Optimal ConfigurationMethod forMulti-Type Reactive Power Compensation Devices in Regional Power Grid with High Proportion ofWind Power

As the large-scale development of wind farms(WFs)progresses,the connection ofWFs to the regional power grid is evolving from the conventional receiving power grid to the sending power grid with a high proportion of wind power(WP).Due to the randomness of WP output,higher requirements are put forward for the voltage stability of each node of the regional power grid,and various reactive power compensation devices(RPCDs)need to be rationally configured to meet the stable operation requirements of the system.This paper proposes an optimal configuration method for multi-type RPCDs in regional power grids with a high proportion of WP.The RPCDs are located according to the proposed static voltage stability index(VSI)and dynamicVSI based on dynamic voltage drop area,and the optimal configuration model of RPCDs is constructed with the lowest construction cost as the objective function to determine the installed capacity of various RPCDs.Finally,the corresponding regional power grid model for intensive access to WFs is constructed on the simulation platform to verify the effectiveness of the proposed method.

The Full Load Voltage Compensation Strategy in Capacity Configuration of UPQC Integrated PV-BESS

Unified power quality conditioner(UPQC)with energy storage is commonly based on conventional capacity configuration strategy with power angle control.It has problems such as phase jumping before and after compensation.DC-link cannot continuously emit active power externally.Therefore,this paper presents the compensation strategy of full load voltage magnitude and phase in capacity configuration of UPQC.The topology of UPQC is integrated a series active power filter(SAPF),a shunt active power filter(PAPF)and a photovoltaic-battery energy storage system(PV-BESS).The principle of full load voltage compensation is analyzed based on the PV-BESS-UPQC topology.Themagnitude constant of load voltage ismaintained by controlling the appropriate shunt compensation current.Then the UPQC capacity configuration is carried out using the full load voltage compensation strategy.The compensation capacity of UPQC series and shunt units are reduced.Finally,the simulation results show that the proposed compensation strategy reduces the capacity configuration by 5.11 kVA(36.4%)compared to the conventional compensation strategy.The proposed strategy can achieve full compensation of the load voltage,which can effectively reduce the capacity allocation and improve the economy of UPQC.It also has the PV-BESS units’ability of providing active power and can stabilize the DC-link voltage.

Properties of periodic multicrystal configurations in walk-off-compensating second harmonic generation of ultrashort pulses

This work designs a four-platelet periodic multicrystal configuration in the second harmonic generation of ultra- short pulses as a new walk-off-compensating device. It theoretically investigates a proposed active and a typical passive compensating scheme with the undepleted-pump approximation. The result shows that the angular and spectral band- widths are proportional to the number of crystal pairs as expected, but the temperature tunability is basically unaltered owing to inter-plate pulse interference. At the same time, an analysis reveals that a misuse of the phase mismatch factor is responsible for a historic controversy about pulse interference. A real design of an ultraviolet second harmonic generation （262.5 nm） is considered in a passive periodic [3-Barium Borate-calcite configuration, where the inter-plate pulse interference is found to form an azimuthal tuning restriction and to lower plate length tolerance. A subsequent numerical simulation with pump depletion is in good accordance with theoretical prediction.

Dispersion compensation in an open-loop all-optical chaotic communication system

The optical chaotic communication system using open-loop fiber transmission is studied under strong injection conditions. The optical chaotic communication system with open-loop configuration is studied using fiber transmission under strong injection conditions. The performances of fiber links composed of two types of fiber segments in different dispersion compensation maps are compared by testing the quality of the recovered message with different bit rates and encrypted by chaotic modulation （CM） or chaotic shift keying （CSK）. The result indicates that the performance of the pre-compensation map is always worst. Two types of symmetrical maps are identical whatever the encryption method and bit-rate of message are. For the transmitting and the recovering of message of lower bit rate （1 Gb/s）, the post-compensation map is the best scheme. However, for the message of higher bit rate （2.5 Gb/s）, the parameters in communication system need to be modified properly in order to adapt to the high-speed application. Meanwhile, two types of symmetrical maps are the best scheme. In addition, the CM method is superior to the CSK method for high-speed applications. It is in accordance with the result in a back-to-back configuration system.

