摘要：以LCL型三相三线制并联型有源电力滤波器为研究对象,分析和建立其在d-q坐标系下的数学模型,根据瞬时无功理论,设计了一套全数字化谐波提取及补偿算法。在推导了并网冲击电流和投入时刻关系的基础上,提出一种直流侧电压分段函数控制和装置最佳点投入电网补偿的柔性并网方案,并为确保算法能够实时运行,开发了一套基于浮点型DSP TMS320F28335和定点型DSP TMS320F2812的双CPU控制系统。经50kVA样机实验结果验证:双CPU控制系统和全数字化补偿算法保障了装置的实时性和补偿效果,柔性并网方案有效地抑制了冲击电流。

摘要：在模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的传统环流控制策略中,通常将环流抑制为零以降低系统损耗,但合理注入环流能够给系统带来额外的收益。该文探索利用二倍频和四倍频环流注入来减小MMC桥臂电流峰值的方法,并提出两种环流注入策略:其一能够从最大程度上降低桥臂电流的峰值,但会增大子模块电容的容值;另一种策略则兼顾了桥臂电流峰值的降低与电容电压纹波的增加幅度。设计解耦的环流控制策略来提高环流注入的精确性,并从电流应力、功率处理能力及换流站损耗等方面对两种环流注入策略进行分析和比较,给出不同场景下的推荐方案。针对所提策略的仿真与硬件在环实验结果表明,所提策略可将运行在较高功率因数下的MMC桥臂电流峰值减小25%左右,利于其短时间过载运行。

摘要：近年来,随着新能源装机容量的不断增大,传统以同步机为主导的电力系统呈现出惯量弱化的趋势,电力系统频率稳定面临挑战。电压源控制使得风电机组具有自主支撑电网频率和电压的能力,是构建新型电力系统的关键技术。然而,当前针对电压源风电机组惯量响应的控制聚焦在最大功率点跟踪阶段,对其低恒转速、高恒转速以及恒功率阶段的惯量响应控制特性和方法缺乏系统研究,削弱了机组的总体惯量响应能力。针对上述问题,提出一种电压源风电机组的全风速段惯量响应控制方法,分析全风速段机组的惯量响应特性;提出调节器常饱和输出的双转速环控制结构实现机组的转速控制及不同运行区间的无缝切换,采用直流电压变化率和发电机转速复合判断方法实现全风速段机组的选择性惯量响应控制;提出评估机组惯量响应性能的参数指标并在此基础上给出惯量响应控制参数的设计方法。搭建了基于PSCAD的2MW永磁直驱风电机组的全电磁暂态仿真模型,验证了所提出控制方法的有效性。

摘要：减小子模块电容容值能够降低模块化多电平变换器（modular multilevel converter,MMC）的成本、体积和重量,具有重要的工程意义。该文首先建立半桥、全桥和混合MMC的子模块电容电压波动统一模型,揭示出基频和2倍频波动是主要分量。在此基础上,提出一种结合2倍频环流和3倍频共模电压注入及优化调制比来减小子模块电容电压波动的方法。以混合MMC为例,结合其运行的约束条件对调制比、子模块数量、控制策略和子模块容值选取进行优化设计。所提优化方法能够将子模块电容容值减小为常规的约1/3,同时降低换流器通态损耗并保留直流短路故障处理能力。仿真结果验证了理论分析的正确性和所提优化方法的有效性。

摘要：设计了一款基于物联网的健康数据监测及新冠肺炎预警系统,包括数据采集部分设计,通信部分设计和用户与应用部分设计。其中数据采集部分使用了STM32单片机和ESP8266无线通信开发板,以及温度传感器等多个传感器模块,进行数据的实时采集,同时设置相应阀值信息,当出现目标阀值,将信息数据传递,等待管理层进行数据处理。通信部分通过MQTT通信协议,将采集的相应数据经过一定的算法处理与解析,将解析的数据信息上传至OneNET云平台。用户应用部分创建了用户可以进行实时观测的APP,将云平台数据在APP中显示展现,便于用户或管理人员进行处理。该系统可以达到实时的数据监测,可以使得检测的信息更加的精确和及时,大大提高了监测效率,能够确保使新冠肺炎疫情得到有效的控制和解决。

