虚拟同步控制的港口岸电电源阻抗建模及稳定性分析

为增强系统惯量和阻尼,虚拟同步控制被广泛应用于港口岸电电源中,但虚拟同步控制的港口岸电电源与船舶PWM整流器负荷之间可能存在交互失稳问题.因此,本文首先根据其多时间尺度控制特性,提出了虚拟同步控制的港口岸电电源的分频段dq阻抗模型.其次,基于所建dq阻抗和广义奈奎斯特稳定判据的稳定性分析表明,港口岸电电源的交流电压环与船舶PWM整流器负荷的直流电压环之间存在控制交互作用,进而会诱发系统振荡.增加港口岸电电源的交流电压比例和谐振系数,或减小船舶PWM整流器负荷的直流侧电压比例系数可增强港口岸电供电系统的稳定性.最后基于硬件在环实验平台,验证了阻抗模型和稳定性分析结果的有效性.     

含理想电源电路转移法等效变换

在《电工学》的直流电流分析中，经常运用电流源与电压源的等效变换法分析含源二端口网络．理想电源因其电特性与实际电源不同而不能直接进行等效变换，利用电源转移法可以使电路中的理想电源等效变换为实际电源。从而使合理想电源电路分析方便直观．     

电动汽车的多模式复合电源能量管理自适应优化

为提高电动汽车的多模式复合电源系统效率,提出一种能量管理自适应优化方法。对多模式复合电源工作模式进行分析,设计超级电容自适应参考电压。建立复合电源系统效率优化目标函数,并结合电池荷电状态和超级电容电压设计电池输出功率补偿规则和能量管理自适应优化方法。搭建多模式复合电源系统仿真模型和测试平台进行测试。测试结果表明:在UDDS和NEDC路况下,与滞环控制相比,采用能量管理自适应优化的多模式复合电源系统效率分别提高1.13%和1.02%。采用能量管理自适应优化的多模式复合电源不仅能自适应选择工作模式和完成电池输出功率补偿,而且避免了电池输出功率突然增大,保证了电池安全。     

基于多端口固态变压器的含DG电网 无功电压控制策略

针对含分布式电源(Distributed Generation,DG)的电网电压和无功问题,提出了利用多端口固态变压器对含有分布式电源和储能系统的无功电压控制策略.首先给出了AC-AC型变换的固态变压器的一般模型,并分析了多端口固态变压器在含有分布式电源的电网中的作用;其次分析了四有源桥的结构和等效电路,给出了端口有功和无功双向流动的计算式.根据本文含DG的配网结构,对多端口固态变压器进行无功电压控制的策略展开分析,最后利用IEEE14节点对本文提出的控制策略进行验证,结果表明:多端口固态变压器可以起到稳定电压的作用.     

步进电动机调频调压电源

一、引言 步进电动机控制系统一般由逻辑控制、功率放大、直流驱动电源等几个部分组成。其作用是控制步进电动机相应绕组依次通电。其中,直流驱动电源一般是由电网电压经隔离变压器降压、整流、滤波而得到的非稳定直流电压。该电压通过功率开关、克服步进电动机绕组阻抗压降和旋转电势,建立起一定的绕组电流。这种直流驱动电     

兼顾不确定性和时序特性的主动配电网分布式电源与需求响应优化配置

传统分布式电源优化配置多采用服从固定分布参数的分布式电源随机出力模型,并未考虑分布参数的时序差异性。本研究基于实测数据分别依季节和小时拟合得到不同时段下风速和光照强度的分布参数,从而建立风机和光伏出力不确定时序模型,并基于价格弹性理论建立需求响应负荷不确定时序模型,最终建立以分布式电源和智能电表的安装位置、容量或数量为优化变量,以设备投资成本、售电利润、网损成本和排放成本为目标的主动配电网协调配置模型,采用基于蒙特卡罗随机潮流的遗传算法优化求解。IEEE33系统多场景对比仿真结果表明,考虑分布式电源和需求响应不确定时序特性的协调配置能科学有效地提高主动配电网规划的经济性和环保性,协调发挥分布式电源和需求响应各自优势,适应低碳主动配电网的发展需求。     

双参数组合优化的复合电源模式切换控制策略

针对电动汽车多模式复合电源系统的工作模式频繁切换、系统参数优化不易实现的问题,结合超级电容荷电状态、需求功率以及部件效率,提出一种基于平均功率和滞环控制的双参数组合优化切换控制策略。通过实时平均功率跟踪和滞环控制来避免工作模式频繁切换,提高系统稳定性;通过建立双参数组合优化的模拟退火目标函数来优化系统工作效率。对所搭建的复合电源系统仿真模型与实车测试进行比较验证,结果表明:采用双参数组合优化切换控制策略能降低复合电源工作模式切换频率和电池输出频率,有效保证了系统的稳定性和电池安全,从而提高系统效率和延长电池使用寿命;与基线控制策略相比,实车测试时复合电源系统工作效率提高了1.8%。该结果可为电动汽车复合电源系统研究提供参考。     

