缆系海底观测网恒流输电系统供电方案选择方法

基于恒流输电的缆系海底观测网借助恒流分支技术可以实现网格型拓扑结构,从而存在多种主供电回路与分支供电回路的供电组合方案。针对这一问题,提出了恒流输电系统供电方案的选择方法。根据恒流分支技术的工作特性,提出了N级供电回路的概念,将供电方案抽象成与供电回路一一对应的多个连通图,定义了存活节点率作为供电方案的评价指标,并采用基于可变时间增量法的蒙特卡洛法结合深度优先算法进行估计。该方法适用于已知网络拓扑结构下的恒流输电系统供电方案的优化选择,算例分析表明:该模型及算法能较好地分析供电方案对系统可靠性的影响,且收敛性较好。

模块化CC/CV变换器及其控制策略

为实现长期深海观测,并充分利用恒流输电海底观测网抵抗输电缆短路故障能力强,可靠性高,鲁棒性好等优点,设计并实现了海底观测网多模块恒流变换器。综合考虑系统体积、电能变换效率、可靠性以及输入输出电压和功率等级等多方面因素,提出采用推挽拓扑和输入串联输出并联的多模块堆叠结构的恒流转恒压电能变换系统(CC/CV)。针对恒流输电系统稳定性特性问题,分析设计用于功率补偿作用的功率平衡器,并对基于共占空比的功率平衡器控制策略进行研究。设计出在低频段具有高增益,在中频段具有足够相位裕量,在高频段能有效抑制高频干扰功能的补偿控制器以获得更佳的控制效果。在实验室环境下验证了CC/CV电能变换技术,测试结果验证了各模块间的兼容性和系统整体的可靠性,为今后研究和建设长期实用型的多节点恒流输电缆系海底观测网提供了理论依据和技术支持。