基于Washout-filter方法的电力系统动分岔控制

电力系统中的分岔现象严重影响系统的稳定性和电压质量,为提高系统的稳定性和电能质量,对分岔现象的控制迫在眉睫。介绍了动分岔的相关理论和目前非线性系统中常用的两种分岔控制方法。重点论述了用Washout-filter法对电力系统的动分岔进行控制。研究表明:对系统进行动分岔控制后,施加控制前系统存在的两个动分岔点消失,并且很大程度上增加了系统的稳定运行域。理论分析和仿真结果相符,证实了该控制方法的有效性。

基于高通滤波器技术的电力系统霍普分岔控制

针对电力系统运行中出现的影响系统电能质量及安全运行的Hopf分岔现象,给出了一种基于高通滤波器技术的电力系统Hopf分岔控制方法。根据Hopf分岔发生的条件确定高通滤波器控制器的线性和非线性增益系数。通过控制有效地消除了控制前系统存在的Hopf分岔点,很大程度上增大了系统运行的稳定域。理论分析和仿真结果表明了该控制方法的有效性。

采用延拓法的风电系统稳定模型二维参数分岔边界的计算与研究

为了反映风电系统参数连续变化对其电压稳定性的影响和揭示风电系统电压稳定机制,针对目前的分岔理论研究了风电系统电压稳定性的局限性,对风电系统进行了两参数鞍结分岔边界的计算与研究。借助常规电力系统计算二维参数分岔边界的方法和思路,以风电注入有功功率Pinject、静止无功补偿(static var compensation,SVC)参数Bmax、放大倍数Kr为分岔控制参数,计算得到风电系统节点电压鞍结二维分岔边界。在此基础上深入分析,最后得出风电场注入有功和SVC参数共同作用下影响风电系统电压稳定性的规律:在SVC参数Bmax(或Kr)和风电注入有功功率Pinject的共同作用下,风电场机端(即补偿点)电压稳定性得以提高;增大SVC参数Bmax和Kr,都能有效扩展鞍结分岔边界,并且Bmax的作用更明显。

并联混合型有源电力滤波器的线性自抗扰控制及稳定性分析

建立了一种适用于中高压系统的并联混合型有源电力滤波器的一阶数学模型,在其状态空间模型基础上设计了用于状态观测和扰动估计的线性扩张状态观测器及误差反馈控制律,考虑到时滞对象本身就反应迟缓,去掉跟踪微分环节,从而建立了用于电流跟踪的一阶线性自抗扰控制器。通过李亚普诺夫稳定性理论分析了采用一阶线性自抗扰控制器时并联混合型有源电力滤波器的稳定性,得出系统是渐进稳定的,也是工程意义上稳定的。将一阶线性自抗扰控制器应用于某10 kV线路下并联混合型有源电力滤波器的电流跟踪控制进行仿真研究,结果表明线性自抗扰控制器能够很好的处理超调和快速性之间的矛盾,性能优于传统的PI控制器,验证了基于线性自抗扰控制策略的有效性。

基于滑模变结构控制的余热发电机机组励磁控制研究

水泥生产过程中会产生大量中低温余热,利用余热发电是水泥生产企业节能的重要手段。为维持余热发电系统的电能稳定,以单机无穷大电力系统为例,建立余热发电机组励磁系统数学模型,设计基于指数型终端滑模变结构控制理论的同步发电机励磁控制器。针对电力系统中三相短路和三相断路故障利用Matlab进行时域仿真,与采用快速终端滑模变结构控制的仿真结果进行对比分析,仿真结果表明该指数型终端滑模变结构励磁控制系统具有更好的适应性及稳定性。

风电系统多参数霍普夫分岔分析

应用多参数霍普夫(Hopf)分岔分析方法研究含异步发电机的风电系统电压稳定性。全面考虑了风电场的有功功率、无功功率和静止无功补偿器对电压稳定性的影响,进行了风电系统双参数Hopf分岔研究,求得有功功率和无功功率的两参数Hopf分岔边界,以及静止无功补偿器参数(参考电压和放大倍数)和有功功率的Hopf分岔边界。结果表明,风电场吸收的无功功率限制了有功功率的注入能力,较大的参考电压和放大倍数有助于提高风电场有功出力,避免了电压振荡失稳,而参考电压和放大倍数具有一定的互补性,其共同作用有利于延迟Hopf分岔,提高风电系统的电压稳定性。

