基于时空图卷积神经网络的强迫振荡定位与传播预测

振荡源定位与传播预测是抑制强迫振荡和保证电力系统稳定的关键。现有方法未能充分利用电网的空间拓扑信息和振荡的时序特征,限制了定位和预测的精度。因此,该文提出一种基于时空图卷积神经网络的强迫振荡定位与传播预测方法。首先,根据节点特征和拓扑信息构建图数据,考虑到强迫振荡传播的快速性,通过切比雪夫多项式扩大节点空间感受野,提取振荡空间特征。同时,利用门控循环单元网络提取多个节点振荡数据的时序关联,通过时空图卷积单元融合空间和时序特征。然后,将定位与传播预测分别建模为分类和回归问题,训练时空图卷积神经网络模型。算例分析表明,所提方法具有更高的准确率,且在噪声和部分节点数据缺失的情况下依然具有较好的性能。

基于Copula传递熵的设备级和网络级宽频振荡传播路径分析及振荡源定位方法

电力电子化电力系统的宽频振荡问题严重危害电网的安全稳定运行,及时确定宽频振荡的传播路径和振荡源位置,对振荡的抑制至关重要。该文从因果关系的角度提出一种基于Copula传递熵的设备级和网络级宽频振荡传播路径分析及振荡源定位方法,通过分析多变量之间的因果传递方向和因果强度系数,利用有向加权图构建宽频振荡因果网络,在此基础上确定振荡源位置,并通过保留因果强度系数最大的支路,确定振荡的主要传播路径。采用所提方法一方面能够从设备级分析控制器内部各状态变量的因果关联性;另一方面能够从网络级分析电网中各节点振荡数据的因果传递性,从而确定宽频振荡在控制器内部和电网中的传播路径及振荡源位置。最后,在强迫振荡、风机与弱电网交互、发电机轴系振荡中的仿真算例表明,所提方法适用于多种机理的宽频振荡,能够同时实现设备级和网络级宽频振荡传播路径分析和振荡源定位。

不对称调制下双级矩阵变换器的谐波分析

将双级矩阵变换器应用于360～800Hz航空变速恒频发电系统中，较高的输入频率是对变换器控制性能的重大挑战。仿真和实验表明，采用传统的不对称双空间矢量调制方法虽然具有控制简单、开关损耗低等优点，但在高频输入时，输出电压和输入电流将出现低频谐波和畸变。通过简化的Buck电路模型，引入脉冲重心的概念，推导了脉冲重心偏移对实际输出电压的影响规律。基于此，分析了双级矩阵变换器的谐波分布规律，发现不对称调制在输出电压中引起频率为3nωin±（3m±1）ω0的低频谐波，而在输入电流中引起3n±1次谐波。仿真和实验验证了结论的正确性，为进一步提高双级矩阵变换器性能提供了理论依据。

矩阵变换器应用于电机系统的研究与进展

矩阵变换器(Matrix converter,MC)是一种直接变换型的交流-交流电力变换装置,具有无电解电容、结构紧凑、功率密度高和恶劣环境条件下适应性强等优点,适用于电机驱动、移动电源和风力发电等场合,因此得到了国内外众多学者的关注。本文主要对MC在电机系统中应用的研究现状进行综述。首先对MC在异步电机、同步电机以及在航空作动器等电机驱动系统中的研究现状进行了评述,然后介绍了MC应用于基于燃气轮机的分布式发电系统和大功率风力发电中的发展现状,最后对MC在工业界的发展情况进行介绍。本文的内容对矩阵变换器的进一步研究及其推广应用具有参考价值。

基于双级矩阵变换器的变速恒频电源系统的稳定性分析及其改善措施

基于双级矩阵变换器(TSMC)的变速恒频电源系统具有效率高、功率密度高、可靠性高和使用寿命长等诸多优点,在航空电源系统中具有广阔的应用前景。但受输入滤波器欠阻尼振荡的影响,基于TSMC的电源系统存在稳定性差的问题。本文讨论了输出侧LC滤波器和输出电压闭环对系统稳定性的影响,在输出电压双闭环的基础上,提出一种基于输入侧电容电压微分前馈的新型有源阻尼算法,改善了系统的稳定性。在定频和变频输入的条件下,实验结果均验证了该算法的有效性和可行性。

