摘要：针对传统均压策略在大容量高压直流输电中存在功率器件开关频率高等问题,提出了一种基于附加导通模块的混合模块化多电平换流器子模块电容均压策略。该策略以电压偏差不平衡度为判据,对超限的子模块进行轮换,并在此基础上设计了不平衡度自适应控制器,以提高该策略对于不同工况的适应度。仿真结果显示,相比现有策略,该策略不仅降低了开关频率,还改善了均压效果,更好地平衡了两者的矛盾,而且对不同程度负载的适应度有所提高,为我国特高压直流输电工程发展提供了一定的参考价值。

摘要：电池换电站可提供充电服务,大大缩短了充电时间。随着电动汽车充电功率水平越来越高,电池换电站需要连接到中压电网以扩大其容量。在传统解决方案中,电力电子变压器用于构建低压直流母线,充电桩通过分布式直流变换器与低压母线相连接。然而这种拓扑结构需要大量变换器和两个功率变换级,由此增加了设备成本。该文提出一种仅需一个功率变换级的大规模电池充电拓扑结构,以减少变换器中器件数量,实现了开关管的零电压软开关(ZVS),提升了系统效率。此外,还提出一种电压均衡电路和电压匹配控制策略,以解决由荷电状态差异引起的功率不匹配问题。电压匹配控制可以拓宽变换器充电电压范围,降低蓄电池充电电流纹波。仿真和实验验证了拓扑和控制策略的可行性。

摘要：在直接并网电压源型逆变器上广泛研究的自同步控制方法难以直接应用于双馈风机,其主要原因是受控的转子侧逆变器电压与并网的定子暂态电动势是通过转子励磁绕组动态耦合的。因此,该文提出一种基于暂态电动势控制的双馈风机鲁棒自同步控制策略。通过转子侧逆变器电压控制暂态电动势,所提自同步控制策略可有效计及风机机械和励磁动态,避免其对闭环控制系统稳定性的不良影响。此外,针对所提自同步控制中的PI参数,该文进一步提出了鲁棒PI参数设计方法,以应对由于风机参数不确定性带来的闭环系统稳定性问题。仿真结果验证了双馈风机在该文所提自同步控制策略下可以有效地向电网提供支撑。同时,仿真结果表明,具有鲁棒PI参数的自同步控制对风机参数的不确定性具有更强的免疫能力,从而提升了双馈风机自同步闭环控制系统在不确定性参数环境下的稳定性。

摘要：为保证新型电力系统的安全高效运行,针对模型驱动调度方法存在的调度优化模型求解困难、实时决策求解速度慢等问题,该文提出一种基于多智能体Actor-double-critic深度强化学习的源-网-荷-储实时优化调度方法。通过构建考虑调节资源运行约束和系统安全约束的实时优化调度模型和引入Vickey-Clark-Groves拍卖机制,设计带约束马尔科夫合作博弈模型,将集中调度模型转换为多智能体间的分布式优化问题进行求解。然后,提出多智能体Actor-double-critic算法,分别采用Self-critic和Cons-critic网络评估智能体的动作-价值和动作-成本,降低训练难度、避免即时奖励和安全约束成本稀疏性的影响,提高多智能体训练收敛速度,保证实时调度决策满足系统安全运行约束。最后,通过仿真算例验证所提方法可大幅缩短实时调度决策时间,实现保证系统运行安全可靠性和经济性的源-网-荷-储实时调度。

摘要：低压配电网馈线区段短且分支多,现场情况复杂难以准确进行故障定位,出于对设备投资的考量,无法在每个节点安装故障监测装置,开展低压配电网故障监测装置优化配置方法的研究具有现实意义。文中利用安装在线路分段开关或联络开关处的故障监测装置监测故障电流信息,将边缘计算技术应用于故障定位系统。统计各个馈线区段发生故障时各馈线首端节点的参与频次,依次计算节点参与度。设计综合考虑整体故障监测单元的参与度和监测装置配置均匀程度的优化模型目标函数,考虑经济性约束条件。通过多个算例验证了文中所提出的优化配置方法的正确性和有效性。文中方法可有效确保低压有源配电网故障定位的准确性,提高低压配电网运行的可靠性与经济性。

