基于钳位方式切换的Vienna整流器载波断续脉冲宽度调制策略

当Vienna整流器工作在直流电压不平衡条件下时,传统载波断续脉宽调制(carried-based discontinuous pulse-width modulation,CB-DPWM)会增加输入电流谐波和中点电压波动。为解决上述问题,提出一种基于钳位方式切换的CB-DPWM策略。为了减小输入电流谐波,根据变化的电压矢量对子区域和零序分量进行重新划分和计算。据此,建立统一的CB-DPWM调制波,分析可运行区域,得到直流电压不平衡度和可运行区域成反比的结论。结合中点电流分析不同钳位方式对中点电压大小的影响,并根据直流电压不平衡度的大小实时切换钳位方式,从而有效地减小中点电压波动。通过钳位区域判断和优化开关序列,减少切换钳位方式引入的开关动作,提高了Vienna整流器效率。最后,在Vienna整流器实验平台上验证所提策略的有效性。

三相不平衡配网多目标优化迭代求解方法

针对分布式可再生能源三相不平衡接入配网后的影响,文章提出了一种三相不平衡配网多目标优化迭代求解方法。基于柔性多状态开关调控手段,考虑三相线路间的耦合关系,建立了半正定多目标优化模型,以柔性多状态开关各端口三相有功和无功功率指令为优化变量,对系统网损和三相不平衡度进行综合治理。针对当三项不平衡度在优化目标中权重较大时,半正定优化模型秩1约束松弛不精确的问题,提出了一种基于支路电流矩阵主对角元不等式约束的迭代求解方法,能以较小的计算负担显著减小的半正定松弛间隙,进而提高最优潮流计算结果的准确性与调度指令的可靠性。

接线方式引起的中性点位移形成三相电压不平衡

镇湖闸供电系统将10kV高压电缆引入闸内干式变压器(SC10-50/10)降压至0.4kV供设备及办公使用,相电压不平衡且最大电压偏差达10.68%。为解决电压不平衡且偏差大的问题,对水闸电气回路进行详细分析,找出造成此问题的原因一是零线接线方式不当;二是采用变压器接线组别为Yyn-12时,变压器低压侧输出电压易产生不平衡。通过改变零线接线方式,可缓解电压不平衡且偏差大的问题;通过更换Dyn-11接线组别的变压器,并合理分配负荷,可彻底解决电压不平衡且偏差大的问题。

应用改进型有功分量法的小电流接地选线

通过分析基于稳态信号的有功选线原理,以及该方法影响选线准确率的原因,提出了一种消除不平衡电流的零序有功选线新方法。该方法通过算法消除电网不平衡电流,计算出各支路实际的故障零序电流幅值和相位,还原了故障支路和非故障支路的有功分量差异,从而提高了选线的准确性。利用PSCAD进行相应的仿真计算,结果表明,基于该方法选择性接地保护故障支路与非故障支路动作差值较大,准确性高、抗干扰能力强,而且不易受故障相接地相位及接地方式和接地阻值的影响。

直流母线零电压过渡软开关逆变器中点电压不平衡问题研究

分析了轻载时直流母线零电压过渡软开关逆变器存在的中点电压不平衡问题。通过理论分析对其产生的原因和对电路工作过程的影响进行了详细描述,并给出了该中点电压不平衡问题的解决方案,最后通过实验验证了方案的可行性。

三电平中点钳位电压型逆变器带不平衡负载时的复合控制策略

为了改善不平衡负载条件下三电平中点钳位型(NPC)电压型逆变器的输出电压波形,采用了延迟信号撤销法(DSC)分离出正序和负序电压分量分别进行控制。但此方法在修正了电压波形的同时,会进一步增加输出电流的不对称性,导致在空间矢量脉宽调制算法(SVPWM)下三电平NPC电压型逆变器中点电位的波动加剧。针对这个问题,计算了负序电流分量对中点电位波动的影响。结果显示随着负序不平衡度增加,中点电位等效控制能力有可能增大或者减小,主要取决于输出功率因素。而当调制比>0.5时,由于功率因数和负序不平衡因数不匹配,在该开关周期内无法对中点电位进行补偿。同时也找出了1个开关周期内控制冗余小矢量的作用时间对中点电位调整能力的边界,从而建立了中点电位控制的空间矢量调制算法。另外,提出了基于DSC算法对电压正负序分量进行分离,分别在正向负向旋转坐标系下进行电压控制,并结合中点电位控制的复合控制方案。仿真计算表明该控制方案下,负序电压分量在负方向旋转的坐标系下得到控制,同时负序电流作用使得中点电位的波动加剧,但是在空间矢量中点电位调制下,中点电压波动得到抑制。仿真结果验证了该复合控制策略下三电平中点钳位型电压型逆变器具有较好的带不平衡负载的能力。

