基于双频功率回路的星形级联H桥STATCOM不平衡补偿研究

星形级联H桥静止同步补偿器(staticsynchronous compensator,STATCOM)在中高压配电和输电网中应用广泛,但其负序电流补偿能力较弱,容易引起相间子模块直流电压的不平衡。为了实现任意不平衡度的负序电流补偿,文中提出一种基于双频功率回路的星形级联H桥STATCOM拓扑,该拓扑在传统星形结构基础上仅需增加两组相间RLC谐振器,并利用谐振频率分量实现相间功率的流动,且不影响工频补偿电流的输出。在分析拓扑工作原理的基础上进一步提出基于双频功率的控制策略,能够在相间重新分配三相不平衡功率,保证三相直流侧电压平衡,实现任意不平衡度的电流补偿。最后,针对所提出的拓扑及控制策略进行仿真及实验验证,证明所提方法的有效性与优势。

星形和三角形连接的链式H桥STATCOM不平衡补偿分析

基于星形和三角形结构的链式H桥STATCOM各具优势,但目前仍没有量化的指标来衡量各自的不平衡补偿能力,限制了其应用以及选型。为了更好地使用两种结构,从三相之间的直流侧平衡问题出发,分析了两种结构各自具有的负序电流补偿特点,从理论上确定了各自的应用场合。对于星形结构,选用零序电压注入法进行直流侧相间平衡控制,并提出利用三相中最大输出电压来衡量其负序电流补偿能力;对于三角形结构,证明了分相控制法和零序电流注入法是等效的,并推导出其负序电流补偿范围。通过仿真验证了各自的负序电流补偿特性,进一步明确了星形结构更适合电流不平衡度较小的场合。这些量化分析对两种结构的应用和选型具有指导作用。

零序和负序电压注入的级联型并网逆变器直流侧电压平衡控制

级联型并网逆变器可以无变压器并入高压电网,并且具有容量大、效率高等特点,对配合可再生能源大规模并网和增强电力系统稳定性具有重要的意义。但级联结构中存在直流侧平衡问题,这严重影响到装置的输出性能和可靠性。针对三相星型结构中的相间直流侧不平衡,在并网逆变器注入零序和负序电压的情况下,推导出其各相有功功率的数学模型并对比功率调节能力,提出一种结合零序和负序电压注入的相间直流侧平衡控制方法及其适用条件,较好地解决了直流侧平衡问题,兼顾了装置性能和功率调节能力。通过仿真和实验验证了该方法的有效性和可行性,实验结果表明,该方法即使在电网电压不平衡的条件下,也可以保证相间直流侧平衡。

一种三相级联型电力电子变压器及其控制策略研究

针对直流微网的并网问题,设计一种三相级联型电力电子变压器,高压交流输入级采用星形级联型H桥拓扑,低压直流输出级使用输出并联的隔离式双向主动全桥结构。在直接接入交流配电网的同时,为分布式能源提供了一个稳定的直流接口。文中针对两级分别设计了闭环的控制方法,特别是对于高压级的星形级联型拓扑提出了一种简单的相间和相内直流侧平衡控制方法。通过仿真和实验验证了上述拓扑结构和控制策略的可行性和有效性。

三角形连接的链式H桥并网逆变器相间直流侧电压平衡控制

三角形连接的链式H桥逆变器对于配合大容量可再生能源及储能的并网具有很好的应用前景。但链式结构中相互独立的直流侧各自并联有参数不一致的负载或电源,造成了直流侧电压不平衡的问题,严重制约了装置的可靠运行。在电网不平衡的条件下,分别使用零序电流注入和分相控制法分析了三角形连接中各单相功率模型,并比较了两种方法的优缺点。通过提出一种零序和负序电流混合注入的分相控制方法,将零序电流注入和分相控制统一在传统的电流解耦控制下,并在此基础上提出了一种结合零序电流注入和分相控制的相间直流侧平衡控制方法。通过仿真和实验表明了该方法的有效性和可行性,结果表明该方法较好地兼顾了装置的输出性能和相间功率调节能力。

三角形级联固态变压器的多直流电压平衡控制

级联固态变压器可以直接接入高压配电网,但其存在的直流电压不平衡和功率不均衡问题,将严重影响装置可靠运行。针对三角形级联固态变压器提出了一种多直流电压平衡控制方法,并在建立装置的平均功率模型的基础上,对比分析了其在不同控制方法下的相内和相间功率特性。所提出的方法在满足直流电压平衡和功率均衡调节的同时消除了传统方法中直流变换环节的电流传感器。通过仿真和实验对所提方法的有效性进行了验证,结果表明该方法大幅简化了控制系统,并给装置带来了更好的不平衡无功补偿能力。