摘要：在高比例风电接入背景下,风电作为电源其稳定性问题一直被受重视。根据受扰大小,稳定性对于全功率变换风电机组(简称"全功率机组")而言可分为静态稳定和暂态稳定,该文主要对全功率机组的暂态稳定问题进行详细探讨。为便于阐述其暂态失稳机理,首先依据多时间尺度模型简化原理,建立暂态稳定分析时间尺度下的全功率机组降阶模型;利用等面积法,揭示全功率机组暂态失稳的本质:锁相环频率失稳;并定量地分析锁相环带宽、故障点的端口特性及电网短路比等因素对全功率机组暂态稳定裕度的影响;最后,在PSCAD/EMTDC软件上搭建全功率机组并网系统详细模型,验证结论的正确性。研究结论对风电变流器锁相环的参数设计、风场并网线路继电保护的整定有一定帮助。

摘要：采用数字信号处理器(DSP)TMS320LF 2407和现场可编程门阵列(FPGA)EP1C6设计数字比例积分(PI)调节器。DSP主要完成采样、PI调节和通信等,实现偏磁式消弧线圈励磁电流的数字控制。FPGA主要用于生成晶闸管触发脉冲及触发保护等。通过建立PI输出和控制角的线性化函数,简化控制程序,使励磁电流快速跟踪给定电流。介绍了系统的硬件和软件设计,其中晶闸管触发系统由同步、移相、脉冲形成、脉冲放大等环节构成。分别采用C和VHDL语言开发了DSP和FPGA模块,并提供了主程序及采样中断程序流程。实验表明该系统励磁电流动态响应小于5 ms,满足偏磁式消弧线圈的控制要求。

摘要：基于级联H桥型功率变换的链式电池储能系统(cascaded H-bridge energy storage system,CHB-ESS)适用于无变压器中高压直挂式大容量应用场合,具有电池“分割管控”、高效、可靠、模块化、易扩展等优势。而现有的CHB-ESS为单中压交流端口的设计,只能挂接在单个交流配电网。随着分布式发电及快速充电桩等大规模接入,需要在配电网中大量ESS分散式接入,导致建设成本高,占地面积大等问题。为拓展ESS在配电网中的应用场景,文中基于CHB-ESS,提出具有多中压交流端口的ESS拓扑,该结构实现了多条中压交流馈线与同一ESS的柔性互联,具有储能共享、能量多向流动、网间功率互济以及馈线间潮流可控等功能。文中围绕所提出的ESS结构,分析其工作原理、能量平衡机制,提出中压交流端口功率解耦控制、能量均衡控制以及电池单元SOC均衡控制策略,最后,通过仿真和小功率样机实验验证所提出拓扑及控制策略的可行性及有效性。

摘要：为迎接光伏电站平价上网的挑战,降低光伏发电的度电成本,提高光伏发电的经济性,光伏电站需要从提高能效和降低成本两方面着手。其中光伏电站不同的拓扑结构会影响电站能效和电站造价水平。参考实际运行的光伏电站案例以及设备的研究进展,从技术性能和经济性2方面对4种不同拓扑结构进行定量的比较分析。此外,文中着重研究了DC-DC变换器成本变化对系统度电成本(levelized cost of energy,LCOE)的影响。研究结果表明,系统效率高的拓扑结构,并不一定是最经济的解决方案。各种拓扑结构选择要根据具体应用场景综合分析。研究结果对大型光伏电站设计有一定的参考意义。

摘要：LLC变换器因其具有全负载范围内实现原边开关零电压开通和副边开关零电流关断的软开关特性而被广泛使用,但其存在宽电压范围应用时调节频率范围过宽、效率降低的缺陷。针对该缺陷,该文提出一种适应宽输出电压、具有模式切换功能的电路拓扑,阐述电路的工作原理,详细分析减小频率调节范围的模式切换调制策略和切换电压的设计方法,分别对低压模式和高压模式进行模态分析。基于200~900V宽输出电压的LLC电路设计考虑,搭建一台2000W的实验样机,验证所提拓扑和模式切换调制策略的正确性。