具备电压稳定和环流抑制能力的分频下垂控制器
摘要：采用下垂控制策略的分布式电源逆变器在电压调整、环流抑制、应对非线性负载影响和提高功率分配精度方面仍有较大改善空间。针对逆变器并联环流和功率分配精度不高问题，提出通过设计虚拟阻抗减小并联运行逆变器间的输出阻抗差异，降低环流及改善功率分配精度的同时引入电压闭环反馈，避免了较大的虚拟阻抗引入带来的电压降落弊端。分频下垂控制逆变器设计具备了应对特定次谐波负载的能力，同时提出了一种并联逆变器按照额定容量分配功率的实现方案。仿真结果表明，改进分频下垂控制逆变器将有效改善微网内部电压调整、降低谐波和提高功率分配精度。实验证明，分频谐波下垂控制器对非线性负载环境下降低特定次谐波含量有积极作用。基于Wiener模型的光伏并网逆变器模型辨识方法
摘要：光伏并网发电系统的核心部件是并网逆变器，其建模、仿真、控制方法等方面的研究与设计都需要逆变器的数学模型，但在实际情况中往往难以获取，即使厂家提供也难以判断其准确性。该文将基于Wiener模型的非线性系统辨识技术引入到光伏并网逆变器的建模当中。新方法将单相光伏并网逆变器视为双输入双输出的非线性黑箱系统，仅基于并网逆变器输入一输出两侧的外部测量数据即可完成系统辨识建模。该方法在7．68kW光伏并网发电系统中进行实验，并与已有的Hammerstein．Wiener模型对比分析。结果表明，提出的单相光伏并网逆变器Wiener模型及其辨识建模方法，能更好地反映实际并网逆变器在不同天气条件下的动态行为，为并网逆变器的建模提供了一种新的有效途径。含负序电流注入的逆变型分布式电源电网不对称短路计算
摘要：电网故障时逆变型分布式电源（inverterinterfaceddistributedgenerator，IIDG）的不脱网控制策略决定了其故障电流，而传统等值模型未计及IIDG负序电流注入，造成含IIDG电网短路计算的局限性。文章分析了含IIDG电网短路计算原理，结合故障中IIDG序电流控制和无功功率支撑，建立IIDG短路计算序分量电流源模型。在此基础上，比较不同控制条件下多逆变型分布式电源（IIDGs）短路电流和端电压响应，揭示IIDGs短路电流与电网以及自身不脱网运行持续时间的关系，提出计及不脱网运行时序和序电流控制的多IIDGs电网短路电流的对称分量迭代算法。采用PSCAD／EMTDC软件仿真验证该方法的正确性。光伏组件热斑诊断及模糊优化控制方法
摘要：光伏系统普遍存在局部阴影或光照不均匀现象，局部阴影将导致光伏系统输出功率降低，甚至形成热斑现象，可能破坏组件的表面封装材料，严重时会烧坏单体光伏电池的物理结构而造成光伏组件永久损坏或发生火灾。该文对光伏组件在不同遮挡情况下的输出特性进行研究，总结热斑现象产生的原因及热斑情况下光伏组件输出特性及功率损耗的变化规律，提出一种利用光伏组件输出曲线斜率对遮挡个数进行诊断并通过短路电流对阴影强度进行预估的方法。在此基础上，进一步提出一种基于模糊控制的热斑故障诊断及优化控制策略，通过对光伏组件输出特性进行扫描并进行模糊诊断，实现热斑检测及优化控制，延长光伏组件使用寿命。仿真与实验结果验证了所提出的故障诊断方法的正确性和可行性。一种功率前馈的鲁棒预测无差拍并网控制方法
摘要：在光伏并网控制中，延时和滤波电感量变化会影响系统响应速度、稳定性及并网电流畸变率。对此，该文提出一种功率前馈的鲁棒预测无差拍并网控制方法。通过引入功率前馈控制加快系统的响应速度。鲁棒预测无差拍控制方法被提出用于并网电流控制，以增强系统的鲁棒性，降低因控制延时和电感量偏差对并网电流造成的畸变。分析带延迟环节的z域无差拍控制模型，并讨论延时和电感量取值对系统稳定性的影响。给出鲁棒预测无差拍控制的设计方法，并根据Z域内的传递函数对其进行稳定性分析，确定控制参数的选取范围。仿真与实验结果证明了所提控制方法的有效性。基于自调节下垂系数的DG逆变器控制
摘要：采用传统下垂控制的多个分布式发电单元在孤岛运行时，由于线路阻抗不一致或本地负荷不平衡，会使各分布发电单元输出有功功率不均分，进而产生系统环流。针对此问题，提出一种改进的自适应调节下垂系数控制策略。其策略是以任一台逆变器为基准，对其采用传统下垂控制，将其输出有功功率信息传送到其它逆变器，从而以两台逆变器输出有功功率的差值来自适应地调节自身的P-U下垂系数，最终达到输出有功功率一致，减小系统环流。对该策略分别在线路阻抗不一致情况下带本地负荷和不带本地负荷的逆变器并联系统中进行仿真和实验验证，仿真和实验结果验证了该策略的正确性和可行性。双向三相AC／DC变流器的无锁相环控制策略
