摘要：为了降低模块化多电平变换器的电容体积,文中提出一种基于电容电压波动补偿混合子模块的模块化多电平变换器。首先,介绍所提混合型模块化多电平变换器的系统结构与减小电容体积的机理,同时对混合子模块的投切原则进行详细分析;然后,通过分析混合子模块内部不同电容的能量波动,给出所有电容的容值设计方法,并与传统的半桥型模块化多电平变换器进行对比;最后,通过仿真与实验验证了所提方案的有效性。结果表明,文中提出的混合型模块化多电平变换器能够以较低的开关器件成本,大幅度提高电容能量利用率,降低模块化多电平变换器子模块电容的体积,实现系统功率密度的提高。

摘要：最大供电能力计算是分区柔性互联电网规划的重要问题,随着可再生能源大量接入电网,动态电压失稳问题愈发突出。计及动态电压稳定约束的最大供电能力计算模型非线性特征明显,给模型求解带来较大挑战。首先,运用改进的小干扰分析法对动态电压稳定进行分析,建立计及动态电压稳定性指标的最大供电能力的数学模型。其次,给出基于深度确定性策略梯度算法的最大供电能力计算方法框架,设计其动作与状态空间、奖励函数、神经网络与学习流程。最后,以某电网为例进行验证,该方法在有效避免电网动态电压失稳的同时优化分区互联电网的最大供电能力计算。

摘要：多路电弧的产生方法对提升材料处理或气体合成的效率具有重要意义,而目前产生多路电弧时通常需要多个电源,显著增加了应用成本。因此,本文重点对比研究了单电源驱动多路电弧的方法,设计了多对电极串联、多对电极并联(支路串联电容)以及多对电极并联(支路串联电容或电感)共三种电路结构,均实现了起弧与电弧稳定维持,并对击穿特性、电弧稳定电压电流特性进行了分析。结果表明:在多对电极串联时,多路起弧与电源输出电压紧密相关,即电极对数越多所需开路电压越高;在多对电极并联(支路串联电容)时,多路起弧与电源输出电流紧密相关,即电极对数越多则所需输出电流越大;在多对电极并联(支路串联电容或电感)时,电路中电感的磁饱和效应造成各元件电压电流的突变,影响各电弧的稳定与功率分配。本文对比研究了单电源产生多路电弧的三种方法,可有效降低应用成本,为电弧在材料处理与气体合成应用提供技术支撑。

摘要：局部放电光测法具有灵敏度高、抗干扰性强的特点,但其检测效果受传感器部署位置影响较大,因此从光信号辐射特性和传输特性本身出发,对传感器在设备中部署位置进行优化设计。本文提出了一种基于局部放电光度分布特征的开关柜采光单元优化布置方案。首先设计了基于硅光电倍增管(SiPM)传感器的放电弱光探测装置,并利用积分球确定了装置光学检出性能与视在放电量的对应关系,结果表明对于视在放电量154.9 pC的放电,传感装置测量到其0.0225%以上的光能后即可实现放电检出;之后建立开关柜电缆室光学仿真模型,在典型故障位置设置了放电光源,根据光学仿真结果,选择针对不同放电光源均能获得较高响应强度的位置布置传感器,为了证明该布置方案的有效性,进行了开关柜放电光学检测实验,结果表明:传感器在所选安装位置上可实现放电的有效检出。

摘要：蓄意流量攻击通过抢占有限的网络带宽降低正常数据流的时效性。对于网络化负荷频率控制(load frequency control,LFC),流量攻击将造成稳定裕度下降、频率偏差幅度上升甚至越限事故。现有控制方案一般采用单一且固定的控制器保证最大攻击强度下的渐进稳定性,存在设计约束多、保守性大的缺点。因此提出了一种跟随攻击强度自适应调整控制器增益的LFC策略。首先,基于确定性网络演算,得到了无攻击场景下数据流传输延时上边界,并预设了一系列表征不同攻击强度的传输延时范围。其次,通过构造Lyapunov泛函,推导了针对每个攻击强度的控制器设计准则。最后,基于切换控制理论,确定了所提自适应方案所能容忍的最大攻击强度变化频率。仿真表明,与现有控制方案相比,所提方法的频率偏差幅度可下降12.60%,区域控制误差的绝对值误差积分可下降10.85%。

