摘要：分析轨道交通用动力锂离子电池的安全应用现状,并针对轨道交通电池系统中过充电、外短路等容易引发大面积热失控的安全风险场景展开讨论,指出防护边界条件不清晰、安全等级评价方法不明确的问题。为解决这些问题,提出基于短路电流、故障容错时间的防护边界划分方法,以及综合电池本征风险和系统防护特征的安全等级评价研究方案。

摘要：针对中压大功率变流器低开关频率下因数字化控制延迟导致使用传统电流比例积分(PI)调节器输出电流谐波大的问题,在三电平逆变器数学模型基础上设计了改进的无差拍预测电流调节器,能够有效降低并网电流谐波,尤其减小低次谐波效果显著,较旋转坐标系下电流PI调节器具有更好的动态响应和简便性。最后,仿真和实验结果均验证了该控制策略的有效性和可行性。

摘要：大量电动汽车(EV)入网可为电网提供辅助调频服务。针对车网互动(V2G)造成的惯量、阻尼缺失的问题,采用虚拟同步机技术,使得EV具有与同步发电机类似的惯性阻尼特性和频率调节特性。针对EV辅助调频问题,提出考虑用户充电需求的EV智能充放电控制策略。首先,提出调频参与度因子,根据期望荷电状态以及用户的计划充电时间自适应确定一次调频系数,进而得到一次调频功率;然后,充分考虑车主需求,设计T-S型模糊控制器,根据电网频率偏差及调频参与度因子得到二次调频功率,实现EV的智能充放电;最后,在不同电池初始状态以及用户需求情况下进行仿真验证。仿真结果表明,所提控制策略可以根据电网频率波动情况以及用户充电需求程度智能控制EV进行充放电,在满足用户充电需求的情况下参与电网辅助调频服务,减小了电网频率波动,提高了电力系统的稳定性。

摘要：针对模块化多电平变流器(MMC)在高压大功率应用场合模块数较多、控制系统复杂的特点,提出了一种改进的三级分层控制的系统架构,解决了传统控制系统同步性及可靠性较低等问题。重点研究了该分层控制系统架构的实现方法,按照由高到低的顺序对上位机控制系统、主控制器、子模块控制保护单元等进行了详细分析,确定了各控制层之间的通信内容和功能。利用三相9电平MMC实验样机对所提控制系统架构进行了实验验证,证明了所述控制系统的可行性。

摘要：以35A·h三元锰酸锂复合材料锂电池为研究对象,探索分析锂电池分区间循环衰退机理。基于容量增量曲线峰值分布,将荷电状态(SOC)区间划分为0%~20%、20%~60%、60%~100%及0%~100%四个区间,分别在各区间进行衰退老化实验。为保证电池各循环区间的容量吞吐量一致,以全区间为基准,在40℃下以2C电流共进行600次充放电循环实验。从起始点开始以100个循环为间隔,在室温条件下采用C/20电流进行容量增量分析(ICA)性能测试实验,分析不同SOC区间电池的衰退机理。结果表明:电池在SOC全区间使用时衰退最快,在低端区间使用时衰退较慢;在中低区间的性能衰退主要是由活性锂离子的损失造成的,而在SOC高端区间还包括活性材料的损失和动力学衰退。本文得到的结论为电池的改进设计及使用区间的选取提供了理论依据。

摘要：分析了一种五电平光储一体机的拓扑结构与工作原理,在此基础上对不同开关状态下储能电池充放电过程进行了分析,提出调制方法。提出了储能电池充放电的控制策略和直流侧电容平均值控制策略,并设计了闭环控制系统。在Simulink仿真平台上实现了储能电池的充放电控制与直流侧电容的平均值控制,验证了控制策略的合理性,结果表明,此五电平光储一体机可正常稳定工作。

摘要：有源电力滤波器(APF)作为一种特殊的变流器,需要分别或者同时输出基波电流和谐波电流。由于其工作状态的特殊性,损耗的计算及散热设计存在一定的难度。此处以并联型T型中点箝位式(TNPC)三电平APF为例,通过分析变流器的各种工作模态及过渡过程,发现很难通过传统的解析算法直接推演出通用的损耗计算解析表达式,而利用数值算法累加计算APF的损耗是一种行之有效的离散化方法。通过分析APF在几种典型工况下的损耗模型,得到了APF损耗特性的计算方法。以一台20kW的APF为研究对象,利用Matlab软件进行了算法实现验证,并将仿真结果与该APF的实际损耗数据进行了对比,验证了该分析和计算方法的正确性,为APF的散热设计提供了有效的技术支撑。

摘要：近年来,仿照传统交流潮流控制器的思想,提出了直流潮流控制器的概念,并针对其拓扑实现方案、稳态运行控制策略以及参与潮流调节时的系统运行特性展开了系统的研究。针对多端口直流潮流控制器(multi-port DC power flow controller,M-DCPFC)运行控制问题,提出了一种M-DCPFC新型控制控制方法,进一步扩展了M-DCPFC的功能性。在保证系统潮流调度需求的基础上,其能够在输电线路上引入补偿虚拟阻尼以抑制换流站次同步振荡电流在直流网络内的传播与扩散,有效地限制了故障影响范围和提高了整体输电系统的可靠性。文中详细分析了次同步振荡下M-DCPFC的阻尼控制机理,并设计了有效的控制策略。最后,在基于RT-lab的实时模型在环仿真测试系统中搭建了5端柔性直流输电系统模型,对所提控制策略进行了不同算例下的验证分析,结果表明了其有效性。

摘要：随着双向隔离型DC/DC变换器在新能源、电动汽车及柔性变电站等领域的应用日益增多,变换器拓扑也层出不穷。传统拓扑中存在的无功环流影响着变换器的稳定性及效率,成为目前亟待解决的问题。提出一种新拓扑,其优点是没有无功环流,工作效率高,动态响应快,功率双向流动。首先介绍了所提拓扑的工作原理和控制方法,并根据实际应用提出吸收回路设计方案。最后,将仿真结果与双有源全桥拓扑进行对比,并通过实验结果表明,该拓扑可以实现功率双向流动且不存在无功环流。

摘要：分析了常见供电线路覆冰在线监测方法的优缺点,重点介绍了倾角弧垂法监测覆冰的原理,并分析覆冰对供电线路导线刚度的影响,修正了采用倾角弧垂法计算覆冰量时的导线弹性系数。最后设计了基于温度和倾角测量的供电线路覆冰在线监测装置,设计时着重考虑降低运行功耗、保证数据准确性和提高运行稳定性。通过设计的监测装置所采集到的导线温度和倾角数据,结合基站采集的视频、气象信息,能够及时准确地反映供电线路的覆冰状态,保证供电线路的安全可靠运行。