摘要：直流变压器是实现新能源高效、经济的大规模汇集和构建直流输配电一体化网络的关键设备。文中对双有源桥式直流变压器关键技术发展和应用进行介绍和展望。首先,通过梳理直流变压器的典型应用场景,对不同场景下的应用特点进行概述。在此基础上,针对中高压直流输配电应用场景,从核心电路、典型结构、运行控制、工程化设计、实现和应用等多个方面对直流变压器的分析、设计和实用化方案进行介绍和讨论。最后,对直流变压器的未来发展方向进行展望。随着新能源和直流输配电系统迅速发展,直流变压器的大规模推广应用值得期待。

摘要：开槽实心转子异步电机转子的三维非线性涡流场计算量大,常采用二维有限元结合光滑实心转子端部系数的方法简化计算。但在转差率增大时,采用光滑转子端部系数仿真计算的误差明显增大。根据开槽实心转子涡流分布随转差率变化的规律,提出适用于全转差率范围的开槽转子端部系数。依据该端部系数修正转子电阻率,并采用非线性有限元计算开槽实心转子电机电磁场,可考虑转子端部效应以及定、转子铁心磁路饱和的影响。在不同工况下,对两台不同转子槽数的开槽实心转子样机分别采用不同转子端部系数进行仿真计算,并与实验结果比较。该文提出的开槽转子端部系数的仿真与实验结果较吻合,且在转差率较大时,开槽转子端部系数随转子槽数增多而增大。可为准确计算开槽实心转子电机参数及其设计优化提供依据。

摘要：电网中的弱连接是由电网的拓扑结构和实时运行状态决定的。系统发生机群失稳时,其失步断面将主要分布在这些弱连接线路上。主动解列控制需要在线识别系统的弱连接,并在弱连接上搜索解列断面。从电力系统慢同调理论出发,分析慢模式特征值对线路参数的灵敏度的特征,在此基础上提出一种实用的电力系统弱连接识别方法。推导特征值对于线路参数灵敏度的解析表达式,并基于此设计弱连接识别方法的详细步骤。4机11节点测试系统和华东电网上的仿真实验验证了该方法的有效性。同时,对所提方法在实际工程中的应用模式进行讨论。

摘要：提出一种应用静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)抑制次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)的模态互补电流控制方法。该方法采用发电机转速偏差信号作为反馈,动态生成与各模态频率互补的补偿电流信号。STATCOM实时跟踪该电流信号,向机组定子注入幅值和相位均可控的次同步和超同步补偿电流,进而在机组内部激发出与扭振模态频率一致的电磁转矩,从而对SSR起到抑制作用。从理论上推导出补偿电流与电气阻尼系数之间的定量关系,并设计控制器参数的优化方法。以某典型厂对网串联补偿输电系统为实例,通过电磁仿真验证上述机制及控制策略的有效性。通过与同背景下采用静止无功补偿器(static var compensator,SVC)抑制SSR方案的比较分析,表明基于上述方法的STATCOM抑制SSR的方案具有一定的技术/经济优越性。

摘要：能源互联网一般指具有多种能源综合协同的供应框架,是通过能源转化、能源储存、需求侧响应等多种技术实现的能源供应体系,实现了能源信息的深度耦合。通过建设能源互联网,在多种能源协同供应的条件下,可以实现各类能源的高效利用;同时,在能源互联网体制中,能源的商品属性得以还原,结合相关的决策和能源交易政策,将能有效地创造新的经济增长点。选取北京市海淀北部地区作为实际案例,调研了该地区建设情况和历史冷、热负荷及电负荷数据,结合目前能源互联微网中多种典型关键技术,设计了海淀北部地区建设能源互联网的可行多能源协同建设方案,并评估了在能源互联微网模式下的运营收益和社会效益,为今后能源互联网建设的相关工程提供一定的建设经验。

