摘要：在多端直流配电网中,变换器的交流侧发生网压不平衡会导致其直流侧产生2倍频脉动,从而影响配电网中敏感负荷的供电电能质量。针对该问题,以适用于多端直流配电网的直流潮流控制器(DCPFC)为研究对象,提出一种不平衡网压下的脉动功率分配控制策略。在DCPFC各端口处加入针对2倍频脉动的虚拟阻抗,可以实现2倍频脉动功率在任意线路上的自由分配,以减小对敏感负荷的影响。各端口加入的虚拟阻抗以线路损耗最小为原则进行设计,并利用根轨迹法进一步精确虚拟阻抗的选取范围,使其在分配脉动功率的同时不会影响系统稳定性。通过仿真和实验验证所提控制策略和设计方法的有效性。

摘要：在多端直流配电网中,通过加入直流潮流控制器增强系统的潮流控制能力,并提高供电可靠性。针对配电系统中直流潮流控制器应用范围的局限性和结构的复杂性,首先以三电平线间直流潮流控制器为研究对象,提出一种基于定电压端协调控制的多端直流系统线间潮流控制器控制策略,通过控制定电压端换流器与线间潮流控制器的协同配合,在确保系统稳定运行的同时,有效提高控制的自由度并减小设备的体积。然后根据系统等效电路和功率方程,对潮流控制器和定电压端换流器的控制策略进行具体设计,解决潮流调节能力受限的问题。最后,搭建基于RT-LAB的实时模型在环仿真平台,验证所提控制策略。协调控制方案可有效应对宽范围潮流调节,同时确保系统运行的稳定性和灵活性。

摘要：微能源网是一种典型的信息物理系统,通过稀疏网络传递控制信息,易受网络攻击,影响系统的稳定性,甚至造成系统失稳。该文将拒绝服务攻击考虑到微能源网信息物理系统(CPS)控制中,分析拒绝服务攻击机理以及攻击频率对系统的影响。并设计基于事件触发一致性算法的弹性控制器,通过Lyapunov理论证明该控制系统的稳定性,能够避免Zeno现象的发生。该控制器能够在拒绝服务攻击下实现控制目标,并具有较好的动态性能。最后,在Matlab/Simulink仿真平台验证该控制方法的可行性和有效性。

摘要：谐波检测是电能质量治理的关键环节,是保证准确补偿谐波电流的基础。具备谐波检测功能的多功能并网变流器(MFGCI)在进行指定次谐波分量补偿时,传统检测方法对锁相环锁相精度要求较高,并且存在两相旋转到两相静止坐标系的坐标变换。为简化谐波检测环节,降低对锁相环精度的依赖,本文基于低通/带通可变滤波器,提出一种基于可变滤波器的谐波检测方法,在不同应用场景下人为设定滤波器工作于低通模式或带通模式,简化了坐标变换环节,降低了设计锁相环时的精度要求。最后通过实验验证了所提检测方法的有效性与正确性。

摘要：近年来,国内外对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的研究主要集中于系统建模仿真、控制系统设计等方面。对基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统(modular multilevel converter based high voltagedirect current system,MMC-HVDC)直流线路故障的研究也仅是在简单的故障定性仿真分析上。为了比较精确地定量分析MMC-HVDC系统直流侧故障瞬间电气应力的暂态特性、短路故障状态下的等值电路模型,分析了系统直流侧故障的机理,给出了故障电压、电流的数学表达式。基于RT-LAB软件搭建了双端MMC-HVDC仿真模型,验证了故障暂态特性分析的结果,单极接地故障使得直流非故障极的对地电压与换流站交流侧的相电压增大;双极短路故障会引起换流站的桥臂产生严重的过电流现象;单极断线故障会导致整流站很大的直流电压变化率,引起严重直流过电压。针对上述问题,文章结合分析结果给出了相应的故障保护要求和策略。