双级矩阵变换器输入功率因数可调的载波调制策略

载波调制方法的出现简化了双级矩阵变换器的控制,使用传统载波调制方法时在高调制区时会产生窄脉冲,且设定输入功率因数角较大时会有安全隐患。先对传统载波调制方法的窄脉冲现象进行研究,通过对调制函数的修正一定程度上避免了窄脉冲的产生,并在此基础上解决输入功率因数角较大时直流母线可能出现负压的问题,从而输入功率因数角不再受传统调制方法下有关调节范围的限制。实验结果证明了所提方案的正确性及可行性。

适用于双级矩阵变换器整流级功率开关故障的容错策略研究

将传统矩阵变换器逆变级的单向开关更换为双向开关，可构成全双向开关型双级矩阵变换器。该拓扑通过增加6个开关管以具备母线电压可反向、拓扑结构高度对称等特征。上述特征结合使得该拓扑在整流级功率开关发生故障时，可仅通过修正调制算法保证变换器正常运行，实现容错。该文针对整流级一个双向开关单元开路、两个不同侧双向开关单元开路两个故障，提出相应的容错策略。为保证容错策略安全有效的实施，随后提出相应的模态切换策略，并分析模态切换对电压调制比的影响。所提整流级容错策略的有效性最终通过实验得到验证。

全双向开关型双级矩阵变换器逆变级容错策略

整流级逆变级均由双向开关构成的全双向开关型双级矩阵变换器比传统双级矩阵变换器多了6个开关管。新增的6个开关管可作为逆变级冗余器件,且其双向开关结构也为直流母线电压反向提供了可能,两者结合使得全双向开关型双级矩阵变换器能够实现多种故障的容错。该文从调制角度出发,提出了适用于逆变级双向开关单元开路、单管开路、双向开关单元短路以及单管短路等四种故障的容错策略。所提容错策略利用开关管的故障特性,通过增加非故障开关管切换次数以模拟故障开关管的切换,从而实现容错。实验结果验证了文中所提逆变级容错策略的有效性和可靠性。

试论三线建设对乐山地区经济社会发展的影响

三线建设是20世纪60年代党中央为应对国际新形势所作出的战略决策,三线企业的布局和建设,对西南、西北等三线地区经济社会发展产生了巨大影响。本文拟以乐山地区为样本,通过全面回顾三线建设在乐山地区布局的时代背景、建设情况,深刻剖析三线建设对乐山地区经济社会发展的巨大影响。

拓宽双级式矩阵变换器反向发电功率范围的控制策略

基于一种双级式矩阵变换器反向发电系统结构,研究其实现升压发电的控制方法,提出一种能够拓宽反向发电功率范围的控制策略,对变换器调制比进行闭环控制,使得轻载时发电机能自动减小励磁电流,从而使系统能够正常工作。这种励磁调节的方法与常规的恒压励磁控制不同,它是将励磁控制与变换器调制比控制相结合,拓宽了反向发电功率范围,提高了系统性能。实验结果验证了该新型控制策略的有效性。

非隔离型低压柔性互联装置的低频地线环流产生机理及抑制策略

柔性互联装置是实现低压配电网潮流优化和新能源高效消纳的关键装备,有必要去除隔离变压器以提高效率和功率密度。但实际运行中面临严重的地线环流问题,恶化装置电能质量和安全稳定运行能力。为此,建立了低压配电网直接接地和变流器调制算法影响下非隔离型柔性互联装置地线环流分析数学模型,揭示了变流器共模电压注入、电网运行工况差异产生基波和三次谐波地线环流的机理。在此基础上,给出了一种闭环抑制方法,通过比例–多模谐振控制器对地线环流进行闭环控制,并通过改进的载波调制算法在逆变侧各桥臂中注入附加的共模电压信号,以维持双侧变流器的共模电压平衡,进而消除低频地线环流。控制器在环的半实物仿真结果表明,采用所提控制策略后,不同电网工况下非隔离型柔性互联装置的低频地线环流均得到充分抑制,有效提升了装置的电能质量和运行可靠性。

