基于频域阻抗网络建模分析的交直流微电网振荡问题研究

交直流微电网在不同类型电力电子变流器的不同带宽控制环节作用下,容易引发系统发生宽频振荡问题。现有的微电网振荡分析主要基于阻抗分析法和特征分析法,然而这两种方法存在一定的局限性。为此,该文研究了基于频域阻抗网络模型的交直流微电网振荡问题建模与分析方法。首先,建立了交直流微电网在频域下的等效阻抗网络模型,并计算节点频域导纳矩阵及回路频域阻抗矩阵。其次,基于频域模式分析法,建立了交直流微电网的节点/回路振荡参与程度指标以及设备和控制参数的灵敏度指标,给出了振荡的交直流传播特性分析方法,便于明晰系统振荡机理与关键影响因素。最后,通过Matlab/Simulink时域仿真及算例分析验证了上述频域阻抗网络建模和振荡稳定性分析方法的有效性。

集成静止无功发生装置的直驱风场序阻抗网络模型与稳定性分析

对于大规模风电场的稳定性分析,现有的方法通常忽略风电场中存在的静止无功发生装置(static Var generator,SVG),直接将风电场等效为单台或数台风机接入无穷大系统,但这样的假定条件将会影响风电场稳定性分析的准确性。为此,该文提出一种针对大规模风电场的序阻抗网络建模与稳定性分析方法,构建考虑频率耦合效应、稳态工作点及运行模式影响的风电场功率单元序阻抗模型,提出通用型网络导纳聚合建模方法,将含有大量有源/无源元件阻抗的拓扑网络等效聚合为源–载阻抗互联系统,进而通过稳定判据组合实现系统稳定性的准确判断和稳定裕度的量化评估。最后通过哈密地区的集成SVG直驱风场应用实例分析验证所提方法的有效性,并针对集成SVG直驱风场的振荡机理,以及SVG工作模式和功率外环控制器参数对风电场稳定性的影响展开研究。

计及模式可观度的阻抗网络聚合方法

为研究大规模可再生能源系统的振荡问题,提出了一种基于模式可观度的阻抗网络聚合方法,将高维度的阻抗网络简化为一个聚合阻抗,使其保留系统全部振荡模式的信息。首先定义了节点(支路)对模式的可观度,然后基于节点(支路)可观度矩阵提出了阻抗网络的聚合判据和聚合指标,从而找到对各模式均可观的网络端口,接着计算该端口的等效阻抗,作为网络的聚合阻抗。最后将所提方法应用到实际风电并网系统中,利用获得的聚合阻抗分析系统的振荡稳定性,并通过仿真验证了该方法的有效性。

考虑电流幅值量测的变电站零阻抗网络拓扑可观测性分析

网络可观测性分析是电力系统状态估计的重要组成部分。针对变电站零阻抗网络的特点,提出一种面向零阻抗网络的拓扑可观测性方法,并考虑由于引入电流幅值量测而导致的多解问题。根据基尔霍夫电流定律,给出确定开关支路具有唯一潮流解的实用化判定规则。同时对可观测性分析方法的步骤进行详细设计,并通过算例展示其实现过程,验证该方法在完成可观测性分析的同时对量测部署问题具有指导意义。

用随机阻抗网络模拟纳米热致变色VO2薄膜的电阻温度特性

用反应离子束溅射法制备了低相变点（45℃）纳米二氧化钒（VO2）薄膜,并利用随机阻抗网络模型来模拟其电阻-温度特性.在模拟过程中,该薄膜被等效为一个由半导体相和金属相微粒随机分布组成的复合系统.氧化钒薄膜电阻温度特性的模拟结果与实验测量值在整个温度变化范围（10～75℃）十分吻合.这一结果表明,氧化钒薄膜在温度变化过程中发生相分离,且半导体相微粒和金属相微粒之间相互竞争导致了氧化钒薄膜电阻的突变.

