新型混合式贯通牵引供电系统及其复合控制策略

电分相与负序等电能质量问题是制约电气化铁路向高速化、重载化发展的桎梏。贯通牵引供电系统为消弭上述问题提供了契机,但既有贯通方案依然存在所需器件数目多、改造成本高、可靠性差等弊端。为此,在充分利用既有牵引变压器基础上,该文设计一种新型混合式贯通牵引供电装置。该装置通过共直流侧与功率均分手段有效抵消输入侧纹波功率,降低有源/无源器件数目与电容容量。同时,针对直流侧二次纹波与负荷功率冲击,提出一种输入端口复合控制策略,有效解决纹波传递与冲击波动问题。最后通过仿真与实验验证所提装置及其控制策略的可行性与可靠性。

基于节点模式势能的复合机组-整流器电力系统功率振荡特性分析

针对新能源占比逐渐提高,新型电力系统引发的小干扰稳定性问题日益复杂,因此研究含有新能源和传统能源机组的复合机组-变流器场景的小干扰稳定性问题尤为重要。以含光伏和高压直流输电的复合机组-变流器电力系统为研究对象,提出了一种利用节点模式势能法对复合机组-变流器电力系统功率振荡特性分析的方法,推导出小干扰下光伏和高压直流输电并网节点模式势能表达式,分析总结了复合机组-变流器电力系统功率振荡特性。最后,经电力系统分析软件仿真分析和低频振荡评价指标计算对比,验证了此方法的可行性。

基于SVG的供电系统无功补偿技术研究

为降低供电线路及变压器的损耗,提升电压的稳定性,在对SVG构成原理及其链式结构分析的基础上,提出基于PI控制和重复控制的SVG复合控制策略,再接入闭环环节,实现实时跟踪SVG补偿及谐波电流。仿真研究表明,主电路中加入一个感性负载后,电路中存在较大的无功、负序电流;当经SVG补偿后,采用复合控制,三相电压稳定,且电源侧、负载侧的环流接近零,补偿效果好,瞬时响应速度快。

双模功率分流式混合动力汽车传动系统设计

针对双模功率分流式混合动力汽车传动系统的构型,首先,对比分析了单、双模式混合动力系统结构特征及应用范围;然后,结合复合分配式特点,选定3种复合分配式四结点杆模型,通过逆向拆分得到所有可行的复合分配式构型,并根据杆长度和特征参数约束条件,确定构型方案;最后,在此基础上,参考某款车型参数,通过分析输入分配模式、模式切换点和机械点特性确定第3排行星排和离合器位置及结构参数,设计出传动系统构型,为研究双模功率分流式混合动力汽车传动系统提供理论依据。

船舶光储发电系统的优化设计

根据船舶运行环境的特殊性,论文提出将人工蜂群算法应用于船舶光伏发电最大功率点跟踪控制,以保证光伏系统运行在船舶环境下具有良好的最大功率点跟踪性能。同时,为减小外界环境对船舶电力系统的影响,引入储能装置并提出嵌入重复控制的DC/DC变换器复合控制策略,以提高光伏发电的稳定性,维持船舶直流母线电压。经实验证明,论文提出的MPPT方法能实现准确快速跟踪、变换器的复合控制策略能维持光伏稳定发电。

复合型FCL改善风火打捆系统暂态稳定性研究

为改善风火打捆系统的暂态稳定性,提出将具有串补功能的复合型故障限流器(Fault Current Limiter,FCL)接入到风火打捆系统中。将双馈风电机组(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)对系统的影响用等效外特性参数表示,在分析DFIG接入系统对暂态稳定的影响和复合型FCL工作原理的基础上,分析带复合型FCL的风火打捆系统的功率特性方程,通过分析在不同运行状态下复合型FCL对功率特性方程中输入阻抗、转移阻抗的影响,确定其对传输功率极限的作用,分析其提高暂态稳定性的机理。制定了故障发生前、中、后不同阶段,复合型FCL提高风火打捆系统暂态稳定性的控制策略。正常运行及故障切除后发挥复合型FCL的串补功能;故障状态下通过确定目标功率差与触发角之间的关系,通过控制限流电抗,发挥FCL限制短路电流、提高母线电压的作用,达到提高功率输送能力,改善暂态稳定性的目的。仿真分析表明机理分析和所提控制策略的有效性。