含静止同步补偿器的风电系统多参数鞍结分岔边界追踪及分析

静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)能有效提高风电系统的电压稳定性。利用分岔理论,以风电注入有功功率、STATCOM的交流侧及直流侧电压增益为控制参数,追踪风电系统节点电压多参数鞍结分岔边界,分析多参数共同作用下影响风电系统电压稳定性的规律,提出了以二次多项式作为鞍结分岔边界的近似解析表达式的方法,为解决3参数以上的鞍结分岔边界的追踪问题提供参考。

基于快切技术的高压电源投切系统的研究

针对备自投装置已经不能很好地保证大型企业负荷供电的连续可靠性,为了更好地满足企业生产的要求,本文提出了应用快切技术的必要性,分析了负荷电动机冲击电流产生的机理。结合天津石化供电系统利用电力系统综合分析程序(PSASP)进行实例仿真,通过对仿真结果的对比分析充分说明了快切技术在电源切换和保证供电连续可靠性方面的优越性。

风电系统参数空间分岔边界的非线性解析表达

为了对风电系统参数空间分岔边界进行准确的解析描述,首先对鞍结分岔满足的边界条件实施泰勒展开,然后略去高次项,以二次多项式作为风电系统参数空间中鞍结分岔边界的近似解析表达式。并通过算例仿真验证了该方法逼近真实边界的高精度及其有效性。运用这种方法可以进行风电系统多参数分岔研究,从而解决了风电系统分岔研究参数空间维数限制的问题;并且从数学上对分岔边界面进行描述,有利于更深层次的确定风电系统鞍结分岔发生的条件。

高效可逆变流器的自动定时控制算法

电流滞环控制系统中,开关高频化带来严重的开关损耗、电磁干扰和谐波污染。文章提出了自动定时控制的优化算法,将开关频率限定在一定范围内,以达到高效节能的目的;综合考虑交流侧感抗、开关频率、谐波畸变率和开关损耗等指标,提出了主电路电感参数和开关频率的选择公式,并采用TMS320F2812数字信号处理器构造了试验样机,进行仿真和试验研究,其结果证明了该方法的有效性和实用性。

基于模糊动态逆变桨距控制策略研究

针对变桨距风力发电系统存在的非线性及风机参数的时变性特点,提出了风电系统在额定风速以上工作时基于模糊动态逆的变桨距控制策略。该策略研究分析风电系统的降级模型,并将此模型的逆系统跟原系统串联,通过反馈形成"伪线性"系统,有效解决变桨距风力发电系统存在的非线性控制问题,同时,采用模糊控制器解决外界干扰大、参数易变等问题。仿真结果表明,与其他非线性控制方法相比,该控制策略实时性更好、鲁棒性更强。

考虑寄生电感的SiC MOSFET半桥电路串扰峰值预测方法

针对光伏并网逆变器中的串扰问题,提出一种考虑寄生电感影响的非开尔文封装SiC MOSFET串扰峰值预测算法。以TO-247-3封装SiC MOSFET构成的半桥电路为研究对象,首先分析各个阶段的串扰电压数学模型,并推导串扰电压的微分表达式;其次提出串扰峰值的预测算法,建立预测峰值所需参数的数学模型;最后搭建实验平台,验证理论的正确性和算法的有效性,为设计光伏并网逆变器的驱动和保护电路提供参考依据。

计及热电耦合效应的SiC MOSFET阈值电压精确监测方法

在研究SiC MOSFET的阈值电压、体二极管电压、漏-源极通态电阻温度依赖性的基础上,分析偏压温度不稳定性(BTI)引起的V_(TH)的漂移规律,并探究其对温敏电参数(TSEPs)的影响规律。另外,在充分考虑温度和BTI对V_(TH)共同作用的影响下,提出在小电流注入时使用体效应下的体二极管电压监测SiC MOSFET阈值电压的方法。该方法可在不同的结温(T_(j))下监测阈值电压,为校正其他TSEPs测量结温的准确性提供帮助。理论和实验结果证明了该方法的可行性。

