计及杂散参数的柔性直流启动电阻冲击电压分布特性研究

针对柔性直流输电系统中启动电阻异常放电问题。首先,从启动电阻温升、绝缘水平、电流应力及冲击能量几方面进行校核分析;然后,对现场启动电阻进行拆解,定量分析启动电阻放电原因;最后,利用Ansys搭建电阻器杂散电容求解模型,根据分布电容求解结果,基于PSCAD搭建电阻塔的宽频等效模型,仿真分析启动电阻在冲击电压下的电位分布规律,验证启动电阻异常放电机理并提出优化改进措施。研究结果可为今后柔性直流输电系统启动电阻的选型设计提供参考。

MMC-HVDC系统功率器件的结温估算与寿命预测

柔性直流输电系统采用模块化多电平结构,半桥功率模块的寿命预测较为困难,提出了一种功率模块器件的结温实时监测方法及寿命耗损的评估方法。首先,研究了半桥功率模块的功率损耗计算方法,建立功率器件级的热阻模型,研究模块结温实时监测方法。然后,通过Lesit寿命模型和线性损伤累积理论对模块寿命耗损进行定量研究,结果表明,功率波动是造成IGBT损伤的重要主因。最后,开展了功率模块的加载实验工作,所述结温与寿命预测方法的仿真与实验结果基本一致。

MMC-HVDC系统功率器件的结温估算研究

柔性直流输电系统采用模块化多电平结构,包含数量庞大的半桥功率模块,此处提出了一种功率模块器件的损耗与结温估算方法。首先研究了半桥功率模块的功率损耗计算方法,并根据功率模块内含绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、二极管、散热器的布局,建立功率器件级的热阻模型。然后,由于IGBT为密封器件,无法直接测量器件内部温度,通过测量与之压接相连散热器的表面壳温来间接推导器件结温。最后,开展了功率模块的加载实验工作,所述结温估算方法的仿真与实验结果基本一致。

鲁西异步联网工程MMC环流抑制对换流器输出电压谐波的影响

本文依托鲁西异步联网工程柔性直流换流单元开展研究,从换流器的基本原理出发,分析了模块化多电平结构换流器的桥臂环流对换流器输出电压的影响,分析表明无论有无桥臂环流,换流器输出交流相电压中均包含以3次为主的3、5次及以上奇数次谐波分量,而采用了环流抑制后换流器输出交流相电压3次谐波会有所下降,但并不能完全消除;采用了基于PR控制器的环流抑制策略来抑制鲁西工程柔直换流单元的桥臂二次环流谐波;通过PSCAD/EMTDC模型搭建了鲁西工程柔直换流单元的仿真模型,通过仿真计算数据和鲁西工程现场录波数据进行对比验证,证明了推导和分析的合理性及所采用的环流抑制控制策略在工程中应用的有效性。

模块化多电平变流器内部动态的阻尼控制方法

建立模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)内部动态数学模型,模型以上下桥臂储能和环流电流为状态变量,分析直接调制和间接调制方式下桥臂电容电压储能的稳定性,考虑数学模型中存在的时变参数均为工频周期变量,采用线性周期时变(linear time periodic,LTP)系统分析方法,通过计算庞加莱(poincare)算子判断系统稳定性。进一步推导MMC内动态误差状态方程,基于此判断出系统阻尼完全由桥臂损耗和等效电阻提供,属于弱阻尼特性,对此,提出基于直流电流反馈的阻尼控制方法,经PSCAD仿真验证所设计控制方法正确,有效。

柔性直流接入电网后的高频谐振及其抑制策略

受控制链路延时的影响,基于MMC(模块化多电平换流器)的柔性直流输电系统接入电网后可能发生高频谐振现象。对此,在dq坐标下建立了包含控制系统在内的柔性直流系统高频阻抗模型和交流系统等效模型,分析了柔性直流系统高频谐振机理。在此基础上,提出基于准谐振控制的柔性直流输电系统高频谐振抑制策略,给出了准谐振控制器R的参数设计方法,最后通过电磁暂态仿真验证了所提控制策略的正确性、可行性。