飞机电源系统的建模方法研究

多电、全电飞机已经成为当代新型飞机发展的方向,电气系统的复杂化也成为了一种趋势。研究主要涉及了使用功能模型方法对飞机电源系统进行分析,并且针对双通道发电机飞机电源系统在正常与非正常条件运行下的仿真研究。还展示了部分电源系统的功能模型,整合该模型以研究复杂的飞机电源系统的高速仿真,计算时间上取得的加速,体现出了功能模型建模方法的优越性。     

多电源系统切换时中性线不同接地方式对不间断电源电路性能影响的仿真分析

多电源系统在相互切换时因中性线接地方式的不同,将会对不间断电源(uninterruptible power supply, UPS)系统性能产生较大影响。首先,在三极和四极自动转换开关基础上,通过不同接地方式搭建了多电源系统电路等效模型,探讨了不同电路结构的优缺点,并通过搭建MATLAB/Simulink仿真模型,对多电源系统电路性能指标进行了仿真验证;在多电源系统电路基础上,搭建了多电源系统UPS电路MATLAB/Simulink仿真模型,对多电源系统UPS电路关键性能指标进行了仿真实验。其次,以多电源系统UPS电路不产生杂散电流,中性线不分流,中性线接地基准连续,多路输入电源之间、输入电源与输出电源之间、输入电源与旁路电源之间电气隔离等性能指标为优化目标,提出了3种多电源系统UPS电路结构优化方案。最后,搭建3种优化改进电路MATLAB/Simulink仿真模型,对3种UPS电路性能指标进行仿真实验,实验表明改进方案三“多电源系统UPS电源电路加装旁路隔离变压器”具有多电源系统UPS电源电路最优性能指标。     

微管道机器人的脉冲驱动电源

有缆驱动微管道机器人行走时摩擦力大,影响行走效果。利用互补脉冲使螺线管产生交变磁场原理,设计了无电缆驱动电源装置。实验表明,该电源输出的互补脉冲具有较强的驱动能力,螺线管磁场引导机器人可在弯形管道和长距离管道模型中稳定行走,消除了电缆摩擦力对机器人的影响。该电源装置扩展了机器人行走范围。     

MRC-WTP系统的滤波器等效模型与阻抗匹配优化

针对传统电路模型中复杂负载的磁耦合谐振式无线电能传输系统分析过于复杂,在实际应用中很难达到最优阻抗匹配而影响电能传输效率的问题,提出一种基于带通滤波器理论的阻抗匹配优化方法。首先,建立一种磁耦合谐振式无线电能传输系统的带通滤波器等效模型,通过建立模型简化分析过程并得到无线电能传输系统阻抗匹配的直接表达式;然后,根据阻抗匹配对电能传输效率影响的分析,得到复杂负载下的理论最优阻抗匹配,并且揭示了在低品质因数耦合谐振系统中优化电能传输效率的实际设计约束;最后,通过仿真和实验证明本文提出的最优阻抗匹配设计使系统具有更强的适应能力。     

含多种分布式电源的配电网概率无功优化

针对配电网无功优化时多种分布式电源出力以及负荷的随机性,建立了考虑多重不确定因素的概率无功优化模型.通过三点估计法将概率潮流计算转化为采样点处的确定潮流计算,以处理所建模型中的不确定因素对无功优化结果的影响.为克服粒子群算法易陷入局部最优的缺陷,将自适应控制策略应用于粒子群算法,采用一种改进粒子群算法(IPSO)用于模型的求解.在改进的IEEE33节点系统上进行仿真测试,其结果验证了所提概率无功优化模型和求解方法的可行性及有效性.     

考虑风力发电的系统无功优化模型和算法

针对风力发电需要吸收电网大量无功而影响电网无功分布和电压稳定的问题,研究了含风电场的系统无功优化,给出了风电场在恒功率因数运行情况下其并网点处无功补偿容量的计算方法．在满足风电场无功补偿的前提下,建立了以全网的有功网损最小为目标函数的无功优化模型,并用遗传算法求得最优解．将风电场接人IEEE-30节点系统进行仿真计算,验证了该方法和程序的有效性和实用性．     

基于ADS的LDMOS功率放大器设计与仿真

基于ADS(advanced design system)仿真平台,采用谐波平衡法设计LDMOS(laterally diffused metal oxide semiconductor)射频功率放大器.选择飞思卡尔公司的功率管MW6S004N,采用负载牵引和源牵引技术实现输入和输出端口的阻抗匹配,并采用电路原理图与版图协同仿真技术完成了放大器的设计.结果表明:基于负载牵引和源牵引的阻抗匹配技术可减小调试成本、缩短设计周期;采用谐波平衡法可加快仿真的速度,采用协同仿真方法可提高仿真结果的准确性.     

