基于无功功率注入的MMC-HVDC交流电网等值阻抗识别方法

交流电网等值阻抗反映了交流系统的强度,系统强度降低会给模块化多电平换流器型高压直流(MMC-HVDC)输电系统的稳定运行带来不利影响。为规避高阻抗/低强度给交直流系统带来的安全运行风险,实现复杂多变电网等值阻抗的迅速准确检测,文中以包含双端模块化多电平换流器的交直流系统为研究对象,提出了一种基于无功功率扰动注入的交流电网等值阻抗在线识别方法。首先,从理论角度介绍了无功扰动注入的阻抗识别原理,分析了交流电网电阻大小以及测量表计误差对阻抗识别精度的影响,构建了基于交流母线电压信息的阻抗识别精度评价指标。然后,基于此指标提出了无功功率扰动注入量的设计原则以及基于识别精度约束的交流电网等值阻抗在线识别方法。最后,通过仿真进行验证,证明了所提方法的可行性以及阻抗识别精度的可控性。

基于并网逆变器的一种基波阻抗识别方法

提出低压微电网在并网模式下的一种基波阻抗检测方法,对其进行在线实时计算。该方法是在并网模式下,采用恒功率控制策略,通过分别变换有功功率和无功功率的形式,相应识别出线路基波电阻和基波感抗值。控制策略由仿真软件PSCAD和基于TMS320F2812的实验平台验证线路基波阻抗识别的准确性。

集成阻抗识别的介电泳芯片设计及其关键工艺

以微粒的阻抗识别为目的,设计出一种三维网格阵列微电极传感器。传感器将介电泳分离与阻抗识别集成在同一芯片上。首先通过介电泳将微粒中的一种分离至测试区域,再通过阻抗信号描述微粒特性。针对芯片关键区域,提出了调节SU8曝光时间以提高阻抗测试有效信号的工艺解决方案。实验表明,SU8最佳曝光时间为70 s.对芯片性能的相关实验表明,芯片可对不同直径的乳胶微粒进行介电泳分离与阻抗识别。

基于阻抗识别的单相并网逆变器自适应电压前馈控制

在传统大电网中,电网电压比例前馈因其可以有效地抑制电网电压谐波而广泛应用于LCL型并网逆变器中,但是在微电网中由于电网阻抗的影响,系统的相位裕度会随着网侧感性阻抗的增加大幅减小,严重时会导致逆变器系统不稳定。为了减小微电网阻抗对系统造成的影响,提高入网电能质量,提出一种改进前馈策略的阻抗识别自适应控制方法。该方法在传统电压比例前馈的基础上,首先对传统电网电压比例前馈进行改进,即在比例前馈通道上加入一个积分环节,在一定程度上提高了系统的相位裕度;之后采用谐波注入法测量网侧感抗,根据辨识结果自适应地调整控制器参数,进一步保证系统具有良好的相位裕度,提高了逆变器的鲁棒性;最后在Matlab/Simulink中进行仿真实验,并与传统电压比例前馈策略对比,仿真结果证实了该方案的可行性,可以提高逆变器的鲁棒性。

基于曲线拟合误差估计的阻抗优化识别方法

在雷达系统、舰船系统、数据中心等大型复杂系统中,供配电系统变流器端口阻抗信息的完整、快速、准确获取,是研判系统可靠性的重要基础。现有研究大都使用分段线性拟合值方法进行阻抗识别,不仅需要大量阻抗测量才能获得完整的阻抗特性,并且可能因过度测量而对系统的正常运行造成干扰。针对这些问题,从阻抗特性曲线的非线性拟合入手,提出一种“非线性曲线拟合、全局误差估计、优选测量点频率”的阻抗识别方法,实现基于曲线拟合误差估计的测量点优化选择,以较少阻抗测量代价获取宽频带阻抗特性。与现有的方法相比,所提方法更有助于测量点的合理选择、阻抗谐振峰的准确识别,从而更高效地实现宽频带阻抗的识别,为复杂供配电系统运行状况的研判提供可靠依据。算例仿真证实了所提方法的有效性。

