考虑频率耦合特性的D-PMSG复数域阻抗建模及其特征分析

阻抗分析法因其简单有效被广泛用于含电力电子变换器的互联系统稳定性研究。然而,采用传统方法对频域序阻抗建模时,需通过非线性变换(Park变换及其反变换)进行坐标系转换,这会导致不同周期分量的卷积运算及相应的频移,其过程较为烦琐。针对上述问题,基于复向量时域微分算子,提出了永磁直驱同步发电机(D-PMSG)等效阻抗建模方法。该方法在时域周期系统稳定运行轨迹的邻域内直接进行小信号线性化,并采用指数旋转因子灵活反映系统受扰后的时变特性,结合时域微分算子等效表征互联系统控制环节的动态特性,避免了频域阻抗建模时坐标系的反复变换,大幅降低了解析建模的复杂度。此外,所提方法能够更加清晰地阐释互联系统受到扰动时D-PMSG并网逆变器产生频率耦合现象的物理意义;同时,能够说明基频电压初始相位对耦合分量相频特性的影响。最后,利用仿真验证了所提算法的有效性。

基于分段仿射阻抗模型的电压源变流器小扰动稳定域在线构造

近年来小扰动振荡事故频发,亟需建立能反映新能源并网系统全工况的在线稳定域。小扰动在线稳定域可以为时变性和波动性下新型电力系统的安全评估和控制优化提供强有力的支撑。因此,提出基于分段仿射阻抗模型的电压源变流器(voltage source converter,VSC)小扰动稳定域在线构造方法。首先,该方法使用电压、功率和频域因子作为分区变量,离线构建VSC的分段仿射阻抗模型。在线计算时根据运行工况可以快速定位运行分区并确定对应的线性仿射模型,从而极大地提高阻抗计算的效率。其次,提出VSC稳定域边界点的双层优化模型,利用改进的广义奈奎斯特判据和复合形法进行快速求解。然后,通过改变双层优化模型的求解方向搜索边界点,基于分段拟合获取准确的边界解析式。最后,仿真算例和实验结果表明,分段仿射阻抗模型与全阶阻抗模型误差小于1%;该方法可以准确和高效地构建在线稳定域。

基于复矢量及HSS的MMC交直流侧阻抗建模

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)具有运行稳定、控制多样化等优点,对其精确建模成为当前研究热点。提出了一种基于复矢量的MMC交直流侧阻抗建模方法。该方法根据复矢量建模的基本原理分析了换流器的正负序转换关系,并在考虑三相耦合的前提下,从差共模角度简述了三相MMC的建模要点,建立了三相系统的完整时域模型。引入谐波状态空间理论(harmonic state space,HSS)对所建模型进行处理来提高建模精度,并利用接口矩阵及阻抗求解的基本原理建立了MMC的交直流侧阻抗模型。最后在仿真平台进行了对比实验,证实了建模方法的可行性。

复杂异质路网道路阻抗函数建模研究现状综述

为科学分配路网流量,均衡道路负载,从阻抗函数的影响要素分析、不同基础设施阻抗函数构建和新型智能交通技术下阻抗函数建模应用3方面综述了复杂异质路网道路阻抗函数建模的研究进展,并从多场景建模、低碳出行和多源数据融合等方面展望了道路阻抗函数建模的未来研究重点。研究表明:1)单一基础设施下的道路阻抗函数模型研究较为丰富,但缺乏对复杂异质路网阻抗函数模型的深入剖析;2)受限于应用场景,模型存在可移植性低、精确度有待优化、参数标定难等问题;3)新型智能交通技术越发广泛地应用于道路阻抗函数建模研究,对拥堵排队场景下阻抗函数分析有待深入研究。