一种并联SiC MOSFETs的静态均流方法

在光伏发电或风力发电等大电流应用场合,由于并联SiC MOSFETs功率源极寄生电感和漏极寄生电感的不匹配会导致静态电流的不平衡,该文提出一种用于并联SiC MOSFETs静态均流的方法。该文首先分析并解决因阈值电压不匹配造成的动态不平衡电流问题,然后在其基础上解决源极寄生电感不匹配造成的动态不平衡电流问题,最后在无阈值电压不匹配和源极寄生电感不匹配造成的动态不平衡电流的基础上解决漏极寄生电感不匹配造成的静态不平衡电流问题。最终,通过实验验证了该文所提出的静态均流方法的有效性。

60°坐标系下三电平逆变器SVPWM方法的研究

对于中点箝位三电平逆变器,传统的空间矢量脉宽调制方法需要进行大量的三角函数运算及扇区判定,增大了控制器的计算工作量。为解决这一问题,该文研究一种基于60°坐标系的空间矢量脉宽调制方法。该方法采用正(负)小矢量首发的七段式调制技术生成所需的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)波形,同时,根据负载电流方向及上、下电容(C1、C2)电压的大小,利用正、负小矢量对电容中点电压的不同作用,通过改变电压调整系数对正、负小矢量的作用时间进行调整,进而降低电容中点电压的不平衡程度。仿真结果表明,该方法可省去扇区判断过程,缩小计算工作量,维持电容中点电压基本平衡。

循环冷却水水质稳定性判断方法的研究综述

腐蚀和结垢是循环冷却水系统中主要的水质故障,人们常采用水质判断指数来判断循环冷却水水质的腐蚀和结垢趋势。主要研究了国内外判断循环冷却水水质稳定性的水质指数,并将其按照基于碳酸钙溶解平衡和基于多参数分析进行阐述,最后提出了一种基于数据的智能预测方法,旨在为准确、合理判断水质的腐蚀特性和结垢特性提供一个方向和参考。

基于非对称规则采样策略的变换器传导干扰预测

提出了非对称规则采样策略下的变换器差模和共模干扰源预测模型,使用频域计算的方法推导了2种干扰源的频谱;总结了差模、共模干扰在变换器开关频率及其倍数频率附近的分布规律,从而对比研究了不同调制比下2种干扰的变化关系,得到了相应的变化规律。在此基础上,利用Saber软件对一个三相整流器系统的传导干扰进行了时域仿真和频域验证,仿真试验验证了理论预测的正确性。该方法可有效推广到逆变器干扰源的分析预测中。

键合线故障下IGBT的电磁干扰特性研究

电力电子装置中的IGBT模块存在多种故障类型,键合线脱落故障是其中最常见的一种,如何判定IGBT发生键合线脱落故障成为一个研究难点。通过分析键合线的脱落机理和发生故障时对IGBT开关过程的影响,可以得出键合线故障会导致IGBT模块工作过程中产生的电磁干扰变大,然后通过实验进行验证。结果表明,通过监测回路中电磁干扰强度来诊断IGBT模块发生键合线脱落故障是可行的,且具有一定的工程实际意义。

RSSI优化定位算法在奶牛健康监测中的应用

为了监测奶牛的运动情况从而判定健康状况,试验在奶牛颈部安装无线传感器节点,收集奶牛位置信息,测定了基于校正RSSI的APIT定位算法在奶牛实时定位上的适用性。结果表明:改进的算法与传统的三边测量法相比定位精度更高,特别是锚节点比例较低时仍有较高的定位精度,说明改进的算法适用于奶牛定位系统。

考虑寄生参数的PWM变换器传导干扰预测

通过对三相变换器主电路各部分高频寄生参数的研究,对变换器传导电磁干扰的产生机理及共模、差模干扰耦合路径进行了分析,给出了确立寄生参数及其拓扑结构的一种方法,提出了三相变换器系统的高频干扰预测模型并使用频域计算的方法得到了相应的频谱.设计实验,并以一台大功率整流器为对象进行了实验测试.实验结果与计算结果的对比验证了理论分析的正确性.