环糊精基阻抗型传感器的制备及对L-半胱氨酸的识别

借助量子化学计算,从分子层面模拟了γ-环糊精(γ-CD)主体与L-半胱氨酸(L-Cys)氧化产物客体之间的超分子相互作用,得到γ-CD与L-Cys氧化产物之间的弱相互作用能EL(-12.6 eV),其与D-Cys氧化产物客体的弱相互作用能(ED=-2.7 eV)相差3.7倍,分子内氢键键价相差近1倍.据此,构建了基于手性源γ-环糊精的阻抗型传感器,并用于L-Cys的阻抗识别.结果表明,以铁氰化钾(Ⅱ/Ⅲ)作为氧化还原探针分子,电化学阻抗信号变量(Ret)与L-Cys浓度在0.1~1.0μmol/L(阶段一)和1.0~6.0μmol/L(阶段二)2个范围内分别呈现良好的线性关系,检出限为74 nmol/L(S/N=3).与未修饰玻碳电极相比,L-Cys在该手性传感器上的阻抗响应灵敏度提高了约19倍,对含巯基结构相似物的选择性明显提高;将该传感器应用于人体血清、药品胶囊样品的分析,平均回收率在88.9%~108%之间.建立了一种新颖、低成本、简便的针对弱电活性手性化合物的定量识别方法,为其电化学分析提供了新策略.

海底观测网海缆低阻抗故障识别及定位方法

针对海缆低阻抗故障识别与定位困难的问题,本文详细分析了在海底观测网故障定位模式下的分支单元模型及海缆故障模型,给出了岸基站与故障点之间的供电回路方程,求解故障点与岸基站之间的分支单元个数,从而识别发生故障的海缆。在此基础上,依据海底观测网的拓扑结构列出岸基站与故障点之间的回路方程,求解故障点与分支单元之间的距离,实现故障点的定位。应用Simulink软件模拟了海底观测网供电网络模型,并对文中所提出的方法进行了仿真验证,试验结果表明:算法可以实现低阻抗故障的识别与定位,定位精度高,不受故障位置、故障点阻抗的影响。

基于系统阻抗自适应的行波固有频率测距方法

文章研究了在故障线路本端系统阻抗未知或变化情况下的输电线路单端行波固有频率测距方法。该算法通过研究已有的单端固有频率测距算法中系统阻抗的影响机理,假设本端电阻和电感为待识别参数,利用故障行波多次固有频率信息构造非线性目标函数,用Nelder-Mead搜索算法求解局部最优值,得到满足要求的计算阻抗,尽管该计算阻抗不代表实际阻抗值,但由此能得到对应频率下正确的本端反射角,最终得到准确的故障距离。该方法的可靠性及适应性由基于PSCAD/EMTDC的仿真试验验证。大量的仿真表明该算法能在不增加电气量的条件下实现系统阻抗不确定时的精确故障测距,结果不受故障距离、故障类型和过渡电阻的影响,同时计算过程中能实现对测距结果准确度的评价,相比以往方法显著增加了可靠性,具有较好的适应性和实用价值。

基于RT-LAB硬件在环的风电机组宽频振荡风险评估

新能源的大规模接入导致电力系统电力电子化特征明显,针对新能源并网带来的宽频振荡问题,基于谐波源扰动法开发新能源机组宽频振荡动态分析装置,搭建了基于RT-LAB的硬件在环仿真平台,开展控制器“黑盒”宽频振荡硬件在环测试,解决了传统建模分析手段无法精确模拟直驱风机并网现场控制性能问题。以内蒙古某低短路比地区新能源场站直驱风机并网为例,利用搭建的平台对其阻抗外特性进行了分析,结果表明该直驱风机接入弱电网具有较强的友好性,引发宽频振荡的风险较小。

采煤机无人自适应变速截割控制方法

为了实现采煤机的无人自动化采煤,并使采煤机在截煤时的块煤率及截割比能耗等截割性能参数综合较优,通过分析现有采煤机的工作原理及特性并建立采煤机变速截割仿真模型,得到煤层截割阻抗与截割电机定子电流的关系。在此基础上,提出一种适用于滚筒采煤机的自适应变速截割控制方法,通过划分煤层截割阻抗范围,对采煤机的牵引速度和滚筒转速进行分级优化调节,根据采煤机截割电机定子电流及时间信号,结合所制定的控制策略实现采煤机对煤层截割阻抗的自动识别及自适应调速控制,最后进行仿真分析及试验进行验证。研究结果表明:该控制方法可取得较好效果并具有可行性,为实现采煤机自适应变速截割及无人化自动采矿提供参考。

微电网分布式发电逆变器下垂控制综述

由于环境问题和技术发展,可再生能源得到广泛应用,由其组成的微电网是未来主要发展趋势。本文主要介绍了微电网分布式发电逆变器下垂控制,包括传统P-f和P-V下垂控制及其稳定性,功率均分控制和下垂控制参数相关问题。文中也详细分析了微电网研究中的几个热点问题:功率均分控制、电压频率恢复、阻抗参数识别和通信,并在理论分析的基础上对现有的成果进行归纳总结。