基于FSC和TCSC混合复用的交直流混联线路潜供电弧特性

为提高系统运行稳定性,高补偿度串补装置广泛投入使用,但线路故障后潜供电流存在高幅值的低频分量,潜供电弧难以自熄。针对此问题,基于交直流混联输电线路,研究了不同布置方式下串补度对潜供电流与恢复电压幅值影响,提出了一种固定串补(fixed series compensation,FSC)和可控串补(thyristor controlled series compensation,TCSC)混合复用抑制潜供电弧的方法。此外,为满足线路对高补偿度的需求,设计FSC和TCSC混合复用串补度最佳配置方案。结果表明,交直流混联线路采用串补度40%的双平台分散布置方式,潜供电流与恢复电压幅值达到最小,燃弧时间最短。高补偿度串补线路TCSC采用串补度10%、20%的配置方案更利于熄弧,提高重合闸成功率。

考虑碳交易和无功补偿的分布式电源优化配置

“双碳”背景下,在规划分布式电源时引入碳交易和无功补偿机制是实现电力系统低碳化、稳定化的重要手段。为此,提出一种考虑碳交易和无功补偿的分布式电源优化配置方法。首先,引入碳交易机制,建立碳交易成本计算模型。其次,建立考虑碳交易和无功补偿的分布式电源双层优化配置模型,上层以年综合成本为优化目标,决策变量为光伏和燃气轮机接入配电网中的位置及容量;下层以系统网损、电压偏移量、节点电压稳定裕度为优化目标,决策变量为无功补偿电容器在配电网中的位置和容量。最后,通过改进的自适应遗传算法对优化配置模型进行求解。结合IEEE33节点构造的算例进行仿真分析,结果表明,该模型可在保证系统经济性和环保性的基础上有效降低网损,并提高系统电压的稳定性。

基于位形相似性聚类的机器人参数标定研究

利用非几何参数误差引起的定位误差与机器人位形之间的相似性映射关系,通过聚类算法将机器人参数标定位形空间划分为多个子空间,并在各个子空间中完成参数标定;利用相似性关系将待补偿位形归类到对应的子空间,根据子空间的参数标定结果控制机器人运动,实现非几何参数误差引起的定位误差的有效补偿。以UR5机器人为标定对象进行试验,与普通标定补偿方法相比,采用所提方法标定补偿后的位置误差模的最大值和平均值分别减小了60.24%和66.62%。

一种高共模电压集成差分放大器的设计

针对差分放大器芯片国产化的需求,基于兼容金属薄膜电阻40 V双极工艺,设计一款高共模抑制比(Common Mode Rejection Ratio,CMRR)、±120 V共模输入电压的集成差分放大器。文章介绍了高共模电压差分放大器的基本原理和结构组成,分析了差分放大器的设计难点,分别为共模抑制比、输入失调电流以及增益误差,采用片内集成金属薄膜电阻结合激光在线修调技术实现高共模抑制比、通过改进型的基极电流补偿结构降低了输入失调电流,减少输入失调电流对电路采样精度的影响,采用改进型达林顿管提高放大器的开环增益,降低放大器的增益误差。整体芯片尺寸为2.82 mm×2.02 mm,采用±15 V双电源供电,静态电流为1.36 mA。流片后的测试结果表明:差分放大器在正常供电时,共模抑制比达到85 dB,输入失调电流仅为84 pA,失调电流的补偿精度达到98.1%,增益误差为0.02%。

基于NDE-FLNN与零极点配置法的六维加速度传感器动态性能补偿

六维加速度传感器可广泛应用于类人机器人领域的动态全息检测,从而保障机器人运动柔顺性与稳定性。现有六维加速度传感器存在响应速度慢、响应范围窄等动态特性差的问题,限制了传感器对测量载体实时动态位姿信息的敏锐、宽范围响应。针对这一问题,开展六维加速度传感器时频域动态性能补偿研究。利用差分方程建立传感器的动态模型,提出一种基于NDE-FLNN的高精度动态模型参数辨识算法,并进一步推导动态补偿模型补偿传感器的响应速度,提升传感器的时域动态性能。之后,基于零极点配置法设计传感器各通道动态补偿器,消除原极点并引入新极点,拓展传感器响应范围,改善传感器频域动态性能。实验结果表明,相比于DE-FLNN算法,改进后的NDE-FLNN算法能够更高精度地辨识传感器动态模型参数,传感器补偿后各分量的调节时间减少至原先一半左右,均在150 ms以内,工作带宽由22 Hz拓展至84 Hz,传感器时频域动态性能得到显著提升。

配筋形式对补偿收缩混凝土膨胀性能的影响

为研究配筋形式对补偿收缩混凝土膨胀性能的影响,开展了两种配筋形式下补偿收缩混凝土限制膨胀试验。通过测量混凝土膨胀变形随时间的变化,研究了补偿收缩混凝土的膨胀变形规律,揭示了配筋形式对混凝土膨胀变形的影响机理;基于试验结果,提出了两种配筋形式下补偿收缩混凝土的限制膨胀率计算方法。研究表明,相比I型配筋试件(大直径中心配筋),II型配筋试件(小直径角部配筋)的膨胀性能发挥更好,但最大限制膨胀率的增幅有限,对残余限制膨胀率的提高作用更明显,建议在抗裂性能和耐久性能要求较高的混凝土板中采用II型配筋形式,而大体积混凝土中可以采用I型配筋形式,以提高施工效率;补偿收缩混凝土的膨胀变形与约束条件有关,合理的约束强度有利于膨胀变形的发展;提出的限制膨胀率计算模型误差较小,可以很好地预测两种配筋形式下补偿收缩混凝土的限制膨胀率。