楔形桩桩顶纵向振动阻抗的解析解

针对成层地基中楔形桩的纵向振动问题,采用平面应变模型模拟桩侧土,并根据桩侧土的成层性及考虑楔形桩的变截面特性,将桩土系统划分为有限个微元段,运用Laplace变换技术和阻抗函数递推方法,求得了楔形桩纵向振动情况下桩顶复阻抗的解析解,并讨论了楔角对楔形桩桩顶复阻抗的影响。结果表明,动刚度曲线和动阻尼曲线的共振峰幅值均随楔角的增大而变大;当其他参数不变仅桩长变化时,动刚度曲线的共振峰幅值随桩长增大而变小,动阻尼曲线的共振峰幅值随桩长增大而变大;当其他参数不变仅桩端截面半径变化时,动刚度曲线和动阻尼曲线的共振峰幅值随桩端截面半径增大而变大。

BaTiO_3基PTCR陶瓷的复阻抗谱研究

采用复阻抗方法，系统地研究了ＢａＴｉＯ３基ＰＴＣＲ陶瓷的电性能．通过Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ图，计算了样品的晶粒、晶界电阻值和弛豫时间常数，同时利用Ｈｅｙｗａｎｇ模型估算了势垒高度．Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ图分析表明，随着测试温度的提高，Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ圆将从单半圆向双扭线过渡，表明在居里温度附近，由于热激活出现了不同的缺陷类型．实验结果表明了ＰＴＣ效应是一种晶界效应，晶粒电阻随温度的变化呈ＮＴＣ特性，而晶界电阻却呈明显的ＰＴＣ特性．Ｈｅｙｗａｎｇ模型作为经典的理论模型，经过不断的完善，至今仍能对陶瓷材料ＰＴＣ现象的宏观机制做出明确的解析。

血液三元件阻抗动态测量方法

根据血液的三元件阻抗模型 ,以双频率复阻抗信息为已知量 ,建立了全信息动态计算三元件的实用公式 .为实现上述目标 ,研制了相应的检测系统 ,其组成分两部分 :双频率复阻抗检测装置 ,用于检测幅值及相位的基础量和搏动量 ;可控均匀切变流场发生装置 。

群桩基础阻抗函数的集总参数模型研究

利用改进后的Chebyshev多项分式进行复数拟合,得到群桩基础阻抗函数可扩展精度的集总参数模型,以获取时域分析和非线性分析的群桩基础参数。基于薄层法求解得到半无限地基中群桩基础的阻抗函数,利用改进的Chebyshev多项式的比值表示地基的动力柔度函数,将改进的Chebyshev多项分式表示成部分分式的形式,最后将其等效为两种基本类型的集总参数模型。通过与薄层法求解得到的地基动力刚度阻抗函数进行比较,给出的集总参数模型能在很宽的频段上与弹性半空间解吻合良好,得到的集总参数可以直接运用到群桩地基-结构相互作用的时域分析和非线性分析中。

考虑挤土效应时楔形桩纵向振动阻抗研究

基于复刚度传递多圈层平面应变模型,研究考虑桩周土挤土效应时成层地基中楔形桩的纵向振动问题。首先根据桩周土体的纵向成层情况并考虑楔形桩的变截面特性,将桩土系统沿纵向划分为有限个微元段,对每个微元段的桩周土体建立复刚度传递多圈层平面应变模型,并通过剪切复刚度递推方法求得桩周土作用在桩身的剪切复刚度;然后将求得的剪切复刚度代入桩身纵向振动控制方程,运用Laplace变换技术和阻抗函数递推方法,推导得到考虑桩周土挤土效应时成层地基中楔形桩纵向振动时桩顶复阻抗的解析解;最后,采用参数研究方法在低频范围内分析挤土效应对桩顶复阻抗的影响及其规律。