江西省传统村落类型及其空间分布特征分析

以江西125个中国传统村落为研究对象,分析了传统村落的类型及其与周边山脉、水系分布的关系,并采用ArcGIS10.2空间分析工具对江西省传统村落空间分布进行定量分析,旨在为合理开发和保护传统村落提供指导。研究结果表明:(1)传统村落的类型与境内主要山水分布存在较明显的关联性。(2)江西省传统村落的空间分布类型为凝聚型;传统村落在三大地理区域中集中分布均衡性较低:传统村落数量以赣北地区最多,赣中地区次之,赣南地区最低;从市域尺度来看,江西省传统村落的分布特征为较集中,由高至低依次集中在吉安、上饶、赣州、抚州、景德镇5个设区市。

基于负序电流的配电网单相接地故障选线方法的研究

利用故障后系统中的负序电流进行单相接地故障选线的方法相对于基于故障后零序电流的选线方法有其优越性。提出用微分和积分移相提取负序电流,比较用移点法、微分法、积分法移相提取负序电流的优缺点,并利用提取得到的负序电流实时曲线进行故障选线。利用实时曲线故障后波形与故障前波形对应相减可以减小不平衡电流的影响,利用此差值电流中的暂态分量和工频分量,可以达到选取故障线路的目的。仿真分析结果表明,该方法在系统中存在不平衡电流等情况下都能可靠选出故障线路。

配电台区三相不平衡治理控制策略研究

针对配电台区广泛存在的三相负荷不平衡问题,为保证并网电流波形的正弦度以及电能输出质量,这里提出一种配电台区三相不平衡治理控制策略,通过在配电变压器用户侧就地接入三相四线中点箝位型(NPC)三电平拓扑结构的不平衡治理装置,采集用户侧负荷电流信息,并利用对称分量法和叠加原理进行配电台区不平衡电流中的负序/零序电流补偿,保证配电台区负荷不平衡条件下并网电流的对称性。仿真和实验结果验证了该控制策略能有效抑制由不平衡负荷引起的入网电流畸变,获得高质量的并网电流波形。

多电平变流器在风力发电系统中的应用

对多电平变流器中的中点电位不平衡机理进行分析,提出一种能有效抑制中点电位偏移的控制算法。利用Matlab/Simulink仿真软件构建了风力机模型、多电平PWM整流器模型、具有抑制中点电位不平衡控制的多电平逆变器模式,建立了完整的背靠背直驱型风力发电系统。通过仿真分析,验证了所提出抑制中点电位偏移控制策略的实用性和可行性,多电平变流器中点电位偏移问题被有效抑制,并且在低开关频率条件下,具有输出谐波含量低、输出波形好的特性,适合应用于高压大功率风力发电系统。

基于最小方差的股市拐点预测方法

预测股市拐点对指导股市投资具有重要意义,而股市拐点的预测是不平衡分类问题。针对SVM在解决此类不平衡问题时存在的偏斜性问题,提出了一种选取惩罚因子的方法。该方法以训练集交叉验证后所有类别样本的查全率与查准率的方差的乘积作为判断标准,将最小方差乘积对应的惩罚因子作为各类的最优惩罚因子,并将此Biased-SVM模型应用于股市拐点预测。在实验中,选取了常用股票技术指标作为输入向量,与其他几种解决不平衡问题的方法进行了比较。实验结果表明,最小方差法在保证非拐点的多数类样本识别精度的同时提高了两类拐点样本的识别精度,为投资决策提供了佐证与帮助。

采用低压中点调节器实现三桥臂逆变器三相四线供电的方法

三相四线制供电可以有效避免不平衡负载导致的交流侧中点电位偏移。为简化逆变器抑制三相不平衡电压的拓扑和控制,分析了三相三桥臂逆变器采用中点电位调节的方法向不平衡负载供电的工作原理,得到中点调节器的输出电压规律以及输出功率特性。由于调节中点电位需要的电压很小,且调节器输出功率只为无功功率,因此该调节器可采用低压大电流的桥臂,其供电的直流电源只需要提供功率器件的损耗功率。给出了中点调节器拓扑,并分别给出三桥臂逆变器以及该中点调节器的控制策略,实现了该调节器的完全独立控制。最后,以三相七电平逆变器为例,调节器选用三电平拓扑,进行了仿真和实验验证,证明了低压中点调节器的正确性与可行性。

三相四线制三电平三桥臂有源滤波器中点平衡控制策略

中点平衡问题是三相四线制三电平三桥臂有源电力滤波器(active power filter,APF)的一个固有问题,目前在矢量调制中尚无完善的控制理论完全解决此问题。该文通过对各种电流电压状态下每个三维空间矢量对直流中点电位的影响进行分析,提出了"中点控制度"(neutral-point control grades,NPCG)的概念,并给出了NPCG的计算公式;基于NPCG,在α-β-0坐标系下提出一种基于坐标平移原理的新型"三维矢量优化选择调制策略"(optimized3D space vector modulation,O3DSVM),该调制策略能优化选择NPCG值较高的矢量以合成目标矢量,从而达到最大程度控制直流中点电位偏移的目的。仿真分析验证了中点控制度理论及O3DSVM调制策略的正确性和可行性,采用该策略的APF不但中点电位得到了有效控制,且补偿效果良好。

