基于广义状态空间建模的串联谐振DC/DC变换器主动软开关控制策略

基于广义状态空间平均法,利用脉冲频率调制-脉冲宽度调制(pulse frequency modulation-pulse width modulation,PFM+PWM)调制提供的双自由度提出一种可以同时调节输出电压以及实现开关器件主动软开关的控制策略,可以根据器件主体损耗情况“主动”切换软开关模式,兼顾整体效率提升与负载调节范围的扩展。分析全桥型串联谐振直流变换器工作频率高于谐振频率时的3种运行模式,并通过谐振腔参数设计避免特殊断续电流模式的发生;通过广义状态空间平均法建立包含调制环节在内的系统基波截断小信号模型,其数值扫频结果与物理模型展现出极高的精确度,并能精确反映拍频极点;定义反映多输入多输出系统能控程度的灵敏度矩阵,依据此设计实现输出电压调节及主动软开关的双链路线性控制策略。MATLAB/Simulink仿真及样机实验验证表明,所提控制相比传统脉冲频率调制具备更高的整体效率以及更宽的负载调节范围。

基于索引调制OTFS系统的应用

正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)调制技术和索引调制(Index Modulation,IM)技术适用于高移动性场景,具有高频谱效率等优势,在图像传输领域应用前景广泛。然而,结合索引调制的正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space with Index Modulation,OTFS-IM)调制技术的算法实现复杂度较高。对此,在广义近似消息传递(Generalized Approximate Message Passing,GAMP)的基础上改进,提出一种基于概率排序的阻尼广义消息传递算法。实验结果表明,在图像传输应用中,与传统的最小均方误差结合最大似然方案(Minimum Mean Squared Error with Maximum Likelihood,MMSEML)相比,所提的算法具有更低的复杂度,性能也优于传统的MMSE-ML传输方案。

南方电网储能联合火电调频技术应用

为更好地指导储能联合火电调频工程的建设应用,推动中国南方区域辅助调频市场的发展,阐述了中国南方电网储能联合调频工程建设和运行情况,重点分析了储能系统调频效益及对电网系统稳定的影响,得出的主要结论是:储能系统对机组的轴系扭振模态、电力系统稳定器功能、一次调频等基本无影响,采用重复控制等谐振抑制技术后储能谐波含量能控制在1%以下。储能联合调频能显著提高机组综合调频性能指标和调频里程,增加调频里程补偿收益,经济效益可观。

基于发电机组出力曲线特征的一次调频性能评价方法

针对目前一次调频评价方法不能准确反映一次调频效果的问题,提出了基于机组出力曲线变化特征评价机组一次调频效果的方法。阐述了机组一次调频应具备的特征,并以此为基础给出了评价机组一次调频性能的4个指标;讨论了有效扰动的必备因素,自动发电控制对一次调频效果评价的影响及处理方法等问题。所述方法能够适用于不同容量和负荷特性的电网,在辽宁电网机组一次调频效果评价工作中得到了应用。

不对称调制下双级矩阵变换器的谐波分析

将双级矩阵变换器应用于360～800Hz航空变速恒频发电系统中，较高的输入频率是对变换器控制性能的重大挑战。仿真和实验表明，采用传统的不对称双空间矢量调制方法虽然具有控制简单、开关损耗低等优点，但在高频输入时，输出电压和输入电流将出现低频谐波和畸变。通过简化的Buck电路模型，引入脉冲重心的概念，推导了脉冲重心偏移对实际输出电压的影响规律。基于此，分析了双级矩阵变换器的谐波分布规律，发现不对称调制在输出电压中引起频率为3nωin±（3m±1）ω0的低频谐波，而在输入电流中引起3n±1次谐波。仿真和实验验证了结论的正确性，为进一步提高双级矩阵变换器性能提供了理论依据。