基于MMC的柔性直流输电电容电压波动抑制方法

经过分析模块化多电平换流器上下桥臂电流成分以及子模块电容电压波动特性,计算桥臂子模块电容2倍频电流,提出了一种抑制柔性直流输电电容电压波动的方法。该方法通过向桥臂中注入2倍频电流来抑制电容电压波动。设计了2倍频谐波注入控制器,通过控制桥臂中2倍频环流的大小来达到最优化减小子模块电容电压波动。通过PSCAD仿真比较了环流抑制为零和注入二次谐波情况下的电容电压波动大小,并对电容电压波动进行了谐波分析,验证了所提出方法的正确有效性。

模块化多电平换流器不控充电特性研究

目前,对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的启动特性的研究主要集中在换流器的启动方法的研究与分析,未对换流器启动过程中换流器交/直流侧的电压及双端系统不控充电过程中的交互影响作用进行分析。从鲁西异步联网工程模块化多电平换流器的基本结构及交流侧不控充电的原理出发,详细分析了换流器单端启动过程中交/直流侧的电压及双端系统不控充电过程中的交互影响作用。分析表明,针对鲁西异步联网工程系统结构,单端不控充电过程会在直流极线上产生三次谐波;双端不控充电中,三次谐波的分布会根据两端交流系统的相角差不同而改变,同时直流电压也会根据两端交流系统的相角差不同而改变;各桥臂功率模块电压和及直流电压甚至会超过阀侧交流线电压的峰值。在PSCAD/EMTDC中搭建了鲁西异步联网柔性直流单元充电仿真模型,对鲁西异步联网工程的充电模型进行仿真研究,同时将研究结果与鲁西异步联网工程不控充电过程进行了对照分析,验证了文中推导及分析的正确性。

模块化多电平换流器功率模块电容对换流器调制度的影响

目前,国内外对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的运行特性的研究主要集中在换流器环流产生机理及其抑制、换流器输出电压及电流谐波特性等方面的分析,未对换流器功率模块电容对换流器调制度的影响进行过多研究。文中从换流器的基本原理出发,详细分析了功率模块电容对换流器调制度的影响,分析表明换流器桥臂中的n次谐波电流会在功率模块电容上产生n-1、n、n+1次电流谐波,进而在功率模块电容上产生n-1、n、n+1次电压波动,并通过开关函数的耦合作用使换流器的输出电压中包含n-2、n-1、n、n+1、n+2次电压谐波,换流器桥臂中的直流电流分量、基波电流分量及2次环流均会通过功率模块电容的影响在换流器的输出电压中产生基波电压分量。在PSCAD/EMTDC中搭建了云南异步联网鲁西柔性直流单元仿真模型,通过对该模型进行仿真研究,验证了文中推导及分析的正确性。

柔性直流输电功率模块电容的在线监测

对于柔性直流工程所用的薄膜电容来说,其容量的衰减程度是电容老化和健康状态的重要指标。在回顾典型的电容容量估算方法的前提上,针对模块化多电平拓扑的柔性直流换流阀分析了实际工程中的测量数据所遇到的两种主要误差:采样噪声和同步误差。在此基础上,考虑了最近电平调制的特点,计算了功率模块在每个切除状态下的电容电压平均值和每个投入状态下的桥臂电流积分,利用最小二乘法设计了在线电容容量估算的方案。与其他两种方案的仿真对比表明,所提方法对采样噪声和同步误差敏感度低,算法简单计算量小,适用于实际工程。

