摘要：流注放电被应用于消毒杀菌、臭氧生产等领域,其中二次流注放电过程对臭氧有效生产持续时间和效率影响明显,然而氧浓度对二次流注放电过程及目标产物产量的影响还不清楚.为此,开发不同氧浓度下针-板电极二次流注发展过程的流体分析模型,解决高氧浓度下流注放电模拟的非物理分支(branch)问题,分析氧浓度对二次正流注光发射特性的影响,研究不同氧浓度下的阴极转移电荷量和激发态氧原子O(^(3)P)产量,并与实验数据进行对比.结果表明,氧浓度由20%增加至90%后,二次流注放电通道电子密度平均降低90%,电场强度变化小于10%,单次放电持续时间缩短77%,激发态氧原子O(^(3)P)单位能量产率上升64%,同时放电时间缩短会使产量降低50%,但激发态氧原子O(^(3)P)单位能量产率的提高优于单次降产量.氧浓度增大引发氧分子二、三体吸附效应增强和电子密度下降是单次放电产量下降的原因,电子与氧分子碰撞概率提升是单位能量产率上升的原因.

摘要：风暴潮灾害会导致停电,需要先进的态势感知技术确保风暴潮期间的电网安全。以往的研究都是针对台风灾害而设计的,并没有考虑到风暴潮对变电站的影响。为了解决以上问题,提出一个能够感知风暴潮期间电网安全态势的框架,利用地理、气象数据和电力设备信息,对变电站发出停电警告。首先,采用ArcGIS 10.8地理信息系统收集沿海城市的高分辨率激光雷达数据,从而构建能够实现镜像计算的数字孪生体。然后,将地理、气象数据和电力设备信息输入Stacking模型,实现确定性和概率性的停电预警。最后,将该框架应用于一个中国沿海城市。结果表明,上述框架在不同尺度的数据集上都具备有效性和准确性。

摘要：能量双向流动的LLC变换器在分布式和户用储能领域应用广泛,正反向电压增益曲线的刻画是双向LLC变换器设计的关键。基于频域分析的参数设计方法,在远离谐振频率点处,理论增益与实际增益误差较大。本文建立了双向LLC变换器的时域电路模型,提取了时域模型的增益曲线,建立了基于时域分析的谐振参数设计方法,构建了2 kW双向LLC变换器样机,验证了时域模型在宽开关频率范围内增益计算的精确性。

摘要：光储直流级联系统中光伏与储能级联后接入直流母线,储能系统的加入显著提高了系统全局最大功率跟踪的工作范围。传统低压光伏发电系统通过功率优化器改变端口特性实现全局最大功率点跟踪(MPPT)、提高光伏组件对光能的转换效率,但在功率优化器输出电压范围一定时,系统全局MPPT工作范围较窄。面向于低压光伏发电系统,提出一种光储直流级联系统拓扑设计与控制策略,提高了系统全局最大功率工作范围,实现了储能与光伏的协调控制。实验分析证明了所提系统拓扑与控制策略的有效性。

摘要：光储电站运行包含光伏功率预测与资源优化调度两部分,通常首先以预测精度最高为目标进行光伏功率预测,再基于预测曲线进行光储电站优化调度。然而,优化调度问题的目标函数值与光伏功率预测误差具有非线性、非对称关系,在相同的预测误差水平下,以精度最高为目标的光伏功率预测结果并不一定使得光储电站运行收益最大。对此,提出了面向光储电站运行收益提升的光伏功率价值导向预测方法。首先,构建包含光伏功率预测与电站运行的双层优化问题,上层为光伏功率日前预测模型训练问题,下层为给定光伏功率预测模型下的光储电站日前投标与日内运行两阶段优化调度问题。然后,将上层预测问题变换为组合预测形式,预测模型参数设置为权重系数,设计了基于迭代优化的预测模型参数求解方法。最后,采用实际光伏电站数据以及电价数据进行算例分析,并与以预测精度最高为目标的光伏功率预测方法进行对比,验证所提出方法在提升电站运行收益方面的有效性。