摘要：针对物联网无线通信场景,建立了一种基于几何传输特性的非平稳信道模型。通过改变模型参数,提出的信道模型能够描述多种参数配置的物联网无线通信环境。通过推导信道的复冲激响应函数表达式,揭示信道在不同参数配置下的物理特性。此外,数值推导直达传输路径/非直达传输路径的空间互相关特性,探索了移动散射簇的运动时间/方向/速度对物联网传输特性造成的影响。通过将仿真结果与理论结论进行比较,验证上述信道传输特性仿真结果的正确性,对设计物联网无线通信系统性能提供重要的理论依据和技术支撑。

摘要：针对深厚海相软土中螺旋钢管桩可能存在的桩体失稳及耐久性的问题,提出一种注浆螺旋钢管桩。设计了两阶段试验:第一阶段进行成桩工艺试验,以验证成桩工艺可行性,并为桩型设计及施工方案优化提供参考;第二阶段采用优化工艺成桩,通过单桩抗压承载力试验,得到了桩顶荷载-沉降位移曲线以及桩的典型破坏特征,并对套管和注浆方式对抗压极限承载力的影响做了进一步研究,分析注浆螺旋钢管桩桩土相互作用的特征。最后将试验实测结果与美国Hubbell能源限公司的计算手册及美国联邦公路管理局推荐的计算方法的计算结果进行对比。结果表明:螺旋叶片扩大了注浆体浆液固化体直径,套管提高了桩体稳定性,采用旋进注浆方式成桩能够显著提高桩基抗压承载力。

摘要：锁相环(PLL)作为一种成熟的技术,已广泛应用于光伏并网逆变器,然而传统PLL测频动态性能较弱,存在较大的超调问题,如此不利于并网光伏参与系统调频功能的实现。因此首先建立传统PLL为带零点的标准二阶系统,并指出由于系统零点的存在,无论系统阻尼比如何设置,频率观测阶跃响应始终存在超调。为此,提出了一种新型PLL设计方法,改善了PLL的动态性能。与传统设计方法不同,在环路滤波器设计中,此处引入了两个实极点,通过系统零点位置的有效设计,消除了系统的慢动态,改善了系统的动态性能,从而有利于并网光伏参与系统调频功能。最后,实验结果验证了所提设计方法的优越性和有效性。

摘要：磷酸铁锂电池因具有宽工作温度范围、长循环寿命而被广泛应用于电动汽车和电网储能领域,然而过充等滥用工况下的电池安全问题仍是遏制其发展的主要因素。过充等滥用会引发电池严重变形,且会挤压相邻电池。基于锂离子电池过充产热产气特性,建立了热-气-固耦合模型实现铝壳电池的压力膨胀。结果表明,当内部压力为400~800 kPa时,3003-H14铝壳最大壳体位移为5.7~10.0 mm。此外,模拟了不同材质和不同压印形状安全阀的断裂失效。仿真结果表明,具有圆形压印的Al1050-O铝合金安全阀初始断裂压力比MFX2铝合金小193.76 kPa;十字形压印安全阀的断裂压力比圆形压印小,且断裂位置在压印中心;半圆形压印安全阀的断裂压力最小,断裂位置在顶部圆弧附近。采用十字形压印或半圆形压印的安全阀能够使铝壳电池在较小的内部压力下释放气体。模型和仿真结果可为提高电池安全性提供数值支撑。

摘要：针对传统GIS耐压击穿定位方法精度不高、测点布置工作繁杂等问题,开展了基于声学可视化技术的GIS击穿定位方法研究。通过对声学可视化击穿定位原理的深入分析,确定了声学可视化击穿定位系统的总体设计方案,研制了高度一体式的声学可视化定位装置,并基于定位分析流程开发了流程化的定位监控软件,整个定位系统通过无线方式组网,并采用非接触式布置方案,极大提高了现场测试效率。通过试验现场应用,验证了该定位系统能够有效实现GIS耐压击穿定位,可视化的定位结果具有较高的定位精度。