基于现状人群活动需求引导下的中心城区公共开放空间提升方法研究

中央城市工作会议指出:城市工作要把创造优良人居环境作为中心目标,努力把城市建设成为人与人、人与自然和谐共处的美丽家园,把城市空间与人的相互关系提升到新的高度。中共中央国务院《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》中明确提出:“确定空间发展策略,转变国土空间开发保护方式,提升国土空间开发保护质量和效率。”国土空间蓝图是“多要素紧约束条件”下的综合效益最优解,其基本原则是让每个空间单元承担最适宜的功能,目的是实现综合、整体效益最优。而生态优先、绿色发展、为人们提供高质量国土空间供给是空间要素发展的重要原则。在当前存量开发时代,通过旧城更新、环境提升等方式优化城市公共空间,是快速提升国土空间使用价值和效率的重要举措,也是促进高质量、高品质、可持续发展的重要举措。

结合贝叶斯推理和局部多项式拟合的增强区域增长算法在超声弹性成像中的应用

超声应变弹性成像是一种非侵入性评估组织硬度的成像方式,临床上常用于乳腺、前列腺以及腹部器官的检查。位移跟踪是其中的重要环节,块匹配方法是位移跟踪的常用方法,但是在成像过程中因为探头超出平面的运动或者无关的生理运动导致信号去相关,常产生跳峰误差,导致这类方法产生的位移和应变图像质量较差。本研究提出一种将贝叶斯推理和局部位移拟合纳入区域增长运动估计框架中的运动跟踪算法(BRGMT-LPF)以解决上述问题。首先用最大后验概率值代替传统的互相关值,然后利用来自相邻匹配块的信息来正则化当前估计的位移,最后通过多项式拟合相邻位移值更新异常位移值获取最终位移。为验证本研究方法的有效性,评估本研究方法、区域生长运动跟踪算法(RGMT)、带局部多项式拟合的区域生长算法(RGMT-LPF)和仅带贝叶斯推理的区域生长算法(BRGMT)在计算机数字体模数据、在体数据上的追踪性能。结果表明,在通过有限元软件和FIELD II模拟的10对超声数据上,BRGMT-LPF获得了最低的平均绝对误差(MAE)0.1699(降低0.25%)和最高的对比度噪声比(CNR)1.1625(提高4%);从经病理证实的乳腺肿瘤病人体内采集的16对在体数据上,BRGMT-LPF获得了最高的CNR,为1.50(最少提高0.37%)和最高的运动补偿互相关(MCCC)0.84(最少提高9.4%)。本研究的初步结果表明,所提出的方法可用于提高超声弹性成像的图像质量以及基于位移的模量重建。

高低阀串联型特高压柔性直流不控整流异步充电时分压特性及其对系统的影响

乌东德特高压多端混合直流输电工程是目前世界电压等级最高、容量最大的柔性直流输电工程,具备无闭锁直流故障穿越能力,然而该工程为全桥+半桥混连结构,不控整流异步充电时交流断路器未合闸的阀组全桥模块被动充电,阀组直流端口呈现感应电压,某些接线方式甚至出现感应电压过高而引起系统跳闸停运。针对异步充电问题,从几种主要接线方式分析了阀组异步充电的分压特性和感应充电对系统的影响,提出了通过直流短接充电隔离阀组的方法解决阀组分压的问题,并根据异步充电特性提出了缩短异步充电时间间隔的方法解决阀组分压的问题。

做市制度在我国交易所债券市场的运行情况及效果分析

交易所债券做市商制度作为债券市场上一项重要的交易机制创新,自推出以来受到市场广泛关注。本文对债券做市制度运行现状进行分析,发现做市商通过持续提供优质报价,对基准做市标的流动性的提升起到了显著作用。同时,经分析当前债券做市制度的不足之处,本文提出相应的改进建议。

MMC-HVDC系统换流阀在线监测系统研究

柔性直流输电系统的功率模块众多,功率模块的故障率较高且容易引起设备的损坏,换流阀的在线监测系统是保证系统安全运行的关键设备。分析了MMC拓扑结构与器件的热阻模型,给出了损耗、结温的预测方法,通过Lesit寿命模型和线性损伤累积理论对模块寿命耗损进行研究。通过对换流阀子模块的电容电压、开关频率、温度及寿命等运行参数的在线监测实时分析并预测换流阀的运行状态。最后,设计了在线监测系统的样机并进行了实验测试,给出了仿真与实验结果。

