用于混合储能平抑光伏波动的小波包-模糊控制
摘要：采用能量型储能和功率型储能组成的混合储能系统平抑光伏输出功率波动。利用小波包分解可获取更多信号细节信息的优点，综合分析光伏功率信号的幅频特性、储能的性能特点，将光伏功率信号分解，得到光伏平抑目标功率和不同类型储能的充放电功率。充分考虑实际工程应用中实时控制对运算速度的要求，并通过阈值判断补偿滤波延迟效应。采用模糊控制方法对功率型储能的荷电状态fstateofcharge，soc）进行自适应控制，实现功率的优化分配，提高平抑效果。算例结果表明，所提控制策略能够充分利用不同类型储能的性能优势有效平抑光伏输出功率波动。太阳能热发电系统相变储热材料选择及研发现状
摘要：储热材料性能优劣直接影响太阳能热发电系统的效率和成本，因此选择相变温度合适、储热密度大、传热速率高、经济易得并且环境友好的相变储热材料是太阳能热发电技术发展的关键。通过对相关文献的整理和分析，总结出相变储热材料的筛选原则，对最具发展潜力的高温熔盐和金属合金相变储热材料的研究发展现状、未来发展趋势进行了系统地总结和分析，并对部分相变储热材料的热物性参数进行总结，最后对相变储热材料选择的数学工具做了介绍，该文献综述研究对于今后太阳能集中热发电高温相变储热技术的开发和研究具有重要参考价值。光伏并网多逆变器并联建模及谐振分析
摘要：针对光伏并网发电系统中多逆变器并联谐振问题，首先，建立包括电流控制、电压前馈和脉宽调制（pulsewidthmodulation，PWM）谐波特性的单台逆变器小信号电路模型，并扩展成多逆变器并联小信号模型，提出基于2台逆变器和同类激励源合并的多逆变器并联系统小信号模型简化等效方法，分析多逆变器的基本谐振特性，并得出谐振与各逆变器控制和载波同步性有关的结论。最后，通过相关的实验研究，验证了所提出的多逆变器简化等效模型和理论分析的正确性。不平衡电网电压下光伏并网逆变器功率／电流质量协调控制策略
摘要：不平衡电网电压下系统输出功率和电流质量是光伏并网逆变器重要的性能指标。首先分析不平衡电网电压下光伏并网逆变器电流谐波产生的机理和系统输出功率波动的原因，并进行量化分析。然后提出一种静止坐标系控制策略，采用瞬时功率直接计算电流参考指令，无需锁相环和电压／电流正负序分离计算，简化了控制结构。利用加权思想实现光伏并网逆变器功率／电流质量的协调控制，提高了系统运行性能。最后进行不平衡电网电压下的仿真和实验研究，结果验证了提出方法的可行性和有效性。有源钳位反激式光伏微型并网逆变器输出波形质量的分析和改善
摘要：回顾采用非互补控制策略的有源钳位反激变换器的工作原理。介绍反激式光伏微型并网逆变器的工作原理。详细分析有源钳位对逆变器输出电流波形的影响，推导输出电流的数学表达式，指出在某些时段会产生输出电流的畸变。针对开环控制方式不能抑制输出电流畸变的问题，提出采用输出电流闭环的控制方式，改善输出电流的波形质量，降低谐波含量。采用变PI控制策略，保证了整个功率范围内逆变器的高质量输出电流波形。仿真并搭建一个230W的实验平台，在闭环控制下得到了较好的输出电流波形。实验结果表明，闭环控制方式可有效抑制输出电流畸变，并取得了最高94．2％的效率，验证了理论分析的正确性。宽禁带碳化硅功率器件在电动汽车中的研究与应用
摘要：以碳化硅（siliconcarbide，SiC）为主的第3代半导体技术突破了硅材料半导体器件在耐压等级、工作温度、开关损耗和开关速度上的极限，能够显著减少电力电子变换器的重量、体积、成本，提高电力电子系统的性能。一直以来，高功率密度电动汽车电力驱动系统一直是新一代大功率电动汽车发展的主要挑战，而宽禁带功率器件的应用，将对新一代电动汽车特别是混合电动汽车的发展产生重要影响。论文主要介绍SiC功率半导体器件的发展，对SiC器件在电动汽车中的研究现状与应用前景进行分析和展望，最后探讨SiC器件在电动汽车电力驱动系统应用中面临的主要问题。改进谐波分次检测结合集中电流环的APF谐波独立控制实现
