构网型变流器的现状与发展趋势

随着新能源和电力电子的发展,新型电力系统呈现典型的“双高”特征,但同时也带来低惯性、弱稳定性等问题。构网型(GFM)控制技术可实现变流器自主地建立频率和控制电压,改善对外部电压源的依赖性,提高系统稳定性。对构网型变流器的现状与发展趋势进行综述。首先,对跟网型(GFL)控制技术与构网型控制技术进行对比分析,指出构网型控制技术是解决新型电力系统稳定性的有效途径;然后介绍现有的构网型控制技术,分析构网型控制技术在各领域的应用;最后指出构网型控制技术应用于变流器时所面临的挑战。

中压配电网柔性互联设备的电路拓扑与控制技术综述

柔性互联技术可以实现配电网潮流灵活控制,是新型配电网实现坚强架构的重要技术手段。对中压配电网柔性互联设备的电路拓扑与控制技术进行了综述。首先,分析了可应用于中压配电网柔性互联设备的系统结构,包括应用场景与设备组成部分。然后,对中压配电网柔性互联的电路拓扑进行了对比分析,包括模块化多电平高压型和变压器降压型两类,并对技术发展进行了展望。最后,对中压配电网柔性互联设备的跟网型和构网型控制技术进行了综述,指出了虚拟同步发电机控制策略应用于柔性互联设备时所需面对的挑战。

应用于配电网三端柔性互联的三角形交交变换器

针对配电网三端柔性互联,提出了一种三端口三角形交交变换器。首先,介绍了三端口三角形交交变换器的电路拓扑,其与三端口背靠背模块化多电平换流器相比桥臂数量减少了一半。然后,分析了三端口三角形交交变换器的工作原理,建立其数学模型,并采用相量图法研究其运行特性。之后,结合柔性多状态开关的应用需求设计了控制策略,利用第3个桥臂的电流调节特性,在满足输出馈线功率需求的基础上,实现了2条输入馈线上的功率灵活分配。最后,采用仿真验证了所提出的三端口三角形交交变换器拓扑和数学模型的正确性及其控制策略的有效性。

基于改进深度信念网络的风电场短期风速预测

受大气湍流影响,滨海地区风能的随机性与波动性更为明显。为提高滨海风电场风速的预测精度,文章针对传统深度信念网络易陷入局部最优以及训练时间过长等问题,提出改进的深度信念网络模型(SA-ALS-DBN)来预测风速。该方法首先采用模拟退火算法对DBN的初始参数进行优化,而后引入自适应学习步长算法缩短了训练DBN所需要的时间。实验结果表明,相比其他方法,SA-ALS-DBN方法提高了预测精度,缩小了预测误差,对于滨海地区风速预测具有更高的可行性和有效性。

一种中间电容谐振型级联双向DC-DC变换器

为满足分布式储能系统中蓄电池组与直流母线互联时对DC-DC变换器的高效率、高功率密度、宽电压调节范围的要求,该文提出一种中间电容谐振型级联双向DC-DC变换器。该级联变换器的低压侧采用改进的谐振型双有源桥(DAB),与传统DAB不同,该结构利用DAB高频变压器漏感与级联拓扑的中间直流母线电容进行谐振,工作频率在2倍谐振频率且在最高效率点运行;高压侧采用传统双向Buck-Boost拓扑,以提升电路的整体电压调节范围。该级联变换器具有中间直流母线电容小、电压调节范围宽、控制复杂度低、效率高、功率密度高的优点。该文首先,分析了变换器的拓扑结构、工作原理和控制策略;其次,推导了关键状态变量和电压增益;然后,建立了变换器的损耗模型,并据此进行谐振参数设计;最后,搭建了一台额定功率7.5kW的样机,其功率密度为1.15W/cm3,满载效率为95.9%,实验验证了该级联变换器高效率、高功率密度和宽电压调节范围的特性。

阿维菌素与螺螨酯对沾化冬枣截形叶螨的毒力筛选及田间防效研究

为了寻找高效、低毒、持效期长的冬枣截形叶螨防治药剂。本研究采用叶螨栽玻片浸渍法和喷雾法,开展了室内配方筛选试验和田间药效试验。试验结果表明,阿维菌素和螺螨酯以1:9混配时,共毒系数为148.56,表现为明显的增效作用;30%阿维菌素?螺螨酯悬浮剂对冬枣截形叶螨有较好防效,且防效与施药量呈正相关,制剂量8000倍液时与240g/L螺螨酯悬浮剂4000倍液的防效基本相当,持效性明显优于3%阿维菌素水剂。因此,使用30%阿维菌素?螺螨酯悬浮剂防治冬奉截形叶螨推荐使用制剂量为5500~8000倍液。