基于多准则分区和WLS-PDIPM算法的有源配电网状态估计

针对复杂有源配电网三相不平衡状态估计计算速度较慢与计算精度较低的问题,提出了一种基于多准则分区和基本加权最小二乘法—原对偶内点法(WLS-PDIPM)混合算法的状态估计方法。基于对有源配电网中实时量测、虚拟量测和伪量测的配置分析,建立了适用于复杂有源配电网状态估计的多准则分区优化模型,该模型综合考虑了分区后各子区域规模均衡、量测冗余度均衡及伪量测平均误差均衡。通过高级量测体系(AMI)全量测点实现各子区域完全解耦,有效减小了系统规模和雅可比矩阵阶数。所提方法将WLS与PDIPM的优点相结合,在提高算法精度的同时减少了计算时间。仿真算例结果表明所提方法可实现对复杂有源配电网的合理分区,有效提高了状态估计的计算速度与求解精度。

不平衡数据加权边界点集成欠采样方法

为了有效地解决不平衡数据中边界点直接被删除的问题,保持多数类数据的信息,提出一种基于聚类的加权边界点集成欠采样算法。首先该算法通过提取少数类数据集的数据点作为多数类数据集的初始聚类中心个数进行聚类;然后引入变异系数将边界点识别出来,对识别出的边界点进行加权,使得加权后的边界点可以加入到不平衡数据的处理中;再利用簇密度将多数类数据集分为高密度簇和低密度簇,把低密度簇删除;最后获得约简后的多数类样本集。再将约简后的多数类样本和少数类样本结合,形成平衡的数据集,利用Ada Boost对其进行训练,得到最终的分类模型。利用该方法可以实现对数据集的约简操作,提高执行效率。结果表明,所提方法可以有效地处理不平衡数据的问题,提高了不平衡数据加权边界点集成欠采样算法的执行效率和结果的精确性。

不平衡工况下星形链式STATCOM的控制策略及其能力分析

星形链式STATCOM广泛应用于高压大功率场合的电能质量治理。实际上,三相负载不可能完全平衡,STATCOM在治理无功的同时应尽其能力同时补偿负载三相不平衡。根据负载电流计算出STATCOM同时补偿无功、三相负载不平衡时的指令电流。给出STATCOM与电网连接的等效电路,根据每相链节吸收的有功功率为零计算出STATCOM的中性点电压,设计了电流跟踪控制策略、直流侧电压稳定与均衡控制策略。为避免出现过调制现象,分析了STATCOM补偿三相负载不平衡能力。在Matlab/Simulink中搭建了1.5 Mvar、2kV、七电平STATCOM仿真模型,通过不同的负载情况验证了STATCOM能够补偿的最大负载不平衡度以及STATCOM控制策略的正确性。

三相不对称供电异步起动永磁同步电动机的退磁研究

异步起动永磁同步电动机的三相供电电压不对称时,永磁体的退磁情况会受到影响。该文采用复数电压不平衡因数(CVUF)描述三相供电电压的不对称程度,利用二维有限元法研究了三相供电电压不对称时异步起动永磁同步电动机的退磁特点。为了准确反映永磁体发生局部不可逆退磁的情况,采用永磁体的最小工作点(即永磁体各点磁密沿磁化方向投影的最小值)反映永磁体的退磁状态。分析CVUF对永磁体最严重退磁工作点(即电机的最严重退磁磁场出现时的永磁体最小工作点)以及电机稳态运行时定子电流的正序和负序分量、永磁体最小工作点曲线的平均值和波动的影响,并得到了相应的结论。

电网不平衡下维也纳整流器控制研究

针对维也纳整流器,设计一种准PIR控制器,实现电网不平衡条件下电流控制。首先在不平衡条件下,提出一种准PIR控制器,通过比例积分跟踪给定电流,通过谐振消除交流分量,实现电流的跟踪控制,该方法能够在电网不平衡条件下实现准确的电流控制。针对维也纳整流器存在的中点振荡和偏移问题,根据中电压矢量和电流方向,提出改变小电压矢量作用时间方法控制中点振荡和偏移。仿真结果表明,电网不平衡下和正常电网情况下能够准确跟踪给定电流。

非平衡语料下改进的SVM-KNN算法

结合SVM和KNN方法改进而成的SVM-KNN分类器,较SVM在准确度上有较大提高.但在处理非平衡语料时,性能反而不如SVM分类器.其基本原理如下:对距超平面较远的数据,SVM-KNN使用SVM进行分类,较近的用KNN分类器.因KNN分类器对包含较多数据的类有偏向性,使得SVM-KNN的分类性能大幅降低.本文就这一缺点提出了改进的方法:在KNN分类的部分,统计出每个类对应的支持向量的数目,加入以支持向量数目的权重进行惩罚,使得偏向性得以校正,F-measure值有较大提高.

三相坐标系下带非平衡负载的船舶电力系统的仿真与实验

船舶电力系统中存在着大量的非平衡负载,必将引起中性点电势的漂移,在传统的dq0坐标系下很难进行研究.在三相坐标系下各元件的数学模型中引入中性点电势,然后在三相坐标系中对典型的非平衡负载情况进行了仿真研究,并进行了实验分析.仿真与实验结果的比较证明,在三相坐标系下仿真分析带非平衡负载的船舶电力系统是准确可靠的.