摘要：有源电力滤波器（activepowerfilter，APF）谐波独立控制的本质是实现3方面功能：1）谐波补偿频次可选；2）各选择次谐波补偿程度可独立设定；3）各选择次谐波可无静差补偿。从谐波控制系统结构的角度，分类对比现有APF谐波控制策略，进一步提出改进谐波分次检测结合集中电流环的选择次补偿和全补偿两种运行模式下结构，并以多同步坐标系谐波分次检测结合采用单PI控制器集中电流环为例，定性和定量分析集中电流环静差，给出校准的具体方法。所提方法利用集中电流环频域特性，通过谐波分次检测后再分次校准集中电流环静差，很好地实现了APF谐波独立控制三方面功能，同时控制系统简单，参数易整定、不易出现稳定性问题。最后通过仿真和实验，验证所提方法的可行性和优越性。基于MMC的多端柔性直流输电系统改进下垂控制策略
摘要：多端柔性直流输电（voltagesourcedconverterbasedmulti．terminalhighvoltagedirectcurrent，VSC—MTDC）~安全运行至少应满足N-1法则，即当一个换流站由于故障或检修退出运行时，剩余系统可以恢复功率平衡而继续稳定运行，且暂态过电压不会超过设备绝缘裕度。为了维持VSC．MTDC直流电压稳定及整个网络功率平衡的站间协调控制，提出一种改进直流电压下垂控制策略，同时引入一个公共直流参考电压，参与下垂控制换流站的功率调整。在PSCAD／EMTDC中建立基于模块化多电平换流器的三端VSC．MTDC仿真模型，在稳态和暂态运行工况下对所提直流电压控制策略进行仿真验证。结果表明，所提策略可抑制换流站交流侧故障引起的直流侧功率振荡，进行换流站退出运行后系统功率的紧急输送，提高了VSC．MTDC系统的运行稳定性。向无源网络供电的MMC-HVDC系统控制与保护策略
摘要：向无源网络供电的模块化多电平换流器型高压直流输电（modularmultilevelconverterbasedHVDC，MMC—HVDC）系统是柔性直流输电技术的一个重要应用领域，因此有必要对其控制与保护策略进行研究。基于MMC电磁暂态数学模型，建立了d-q同步旋转坐标系下MMC欧拉一拉格朗日（Euler-Lagrange，EL）数学模型，推导了适于MMC控制的无源控制规律，设计了内环电流无源控制器及向无源网络供电的MMC．HVDC系统定交流电压控制器。针对电网电压不平衡或交流系统不对称故障引起的负序电流，提出了基于EL模型的正负序电流无源控制器。为保证故障时系统能满足安全运行的条件，提出了故障时的控制保护策略。最后在PSCAD／EMTDC中对MMC．HVDC系统各种运行工况进行了仿真验证，并对正负序无源控制器和矢量控制器的控制性能做了仿真对比，仿真结果表明，所提出的控制器和控制保护策略具有良好的动稳态控制性能，便于工程实际应用。电站局部多机条件下五阶发电机哈密顿模型
摘要：在多机条件下，发电机d、g轴电压电流的变化正是反映本机与其它机组之间耦合特性的重要参数之一。该文建立了包含d、q轴电磁暂态的五阶发电机哈密顿模型，为更好地揭示多机耦合作用的内部动力学机制奠定基础。依据机电分析动力学理论，从发电机基本能量关系分别获得各子系统的拉格朗日函数、耗散函数和广义外力，得到发电机的拉格朗日麦克斯韦方程组。通过定义广义动量，将拉格朗日麦克斯韦方程组转化为广义哈密顿系统模型，模型结构清晰、能量流与实际物理系统一致。采用局部简化方法，将系统转化为实用参数描述的模型。提出了电站局部多机系统的概念，导出了以机端可测参数描述的隐式多机系统哈密顿模型。分析表明，该模型具有良好的结构特性。永磁同步电机调速系统的积分型滑模变结构控制
