基于固定时间滑模控制构网型柔性直流输电系统振荡抑制

构网型柔性直流输电系统接入电网,实现对受端电网电压和频率的支撑。针对构网型柔性直流输电系统受端电网引起的振荡问题,提出固定时间滑模控制方法。首先,基于虚拟同步机控制,建立构网型柔性直流输电系统的数学模型。然后,基于滑模控制和固定时间稳定理论,提出非线性固定时间滑模控制方法以抑制系统振荡。通过李雅普诺夫理论证明了所提的非线性固定时间滑模控制能够实现柔性直流输电系统在固定时间内恢复稳定。最后,在MATLAB/Simulink中建立构网型柔性直流输电系统的仿真模型,验证所提方法在振荡抑制方面的有效性和优越性。

基于兰姆波压电谐振器的高频低相噪MEMS振荡器仿真研究

发达的现代通信设备对时钟源器件提出了更高的要求,在保障频率信号稳定的同时还需要器件具备可集成、微型化等特点,微机电系统(MEMS)振荡器因其具备这些优势,已逐渐替代传统振荡器,成为电子设备中信号源的常用元器件。该文设计了一种MEMS振荡器并对其进行仿真测试,该振荡器的核心选频器件由Lamb波压电谐振器组成,在应用于振荡电路前,对设计的MEMS谐振器进行了仿真测试,并提出两种优化其寄生模态的方法,所得谐振器的品质因数(Q)为1357.5,串联谐振频率为70.384 MHz。将优化后谐振器应用于振荡电路后,对振荡器输出信号和相位噪声进行测试,结果表明,MEMS振荡器的输出载波频率为70.58 MHz,相位噪声为-64.299 dBc/Hz@1 Hz及-144.209 dBc/Hz@10 kHz。

A High Side Modes Suppression Dual-Loop Optoelectronic Oscillator With Fabry-Perot Etalon

A novel dual-loop technique was proposed for single-mode selection in an optoelectronic oscillator （OEO）. It consisted of a pump laser and a feedback circuit including an intensity modulator, a Fabry-Perot （FP） etalon, two optical fiber delay lines, two photodetectors, and an amplifier. By inserting the Fabry-Perot etalon, the proposed dual-loop OEO realized a single mode oscillation ranging from 0 Hz to 20 GHz. The strong oscillation mode was present at 15 GHz, and the side modes suppression ratio （SMSR） exceeded 140dB. More over the length of the two fiber loops were just 5 meters and 36 meters.

新能源接入电力系统的宽频振荡风险识别与抑制

电力系统振荡稳定性问题由来已久,随着新能源的高比例、大规模接入,因其不确定性、弱惯性特性及其与传统电力系统的交互作用,将给电力系统振荡问题带来新的挑战。该文提出一种基于模式谐振法的电力系统振荡风险识别与抑制方法,将新能源发电部分和传统电力系统部分作为两个独立的子系统,以其开环状态矩阵特征值判定模式谐振条件满足情况,进一步估算闭环系统特征值及振荡情况;在此基础上,引入参与因子,确定引发各频段振荡的主导因素,优化调节系统参数,改变系统特征值分布,破除振荡条件,从而抑制振荡;建立系统模型,并在Matlab软件平台进行算例仿真分析与验证。结果表明:该方法能有效识别系统宽频振荡,并准确识别振荡诱因,有效抑制振荡,提高系统阻尼,提升系统稳定性。

基于功率匹配和自适应惯性的VSG预同步控制方法

虚拟同步发电机(VSG)从离网向并网模式切换时需要进行预同步控制。针对VSG预同步并网后的稳定性问题,提出一种基于功率匹配和自适应惯性的VSG预同步控制方法。所提方法将电网电压的幅值和频率作为VSG输出电压的参考值,然后根据本地负载功率调整其输出功率参考值,使VSG输出电压的频率和幅值与电网电压同步,最后采用相位偏差的反馈控制实现相位同步。所提方法使得VSG并网后稳态工作点对应的输出功率与并网前一致,避免了VSG并网后出现的功率跃变现象。考虑到VSG在非理想情况下并网后出现的功率振荡,引入自适应惯性实现同步过程的振荡抑制。基于MATLAB/Simulink构建了VSG预同步并网仿真模型,结果表明:所提方法可保持VSG并网前后稳态输出功率一致且非理想情况下并网后的振荡时间可减少约60%,验证了所提方法的有效性。

一种宽带速调管中高次模式振荡的抑制

该文描述了在一种S波段宽带速调管研制过程中出现的高次模式振荡现象,分析了抑制这种振荡的可能方式,提出了一种抑制这种振荡的方法。该方法通过改变谐振腔结构,在基本不影响基模频率的前提下,使高次模式频率产生较大的改变,从而使该高次模式的振荡得到抑制。利用Ansoft HFSS模拟设计软件,对谐振腔进行了改进设计并完成了相应的实验验证。利用改进设计的谐振腔,进行了速调管整管试验,有效地抑制了速调管中高次模式的振荡。