自动化技术在电气工程中的应用

阐述电气工程中的自动化技术特点,探讨自动化技术在电气工程中的应用,包括自动化系统的优化配置、集中供热热源站自动化管理、故障诊断中的应用、降低电能传输损耗、选择无功补偿的策略。

新能源基地柔性直流外送系统无功补偿设备配置方法研究

大规模风光新能源基地通过柔性直流(VSC-HVDC)外送是我国新能源发电上网的重要方式之一。因新能源基地电压支撑能力弱,导致系统稳定性受到严重影响,静止同步补偿器(STATCOM)和调相机配置是提高系统稳定性的有效手段。提出了含STATCOM和调相机的两阶段配置方法:阶段1通过配置STATCOM实现系统侧的电压支撑;阶段2通过配置调相机保证系统的暂态稳定性。基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了新能源基地VSC-HVDC外送系统仿真模型,通过模型仿真,验证了所提方法的有效性和合理性。

可重构声信号分解滤波器组设计方法综述

数字助听系统中需要采用声信号分解滤波器组实现响度补偿功能.可重构滤波器组具有可控的子带分布,能够为不同类型的听力损伤患者提供高质量的响度补偿,因此其研究设计受到广泛关注.可重构滤波器组的设计方法多样,在整体结构和技术手段方面都各有特点.本文将对现有的可重构滤波器组设计方法从技术手段、整体结构、性能表现等方面进行综合分析与对比,并就未来发展方向进行展望.

光伏接入中低压配网下的无功补偿优化配置

为提升光伏发电机组接入中低压配网后的电能输送质量、降低网损率,基于混合整数凸规划,完成配电网的无功补偿配置研究。该方法以含光伏发电的中低压配网最小网损为目标,构建配电网无功补偿数学模型。实验结果表明:该方法应用后中低压配网节点电压标幺数值得到有效提升,且随着配电网运行时间的增加,其降低幅度较小;可有效降低中低压配网的网损率,应用效果显著。

基于电池储能配置的直流系统失压补偿控制方法研究

在失压故障发生时,蓄电池能够及时补充电能,避免系统中断。提出一种基于蓄电池容量配置的变电站直流系统失压故障补偿方法。通过配置蓄电池容量,设计变电站直流系统失压故障补偿方法,基于流入节点功率计算变电站直流系统潮流,获取失压故障发生后的零序电阻和分布电容,结合潮流方程中的有功、无功功率计算变压器无功补偿,完成变电站直流系统失压故障的补偿,从而降低配电线路的损耗。实验测试结果表明,该补偿方法不仅可以提高配电线路的使用率,还可以降低配电线路的损耗,具有更好的故障补偿效果。

Optimal Configuration of Dispersion Compensation Modules with Installation Limits

Selecting a cost optimum subset of discrete-value dispersion compensation modules (DV-DCMs) subject to maximum module count from an available set of DV-DCMs is a NP-hard problem. We derive a novel dynamic programming algorithm with pseudo-polynomial time bound and show that DV-DCM cost re-scaling can improve the running time.

准Z源逆变器的建模与设计

相较于传统逆变器,准Z源逆变器结构简单、优势突出,能够以单级结构实现升降压功能,在多领域被广泛应用。然而受元件非线性的影响,准Z源逆变器控制性能依赖精准数学模型的建立和补偿环路的配置。为此,对准Z源逆变器的工作原理进行分析,建立小信号数学模型,进而推导得出状态量的传递函数,最后采用零极点配置补偿方法对控制环路进行设计。经仿真分析,所建准Z源逆变器数学模型准确,设计的控制环路使系统具有较好的稳定性和抗干扰能力。

某型航空发动机高压直流电负载系统设计

为满足某型航空发动机功率分出试验要求,设计了一套高压直流电负载系统,介绍了系统的组成架构、软硬件设计思路、实现方法以及功能特点。该系统通过对负载电阻档位进行科学设计,并充分发挥PLC和组态软件配置灵活、自动化控制能力强的优势,利用软硬件的配合设计,实时控制和监视电负载系统状态,实现与加载载荷谱连锁进行自动加载及实时功率自动补偿,提高了电负载系统的自动化控制水平及控制精度。通过在发动机试验中进行充分验证,结果表明,该系统具有较高的自动控制能力以及较高的稳定性和准确性。

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。

风电场无功补偿容量配置及优化运行

通过电力系统仿真软件对同等规模下的异步、双馈和永磁三种类型发电机所组成的风电场建模,并分析了不同类型的风电场在不同出力水平以及并网点不同电压水平下的无功需求,以及风电场在运行时的动态无功特性。根据无功特性分析结果,制定了风电场的静态和动态无功补偿的容量配置和优化配合运行方法,并分析了风电场无功补偿效果。