摘要：针对含有采用虚拟同步发电机控制(VSG)策略的电压源型换流器(VSC)的电网,开展其局部的电磁暂态仿真等值方法研究。分析了VSC具有同步发电机特性后的功角特性在电网等值中的可行性。类比交流同调性判别的方法,设计了适合于VSC的类同调判据,提出了基于虚拟同步发电机控制的VSC参数聚合方法。在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了基于虚拟同步发电机控制的VSC并联运行模型,划分了内部区域和外部区域。基于系统在单相接地故障扰动下各VSC的虚拟功角曲线,判断了其类同调性,划分了不同的类同调VSC群,并分别进行了参数聚合。最后对比了等值前、后的外部区域对内部区域的输出有功、无功曲线,误差分析结果表明等值前、后VSC群的潮流基本不变,从而验证了所提基于虚拟同步控制的VSC群类同调等值方法的正确性和有效性。

摘要：电动汽车作为我国战略性新兴产业得到大力发展。按我国电力系统的一次能源利用现状,未来规模化电动汽车通过电网直接充电并不能有效降低碳排放,摆脱或减轻对化石燃料的依赖。本文针对可再生能源与电动汽车充放电设施的微电网集成模式与关键问题展开研究。文章首先分析了分布式可再生能源发电与电动汽车充放电设施在微电网中的集成模式与适应性;其次,研究了实现微电网集成的典型结构,并对国内外已建成的示范工程进行总结和分析;针对国内外研究现状,从优化配置、控制和保护方法、经济运行及电能质量等多个方面探讨了集成的关键问题和研究方向。文中指出,在微电网环境下,通过可再生能源与电动汽车充放电设施的有机集成,可以实现二者协同增效的双赢目标。最后,结合我国具体情况提出发展该技术的相关建议。

摘要：与id=0控制相比,同等容量下最大转矩电流比控制可使永磁同步电机输出更大的低速转矩,动态性能也更优,适合于作为机械弹性储能系统驱动控制。提出一种基于反推控制的永磁同步电机最大转矩电流比控制方法,运用极值原理建立最大转矩电流比控制下最小d、q轴电流关系式,利用带遗忘因子的最小二乘算法辨识同时变化的涡簧负载转矩和转动惯量,在此基础上,设计速度反推控制器和电流反推控制器分别取代传统速度PI控制器和电流PI控制器,并从理论上证明了控制算法的稳定性。实验结果表明,最大转矩下该方法比基于反推的id=0控制需要的定子电流更小,而与基于PI的最大转矩电流比控制相比,具有跟踪参考信号迅速、动态性能好、参数调整少的优点。

摘要：针对电力电子牵引变压器输入级单相级联H桥(CHB)整流电路的非线性及扰动工况,提出一种基于静止坐标系的非线性优化控制策略。根据系统仿射非线性模型及微分几何理论,提出基于部分反馈线性化的零动态设计方案,对其线性部分采用二次型最优方法以确定反馈增益,并引入谐振环节以实现零相差跟踪;对于零动态则采用基于扩张状态观测器的自抗扰控制策略,以提高系统在负载大范围扰动时的控制品质。实验结果表明,该控制策略能提高CHB系统在电网电压及负载扰动时的动态响应速度,保证网侧电流及直流电压快速稳定调节,同时使网侧在单位功率因数下运行,各模块直流电压均衡。

摘要：浓缩风能装置的扩散管结构直接影响浓缩风能型风电机组的输出功率。为提高浓缩风能装置的浓缩效率,以浓缩风能装置为研究对象,采用数值模拟方法,研究扩散管凸缘的几何参数对浓缩风能装置内部流场特性的影响规律;并通过试验验证数值模拟的可靠性。结果表明:扩散管凸缘结构能够明显提高浓缩风能装置对自然风的加速作用和风能利用率;且装置内部流场的流速和风轮扫掠面积上的可利用风能随着凸缘高度L的增加而增大。综合分析可得,带有L为450 mm、凸缘角度α为+9°的扩散管凸缘的浓缩风能装置模型流场流速和可利用风能较高;与原始模型相比,其内部流场最大流速提高了30.738%,可利用风能提高了84.26%,是所研究模型中流场性能较佳的浓缩风能装置结构。