摘要：在分布式电源等新兴主体大量涌入电力系统的新形势下,区块链为解决不同主体间的信任问题提供了新的解决方案。然而,现有的区块链技术存在计算能力低、运行成本高、功能过于简单等问题,与高维度、大规模的电力系统优化运行难以兼容。该文利用电力系统优化问题求解困难、验证简单的特点,提出了一种以凸优化证明共识机制为核心的新型能源区块链底层技术,解决了将区块链应用于电力系统复杂优化场景的技术瓶颈。然后,以含高比例可再生能源配电系统分布式能源交易问题为例,阐述了新型能源区块链技术的应用方法。模拟测试表明,所提出的能源区块链底层技术可以满足配网分布式电源交易场景对安全性、开放性、吞吐量等性能的要求,为设计新一代能源区块链提供了参考。

摘要：针对嵌套式中点可控型（nested neutral point piloted,NNPP）五电平变换器电容电压平衡问题,提出一种基于gh坐标系的五电平NNPP变换器新型空间电压矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）算法。同时,给出悬浮电容电压平衡和直流侧中点电压平衡控制策略。通过选取各相输出电平对应的冗余开关组合,实现悬浮电容电压平衡。根据中点电压波动模型,提出一种基于开关序列优化（switching sequence optimization,SSO）的中点电压平衡控制策略。采用五段式开关序列设计,建立目标函数,根据中点电压偏差,对开关序列进行动态选择,选取最优开关序列。最后搭建了五电平NNPP变换器实验样机,稳态和动态实验结果验证了所提新型SVPWM算法和电容电压平衡控制策略的有效性。

摘要：基于模块化多电平变换器(MMC)的高压直挂电池储能系统(MMC-BESS)将海量电芯分散到众多功率子模块中进行分割管控,能够克服电芯参数不一致、电池管理系统等对单机容量的限制。分析了MMC-BESS的拓扑结构、工作原理及其子模块直流侧固有的脉动电流成分,进而解析出在电池与功率子模块间引入LC无源滤波器参数对电池电流和直流侧电压成分的影响。电池和滤波电感支路接入后使得MMC-BESS相间环流产生的机理不同于传统的MMC,从理论上推导出环流与桥臂电抗和LC无源滤波器之间的耦合关系,进而提出了一种桥臂电抗和LC无源滤波器的参数设计方法。在MATLAB/Simulink中搭建了35 kV/100 MW/100MW·h的MMC-BESS,仿真结果验证了所提关键参数的设计方法及其对环流影响规律的正确性。

摘要：随着电力系统中电力电子器件的广泛应用,对于小步长(≤2μs)电磁暂态实时仿真的需求逐渐增加。此时,单独依靠CPU已难以满足其要求,转而结合现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)来实现是一大趋势。搭建了适用于虚拟同步并网逆变器系统实时仿真的CPU-FPGA异构计算平台。其中,FPGA电路部分采用优化EMTP(Electro-Magnetic Transient Program)流程实现,综合利用恒导纳开关建模、支路拆分并行处理及矩阵化流程计算来优化仿真实时性能。CPU控制部分采用虚拟同步控制,并设计了与FPGA异步通信的数据交互接口。最后,针对该并网逆变器系统进行小步长实时仿真,与Simulink离线仿真结果相对比,同时分析平台实时性能与FPGA上资源消耗,验证了基于所提平台实现虚拟同步并网逆变器系统实时仿真的准确性与有效性。

摘要：在直流微电网中,下垂控制常被用来实现直流母线电压的稳定和电压源型换流器(VSC)功率的准确分配,已有的下垂控制特性大多基于直流变量,响应速度慢且结构复杂。为此提出了一种基于交流侧电流的Id-V下垂特性,其与单闭环控制VSC结合,系统结构简单、成本低、响应速度快,可以实现直流母线电压的快速稳定,并设计了自适应下垂系数以实现准确的功率分配。建立了传统I-V下垂控制系统和Id-V下垂控制系统的状态空间平均模型,并基于建立的模型绘制特征根轨迹分析系统的小信号稳定性。通过仿真验证了稳定性分析结果的正确性。仿真结果表明Id-V下垂控制系统能够实现准确的功率分配和直流母线电压的稳定,且响应速度相比传统I-V下垂控制系统更快。