测井约束地震反演技术在河4井复杂断块区的应用研究

河 4井区位于东营凹陷中央隆起带。由于该井区断裂系统复杂、储层横向变化大、地震资料品质差 ,使得对该区沙三中、下段储层的砂体分布认识不清 ,制约了对这一新层系的勘探开发。在该区应用测井约束地震反演技术 ,以精细的层位和断层解释为基础 ,建立符合复杂断裂带地质规律的波阻抗模型 ,通过反演得到了高分辨率的波阻抗数据体。利用波阻抗反演数据体进行储层预测 ,揭示复杂断裂带内砂体的分布规律和储层的沉积规律。利用此法共描述砂体 30个 ,提出有利钻探目标 1 5个 ,为勘探开发位于该井区的河 1 3断层下降盘沙三中、下段储层提供了充足的依据。

超级电容器的阻抗特性及其复空间建模

以阻抗平面图分析法研究超级电容器的阻抗特性,揭示了该特性的典型区域:45°斜率的Warburg阻抗线和接近于垂直斜率的低频阻抗线,以此建立了四参数(Rs,R,C,p)表示的超级电容器复空间模型。试验结果表明,该模型预测的充电过程端电压变化历程与试验数据有着良好的一致性和适应性。

轴对称径向非均质土中单桩纵向振动特性研究

为了分析径向非均质土中单桩纵向振动特性,基于复刚度传递径向多圈层并采用黏性阻尼模型描述桩周土材料阻尼,建立了三维轴对称径向成层非均质土体中桩基纵向振动简化分析模型。采用Laplace变换和复刚度传递方法,递推得出桩周土体与桩体界面处复刚度,进而利用桩-土完全耦合条件推导得出桩顶动力阻抗解析解,并将所得解退化到均质土情况,与已有解答进行比较验证其合理性。在此基础上对桩基纵向振动特性进行参数化分析,计算结果表明:桩周土体阻尼系数、桩底土阻尼因子仅对桩顶动力阻抗曲线振幅有较明显的影响,而桩底土刚度因子对桩顶动力阻抗曲线振幅及共振频率均有显著影响;桩周土软(硬)化程度越高(低),桩顶动力阻抗曲线振幅越大(小);桩周土软(硬)化范围越大,桩顶动力阻抗曲线振幅水平越高(低);但桩周土软(硬)化程度、软(硬)化范围对桩顶动力阻抗曲线共振频率影响则可忽略。

基于复阻抗测量的碳基超级电容器建模研究

目前的碳基超级电容器模型都有局限性,很难找到一个统一的模型去准确地描述它的电气特性,如果模型包含的元件参数过多,会增加模型复杂性,过少又不能精确描述其动态特性,所以模型的选择,需要各方面权衡。为了更好的描述超级电容器在中小功率应用场合中的电气特性,提出了一种改进的基于复阻抗测量的碳基超级电容器模型。从多孔电极分形结构的角度出发,将电极孔隙近似为两种孔径大小的多孔材料,在分析并赋予每个参数直观物理意义的基础上得到本文的新模型,并计算推导出该模型的数学表达式。选用3个不同容值的超级电容器进行复阻抗测试,分析比较模型计算数据和实际测量数据的基础上进行拟合,拟合结果验证了模型的准确性和普适性。新模型不仅结构简单,仅由5个实数来表示,而且可以精确描述超级电容在宽的频率范围内的静态特性和动态特性,能够广泛的应用在不同的系统中。

电力系统相邻两节点同时等值的方法研究

针对电力系统复杂网络自身的特点,提出一种基于潮流解和网络拓扑理论的等值方法,并对其进行了理论推导,解决了在电网中相邻两节点处同时进行等值的问题。该方法计及等值节点间的耦合阻抗,同时也适度考虑了系统的动态性能,提高了等值精度。IEEE30母线系统的仿真分析表明,等值前后,系统的静态性能相匹配,动态响应也比较接近,能够满足简化网络以搭建暂态模型的要求。该方法具有较强的适应性和实用性,为实现电网的快速安全稳定评估提供了可行的办法。