采用单一人体阻抗网络实现多标准泄漏电流测试

介绍了一种采用单一人体阻抗网络实现符合多标准的泄漏电流测试技术。首先对多标准中提出的测量泄漏电流过程中所采用的多种人体阻抗网络进行分析,进而得出频率因数。在此基础上对测得值进行加权计算实现多标准的泄漏电流测试系统。该系统由单一模拟人体阻抗网络、信号调理电路、DSP高速数据采集系统和计算机等组成。实验表明,测试方法符合多种标准的测试要求。

泄漏电流测试中人体阻抗网络频率响应的研究

本文简要介绍了泄漏电流的定义和分类,叙述了泄漏电流测试的原理,重点分析了人体对泄漏电流频率的响应,依据不同的响应情况对人体阻抗网络进行计算分析,验证了人体阻抗网络频率响应的良好模拟性,对家电及其他设备的泄漏电流测试提供参考。

母排阻抗网络谐振特性分析方法

采用标准模块化方案搭建的大容量电力电子装备具有加工简单、组装与扩容便利等诸多优势。然而,其汇流结构阻抗网络造成的异常谐振电流常导致电容等部件出现热失效与绝缘问题。汇流结构阻抗网络具有元件多,结构复杂且阶数高等特点。依靠数值计算与专用仪器测试手段难以定位异常谐振产生的具体环节,相应的改进措施,电流谐振抑制效果有限。针对此问题,基于标准模块化功率模组的结构对称性,借助低阶单元与组合网络的谐振特性的继承关系,得出了高阶阻抗网络多模态谐振特性的综合提取方法。首先,详细阐述了子单元选择策略以及子单元与组合网络谐振模态的关联规律。其次,将网络谐振模态分解为单元自身谐振模态与网络伴生谐振模态,对两类谐振模态的形成规律、提取方法、峰值阻尼系数等参数进行了详细数学推导与分析。最后,实验结果表明通过该方法可以获得完整的汇流母排高阶阻抗网络多谐振模态集合,同时得到的谐振模态与阻抗网络中谐振回路的对应关系,是指导母排优化设计的重要基础。

基于阻抗网络分析法的含双馈风电场桂林电网次同步振荡风险评估

本文采用阻抗网络分析法探究了大规模风电并入桂林网区诱发次同步振荡的潜在风险。首先,针对桂林网区复杂网架结构,提出了一种适用于复杂系统分析的阻抗网络分析法,并根据双馈风机的电气特性建立了频域阻抗模型。在此基础上,结合桂林网区电网结构与线路参数,对正常运行与防冰预案两种运行方式进行阻抗分析。最后,基于PSCAD时域仿真平台,对阻抗分析结果进行验证。结果表明,在正常运行方式下,桂林网区几乎不存在发生次同步振荡的风险;而在防冰预案运行方式下,桂林网区出现次同步振荡的风险较高。

MATLAB在分析梯形复阻抗网络中的应用

利用MATLAB对梯形复阻抗网络进行了分析计算 ,得出了一些有益的结论 。

TVS引起的LNA阻抗网络失配仿真分析

在集成芯片内部,通常已增加独立ESD保护电路,包括ESD的分流电路和电源嵌位电路[1].然而这些ESD保护电路会对射频IC的输入信号产生影响,造成射频性能下降,信号丢失[2-6].大量学者不断改进ESD保护电路,来平衡EMC性能和IC的射频性能,如尺寸递减的保护电路、利用平行谐振和谐振隔离等[7-9].由于片内保护电路日益复杂,IC的设计成本不断提高,在不断优化ESD片内保护电路的同时,

基于阻抗网络模型的多变流器直流微电网小扰动稳定性分析

大量新能源设备与负荷通过电力电子变流器接入直流微电网,导致多变流器直流微电网(MCDCM)的小干扰稳定性面临严峻挑战,且使用传统阻抗比与状态空间模型分析MCDCM时存在一定的局限性。基于变流器端口的阻抗特性,建立MCDCM的阻抗网络模型与具有开环稳定特性的负反馈系统,并将阻抗网络模型应用于直流微电网的稳定性判别与设计。一个包含6个变流器的MCDCM的时域仿真结果验证了该方法在MCDCM稳定性判别与设计中的优势。

固体燃料电池复相电极电导的阻抗网络模拟

利用计算机随机地确定网络中每个节点由Ni微粒或YSZ微粒占据 ,可以将固体氧化物燃料电池Ni/YSZ阳极模拟成一个阻抗网络 .对随机生成的阻抗网络的电导进行理论计算 ,得到Ni微粒的体积分数与阻抗网络的电导率的关系 。