核电站控制棒驱动机构电源系统建模及故障分析

大型核电站控制棒驱动机构的电源系统由两台带飞轮的电动发电机组成,励磁方式包括自并励和相复励。某自并励机型棒电源系统曾发生一机失磁,与之并联的另一机过流保护抢先动作的严重事故。实际核电站中大量棒电源系统采用相复励机型,为了探究此次事故原因并判断棒电源系统中是否存在保护失配的共性风险,有必要对相复励棒电源系统故障特点进行研究。文中从相复励系统的全补偿公式出发,理论分析了机端短路电流变化趋势与相复励系统参数的关系,然后建立了棒电源系统的PSCAD模型。发现机端短路故障的仿真计算与理论分析相吻合,并通过动模机组单机机端短路实验共同验证了仿真模型的正确性。文中仿真分析了棒电源系统单机失磁时的故障特点,提出利用稳态等效电路估算棒电源系统失磁故障时机端电流的大小。结合制造厂家的真机实验验证了估算方法的有效性,同时说明了事故棒电源系统过流与失磁保护失配的原因,为核电棒电源系统保护装置改造奠定了基础。

核电站控制棒电源系统相复励发电机短路故障的解析计算

针对核电站控制棒电源系统,现有保护仅采用以额定电流为定值的定时限过流保护作为短路后备保护,导致该系统已发生多起过流保护抢先动作与失磁保护失配的事件。解决保护失配问题的关键在于对控制棒电源系统发电机短路故障电流的准确解析,解析重点在于考虑发电机实际采用的相复励无刷励磁方式对故障电流的影响,而相复励励磁电流由并励电压对应的励磁分量和复励电流对应的励磁分量合成产生。经过合理的假设与模型简化,结合发电机基本方程和励磁系统数学模型,推导得到了并励电压分量作用下的三相短路电流。引入复励电流分量作用,根据励磁电流变化对短路电流进行修正,得到了包含暂态分量和稳态分量的相复励发电机三相短路电流时域解析表达式。由正序等效定则扩展得到两相短路电流的时域解析表达式。基于PSCAD/EMTDC平台建立了控制棒电源系统电磁暂态模型,对理论分析结果进行了验证,进一步对保护优化方法进行了讨论。

交直流混联系统对距离保护暂态超越的影响及解决措施

针对传统的距离保护应用于交直流混联系统,特别是当直流系统发生换相失败时存在暂态超越的问题,分析发现交直流混联系统直流侧发生换相失败时,故障暂态信号中含有大量衰减缓慢的低频分量、非周期分量及高频分量,这是引起距离保护暂态超越的根本原因.同时,给出一种先利用分布参数模型将保护安装处的电压、电流补偿至整定点,再采用R-L线路模型建立微分方程,识别出整定点与故障点之间距离的保护方案.动模数据仿真结果表明,该方案在特高压、长线路末端故障时能够有效地防止暂态超越,不受线路分布电容、低频分量以及非周期分量的影响,提高了长线距离保护的动作可靠性.

配电系统电压无功智能动态补偿装置的研制

针对电力系统配网自动化的需要,基于电压无功模糊调节判据研制了一配电系统电压无功自动控制装置.本装置原理先进,具有体积小、投切电容无过渡过程等优点.该装置的研制成功极大地改善了配电网的电压质量,降低了线损,提高了配电设备的利用率.

用于光伏并网的组合级联式功率转换系统复合功率控制策略研究

根据光伏电站并网要求,分析了HC-PCS拓扑结构及特点,提出HC-PCS对光伏电站有功与无功综合补偿的复合功率控制策略.该复合控制策略兼顾光伏电站的有功平滑和电压稳定需求来确定HC-PCS的输出电流参考值,对HC-PCS输出有功与无功补偿进行协调控制,同时附加变化率控制,充分利用其快速功率调节特性,并且对电池充放电进行保护.对所提出的控制策略进行了仿真验证,结果表明,基于电池储能的HC-PCS可有效改善光伏电站并网特性,有助于提高光伏电站的低电压穿越能力,并对电网提供一定的动态无功支撑.

纯电动汽车复合电源系统仿真研究

对纯电动汽车的复合电源系统结构和工作原理进行了介绍。基于MATLAB/SIMULINK平台建立了复合电源系统仿真模型,并以简单易行、最大限度保护蓄电池、提高能量回收效率为前提,为复合电源系统设计了功率分配控制策略,以此策略为基础完成了对复合电源系统的整车仿真。仿真结果表明所设计的功率分配控制策略能充分发挥复合电源的特点,在延长蓄电池使用寿命的同时提高了整车动力性。

一种用于静态稳定分析的故障参数化连续潮流模型

提出了一种用于电力系统静态稳定分析的新的故障参数化连续潮流模型和工具。在这一模型中,多个设备(包括注入型设备和支路型设备)的参数随着一个控制参数λ的变化而同步变化。这一工具可以用来检查多重复杂故障对于大型电力系统的非线性影响,还可用来检验严重故障下系统静态潮流解的存在性。通过对国外一个3000节点实际系统的数值分析表明,所提出的模型和工具是十分有效的。