烧结温度对富钛CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷电学性能的影响

采用固相反应法在不同烧结温度(1080～1160℃)下制备了CaCu3Ti4+xO12(x=0,0.01,0.03和0.05)陶瓷,研究了烧结温度对富钛陶瓷相结构和电学性能的影响。结果表明:1080～1140℃烧结的样品均为单一的CaCu3Ti4O12相。1120℃和1140℃烧结样品的相对密度相近,约95%,在50Hz～10MHz,介电频谱中均出现tanδ峰,且从1120℃的105Hz变化到1140℃的103Hz处。运用内部阻挡层电容模型和Maxwell-Wagner模型可以解释该现象。

血液三元件阻抗的计算方法

根据血液的三元件电阻抗模型 ,以双频率复阻抗信息为已知量 ,详细介绍了三元件值的推导过程 ,建立了一套可获得三元件基础量和搏动量的完整表达式。为血液电阻抗特性的研究提供了一种新的三元件法。

基于故障阻抗计算的非同步故障测距新方法

为了解决双端电气量测量非同步产生的故障测距误差问题,提出基于故障阻抗计算的非同步故障测距新方法。该方法采用集中参数短线模型,首先利用双端非同步电气量和线路参数计算故障阻抗,然后基于金属性短路故障阻抗的纯电阻性采用共轭法构造出关于故障距离的一元二次方程,最后求解并判别伪根得到真实故障距离。双端量法测距在原理上克服了故障电阻和系统运行方式变化的影响。仿真与数值计算结果表明提出的新方法可靠有效,能消去非同步角的影响,具有良好的测距精度,适用于各种金属性短路故障类型,工程实际应用价值高。

抽指加权宽带扇形叉指声表面波滤波器的等效电路分析

扇形换能器可以看成若干个沿孔径方向划分的均匀孔径换能器电端并联而成,根据梅森(Ma-son)等效电路模型以及由其延伸的混合场等效电路模型,推导出整个扇形换能器的导纳矩阵和频率响应,其中采用复阻抗模型考虑了叉指电极与自由表面的阻抗不连续的因素。本方法能够模拟指间反射、三次行程、指条寄生阻抗以及外围电路等对器件性能的影响;理论模拟与实验结果吻合。

LLCL滤波并网逆变器的改进型加权平均电流控制策略

加权平均电流(WAC)控制因其对并网逆变器固有的降阶特性而备受关注。然而,数字控制延时引起的系统反向谐振峰易导致传统WAC控制失效,并网逆变器对弱电网下电网阻抗的适应范围减小。鉴于此,本文不从WAC控制的降阶角度出发,而是通过逆变器与电网互联系统等效阻抗模型的网侧电流稳定性角度重新审视,提出一种采用LLCL滤波并网逆变器的前馈复矢量滤波器改进型WAC控制策略,用以提升并网逆变器等效输出阻抗在低频域的相位,可使其在奈奎斯特全频域内的相位均高于-90°,进而增强系统的稳定性。最后,通过仿真分析验证了所提控制策略的有效性。

弱电网下基于一阶复矢量滤波器的锁相环补偿控制策略及鲁棒性分析

LCL型并网逆变器的跟网型控制中,一般采用锁相环获取公共耦合点电压相位信息。在弱电网条件下,并网逆变器控制系统存在电网阻抗与传统同步旋转坐标系锁相环的交互作用,导致其出现鲁棒性较差甚至难以稳定运行的问题。首先利用阻抗模型分析并网逆变器在弱电网下失稳机理,揭示了锁相环和电压前馈将在输出阻抗中引入一个附加项,并得出该附加项将对系统鲁棒性造成影响,进而提出一种在锁相环和电网电压前馈通道前串联新型一阶复矢量滤波器的补偿控制策略。分析表明:该控制策略减小了电网阻抗、锁相环带宽等扰动量对逆变器等效输出阻抗的影响,在电网阻抗宽范围变化时仍可使系统具有足够的稳定裕度,提高了并网逆变器的鲁棒性。最后,通过仿真分析和实验验证了所提控制策略可有效提高系统对弱电网的适应性,且具有良好的动静态性能。