基于换流器π型等效模型的交直流混合配电网潮流计算

交流配电网本身具有三相不平衡特性,并且可与直流配电网通过AC/DC换流器相连形成交直流配电网。该文针对AC/DC换流器提出一种新型的π型等效模型,并建立一组用于描述包含三相交流部分和直流部分的功率平衡方程。交流网络以及直流网络采用导纳矩阵形式描述,π型等效模型使得AC/DC换流器可以包含在节点导纳矩阵中,形成整个网络的节点导纳矩阵。结合换流器模型和网络方程,该文给出包含三相交流线路和直流线路的潮流计算方法,并采用案例进行验证。

感应电机传导干扰频段Π型共模等效模型

脉宽调制(pulsewidth modulation,PWM)逆变器产生的共模电压会在感应电机内部的寄生耦合回路中产生共模耦合的漏电流和轴电流,带来显著的负面效应。为研究PWM驱动系统的共模电磁干扰,在分析电机内部寄生参数的基础上,指出感应电机绕组可视为均匀传输线,且共模电流沿绕组传播时的阻抗为定值。据此提出一种构建感应电机传导干扰频段高频共模等效电路的实验方法,并建立新型π型等效电路,适用于分析和预测PWM电机驱动系统整个传导干扰频段(0.15～30MHz)的传导共模电磁干扰。仿真和实验结果验证了该模型的正确性。

基于RLC π型等效模型的互连网络精确焦耳热功耗计算

基于互连网络的RLCπ型等效模型,考虑电感的屏蔽作用和非理想的阶跃激励,提出了互连线网络在斜阶跃激励下的焦耳热功耗计算方法,极大地简化了互连网络中电流和功耗的表达式.基于90nm金属氧化物半导体(CMOS)工艺的互连参数对所提出的计算方法进行了计算和仿真验证,对于上升信号小于1ns的情况,计算结果与Hspice仿真结果的误差小于3%,具有很高的精度,适合应用于大规模互连网络中的功耗估算和热分析.

一种基于π型等值的线路参数估计方法

基于输电线路π型等效模型,利用数据采集和监视控制系统(SCADA)提供的数据,在线路两端有功功率、无功功率和电压幅值均已测得的情况下,通过幅值运算,给出一种输电线路参数估计方法。由不同时间断面的SCADA量测数据,经过求解得到线路参数计算值的集合,再经统计分析,其均值即为线路参数的最终辨识结果。与传统的参数估计方法相比,本文所提方法不会引起矩阵病态等数值问题,对量测系统没有相角量测要求,计算速度快,估计结果精确度高。通过对IEEE-30节点测试系统进行分析计算,验证了方法的有效性。

接地极线路短路故障快速识别及故障测距研究

直流接地极线路是从换流站的中性母线处引出,通过架设双导线并联的接地极引线连接到极址处,其极址电阻很小。从中性母线向接地极线路视入,接地极线路就是一个确定的多导体传输线(multiconductor transmission lines,MTL)系统,且其起端电压和起端电流可测,而基于反射原理的测距装置往往出现未能对接地极线路瞬时性故障进行及时捕捉、准确测距的情况。基于此,提出一种利用"构造方向电流"来快速判断接地极线故障,并选出故障接地极线的方法。对故障前数据进行小波变换,选其含有直流分量的小波系数来获取直流分量,实现极址电阻在线准确计算和监测。在接地极线故障正确选线和极址电阻准确计算的基础上,提出了基于π型等效线路模型的谐波分量阻抗测距方法。仿真和现场实测数据表明,该测距算法对于接地极线路近端故障有很高的测距精度。

基于DAB的直流变压器潮流建模与计算

以双有源全桥(Dual Active Bridge,DAB)变换器为基础构成的直流变压器优势显著,在未来多电压等级的直流配电网中具有广泛的应用前景。现有研究缺乏直流变压器的潮流建模和等值电路模型。文中推导了DAB在输入串联输出并联(Input-Series Output-Parallel,ISOP)结构下的直流变压器稳态数学模型,分析了移相比在直流配电网潮流计算中的作用。针对多个直流变压器潮流求解时间长的问题,推导出π型等值电路模型,并基于此提出了边缘优先和模型等效的方法,能够快速、准确地计算含多个直流变压器的多电压等级直流配电网潮流,大大缩短了潮流求解的时间。利用修改后的IEEE 14节点直流配电网验证了所提模型和方法的正确性和有效性。