基于光电振荡器的光脉冲和电微波信号发生器

设计了一种基于相位调制器的用于产生光脉冲和电微波信号的光电振荡器。该方案采用直调激光器配合相位调制器产生大啁啾并由DCF压窄输出光脉冲。利用偏振分束器和合束器在不增加有源器件的基础上形成双环路结构抑制微波信号的边模。该系统可以产生9.8 GHz的重复频率,脉宽小于12ps的光脉冲同时输出该频率的电微波信号。测得相位噪声为-105dBc/Hz@10kHz,Q值大于1010。

S波段大功率宽带速调管输出窗鬼模振荡的抑制

实验发现,当盒型输出窗圆波导与两端矩形波导的中心轴线出现偏离时,在高频状态下,输出窗存在鬼模振荡的隐患,引起输出窗打火,导致窗片炸裂。该文介绍了一种S波段大功率宽带速调管输出窗鬼模振荡抑制的方法。通过模拟仿真分析和实验研究,调整了输出窗圆波导段的结构,在对带内驻波系数影响较小的条件下,成功地消除了鬼模振荡的隐患,确保即使出现波导轻微不对称的情况,也不会发生因鬼模振荡而引起的输出窗打火现象。

基于光纤环级联结构的新型光电振荡器

提出并验证了一种借助于光纤环级联结构实现边模抑制与选择的光电振荡器设计方案。采用长光纤双环路结构实现部分边模抑制,利用光纤环级联结构构成微波光子带通滤波器对振荡模式进行精细选择,可得到低相位噪声和高频谱纯度的高频微波信号。

基于机电回路相关比灵敏度的机电振荡模式抑制方法

机电振荡模式(electromechanical oscillation mode,EOM)是与同步发电机(synchronous generator,SG)机械暂态强相关的低频振荡(low-frequency oscillation,LFO)模式,对SG轴系安全和电网稳定影响较大。减小EOM机电回路相关比ρ能减小EOM与SG的相关度,抑制SG振荡。基于此,提出机电回路相关比对SG出力的灵敏度的模型:将ρ对控制参数的灵敏度展开为对参与因子的灵敏度;考虑参与因子由特征向量组成,补充后者幅值和相位约束,得到特征向量灵敏度的唯一解;考虑SG出力对节点电压和特征值的影响,但未出现在状态矩阵中,引入潮流雅可比矩阵的逆,建立特征值和特征向量对SG出力的灵敏度,提出ρ对SG有功和无功出力灵敏度的解析表达。最后利用算例分析检验了EOM及其特征向量、参与因子、ρ对SG出力的灵敏度的准确性,证实了调节SG有功和无功出力对抑制机电模式的控制效果。

VCSELs与EELs多模弛豫振荡的研究

根据多模速率方程 ,利用MATLAB提供的SIMULINK软件包对垂直腔面发射激光器 (VCSELs)和边发射激光器 (EELs)多模弛豫振荡进行了研究。结果表明 ,与单模情况相比 ,多模时EELs弛豫振荡频率增大、弛豫和延迟时间缩短 ,而VCSELs动态特性变化不大。与此同时 ,在得出VCSELs的单模工作、高速调制以及提高偏置电流或自发辐射因子可改善两类器件动态特性等结论外还看到 ,VCSELs边模抑制比 (SMSR)随偏置电流变化率高于EELs;自发辐射因子增大时 ,边模强度同比例增大、主模强度减小 ,利用微腔效应有效控制自发辐射因子可以优化VCSELs的单模特性。

基于光纤环选频特性的双环结构光电振荡器

提出并验证了一种借助于光纤环的选频特性实现辅助滤波的光电振荡器,利用偏振分束器(PBS)和偏振合束器(PBC)构成的双环路结构抑制掉部分光电振荡器的边模,同时借助于光纤环的光学梳状频率特性,对振荡器环路中的光信号模式再次进行选择,既起到边模抑制的作用,又提高了光电振荡器谐振腔的Q值。仿真结果表明:采用光纤环辅助滤波有利于光电振荡器的边摸抑制和单模输出,在保证光电振荡器输出低相位噪声和高频谱纯度微波信号的情况下,边模抑制比超过160dB,模式间隔达到370MHz,降低了对电域带通滤波器的性能要求,是一种新的光电振荡器设计方案。

三电平逆变器中点振荡和漏电流抑制方法

针对T型三电平光伏并网逆变器,提出一种SPWM调制和电压控制器,该调制策略不仅能够抑制中点电位振荡,而且能够实现中点电位偏移控制。非隔离光伏并网逆变器存在漏电流问题,通过分析发现漏电流和共模电压正相关,因此重新排列开关次序,舍弃较大的共模电压,从而实现了漏电流的抑制。最后,通过仿真验证所提调制和控制的正确性。

一种基于串联谐振腔的高性能光电振荡器

提出了一种利用串联谐振腔来抑制光电振荡器边模的方案.此方案中,在传统光电振荡器结构中加入无源微波谐振腔结构来提高滤波器的Q值.分析了该结构的基本原理,并与传统光电振荡器结构进行对比,此结构能有效提高边模抑制比.实验中产生了10 GHz的微波信号,所测得的边模抑制比达72 dB,单边带相位噪声为-122 dBc/Hz@10kHz.同时,利用锁相技术,振荡频率的稳定性得到了很大的改善,在3 h内漂移小于±4 Hz.该方案无需增加有源器件,保留了传统光电振荡器低相位噪声的优势,又有效抑制了边模,为光电振荡器的应用提供了一种新的方法.