摘要：三相AC／DC变流器广泛应用于中高功率场合，空间矢量脉宽调制（spacevectorpulsewidthmodulation，SVPWM）以其直流电压利用率高、谐波含量低等优势，成为三相AC／DC变流器的一种常用控制方式。其需要检测电网电压进行锁相，得出电网电压的瞬时相位角，并参与坐标变换，最终得到空间电压矢量的基准。然而，由于电网电压存在畸变，且对电网电压的检测和锁相角计算过程中会产生一定的误差，从而影响控制精度。针对可实现能量双向流动的三相AC／DC变流器，讨论进行无锁相控制的可行性，提出一种无锁相环SVPWM控制方法，分析电网实际频率与参与坐标变换的相位角给定频率出现偏差时对变流器的影响，并采用无功功率闭环调节控制策略，对频率给定进行实时校正，最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。双模结构重复控制器在单相并联有源滤波器中的应用
摘要：针对单相并联有源滤波器，提出一种数字式复合电流控制方案。该复合控制方案结合无差拍控制器和双模结构重复控制器，以实现对低次谐波的高效补偿，同时还具有优异的动态性能。区别于传统有源滤波器的控制方案，该复合控制方案不仅能够消除电网中的奇次谐波，而且还能消除单相系统在特定情况下产生的偶次谐波。详细研究复合控制的设计方法、稳定性以及鲁棒性。在单相有源滤波器系统对所提方案进行验证，实验结果证明了该方案的有效性。局部阴影条件下基于支路串联电压源的光伏阵列结构设计
摘要：局部阴影会导致光伏（photovoltaic，pv）阵列的输出功率下降，功率电压曲线呈现多个局部峰值情况，且光伏阵列的各个并联支路功率特性复杂化，没能完全工作在最大功率点（maximumpowerpoint，MPP），常规全局最大功率点追踪（globalmaximumpowerpointtracking，GMPPT）方法效果不佳，因此有必要对光伏阵列结构进行优化，提高光伏系统的转换效率。在电路的串并联理论的基础上，对光伏阵列支路在局部阴影条件下的输出功率进行详细分析，采用支路串联电压源的光伏阵列结构，实现光伏支路最大功率的优化控制方法。通过对光伏支路进行电压补偿，使得每条支路都能工作在最大功率点，达到光伏阵列的最大功率输出。仿真和实验结果表明：通过对光伏支路串联电压源，提高了光伏阵列的输出功率。考虑动态无功支持的双馈风电机组高电压穿越控制策略
摘要：讨论电网电压骤升时双馈风电机组网侧和转子侧变流器有功、无功功率的分配原则，给出有功、无功电流的极限表达式，提出一种能有效提供动态无功支持的高电压穿越（highvoltageride．through，HVRT）实现方案。在机组端电压骤升至1．1倍标称值以上时，该方案一方面控制网侧变流器输出与电压骤升幅度相匹配的无功电流，实现母线电压的稳定；另一方面通过优化转子侧变流器有功、无功电流设定，使双馈感应发电机工作在无功支持模式，优先向故障电网输出一定的感性无功功率。仿真和实验结果表明，该控制方案不仅能确保电网电压骤升期间双馈风电机组的不脱网运行，还能对故障电网提供一定的动态无功支撑，协助电网电压快速恢复，利于其它并网负载的安全运行。超声电机简单专家PID速度控制
摘要：超声电机具有明显的非线性和时变特性。为提高其控制性能，神经网络等复杂控制策略已被提出，但这些方法计算复杂，导致系统硬件成本提高，不利于超声电机的产业化应用。为得到计算量较小且具有较高控制性能的控制策略，通过对超声电机典型控制过程的理论分析与转速控制实验研究，提出一种仅有2条专家规则的简单专家比例-积分-微分（proportionalintegraldefivative，PID）控制方法。专家规则根据当前控制状况，调节PID控制参数，改善控制性能。与常规PID控制相比，所提方法的在线计算量增加不大，易于采用单片机等器件实现。多种变化工况下的实验表明，所提方法对超声电机特性变化及负载扰动的适应能力强，控制效果较好，为超声电机的规模化应用提供了一种可选的控制方法。偏心式谐波磁力齿轮气隙磁场解析模型
