基于R-L分数阶定义的CCM Flyback变换器建模与分析

针对电容电感都为分数阶这一事实,利用分数阶微积分R-L定义和状态空间平均法,对工作在电感电流连续模式(CCM)下的分数阶Flyback变换器进行建模与分析。推导CCM分数阶Flyback变换器的静态工作点和小信号传递函数以及变换器工作在CCM模式下的条件。其次,讨论Caputo模型与R-L导数模型的区别,得出在R-L分数阶定义下直流静态工作点不仅与占空比相关,而且还与电感和电容的阶数以及负载有关。最后,在PSIM中搭建R-L分数阶CCM Flyback变换器电路模型,得到不同分数阶电感电容阶数下分数阶Flyback变换器输出电压和电感电流的仿真波形,通过仿真结果与理论计算结果对比,验证所建模型的正确性,得出分数阶电感电容的阶数会影响闭环控制器的设计和分数阶模型能更加精确地描述Flyback变换器的工作特性。

基于分数阶的反激变换器精细建模

针对传统建模方法无法更加精确地描述反激变换器真实特性的问题,利用分数阶微积分和状态空间平均法,对工作在电感电流断续模式下的分数阶反激变换器进行建模与分析。建立了电感电流断续模式下分数阶反激变换器的平均状态模型,得到其直流平衡点和小信号传递函数,对比其与整数阶数学模型的差异;在Simulink中搭建分数阶反激变换器的状态空间模型和电路仿真模型,以及构造分数阶反激变换器的实物实验电路;通过状态空间模型、电路模型仿真和实验结果三者对比验证所推导的分数阶模型的正确性。结果表明,分数阶数学模型能反映电感电容阶数的变化,进行理论分析能更符合该变换器的实际工作情况。将分数阶微积分理论与状态空间平均法结合,可建立更为精确的反激变换器数学模型,为其他变换器的建模提供了参考。

基于博弈论的交、直流混合配电网容量优化配置研究

文章以交、直流混合配电网系统为研究对象,提出了基于博弈论和互补集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)的风、光和混合储能容量配置方法。以经济性、并网功率波动性两个因素作为指标,将风、光输出功率和负荷之间的波动作为考虑因素来确定混合储能总功率,采用CEEMD分析混合储能总功率,得出不同滤波阶次下的混合储能功率指令。通过综合分析风机、光伏、混合储能的集合全寿命周期、投资成本、售购电收入等因素,以各容量为策略,建立博弈决策模型,采用基于惯性权重的萤火虫算法,找到不同滤波阶次下同时满足多个目标的Nash均衡最优解。最后,对河北南网某工程示范项目变电站实测数据进行分析,证明文章所提容量配置方法的可行性。