高性能注入锁相光电振荡器

提出一种基于注入锁定和锁相环技术的注入锁相光电振荡器.利用注入锁定来改善光电振荡器的近载频相噪以及杂散抑制度.将光电振荡器的输出信号与外注入源进行鉴相,通过锁相环来提升频率稳定性,并进一步改善光电振荡器的近载频相噪.实验结果表明:注入锁相光电振荡器在电滤波器中心频率为9.5GHz、3dB带宽为20 MHz和光纤环长度为6km的情况下,实现了输出信号频率为9.5GHz的单模振荡;当注入锁定带宽为1.98kHz时,光电振荡器输出信号在1kHz频偏处的相位噪声为-125dBc/Hz,在10kHz频偏处的相位噪声为-147dBc/Hz,杂散抑制度高于80dB,阿伦偏差接近1.37×10^(-11)@1s和1.22×10^(-11)@1000s.

构网型光伏发电系统振荡模态分析及抑制策略

建立了构网型光伏并网发电系统(GFM-PV)小信号模型,分析了其系统特征根的振荡频率和阻尼比,以及主要状态变量对特征根的灵敏度,指出了GFM-PV存在高频振荡风险及其产生机理,对比研究发现了GFMPV高频谐振模态主要与其电网等效连接阻抗以及逆变器网侧系统参数有关。基于现有新能源构网控制策略,进一步引入了虚拟阻抗算法并通过小信号模型分析了具备虚拟阻抗的GFM-PV策略对高频谐振的抑制作用,最后通过200 kW功率等级的GFM-PV样机平台对所提理论分析的正确性进行了实验验证。

抑制径向速调管高次杂模振荡的方法

速调管中高次模振荡会严重影响工作模式的束波互作用,降低速调管的效率,因此,抑制杂模在径向相对论速调管的设计中非常重要。文中针对刻槽谐振腔的场分布,提出了利用磁耦合环降低非工作模式Q值的方法抑制杂模振荡,并利用时域仿真软件进行模拟验证。

基于损耗介质加载波导回旋行波放大器的多模稳态分析

目前回旋放大器的稳定性分析主要采用单模理论,而该理论不能分析模式间的相互影响。多模稳态理论可以分析不同模式间的相互影响,现有的多模理论仅可以分析光滑波导或内壁加载石墨涂层的波导结构,该结构并不适合高平均功率工作。本文首次将回旋行波放大器的多模稳态理论应用于适合于高平均功率的损耗介质加载波导模型,并分析了回旋返波振荡的存在对工作模式的影响。以TE_(01)模基波工作的Ka波段回旋行波管为例,研究介质损耗正切和输入功率的变化对回旋返波振荡的抑制作用。相较于使用PIC仿真方法,利用多模理论,可以快速地分析工作模式得到稳定放大的过程。

随州广水示范工程高压大容量能量路由器不同运行方式下控制策略研究

随州广水100%新能源新型电力系统科技示范工程是探索高比例电力电子设备接入电网后的重要科技试验基地。为避免因新能源大出力时全额消纳和小出力时供电不足而配置大量储能导致的经济性不足的问题,建设七端口能量路由器与主网互联,减少储能投资提高工程经济性。由于能量路由器的接入,示范工程存在多种运行方式,能量路由器在不同运行方式下一种控制策略难以适应,需要针对性地给出控制策略。基于此,本研究针对不同运行方式下能量路由器各侧变流器及直流变压器的控制策略及逻辑进行了分析说明,并通过RTDS平台进行了仿真验证。

一种新型双环路光电振荡器

利用偏振分束器（PBS）和合束器（PBC）在不增加有源器件的基础上设计了一种双环路光电振荡器。该振荡器可以同时产生光、电两种输出。由于没有增加有源器件，可以避免附加电噪声的引入。此外，光载波在光域中是正交耦合，消除了随机干涉和拍噪声对振荡频率的影响。通过理论分析，双环结构的光电振荡器可以有效抑制每一单环路中起振的边模。经过实验对比，采用双环结构可以把边模抑制比提高30～70dB。最后，利用该方案和普通商用器件得到了中心频率为12GHz的振荡，测得边模抑制比为50～70dB，相位噪声为-93dBc／Hzat10kHz，Q值达到10^10。