配电网静止同步补偿器的主动电压支撑控制方法研究

配电网静止同步补偿器(Distribution grid static synchronous compensator,DSTATCOM)是改善电压偏移、无功等电能质量问题的有效手段。现有的DSTATCOM大多采用基于锁相环的电网同步控制技术,因锁相环带宽和电压控制的响应速度等原因,动态电压支撑能力较弱。针对此问题,提出DSTATCOM的主动电压支撑控制方法,采用功率同步控制取代锁相环实现电网同步,控制环路由外向内依次为直流电压环、功率环、交流电压环和电流环。根据电压偏移量的大小自主调节无功功率的参考值以支撑并网点电压稳定。采用了变积分系数的无功功率控制方法,能够实现快速的功率跟踪。Matlab/Simulink仿真结果验证了所提控制方法的有效性。

面向分频海上风电系统的模块化多电平矩阵变换器混合建模与控制

分频输电(fractional frequency transmission system,FFTS)结合高压交流和高压直流输电的优势,是极具发展前景的大规模、中远海风电输送方案。模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M^(3)C)以其控制性能好、易于冗余扩展等优点,在海上风电FFTS中备受关注。然而,M^(3)C-FFTS中不同频率的输入和输出直接耦合,给系统建模与控制带来了挑战。为解决此问题,该文提出一种适用于M^(3)C的混合建模方法及相应的控制策略。对各子换流器的3个桥臂进行差模–共模分解,实现输入–输出解耦;对各子换流器桥臂功率进行αβ0建模,并分析桥臂功率低频分量与差模电流基波分量的约束关系。在此基础上,提出一种新型的M^(3)C-FFTS系统控制策略,通过构造差模电流的基波正序有功、负序有功和无功分量实现子模块电容电压平衡控制。所构造差模电流仅包含输入工频分量,显著降低控制策略的复杂度。最后,在220k V/400MW M^(3)C-FFTS中验证所提建模方法与控制策略的有效性。

电网不平衡工况下模块化多电平矩阵变换器控制策略

模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)是一种可直接实现交交功率变换的新型高压大功率拓扑,在低频输电、大功率异步电机调速及低频海上风电送出等领域具有应用前景。由于2种频率的功率耦合作用,M3C桥臂电容电压在电网电压不对称时容易失稳。为此,文中首先对不平衡输入工况下M3C桥臂功率进行了计算,推导并总结了2种不同功率平衡方法下桥臂间的功率分配规律。在此基础上,研究低频环流对桥臂功率的影响,在保证系统总有功功率平衡的前提下,提出基于低频环流的M3C桥臂电容电压平衡控制策略,避免了网侧负序电流的引入;在不平衡工况下,通过桥臂电容电压闭环控制和功率直接补偿实现电容电压的快速平衡。所构造的低频环流仅在换流器内部流动,不影响M3C输入输出侧的解耦运行。最后在MATLAB中搭建了220 kV/400 MW M3C系统模型,验证了所提控制策略的有效性。

基于四阶混合平均累积量对角切片的低频振荡检测与类型判别

电网中常见的低频振荡包括负阻尼低频振荡和强迫功率振荡,精确有效的低频振荡检测与类型判别对保障电网安全稳定运行十分重要。提出基于四阶混合平均累积量（fourthorder mixed mean cumulant,FOMMC）对角切片的低频振荡检测与类型判别方法。首先推导两种低频振荡的FOMMC对角切片数学表达式,并据此定义振荡检测指标,以检测低频振荡的发生。然后从高阶统计特征的角度深入对比分析两种低频振荡的FOMMC对角切片,并提出根据FOMMC对角切片的峰度判别低频振荡类型的方法。由于利用了低频振荡FOMMC对角切片与原振荡信号包含振荡模态的一致性和对高斯信号的自然盲性,上述方法不受随机功率波动或量测噪声造成的高斯色噪声的影响,即使在信噪比很低的情况下,仍然能够准确检测低频振荡并正确判别振荡类型。华东电网中的仿真结果验证了所提方法的有效性、准确性和抗噪性。