摘要：无线电能传输系统中的整流性负载具有非线性特征,而对系统传输特性分析和谐振参数设计时常采用基波分析法,将整流性负载等效为纯电阻,导致理论分析与实际存在一定偏差、系统偏离谐振状态。针对该问题,以LCC-S型无线电能传输系统为研究对象,考虑谐波以及整流性负载的非线性,对系统传输特性进行分析,进而提出基于整流性负载补偿的负载阻抗和接收端串联谐振电容参数的计算方法,并对逆变电路开关特性进行分析验证。所提接收端谐振参数设计方法能够使系统接收端回路谐振,提高系统的输出功率;降低逆变电路开关管的关断电流,提升系统的传输效率。搭建了一套2.5 kW的LCC-S型无线电能传输实验平台,验证了理论分析与所提参数设计方法的有效性和正确性。

摘要：针对多端直流输电系统潮流控制技术问题,提出了一种模块化多端口直流潮流控制器(MM-DPFC)。与现有DPFC相比,其在保留无需配备外部电源、输电线路功率双向可控以及多端口输出等优势的基础上,保证了DPFC各端口输出电压可基于本地进行独立控制,避免了传统多端口DPFC对输电系统主换流站直流输出电压调节的依赖,增强了其控制方式的灵活性与系统的可靠性。同时,其采用标准模块化设计,易于实现后期的端口拓展与系统冗余。文中首先详细分析了该控制器的拓扑结构与工作原理;然后,设计了相应的控制策略,保证了控制器的有效运行;最后,通过仿真与实验对其进行了多种工况下的验证。

摘要：电池外短路损伤特性研究对于高可靠性熔断防护设计具有重要意义。基于自主开发的最小时间为0.1 ms、最大过流为5000 A的可控外短路测试平台,以磷酸铁锂圆柱型锂离子电池为研究对象,进行了不同电流与时间组合的外短路测试。研究证明磷酸铁锂电池外短路存在破裂泄漏、内部熔断以及累积损伤3种损伤模式。电池外短路安全边界、熔断边界和性能损伤边界均具有反时限特征,且前两个边界在电流有效值30C处存在交点。电流小于交点值容易触及安全边界发生破裂泄漏事故,安全风险增加;电流大于交点值优先触及熔断边界发生熔断保护,防护可靠性提高。对于未发生熔断或破裂的电池,存在多次外短路冲击累积失效的风险。基于研究结论,充分考虑电池外短路损伤特性,能够保证电池系统在发生外短路时不产生过度损伤,提高系统安全性。

摘要：针对车用锂离子电池在不同驾驶习惯下的电池衰退差异性的问题,提出了一种与容量衰退相关的驾驶习惯差异性特征提取方法。不同分段加速过程及其占比是不同驾驶习惯下影响电池衰退的关键因素,并设计了一种差异性特征提取方法。首先,基于最小时间为0.1 s的CLTC-P及实车测试数据,从平均车速和分段加速过程占比量化驾驶习惯,分析不同驾驶习惯的差异性。然后,利用主成分分析法提取电流关键影响因素,借助BI-KMEANS聚类方法分析脉冲电流,结合不同驾驶习惯下电流的差异性提取相关特征。最后,通过实验探究差异性特征与容量衰退的关联性。实验结果表明,不同分段加速过程带来的不同极化次数和极化强度是不同驾驶习惯下影响电池衰退差异的主要原因。

摘要：电池内短路安全风险是评价电池安全特性的重要因素,通过对4种典型钛酸锂动力电池分别进行两种不同荷电状态下的针刺试验研究,分析钛酸锂动力电池在针刺内短路场景下的风险特性,并结合材料表征和伪2维(Pseudo-two-dimensions,P2D)模型仿真分析的手段研究电池针刺内短路过程的反应机理和影响因素。研究结果表明,钛酸锂电池由于负极材料较低的电导率,在针刺内短路场景下可以有效减小负极材料-正极集流体之间短路过程的电流密度,降低内短路风险,使钛酸锂电池具有较强的抗针刺滥用能力。在过充状态下针刺,不同类型钛酸锂电池反应剧烈程度差异明显,存在完全热失控、局部热失控、不热失控3种风险状态,电池反应剧烈程度受电池封装形式和隔膜类型的影响,分析证明电池针刺反应剧烈程度与隔膜陶瓷涂覆量呈负相关关系。研究结果为提升锂离子电池内短路安全设计提供了参考。