摘要：电力信息物理系统(cyber physical system, CPS)的运行稳定性容易受到来自信息侧与物理侧不确定因素的影响。基于随机不确定模型研究信息-物理网络相互依存的电力CPS稳定性分析方法,并提出一种鲁棒广域反馈频率控制技术。综合信息侧离散性和物理侧连续性的本质不同以及在功能上的相互影响,分别从物理域与信息域两个维度建立考虑随机不确定性的电力CPS动态模型。根据随机微分方程均方指数稳定性条件,针对电力CPS随机模型进行小干扰稳定性分析,采用基于均方范数计算的临界方差刻画随机不确定性对电力CPS小干扰稳定的影响。结合基于线性矩阵不等式约束的范数优化问题,在分布式控制方法的基础上改进设计一种鲁棒广域反馈控制器。最后通过IEEE 39节点系统进行仿真分析,结果验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要：风电场受风速变化等因素影响,出力易产生大幅波动,从而造成电压波动和网损增加等问题,影响风电场的安全高效运行。目前的风电场日前调控方案多基于传统的数学优化模型展开,且需要风机的日前出力预测数据,故无法完全避免的日前预测误差的引入造成日前优化调控方案有效性的降低,增加了日内风机调控的难度。因此,文中充分发挥强化学习模型的决策能力,提出了一种基于改进深度Q网络(DQN)的无预测风电场拓扑重构决策方案,并以DQN为框架展开。首先,构建基于历史数据的状态空间;然后,提出基于生成树的动作价值对解耦的动作空间优化方法,以最小化电压偏差和网损为目标建立优化评价体系,完成由历史实际出力数据到决策的映射关系构建,在避免引入预测误差的情况下实现风电场日前优化调控;最后,设计一种基于多层次经验指导的经验回放策略,提升算法的训练性能,保证算法的适用性。根据实际的风电运行数据进行仿真,通过对比分析改进技术对DQN算法的影响和优化调控前后风电场的运行状态,验证了所提方法的创新性和有效性。

摘要：高效率和高功率密度是电力电子变换器的发展趋势,但两者之间往往相互制约。针对这一问题,提出一种基于全集成磁耦合纹波转移滤波器的新型三相软开关逆变器。所提出的集成滤波器通过纹波转移技术极大衰减了并网电流开关纹波并且转移的纹波能量可被用来辅助主开关实现零电压开通,有利于提高变换器效率。针对该拓扑还提出一种三相对称的磁芯结构,在保证三相并网电流纹波幅值相同的情况下,可实现将所有滤波电感集成在一个磁芯上,有效降低了滤波器体积。此外所提滤波电感集成方法,将纹波转移条件转化为易于工程实现的磁芯磁阻设计。最后,搭建额定功率为2 kW的实验样机,验证所提三相软开关逆变器的有效性。

摘要：针对无人船(USVs)在网络时延、数据包丢失和环境扰动条件下的路径跟踪控制问题,提出了一种改进的模型预测控制(MPC)方法,以提升系统的鲁棒性和稳定性。通过在传统运动学模型中引入速度扰动和角速度扰动项,准确反映复杂海洋环境对无人船的运动影响。构建了包含网络时延和数据包丢失的扩展系统模型,将网络不确定性纳入控制器设计中,应用时延补偿策略和鲁棒性设计,提前调整控制输入以抵消网络不确定性的影响。仿真结果显示,所设计控制器在路径跟踪精度上显著优于未考虑时延补偿的控制器,平均跟踪误差降低约70%,最大误差减少约24%。控制系统在应对环境扰动时,表现出较强抵抗力。研究证明了在无人船路径跟踪中,考虑网络和环境不确定性的必要性,为提升无人船在复杂环境中的自主导航能力提供了有效方案。

摘要：新能源出力具有强不确定性,为新型电力系统的调度、控制带来了极大的挑战。为实现精准的新能源出力场景建模,首先,针对常规新能源场站超短期出力的不确定性,该文提出一种改进的去噪扩散概率模型,结合改进的自注意力机制设计适配新能源超短期出力场景生成的神经网络架构,以更好地捕捉新能源出力时序上的相关性,拟合其概率分布,从而实现新能源场站超短期出力场景的生成;然后,针对新建新能源场站历史数据不足问题,提出基于模型迁移的新建新能源场站超短期出力场景生成框架,从而在小样本条件下完成场景生成模型的构建。最后,在美国国家可再生能源实验室开源的风电、光伏出力数据集上进行了算例分析,算例结果表明所提模型在各项评价指标上较生成对抗网络、变分自编码器以及无模型迁移具有显著的性能提升。