永磁直驱风电系统电压源型变流技术

为了电压源型变流器能在风电系统中的得到良好的应用效果,建立了电压源型变流器的数学模型,将其应用于永磁直驱风力发电系统中,在数学模型的基础上提出空间矢量脉宽调制的双闭环变流控制方案,双闭环采用是速度外环和电流内环控制。在Matlab/Simulink中对该种控制方案进行建模仿真,仿真结果表明,通过对变流器的控制能实现最大风能俘获功能,使发电机能向电网稳定输送功率,其电能频率与电网能频率能保持一致,并实现了单位功率因数传递电能。

风力发电系统中两电平与三电平变换器研究

介绍了变速恒频风力发电系统结构以及变换器在变速恒频风力发电系统机侧和网侧的控制模型。分析比较了二极管箝位型三电平拓扑与传统两电平拓扑变换器的损耗,包括功率开关器件导通损耗、开关损耗以及滤波电感的损耗。分析比较了两种变换器输出仿真波形。对两种变换器分别用于变速恒频风力发电系统中机侧和网侧的仿真波形进行分析比较。仿真结果表明,在变速恒频风力发电系统中,相对于传统的两电平变换器,三电平变换器有效降低了损耗,减小了纹波电流,输出电平增多,减小了电压变化,使波形质量得到了很好的改善,适用于变速恒频双馈风力发电系统。

变流器单边可控下开绕组永磁同步发电机的控制技术

为改善开绕组永磁同步发电机控制系统的复杂性,本文提出一种不控整流器与可控变流器集成的新型拓扑结构及其优化控制策略。通过建立开绕组永磁同步发电机数学模型,深入分析了变流器单边可控下开绕组永磁同步发电机系统的电压空间矢量分配机制。通过分析电流矢量对不控整流器交流侧电压矢量的影响,研究了两侧直流母线电压相同情况下的系统电压空间矢量调制范围,并根据最大线性调制度的要求确定了单位功率因数控制作为所研系统的最优控制策略。最后,通过搭建开绕组永磁同步发电机实验平台,验证了所提出控制策略的正确性和可行性。

ICL8038扫频信号发生器

用集成函数发生器 ICL80 38做成扫频信号发生器 ,并通过实验测量给出了电路元件参数及频率调节范围 ,中心频率从 10～ 6 0 0 k Hz,最大频偏± 15 k Hz,调制电压小于 0 .2 V/ 1k

基于SVPWM三电平变换器的变速恒频风力发电系统

分析了基于空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的三电平变换器,提出将其引入变速恒频双馈风力发电系统。整体分析了基于三电平的变速恒频双馈风力发电系统模型,并分别详细分析了基于三电平SVPWM网侧变换器的数学模型和控制结构,机侧空载并网的数学建模和控制结构。仿真结果表明,该三电平变换器有效降低了开关损耗;减小了纹波电流;输出电平增多,减小了电压变化;波形质量得到了很好的改善。仿真结果还表明,该三电平变换器能有效地实现风力发电系统的变速恒频控制,适用于变速恒频双馈风力发电系统。

空频联合索引调制系统中子载波优化算法

在空频联合索引调制系统中,针对用于索引调制的所有子载波组合大于所需子载波组合的情况,提出一种改进的子载波优化算法,解决子载波组合冗余的问题。该算法首先通过汉明距离(Hamming distance)之和最大与最多优质组合准则选出最优子载波组合,然后根据最优映射准则修改索引比特与子载波之间的映射方式,将索引比特映射到最优子载波组合上。当所需子载波组合数较多时,提出一种基于格雷码的二分法来解决最优映射中复杂度较高的问题。结果表明:当误码率为10-3时,改进算法相较于传统算法获得了约0.5 dB的增益。