基于置信度机会约束规划的风电场无功优化技术

风电不确定性给其功率预测带来一定困难,功率预测误差过大容易引发电压越限问题。为了保证电压安全并兼顾运行经济性,本文以网损最小为目标函数并考虑控制电压越限风险,对系统进行无功优化,通过一定置信度下的电压约束将随机优化模型转变成机会约束规划模型,再用内点法求解。提出了三种考虑电压安全裕度的优化方法,分析了它们各自特点和适用工况,制定了根据不同风电预测精度来灵活选用的综合方法。本文利用解析化梯度矩阵和海森矩阵的改进算法来求解无功优化模型,与以往采用差分近似梯度的算法相比大幅提升了计算效率,减少了一半以上的迭代次数和计算时间。最后在含风电场的IEEE-39节点系统和我国内陆某实际风场中验证了所提方法的有效性和优越性。     

基于自适应免疫算法和预测-校正内点法的无功优化

针对电力系统无功优化问题,将自适应免疫算法（adaptive immtme algorithm,AIA）和预测-校正内点法相结合,提出了一种新的混合优化算法．先利用AIA进行大范围全局寻优,找到候选最优点,把它作为内点法的初始可行点,再通过预测-校正内点法在初始可行点的邻域内进行局部的确定性搜索,提高解的精度和速度;在此基础上,根据对偶间隙的变化过程,提出了对中心参数及相应障碍参数的改进选择方法,有效地避免了数值振荡,使计算精度及收敛速度均得到明显改善．将上述方法用于IEEE14节点系统,计算时间为2．0s,优化后网损下降2．27％;而用于IEEE118节点系统,计算时间为322s,优化后网损下降14．29％．这表明本文所提出的算法在计算速度和精度上较其他方法均有明显改进．     

基于网络传输增益-匹配经济指数的配电物联网载波通信匹配优化方法

在配电物联网的主从网络传输模式下,结合配电物联网的实际拓扑结构,提出一种基于WP-NMEI(网络传输增益-匹配经济指数)的配电物联网载波通信匹配优化方法。首先利用传输线理论及局部反射理论,推导主从网络模式下各载波设备间的匹配关系,验证了各从载波机间功率的可协调性;然后综合考虑网络传输增益与匹配经济指数之间的协调平衡,将配电物联网区域划分方法建模为非线性多约束条件下,基于WP-NMEI的0-1 整数规划问题;利用改进遗传算法求得配电物联网中继节点设立的最优解,将一个大的复杂配电物联网划分为若干个小的阻抗匹配区域网;最后在每个阻抗匹配区域网内使用粒子群智能算法进行匹配协调,避免网络模式下多通信节点间的功率浪费和阻抗失配问题。该方法匹配优化速度快,可移植性强,理论推导、仿真验证及实验室测试结果表明了该方法的可行性与有效性。     

电力变压器零序磁场的分析与数值计算

采用有限单元法分析计算了电力变压器的零序磁场、零序阻抗 ,得出两种典型电力变压器零序阻抗在各种情况下的数值 ,并与实验结果进行比较 ,数值计算值与实测值基本吻合 ,证明采用有限单元法计算电力变压器的零序阻抗是有效的。     

改进粒子群算法的自动阻抗匹配技术

由于无线电能传输距离的改变或谐振线圈之间发生偏移、负载改变等多方面的影响使系统的输入阻抗发生变化,导致输入阻抗与射频源内阻不匹配,使传输效率大幅下降。在射频源和发射线圈之间加入阻抗匹配网络可以提高无线电能的传输效率。为了提高阻抗匹配的精度和速度,提出了一种改进的粒子群算法。重点将改进算法和传统算法进行仿真实验比较,证明了改进算法在匹配精度和速度方面的优越性。最后将该算法嵌入到自动阻抗匹配系统中,提高了无线电能的传输效率,同时证明了所提算法的有效性。     

含静态电压稳定裕度约束的无功优化计算

提出了一种电压稳定裕度约束无功优化新方法,通过调节系统的控制变量,能真正有效地提高系统的静态电压稳定裕度,同时取得较小的网损。该方法将电压稳定裕度约束无功优化问题分解为非线性无功优化和电压稳定裕度及其对控制变量灵敏度分析两个子问题,通过两者的交替求解实现寻优。前者采用非线性原对偶内点法求解,后者则是以连续潮流计算为基础。该方法计算速度快,对多种系统具有一定的普适性。在IEEE 14、30、118节点系统的试验结果验证了它的有效性,并发现一个系统在特定的负荷增长方式下,由于无功潮流的改变其分岔类型可能会在极限诱导分岔和鞍结分岔之间转换。