人工智能在电力系统宽频振荡中的应用与挑战

随着高比例新能源与高比例电力电子设备接入的“双高”电力系统的形成,其中的振荡问题也日趋复杂,呈现出显著的宽频域、强时变性、强非线性、多模态以及广域传播等特征,目前尚缺乏统一有效的数学模型和分析方法。人工智能由于具有对系统模型的低依赖性,对大量数据之间非线性复杂关系的强大学习能力以及对随机时变环境的快速适应性,有助于解决电力系统宽频振荡问题。该文首先根据宽频振荡在数学模型、分析方法和表现形式方面的特点分析采用人工智能技术解决宽频振荡问题的可行性与优势。然后,分别从宽频振荡的辨识、振荡源定位与抑制方法3个方向分析提炼人工智能技术应用于宽频振荡问题的研究成果,并抽象出对应的典型框架。在此基础上,分别探讨人工智能技术在以上3个研究领域面临的样本完整性、方法可迁移性和鲁棒性、广域互联系统中的算法收敛性等方面挑战。最后,结合人工智能的最新发展与宽频振荡的研究动态,从样本获取、算法可解释性及其与宽频振荡特性相融合等角度指出未来人工智能技术在宽频振荡问题中的一些研究思路。

党内民主建设与提高党的执政能力——基层党内民主建设的实践与探索

党的执政能力与党内民主息息相关,没有党内民主的有效发挥,就没有党的强有力的执政能力,这是已被党的实践证明了的一条真理.

“讲一练二考三”在“电子技术”线上教学中的探索

新冠肺炎疫情背景下无法开展线下课程,因此“电子技术”课程采用线上教学的方式,教师与学生均面临诸多问题与挑战。本文基于“讲一练二考三”的教学理念,针对“电子技术”线上教学的特点,提出了重难点线上教学立体化的“讲一”、学生被动学习方式转变下的“练二”、线上考核形式丰富灵活化的“考三”的改革方法。所提方法对未来疫情防控常态化下的高校工科线上课程有积极参考意义。

课程思政全过程融入“电子技术”的方法与案例

随着电子技术的飞速发展,在“电子技术”课程中开展课程思政教育刻不容缓。首先分析了“电子技术”课程思政元素不足的原因,然后根据课前预习、课堂教学、课后练习和课程实验四个教学阶段中课程思政融入存在的难点,有针对性地分别提出五种适用于不同教学阶段的课程思政的融入方法,并给出了典型案例。所提融入方法和典型案例为“电子技术”及其相关课程的课程思政全过程融入提供了有益参考。

基于自编码器与长短期记忆网络的宽频振荡广域定位方法

高比例新能源与高比例电力电子设备引发的宽频振荡问题日益凸显,而现有基于同步相量数据的振荡监测方法受到现有通信带宽的限制,难以对频率在数赫兹至数百赫兹范围内的宽频振荡进行全局化监测。为此,提出一种基于自编码器信号压缩与长短期记忆(LSTM)网络的宽频振荡广域定位方法。该方法利用自编码器的数据压缩与解码还原能力实现宽频振荡信号的广域监测分析。首先,在子站对电力系统量测信号进行编码压缩,在现有带宽下实现宽频振荡信号的传输,并有效降低振荡数据的冗余度。然后,在主站侧,可直接基于压缩数据生成特征矩阵,利用LSTM网络定位振荡源。此外,主站还能解码子站上传的压缩数据,并根据需求利用压缩数据或解码还原数据,从而进行宽频振荡的分析与控制。最后,全面考虑次同步、超同步以及中高频段的宽频振荡,并计及负荷变动和随机噪声进行仿真,所得结果表明该方法具有较高的还原与定位精度以及较好的抗噪性能。