法的稳定性通过频率响应分析,并与传统方法进行比较,证明了理论上的可行性。最后,实验结果验证了所提方法的有效性,与传统方法相比,所提方法具有更好的开关谐波抑制效果。
在“源随荷动”的电网调度模式下,市场存在不同交流供电制式的需求。为满足市场需求,设计了一种兼容多种交流供电制式的不间断电源系统。系统中通过切换装置进行制式选择,根据选定的制式进行不同的驱动控制,从而实现多种交流供电制式的兼容。为提高不间断电源系统的可靠性,还提出了一种制式兼容的容错机制。最后通过一台40 kV·A/36 kW样机进行实验,结果表明该系统能够兼容多种交流供电制式,验证了设计的正确性。
针对配电网因“双碳”目标下分布式电源与柔性负荷规模化接入导致的系统过/欠电压问题,提出了一种基于电动汽车(EVs)聚合主动支撑的有源配电网协同调压策略,并充分利用了柔性负荷聚合的调节作用,以支撑配电网安全高效运行。首先,提出了基于“出行链”概念的EVs聚合预测模型,以提高EVs聚合预测的精确性。其次,针对多个节点存在的电压问题,依据电压-功率灵敏度,提出了一种基于“EVs聚合-光伏多功能逆变器-无功治理设备”的协同调压策略,以促使节点电压的有效调节,减少无功治理设备的配置成本并保证系统安全供电。最后,通过不同方法的对比与多场景的测试,验证了所提EVs聚合预测方法与协同调压策略的有效性。
微电网在孤岛运行工况变化情况下,会造成数字孪生(DT)模型迁移时无法准确匹配源域模型,从而导致迁移效率偏低等问题。为此,研究提出微电网孤岛运行工况变化场景下的数字孪生模型自适应迁移方法。通过分析微电网在孤岛运行工况下的运行特点,建立数字孪生模型,利用微电网孤岛运行工况的时变性,匹配计算源域模型,并通过缩小不同微电网孤岛运行工况下的源域数据分布差异,实现数字孪生模型的自适应迁移。实验结果表明,电流负载、实际电流等部分特征数据迁移效果较好,且具有较高迁移效率,验证了所提迁移方法可以适应不同微电网孤岛运行工况,具有较好的实用性。
针对火电机组协调控制系统中主蒸汽压力响应速度较慢的问题,通过将制粉系统中的部分存粉吹出来改善协调控制系统的控制效果。在传统制粉系统模型基础上考虑一次风流量的影响,建立了基于一次风流量的制粉系统模型,经验证,此模型可以很好地反映一次风流量对于制粉系统的动态特性;在制粉系统改进模型的基础上,设计了一次风流量动态补偿系统,与机组原协调控制系统相结合,构成了基于一次风流量动态补偿的协调控制系统,实现了对于磨煤机内部存粉的利用。仿真结果表明,所设计的系统通过改变一次风流量有效地利用了磨煤机内的存粉,在保证快速响应负荷变化的前提下,对于主蒸汽压力有良好的控制效果,提高了主蒸汽压力的响应速度,改善了协调控制系统的控制品质。
针对需求响应不确定性给综合能源系统安全经济运行带来的挑战,提出一种考虑热管网传输与需求响应的多区域综合能源系统协同优化调度模型。首先,对热网的能量传输模型进行精细化建模;其次,对综合负荷采取需求响应策略,对可再生能源出力不确定性采取信息间隙决策理论的方法来进行处理;最后,以综合能源系统的调度成本与碳排放惩罚最低为优化目标,综合考虑各类约束条件,提出了综合能源系统日前运行调度方案。通过算例分析,证明了所提模型能够提高系统的经济性和对可再生能源的消纳能力。
模块化多电平矩阵式变换器(M3C)是一种可实现不同频率电能直接交-交变换的新型拓扑,适用于高压大容量场合。在分频输电系统中,为实现M3C工频故障可靠穿越,提出完整的故障穿越流程。首先对工频侧和分频侧电压不对称时M3C在双α-β坐标系下的桥臂功率状态方程进行推导,然后提出根据各子模块电压平均值在分频侧投入卸荷电阻的策略来消耗低频侧的过剩功率,并根据电网电压正序分量的跌落程度和负序分量输出对应的正序和负序无功电流。此外,当电网电压正序分量过低时,将对角均压从工频侧切换至分频侧,在故障穿越过程中保证各桥臂子模块电压之间的均衡。最后,在Matlab/Simulink仿真平台上,对3.3 kV/3.3 kV/3 MV·A M3C工程样机工频故障穿越方法的有效性进行了验证。
为提高电抗器机械故障智能诊断的准确性,基于电抗器振动信号与机械状态之间的关联特性和规律,提出了一种基于深度稀疏自编码器(SAE)的电抗器机械故障振动诊断方法。首先,采用小波包分解算法对电抗器原始振动信号进行分解,提取信号的时频能量矩阵;然后,构建基于SAE网络的电抗器机械故障诊断模型,通过无监督自学习和有监督微调完成时频能量矩阵深层特征挖掘和电抗器机械故障识别分类;最后,以某10 kV油浸式电抗器为试验对象,使用不同机械状态下的振动数据对故障识别模型进行训练优化。算例结果表明,相比于传统振动诊断方法,所提方法能够更好地对电抗器机械故障进行识别分类,准确率可达98%。
与带有隔离变压器的大型光伏系统相比,分布式光伏的功率与体积较小,且为了提高工作效率,在设计时多采用非隔离型逆变器,但也因此产生了会危害配网系统安全的光伏漏电流。以单相全桥结构的光伏系统为例,详细分析了光伏漏电流的产生机理,随后分析了光伏漏电流进入配电网后的波形特征,并在此基础上提出了一种基于Hausdorff距离的光伏漏电流监测方法,简单高效地解决了光伏漏电流监测与保护困难的问题。最后对提出的方法进行仿真分析,验证了所提方法的可行性。