双模功率分流式混合动力系统构型分析

功率分流式双模混合动力系统由输入分配式、输出分配式、复合分配式和串联模式中的两种模式组合来实现。本文中提出一种系统的分析方法对复合分配式和输入分配式组成的双模混合动力系统的构型进行分析。首先利用基于杆模型逆向拆分的分析方法从种类繁多的复合分配式构型中分析得出适用于混合动力车的所有可行构型,并通过将机械点设定在期望的传动比上,得到相应的复合分配式构型。在此构型的基础上,再结合离合器实现输入分配式模式和两个模式的切换,从而确定出双模混合动力系统构型。

对称式气液联控伺服系统动力机构特性分析

提出一种新型复合传动方式——气液联控伺服系统 ,介绍此类系统的基本工作原理和构成。给出了对称式气液联控伺服系统动力机构的数学模型。在典型参数下进行了仿真计算 ,分析了这一新型动力机构的主要性能参数和相应的频率特性。说明了将液体介质加入到常规气压伺服系统后 ,可通过对液压阻尼力的调整使得系统具有较高的静、动态刚度和阻尼比可调 ,同时能实现定位锁死等机能。

某分布式驱动电动汽车复合制动策略设计

针对某后轴制动器经改制的分布式驱动电动汽车,为保持良好的踏板感觉,以原车(改制前)的总制动特性为目标,设计了复合制动策略,包括滑行再生制动策略和制动踏板解析。考虑电机发电效率,离线计算不同前、后电机力分配系数时的总电机效率,从而根据总电机效率最高得到最优的电机力分配系数,在ECE法规和Ⅰ曲线的约束下,设计出了复合制动经济性优化策略。仿真结果表明,考虑电机发电效率进行经济性优化后,续驶里程贡献率由14.2%提高至15.4%。

漏斗式聚光聚风复合发电系统的设计与理论计算

设计一种新型的聚风聚光复合式发电系统,介绍其设计方法和工作原理。数值模拟了电池板在冷却器作用下的平均温度和最高温度,预测系统的光伏发电性能,建立了冷却器、聚光器与系统光伏发电性能的关系式。对漏斗的聚风性能及风力发电的增加率进行预测,针对其提速性能对进口流道长度进行优化设计,研究结果表明,经过优化设计后的漏斗可显著提高其内部过流风速,增加发电量。

船舶复合发电变结构系统的可靠性分析与研究

运用马尔可夫过程分别分析具有二台辅柴油发电机组 ,单台辅柴油发电机组为备用的船舶轴带发电机组和透平发电机组的复合发电系统供电可靠性 .提出该复合发电系统应采用单辅柴油发电机组的变结构系统 ,这样即可保证船舶供电可靠性要求 ,又可有效减少一次性投资 ,充分发挥复合发电系统的节能作用 ,提高船舶营运效益 ,并给出了具体实现方案 .

一种抗能量分析攻击的复合寄存器系统

能量分析攻击是最常见、最成熟的一种侧信道分析技术,对密码算法硬件实现以及多种密码芯片产品产生巨大的威胁.在针对密码算法硬件实现的能量分析攻击中,主要的攻击目标是寄存器,对寄存器进行差分能量分析(Differential Power Analysis,DPA)是最普遍的一类攻击方式.双轨预充电逻辑(Dual-rail Precharge Logic,DPL)作为隐藏技术中的代表方案,是一类抵抗能量分析攻击的有效方法,但使用DPL结构会使密码芯片面积加倍,同时吞吐率也会降低一半.针对这些缺陷,本文提出了一种复合寄存器系统的设计方案.该方案针对硬件电路中能量消耗最大的寄存器部分进行重点防护,使整个复合寄存器系统在每一时钟周期内的总汉明重量与总汉明距离值保持恒定.该方案在保持密码芯片吞吐率基本不变的同时,对寄存器进行了有效的抗能量分析保护.实验表明,在本文提出的复合寄存器方案保护下,10万条能量曲线也无法恢复出真实密钥,相比于无保护寄存器260条即可恢复出真实密钥的情况,有效提高了密码算法实现的安全性.

环路式复合行星齿轮系统功率流的杠杆分析方法

环路式复合行星齿轮系统因其结构关系复杂,导致系统中各基本构件之间的转矩与功率关系复杂多变,形成多种功率流类型。为在设计过程中可以快速判断系统的功率流类型,提出了一种复合式杠杆分析方法。在单一行星轮系的杠杆模型的基础上,结合耦合系统的结构特性,应用叠加原理,建立了反映环路系统特性的复合式杠杆模型,并介绍了该模型在单环路系统特性分析中的应用方法。在分析中,该模型可以直观反映出各基本构件之间的转速关系,转矩关系以及功率关系,继而得出单环路系统的功率流类型。结合模型中反映行星轮系与封闭机构的特性参数的力臂,还可计算出上述特性的数值。在此基础上,介绍了该方法在双环路系统的功率流类型分析中的推广应用,为多环路系统的分析提供了新思路。