单相级联型固态变压器直流电压平衡控制研究

固态变压器可以有效解决传统电力变压器在电力系统中的不足,其中级联型SST可以很好地适应高压电网。但级联结构中存在直流侧平衡问题,这严重影响到装置的可靠性。本文首先分析了单相SST的电路拓扑和工作原理,建立数学模型,进一步对现有的直流电压平衡控制方法进行了比较研究,并确定适合SST的平衡控制方法。通过实验验证了该方法在SST中的有效性和可行性,实验结果表明,该方法在复杂工况下也能够保障装置可靠运行并维持直流电压平衡。

模块化多电平技术在电力系统中的应用前景分析

模块化多电平变流器(MMC)以其模块化、低损耗、低谐波等优点,受到越来越多的关注,是未来电力系统中交直流电能转换利用的大趋势。文中在结合MMC特点的基础上,比较现有MMC的相关电路拓扑结构,分析MMC的关键技术点,总结MMC在电力系统中的一些应用研究,进而展望其发展前景。

面向能源互联网的新型能源子网系统研究

提出面向未来能源互联网的以新型全可控柔性配电装备:电能交换器和电力集能器为核心的能源局域网与能源子网层次化配用电侧灵活配电系统架构,在此基础上,结合信息物理系统对以电力集能器为核心的能源子网进行了较详细的研究,并详细设计了电力集能器的系统结构,给出了其核心模块的主电路拓扑,同时提出了适用于当前应用场景下的能源子网组网模型,并对各种运行工况和暂态过程下的能源子网进行计算机仿真分析,论证其可行性和有效性。

广东省2009-2012年手足口病流行趋势分析

[目的]分析广东省2009-2012年手足口病在三间分布和病原构成上的流行病学特征及其变化趋势.[方法]利用广东省2009-2012年手足口病监测数据、广东省人口数据和地理资料,对全省的手足口病时间趋势、人群分布特征以及病原构成等进行分析,继而运用Moran＇s Ⅰ确证相邻区县发病率的空间自相关性和异质性,并纳入贝叶斯空间模型,估算各年各区县发病的相对危险度（RR）,探索全省手足口病发病风险变化的空间模式.[结果]广东省手足口病病例数（9.3万～ 33.1万）和发病率（9.75/万～32.08/万）逐年上升,年内呈双峰分布.男性高发,男女发病率之比（1.75～ 1.90）逐年下降;不同类型病例均主要集中于5岁以下儿童,以1 ～＜2岁组儿童所占比例和发病率最高;EV71感染者的重症率（22.62％～ 34.11％）和病死率（0.93％～3.83％）均比COX A16感染者（重症率：1.32％～3.48％;病死率：0.00％）要高.各年Moran＇s Ⅰ在0.39 ～ 0.51之间.珠三角地区的发病率和相对危险度最高,且逐年上升.[结论]在2009-2012年之间,广东省手足口病流行强度逐年增强.不同时间、不同性别、不同年龄组发病率均存在较大差异.手足口病的发病率存在中等强度的空间自相关性和异质性,珠三角区域是该病高发病高风险区域,且每年的空间风险分布格局有所变化.

基于d-q坐标系的单相链式STATCOM直流电压平衡控制策略

直流侧电压平衡是单相链式STATCOM能够安全、可靠运行的前提,而各H桥之间有功功率损耗的差异是造成直流侧电压不平衡的根本原因。建立了单相链式STATCOM在d-q旋转坐标系下的数学模型,基于瞬时功率理论分析了引起直流电压不平衡的原因,并设计了由前馈解耦电流内环、电压均值外环和电压平衡外环组成的三环控制策略。与在a-b-c静止坐标系下的控制策略相比,该方法不仅实现了网侧电流的无静差控制,同时更便于直流侧电压平衡环节的实现。仿真与实验均验证了该方法的有效性。

T型三电平变换器的通用PWM平均模型

大规模分布式光伏高渗透率接入配电网,使得系统特性尤其是稳定性、电能质量评估存在不确定性。采用仿真建模手段是分析大规模电力电子装置接入电力系统中影响的关键手段之一。T型脉宽调制（pulse width modulation,PWM）控制三电平电路是目前分布式中功率光伏逆变器主流方案,目前尚未有针对T型PWM控制三电平电路平均建模的全面报道。该文提出一种基于受控电压源和电流源的通用PWM平均模型。该平均电路结构仅对开关器件平均,保留除此以外的全部感、容、阻及电源,因此与调制及控制方式无关。无论是整流还是逆变模式,T型平均模型输出波形均与T型三电平电路开关模型一致,具有很强的适应性,兼容单相及三相电路。仿真及实验结果表明,所提出的T型平均电路模型,内部及外部电压电流特性,与开关模型几乎等效,不受控制方法和电路模式限制,具有很强的通用性和适应性。