多种阻抗网络升压变换器拓扑结构优化研究

传统Z源升压变换器存在输入电流断续,冲击电流过大,升压能力不足,电容稳态电压过高等问题。对此,国内外学者相继提出了多种改进型阻抗源升压变换器,这些拓扑结构各异,性能有所差别,难以选出较为理想的拓扑结构。通过对目前存在的多种阻抗网络升压变化器进行简要介绍,对比分析了各种阻抗源拓扑的性能及优缺点,并通过Matlab/Simulink软件进行了仿真波形分析,综合考虑各种阻抗源拓扑性能、成本等优缺点,得出较优拓扑。

T源阻抗网络低压直流固态断路器拓扑研究

为了解决直流系统快速保护的问题,提出了一种基于T源阻抗网络的低压直流固态断路器,对其拓扑进行了深入的分析和研究。基于T源阻抗网络的低压直流固态断路器(TSDCB)拓扑,分析其工作过程,得出如下结论:断路器输入侧电流可以自动响应故障而使得晶闸管自然换流而关断,断路器输出侧通过阻抗网络对短路点进行放电,使得电源侧不会受到负载侧故障的影响,保障了直流母线上的其他设备可以正常工作,从而提高了系统供电连续性。仿真和试验表明,提出的T源阻抗网络低压直流固态断路器在短路故障时可以快速分断,验证了理论分析的正确性。

纳米VO_2多晶材料的低温相变和随机阻抗网络模型

制备了纳米VO2多晶薄膜材料,其相变温度为35℃,实验测量了它的电阻-温度(R-T)曲线和热滞回线,并用随机阻抗网络模型进行了R-T曲线和热滞回线模拟,两者显示出结果一致,表明在低温相变温度35℃下,随机阻抗网络模型适用于纳米VO2多晶薄膜R-T曲线和热滞回线。此外,给出了VO2多晶材料在半导体区和金属区的简化随机阻抗网络模型的电阻公式。

电源稳定阻抗网络设计及其相关参数分析

为防止电源对测试装置的电磁干扰,通常在测试装置和电源之间连接1个电源稳定阻抗网络。研究电源稳定阻抗网络的设计方法,探讨网络中的器件参数对装置的影响,最后给出仿真波形,结果符合无线电干扰和抗干扰度测量设备规范。

脉冲晶闸管热网络模型及运行状态评估方法

针对脉冲晶闸管承受强流脉冲导致的瞬态电磁热力联合冲击产生的热疲劳累积突发性失效问题,提出了在脉冲晶闸管内布置温度传感器的状态监测方法,建立了脉冲晶闸管的高阶瞬态热阻抗网络模型,分析了强流脉冲作用下脉冲晶闸管内部不同层的温度分布规律,并通过理论计算验证了分析方法的有效性。计算结果表明,热网络模型计算相对偏差小于5%。可为脉冲晶闸管型强流开关的状态评估提供理论指导。

一种应用于脉冲电流注入的线路阻抗稳定网络

[目的]针对现有线路阻抗稳定网络(LISN)在电磁脉冲防护能力上的不足,提出一款适用于电气电子设备脉冲电流注入(PCI)试验的LISN。[方法]通过PSpice时域和频域仿真,结合工程设计要求,针对PCI试验中脉冲电流峰值高、上升快等特点,在现有基础上改良LISN的电路拓扑和物理结构,使其同时具有良好的纳秒脉冲防护性能和阻抗稳定能力,并设计开展脉冲电流防护性能测试和阻抗曲线测试试验。[结果]试验验证结果表明,该LISN可以使电流衰减到注入的脉冲电流值的1/60;试验结果与GJB 151B—2013中5μH型LISN的阻抗曲线之间的误差小于5%。[结论]该LISN具有较好的阻抗稳定能力和去耦能力,可用于电气电子设备的PCI试验,以保护电源并提高试验的可重复性。

新能源发电并网系统的小信号阻抗/导纳网络建模方法

变流器与交直流电网之间相互作用引发的功率振荡是新能源发电并网系统面临的重要稳定性问题。小信号建模是分析这一问题的基础,但变流器数量巨大、结构各异及其控制系统"黑(灰)箱化",导致常规的建模方法面临困难。为此,文中提出新能源发电并网系统的小信号阻抗(导纳)网络建模方法,通过将系统部件建模为可反映其内在动态的外特性频域阻抗(导纳)模型,并根据电网拓扑互联起来形成阻抗(导纳)网络,获得目标系统的整体模型,进而通过阻抗聚合量化分析系统的振荡特性。采用河北沽源风电场—串补输电系统次同步振荡问题的建模与分析来说明方法的有效性。