基于自适应滑动平均的混合储能能量管理及其在直流微电网中的应用研究

由于直流微电网中光伏、风电等出力具有波动性和间歇性,是典型的多时间尺度特征功率曲线,通常采用混合储能来满足。具有自适应特征、工程实现难度低的能量管理方案是混合储能的重要组成部分。首先分析了直流微电网的特点以及混合储能的作用,然后结合混合储能系统不同储能元件的特征,对应用于直流微电网的混合储能系统能量管理方案进行了需求分析,提出了一种自适应滑动平均的能量管理方案。最后,通过试验证实了上述方法的有效性。

基于诱导有序加权平均算法的风电场短期功率的预测

为了提高风电场发电功率的预测精度,提出一种基于诱导有序加权平均(induced ordered weighted averaging,IOWA)算法的风电场功率组合预测模型;该方法通过误差信息矩阵法筛选出优选模型进行组合,消除了冗余模型对预测精度的影响;结合华北某风电场历史功率数据及该地区的数值天气预报数据建立了风电场短期功率预测模型,以误差平方和最小值为准则,对未来48 h的风电场发电功率进行预测。结果表明:经优选后的组合预测模型降低了预测误差,提高了预测精度,缩短了预测时间。

统一电能质量调节器的新型控制策略研究

针对UPQC中传统PI控制器对模型依赖性大,且系统参数大范围变化时,难以保证良好的动静态性能等问题,提出了一种基于CGT(command generator tracker)的直接自适应控制策略。当输入为时变信号时,该控制器能够使被控对象输出高质量的跟踪参考模型输出,从而达到渐近跟踪效果。与传统的PI控制相比,基于CGT的直接自适应控制策略具有更好的鲁棒性、灵活性和适应性。完成了相应的UPQC仿真模型及实验平台的搭建,对UPQC的补偿性能进行了仿真分析与实验。实验验证了该控制策略的有效性和可行性。

含齿隙离散时间系统的模糊自适应控制

为解决离散时间非线性系统的输入端含齿隙问题,提出了一种基于精准扰动观测器的自适应模糊控制策略。给出了含输入端齿隙的离散时间系统,采用线性项、类扰动项的线性组合对模糊齿隙模型进行消模糊逼近;基于扰动观测器提出了自适应模糊控制策略,证明了系统的闭环控制稳定性,与线性控制进行了仿真比较,佐证了该方案的控制精度与鲁棒性。

多金属共掺杂制备Na0.67Mn0.67Ni0.33-xCoxO2钠离子电池正极材料及电化学性能优化机理研究

利用简单的水热结合煅烧法制备Na0.91MnO2,并以此为前驱体材料,在相同条件下进行Ni掺杂制备Na0.67Mn0.67Ni0.33O2纳米颗粒有效地提高了比容量。进一步地,又对Na0.67Mn0.67Ni0.33O2进行Co掺杂制得Na0.67Mn0.67Ni0.33-xCoxO2,发现得到的电极材料具有更高的循环稳定性。通过微观结构及成分分析所合成的样品成分均一、形貌均匀,粒径大约300nm。其中Ni、Co共掺杂的Na0.67Mn0.67Ni0.33-xCoxO2在电流密度0.1C时,首次充、放电比容量均为160mA·h·g^-1以上,经过200次循环的放电比容量保持在120mA·h·g^-1。电流密度1C时可逆容量可达到90mA·h·g^-1。研究表明,通过Ni的掺杂提高了纳米颗粒的比容量,Co掺杂可提高电极材料的钠离子扩散系数,减小电荷转移阻抗,双掺杂可有效提高电极材料的比容量、倍率与循环性能。

DC Pole-to-Pole Short-Circuit Behavior Analysis of Modular Multilevel Converter

This paper presents the behavior analysis of modular multilevel converter under DC pole-to-pole short-circuit fault, which is an important issue in fault management, electrical system design and MMC based power system protection and control. Firstly, the transient behavior is analyzed and the conduction overlap- ping angle γ, is defined. Secondly, seven possible short-circuit current paths induced by different γ values are identified, and the corresponding engineering short-circuit current calculation methods for both AC and DC sides are proposed. And then, the influences of impedance distribution factor κ and equivalent short-circuit resistance Rsc on short-circuit currents are elaborated the proposed analysis methods. Finally, case study is used to verify the effectiveness of