并网型级联H桥变换器直流电压平衡和功率均衡控制策略

通过建立级联型H桥变换器的数学模型,详细分析了各个H桥之间直流侧电压、传输功率产生不平衡的原因和机理,并提出了一种新的基于调制波矢量重构技术的电压平衡和功率均衡控制策略。该方法在传统级联型H桥变换器双闭环控制以及直流电压平衡控制的基础上,通过引入调制波矢量误差分量对初始调制波矢量进行重构,不仅保证了直流侧电压平衡,而且能够使得各个H桥之间有功功率按需分配、无功功率等量分配。同时,基于线性调制理论,所提方法与直接修改调制比的电压平衡方法相比具有更宽的约束范围,能适用于更大负载不平衡度工况;MATLAB/Simulink仿真验证了所提控制策略的正确性与有效性。

一种基于虚拟电路闭环的单相PWM整流器控制新方法

基于dq旋转坐标系的前馈解耦控制策略广泛应用于三相PWM整流器场合。然而,在单相PWM整流器场合,由于主电路缺少一个自由度,为进行坐标变换需构造虚拟自由度。本文通过在控制系统构造离散的正交虚拟电路,实时计算得到与实际电压电流正交的虚拟分量,并对虚拟量进行反馈构成闭环控制。与传统通过实际物理量延时1/4个电网周期构造虚拟量的方法相比,该方法无需引入延迟环节,且对虚拟量进行了虚拟闭环控制,动态性能大大提高。另外,探讨了虚拟参数差异对控制性能的影响,仿真与实验对比验证了本文提出方法的正确性与有效性。

对医院后勤工作的认识和实践探讨

对医院后勤工作的认识及运作机制进行了讨论,认为后勤工作并不“后”,后勤技术并不低,后勤工作“急”与“缓”与临床是同步的;按客观规律办事是转变机制的关键,改革体制是转变机制的重要一环,提高服务质量意识是转变机制的必要条件。并结合实际介绍了后勤工作改革的几点尝试,如集体承包、家庭承包、个人承包等。

基于公平与效率的地表水污染物总量分配优化模型

基于我国环境的日益恶化,地表水的污染已经严重影响到人们的身体健康,为优化地表水质量,我国采取目标总量控制方法,遵循公平、高效分配原则,构建以反映公平和效率原则的地表水污染物总量分配模型,从而避免了参数过多且不便于计算的弊端。

集中式多电平调制策略的状态机型脉冲分配器设计与实现

脉冲分配方式是实现如载波层叠调制、最近电平逼近调制等集中式多电平调制策略的主要难点。针对含冗余状态的模块组合型多电平变换器,提出一种应用于集中式调制策略的状态机型脉冲分配器设计与实现方法。该脉冲分配器致力于使电平化后的调制信号遍历状态机中的所有路径,从而各个模块的开关次数在各个电平等级都得到均匀的分配,实现了模块电容电压的自然平衡特性。同时,针对低频类调制策略无法自动遍历状态机的情形,该状态机具有状态强制切换功能,在最大限度维持模块开关频率低频特性的条件下,使其能够在合理的时间范围内遍历状态机。通过基于模块化多电平变换器平台的仿真与实验验证了状态机型脉冲分配器的有效性。

基于Park变换和神经网络的逆变器故障检测方法

为实现实时检测逆变器电路中功率元件的故障,提高逆变器电路工作的可靠性,提出了一种基于Park变换故障检测算法和神经网络的逆变电路开路故障检测方法。利用Park变换得到三相电流基波幅值作为特征量用于故障检测,基于BP神经网络并结合简单逻辑判断即可实时检测逆变器电路的故障类型、故障桥臂以及故障元件位置,仿真结果论证了方法的可行性。

基于VC的电能质量在线监测与分析系统

提高电能质量数据监测和管理的有效性是解决电力系统电能质量问题的前提条件。针对现有的电能质量监测系统的不足,设计了基于VC的电能质量上位机监控软件。阐述了该软件的功能,给出了软件通信部分、数据库接口、人机界面显示以及邮件提醒功能的部分流程图及源代码。该软件按国标要求设计,具有一定的实用价值。

混合变压器技术研究综述

为了满足智能电网的发展对电力设备提出的更高的需求,基于传统变压器和电力电子设备的混合变压器(HT)得到了越来越多的关注。基于目前已有研究,在分析HT研究进程的基础上,对HT的相关关键技术进行了梳理和分析,尤其是对HT的拓扑,调制、控制及保护策略,多绕组变压器设计,整体硬件设计等问题进行了归纳和讨论。最后对HT的研究趋势及亟待解决问题进行了总结和展望。