结合非正交子载波的空频索引调制技术

广义空频索引调制(generalized space and frequency index modulation,GSFIM)技术的提出显示了其相比传统多输入多输出正交频分复用技术更优的系统性能。然而,GSFIM有着较复杂的系统结构以及高复杂度的检测器。讨论一种特殊形式的空频索引调制技术,即基于频率正交幅度调制(frequency and quadrature amplitude modulation,FQAM)/频相移键控(frequency and phase shift keying,FPSK)的空间调制(spatial modulation,SM)技术,其大大简化了系统结构。为了进一步提升该系统的频谱效率,提出了结合非正交子载波的FQAM/FPSK-SM。仿真结果表明,在不同的参数配置下,通过调整压缩系数,非正交FQAM/FPSK-SM系统不仅能够带来频谱效率的提升,而且能够在发送速率相同的前提下达到与正交系统基本相同的性能,提高了系统的单位带宽吞吐量。

并网发电机组的一次调频性能评价方法综述

发电机的一次调频功能是大功率故障扰动下维护电网频率稳定、正常负荷波动下防止电网频率大幅波动的重要手段,合理的一次调频性能评价方法能够有效提高并网发电厂参与一次调频的积极性,充分发挥机组的一次调频能力。阐述了目前发电机的一次调频指标评价和性能考核的现状,在分析了并网发电机组一次调频动作原理和响应过程的基础上,归纳总结了能够体现一次调频能力的重要指标和几种常见的一次调频性能考核方法。同时,还指出了机组自动发电控制(AGC)动作给一次调频性能评价带来的挑战,展望了未来的研究重点与可能突破的方向。

广义空—码联合索引调制

针对空间调制天线利用率低、广义空间调制传输速率低等问题,将广义空间调制和码索引调制相结合,提出广义空-码联合索引调制(generalised space code joint index modulation,GSCJIM)。信息比特在发射端经串并转换后分别映射为伪随机(pseudo noise,PN)码索引、天线索引以及调制符号,调制符号的实部和虚部分别选择激活的伪随机码进行扩频,并通过激活的天线组合将信号发射出去。广义空间调制和码索引调制的结合,提升系统传输速率的同时也提高了天线的利用率,并且抗干扰性能显著增强。分析与仿真结果表明,在传输速率相同时,GSCJIM比广义空间调制节省了索引资源,并且当误比特率为10^-3时具备5dB的性能优势。

实部虚部索引广义频分复用多载波调制技术

为提高多载波调制的频谱效率,提出了一种名为实部虚部索引广义频分复用(generalized frequency division multiplexing with real and imaginary indices modulation,GFDM-RIIM)的新型多载波调制方案。该方案将广义频分复用(generalized frequency division multiplexing,GFDM)的子载波索引分为实部索引和虚部索引两部分,从而使系统可以携带更多的比特信息。给出了GFDM-RIIM的系统模型,并进行了复杂度分析、频谱效率分析和多径瑞利信道下的误比特率(bit error rate,BER)性能仿真。结果表明,所提方案的频谱效率和BER性能均优于现有的GFDM、索引调制广义频分复用、正交频分复用和滤波器组多载波方案。

基于SVPWM的变速发电恒频/恒压输出控制仿真

基于集成起动/发电一体化电机(integrated starter generator,ISG)的军用混合动力车辆能利用ISG电机实现行车和驻车发电,但行车车速变化导致ISG转速变化,系统输出的三相交流电力电压、频率以及整流后的直流电压变化,不能直接供负载使用。因此,提出基于两电平三相电压源逆变器的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制方法,可根据直流侧电压变化调整控制器PWM输出,使逆变器恒频、恒压输出三相对称交流电力。在介绍发电系统工作原理基础上,分析SVPWM控制原理,在Simulink中搭建发电系统仿真模型。仿真结果表明,当直流侧电压变化时,逆变器实现了恒频恒压输出,证明控制方法的可行性。

发电机组一次调频性能评价初探

基于发电机组一次调频的工作机理,探讨了发电机组一次调频性能的评价方法,并结合实际电网中较大的频率扰动事件,以省内部分机组的实际出力响应为例,计算机组一次调频性能指标,由此评价与分析一次机组的调频性能。