军民融合应急物流体系建设路径研究

在军民融合背景下,为建设军民融合应急物流体系,提高应急物流效率,实现应急物流可视化管理,解决军民融合应急物流现有问题,对军民融合应急物流体系建设路径进行了研究。首先,对军民融合应急物流组织结构建设提出建议。然后设计了配合该组织结构的军民融合应急物流信息系统结构。最后,通过物联网技术和5G通信技术加速军民融合应急物流信息系统在区域智慧军民融合应急物流园区的落地,以此整合政府、军队、民间应急物流力量,完成资源配置优化,发挥军民融合显著优势,实现军民融合应急物流体系建设。

柔直换流阀宽频等效模型建模研究

柔性直流换流阀是特高压柔性直流输电的核心设备。通过有理逼近建立关键部件的宽频等效模型,建立完整的柔性直流换流阀宽频等效电路。采用有限元分析提取换流阀杂散电容网络及参数,为深入研究柔性直流换流阀过电压以及电磁干扰提供前提条件。将仿真结果与型式试验数据进行对比,结果表明:杂散电感对暂态尖峰电压影响较大,对换流阀在冲击电压下的工作性能并无明显影响;所提方法为换流阀暂态分析提供了一种有效方法。

±800kV柔性换流阀子模块旁路保护方案

为确保±800 kV柔性直流换流阀及时启动与持续稳定运行,要求其子模块在出现旁路开关拒动和“黑模块”等严重故障时,应能够可靠长期旁路或呈现可靠长期短路状态。分析了混合型模块化多电平换流器(FHMMC)子模块各级电压保护定值,提出了多重过压检测、多级旁路触发的子模块旁路保护方案,研制出配合IGBT等器件转折电压控制在200 V带宽范围内精准击穿的旁路晶闸管,对IEGT及外置二极管通过过压自击穿旁路以实现长期通流。通过子模块过压晶闸管旁路等试验验证了不同电流下旁路晶闸管击穿电压在设计范围内并投入工程应用。

FHMMC特高压直流输电系统中串联换流阀组启动充电策略

800k V昆柳龙直流工程在两个受端换流站采用对称双极高低端阀组串联的全半桥子模块混合型模块化多电平换流器。在不同的充电工况下,因全桥子模块(fullbridgesub-module,FBSM)和半桥子模块(halfbridge sub-module,HBSM)器件及其模块化串联的桥臂支路充电特性不同,造成两种子模块电容电压难以平衡,导致阀组及系统无法启动解锁。提出了特高压柔直系统中全半桥子模块混合式模块化多电平换流器(full and half bridge hybrid modular multilevel converter,FHMMC)串联阀组在直流侧不短接和短接两种方式下的启动充电策略,针对不同工况下相应导通FBSM T_(3)、T_(4)管和HBSM T_(2)管,强制转换充电路径和充电对象,实现两种子模块电容均衡充电。针对直流侧不短接时后充电阀组FBSM感应带负压问题,研究并提出了极充电顺控策略,通过缩短阀组充电时间间隔来减少后充电阀组负压幅值。上述启动充电策略经过现场试验验证并用于工程实际。

基于室内可见光通信的EMD-ICA联合降噪方案

背景噪声是消除可见光通信的重要组成部分。为此,本文提出一种基于经验模态分集(EMD)和独立分量分析(ICA)的联合去噪算法,能较好地实现有效信号与背景噪声的分离。该算法结合EMD自适应将信号分解为不同尺度振动模式的优点和ICA提取独立源信号的优点,对含噪信号进行EMD分解,获得固有模态分量(IMF),并采用模态相关准则对信号层与噪声层进行判定,将分界上的IMF分量构建虚拟噪声通道,基于ICA算法对原始信号进行信噪分离,从而得到降噪后的信号。