摘要：以MATLAB软件为仿真平台,建立了光伏电池反向Bishop子电路模型,不同光照和不同温度下光伏电池电气特性的仿真和实验结果对比证明了该模型的有效性。分析了光伏组件模型各个参数对光伏电池电气特性的影响,对模型的参数提取和实际光伏阵列设计具有指导意义。大面积光伏阵列可能会出现热斑效应,利用光伏电池反向模型,分析了热斑效应形成原因、形成条件以及旁路二极管对热斑效应的进行了仿真分析,为并联旁路二极管拓扑结构的选择提供了依据。此外,仿真分析了实际商用光伏阵列在遮挡情况下所出现的多波峰特性,验证了旁路二极管对光伏阵列的保护效果。

摘要：提出一种基于模块化多电平结构的电气化铁路不断电过分相装置拓扑,该拓扑无需变压器,可直接接入27.5 k V等级的牵引供电系统。拓扑采用两相式结构,两个交流输出端子分别接于中性段与一条牵引供电臂,直流支撑电容支路的中点接在钢轨上。建立了所提出拓扑的数学模型,并与应用于直流输电领域的三相式模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)拓扑进行了比较,两相式MMC拓扑的公共直流电容电压中不仅包含直流分量,还包含工频基波分量。基波分量的大小与两相输出电流之和成正比,与电容容值成反比。设计了装置级控制策略,提出对上下桥臂电流都采用直接电流反馈的闭环控制方式,保证装置交流输出电流具有较好的波形。利用PSCAD仿真和样机实验验证了所提拓扑及控制策略的正确性和有效性。

摘要：当永磁同步电机转子为表贴式且磁路设计饱和程度不明显时,d、q轴电感几乎相等,无法用传统的检测电感的方法来检测转子初始位置。为解决这一问题,提出一种新颖的基于转子微动的方法来检测转子的初始位置。在定子侧给定旋转电压矢量,由此产生的旋转电流矢量会产生脉动转矩。合适的脉动转矩会引起电机的微动,从而影响电机的电流响应。由于脉动的转矩与转子位置相关,因此电流响应中包含电机转子位置的信息。根据电机的数学模型,分析了给定不同频率电压矢量时的电流响应。利用傅里叶分析对电流响应进行计算,可以得到电机的转子位置信息。在搭建的1.25 kW的永磁同步电机实验平台上进行了实验,验证了所提方法的有效性。

摘要：基于硬质磁电层合材料的交流电流传感器实现了与被测对象的电气隔离和无源检测,而且相比于传统的交流电流测量手段,它精度稳定性更好,对工作环境要求却更低。但除磁电材料本体以外,为保证工作性能,传感器还附加了很多其他的部件(如C形磁环、多匝绕线、永磁体等),导致传感器的结构复杂,缺少使用的便利性;其本身携带的高直流偏置磁场也限制了它的广泛应用。提出的基于柔性磁电层合材料的交流电流检测装置能够在继承硬质磁电电流检测器优点的同时,解决上述问题。使用的柔性磁电层合材料由Metglas和PVDF通过刮涂法制备而成,质量轻,柔性好。高磁导率的Metglas材料与环形的结构设计使得检测装置摆脱了磁环或多匝绕线等设置。Metglas材料自带直流偏置磁场的属性使得装置无需配置永磁体。该装置在1 kHz频率下测量0~150 A交流电流时,输入–输出的线性度能够达到0.999 97,灵敏度为0.213 1 mV/A;它的测量精度能够达到0.63%,滞回仅为0.32%,分辨率为0.4%。

摘要：虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)可实现分布式电源友好并网。然而,传统的VSG控制不具备低电压穿越能力,在电网电压暂降时难以提供无功支撑,且容易发生输出电流幅值越限。为此,提出一种基于模式平滑切换的VSG低电压穿越控制方法。首先结合传统低电压穿越控制的数学模型,分析了其与VSG平衡电流控制之间的关联以及两者在切换时存在的问题;在此基础上,设计了VSG低电压穿越控制的整体方案,利用VSG平衡电流控制无差跟随的特点实现了控制模式的平滑切换,使得VSG在电压跌落过程中,其控制信号可很好地跟随电流指令参考值。该方法能够避免故障恢复时由于控制模式突变造成的暂态电流冲击,实现VSG在不同工况下的低电压穿越。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。