摘要：电晕产生无线电干扰预测是高压直流线路设计中的一个重要内容。为此,提出了1种计算这种干扰的瞬态计算方法。首先搭建了直流导线单点电晕放电试验平台,获得了电晕电流脉冲以及脉冲序列的波形。基于这些波形的特点,利用BLT(Baum-Liu-Tesche)方程对电晕电流沿导线的传播过程建立了计算模型。进而基于矩量法建立了场的计算模型,实现了无线电干扰的时域计算。通过与商业软件FEKO的比较验证了该计算方法的准确性。利用该方法对一典型算例进行了计算,结果表明:土壤电阻率和导线长度对无线电干扰的时域特性有较大影响。当土壤电阻率由100Ω·m增加到1 000Ω·m时,无线电干扰电场分量增加了约10倍;土壤电阻率由100Ω·m增加到500Ω·m时,无线电干扰磁场分量增加了约2.5倍,而土壤电阻率由500Ω·m增加到1 000Ω·m时,无线电干扰磁场分量基本上不变;无线电干扰的谐振频率与导线长度成反比。

摘要：对永磁同步发电机(PMSG)内部定子绕组故障的精确建模与仿真有助于设计有效的状态检测系统和控制保护策略。首先对PMSG内部故障特征进行分析和详细的数学推导,给出了适合电磁暂态(EMT)建模的状态空间形式的动态方程。进而提出了一种PMSG内部故障EMT建模与仿真方法,并推导出其等效电路。利用MATLAB对推导出的方程进行了数值计算迭代求解,并在PSCAD/EMTDC中搭建了PMSG测试模型,与数值计算结果进行分析和对比验证。分析结果表明,PMSG内部故障会在短路路径中产生较大的循环故障电流,但是从发电机外部特性很难判断是否发生内部故障。对比验证结果表明,所建立PMSG内部故障EMT模型可准确反映内部故障特征,验证了所提建模方法的正确性。

摘要：信息模型是对某系统中客观存在的一系列物理对象及其相关关系的抽象描述,IEC61970国际标准提供了具有广泛适用性的电力系统公共信息模型(CIM)。为了使电压凹陷域的分析能够随电力系统运行状态的变化而自动更新,本文提出一种基于电网调度系统标准化CIM获取基础数据来实现电压凹陷域分析的方法,并将之程序化。首先,详细介绍了该方法的设计方案和CIM的解析;然后提出一种基于插值的故障点法分析电压凹陷域,其具有较高的精度和较快的计算速度,并且能克服故障点设置的盲目性;最后,提供数据化和图示化的凹陷域分析结果。

摘要：为提高电池的能量利用率和解决电池因制造工艺、循环充放电次数不同以及老化程度不一致等因素导致的荷电状态(SOC)极度不均衡问题,提出一种兼顾电流波动抑制的分布式储能型模块化多电平换流器的电池SOC均衡优化控制策略。为准确控制充放电功率,采用双环控制:外环针对相间、桥臂间和子模块间电池SOC差异,建立离散时域预测功率模型,通过负反馈控制生成动态电流参考值;内环设计了模型预测优化控制策略,准确追踪动态电流参考值,实现电池SOC均衡、提高电池能量利用率,并提高系统的动态响应能力以及抑制电池电流纹波,延长电池使用寿命。最后通过在PSCAD/EMTDC中构建仿真模型对所提出的控制器性能进行验证。

摘要：电动汽车无线充电过程中,磁耦合器原、副边线圈的偏移会导致无线充电系统(WPTS)功率的剧烈波动。为了提升系统输出功率的抗偏移能力,以三线圈方形线圈结构磁耦合器为例,研究了非谐振的电容补偿参数选择方法并提出了基于品质因数的控制策略,降低了工程应用中的控制难度。设计并研制了一台3 kW样机进行了实验验证,结果表明采用所提控制策略,在横向偏移距离小于250 mm和纵向偏移距离小于100 mm的情况下,WPTS输出功率均大于3 kW,输出功率的波动小于1 kW,效率仍高于90%。