摘要：偏心式谐波磁力齿轮利用转子偏心引起气隙磁导的变化，从而实现高速比变速和转矩传递。该文应用边界摄动法，建立了偏心式谐波磁力齿轮气隙磁场二维解析模型。首先分别计算偏心转子和定子永磁体单独作用时的偏心气隙磁场，再根据叠加原理合成谐波齿轮气隙磁场。气隙磁通密度和电磁转矩的解析结果与有限元分析结果相比较，验证了解析模型的正确性和有效性。粒子群优化的KFCM及SVM诊断模型在断路器故障诊断中的应用
摘要：为了利用相对较少的故障数据样本对断路器主要故障类型进行较为准确的在线判断，提出了一种基于融合粒子群的模糊核聚类（particleSWalTllfusedkemelfuzzyC．means，P-KFCM）与支持向量机（supportvectormachine，SVM）的故障诊断方法。通过对断路器分合闸电流信号的分析，找出与断路器主要故障类型相对应的特征量；据此对采样信号进行处理，建立故障特征样本空间；利用P．KFCM算法对故障训练样本进行预分类，并以此为基础建立多SVM故障预测模型。P．KFCM算法将粒子群（particleswarm optimization，PSO）的全局搜索能力融入KFCM中，有效的解决了局部最优问题，在一定程度上提升了诊断结果的可靠性。实验结果表明，该方法在诊断断路器主要机械故障方面能够取得较好的效果。双向非一致混合型真空直流断路器的分析与设计
摘要：针对现代舰船直流电力系统交流整流发电机保护面临的断路器发电机侧短路时需瞬时分断高上升率短路电流，以及断路器电网侧短路时需短延时后分断短路电流的要求不同这一问题，提出了一种双向非一致混合型真空直流断路器的拓扑结构。采用强迫换流关断原理关断发电机侧短路时高上升率的短路电流，采用自然换流关断原理实现电网侧短路时短延时保护以及正常工作电流的分断。对断路器关断的3个换流过程进行分析，得到了该拓扑结构的最佳连接形式，该连接形式下正、反向关断电流的利用率分别为100％和83％。设计了1kV／2．5kA断路器样机，并进行了正、反向关断试验，实现了正向8kA的自然换流关断和反向初始上升率为20A／us的短路电流强迫换流关断。试验结果表明，所提出方案是有效、可行的，所做的分析准确、可信。一种提高差分式光学电流互感器磁场抗扰度的新方法
摘要：针对差分式光学电流互感器抗外磁场干扰能力差的问题，提出一种提高其磁场抗扰度的新方法。建立差分式光学电流互感器的磁场抗扰度数学模型，研究不同布置方式下差分式光学电流互感器的磁场抗扰度特性。研究表明，传统布置方式下差分式光学电流互感器的磁场抗扰度小，是导致其抗外磁场干扰能力差的根本原因。研究发现，差分式光学电流互感器总存在4个磁场抗扰度无穷大的环外P点，据此提出一种最佳方位角优化方案，并给出最佳方位角的计算方法。试验结果表明，差分式光学电流互感器采用最佳方位角优化方案时，相间干扰引起的误差小于0．08％，与传统布置方式相比减少一半。试验结果证明了最佳方位角优化方案的正确性与实用性。“主动配电网和微网技术研究”专题征稿启事
摘要：随着社会对电力系统能源效率和电能质量的要求进一步提高，分布式能源（distributedenergyresources，DER）的大量接入，未来输配电网之间将产生双向功率流，负荷和电源将具有双重不确定性，客户将具有消费者和生产者的双重身份，传统配电网的规划设计方法和运行控制模式已无法适应新的发展需求。主动配电网（activedistributionnetwork，ADN）以及微电网的应用是国际上较为清晰的技术发展方向，前者多应用于公共配电网，后者多应用于其他客户电网。“电力需求响应理论方法与技术”专题征稿启事
摘要：需求响应是智能电网的重要组成部分，是输电系统和电能批发市场可靠、经济运行的重要因素。我国电力系统峰谷差持续居高不下，突破起源于市场经济的需求响应理论方法及运行机制，降低电力系统峰谷差，提高电力系统的可靠性和运行效率，具有重要意义。随着输配电网及用户间的功率、能量流的双向流动，以及大规模可再生能源发电和分布式发电接入电网，需求响应可增强电力负荷响应的灵活性及电网与用户间的互动性，作为一种资源需要进一步研究和开发。“大数据与电力系统——理论、方法、技术与应用”专题征稿启事
摘要：大数据是“未来的新石油”，大数据是待挖掘的“金矿”。对于电力行业而言，电力大数据贯穿电力工业生产及管理等环节，将起到巨大的作用，是中国电力工业未来有效应对资源有限、环境压力等问题，实现厚积厚发、绿色可持续性发展的关键。在理论、方法、技术与应用等方面，研究大数据与电力系统的关系，具有重要意义。