摘要：传统的比例积分微分（proportionintegralderivative，PID）控制由于控制方法简单，被广泛应用于永磁同步电机fpermanentmagnetsynchronousmotor，PMSM）调速系统当中，但其难以满足高精度的控制要求。传统的滑模控制（slidingmodecontrol，SMC）虽然在一定程度能达到较好的控制效果，但需要对速度信号进行微分，而这一过程会引入高频扰动。为了实现PMSM的高精度控制，该文设计了一种积分型滑模变结构控制器，针对负载扰动的问题，依据龙伯格线性观测器的原理设计了负载转矩观测器，并将其观测值反馈到滑模控制器的设计中。通过仿真及实验可以看出，负载观测器能跟踪实际负载的变化，滑模控制器使系统在负载波动时转速保持不变。因此，基于负载转矩观测器设计的积分型滑模控制器使系统具有快速性、无超调等优点，且对负载扰动具有较强的鲁棒性。直线电机驱动XY平台的速度场轨迹规划与控制研究
摘要：针对直线电机驱动XY平台执行高精度任意自由轨迹轮廓控制任务的情况，提出一种基于速度场的轨迹规划方案，以建构速度场的方式规划指令轨迹的路径，将双轴位置协调控制转化为各单轴速度控制，消除“轨径缩减”现象。首先，基于方向场理论，以划分网格点的方式构建轨迹速度场，并将由速度场规划的X，Y轴的速度分量作为系统指令的速度输入，通过设计各单轴PI控制器使X,Y轴的速度误差趋近于0，以提高系统的轮廓精度。仿真与实验结果表明，所提方案能够构建任意轨迹的速度场，将双轴协调控制简化为各单轴速度控制，提高了系统的轮廓精度。基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的锂离子动力电池状态估计
摘要：应用传统的无迹卡尔曼滤波（unscentedKalmanfilter，UKF）算法估计电动汽车锂离子动力电池核电状态（stateofcharge，soc）时，常会出现由于电池模型参数不准确而造成估计误差增大的问题，该文采用了自适应无迹卡尔曼滤波（adaptiveunscentedKalmanfilter，AUKF）算法解决该问题。AUKF算法是一种循环迭代算法，可以实时估计电池模型中的欧姆内阻，提高电池模型准确性，从而提高电池SOC估计精度。另外，电池的欧姆内阻可以表征电池的健康状态（stateofhealth，soil），因此还可以根据电池的欧姆内阻估计出电池的SOH。在设定工况下对电池做充放电实验，实验分析表明，与UKF相比，AUKF提高了电池SOC估计的精度，并能准确的估计出电池的欧姆内阻。火焰条件下间隙的直流电压击穿特性研究
摘要：近年来，多条特高压直流线路建成投运，还有多条直流输电线路正在规划，山火严重威胁到输电线路的绝缘安全和可靠运行，研究火焰条件下间隙的直流电压击穿特性和放电机理具有重要意义，但国内外在山火条件下间隙直流电压击穿特性方面的研究较少。间隙在山火条件下击穿机理涉及火焰温度、电导率和灰烬等个因素，不同植被的燃烧特性决定了这3种因素触发放电的影响程度不同，因而击穿电压存在较大的差异。文中研究典型植被的火焰特性，利用模拟山火对不同影响因素条件下的导线一板间隙直流电压放电特性进行试验研究，分析了山火条件下间隙击穿机理。研究发现间隙在火焰中绝缘强度下降到纯空气的20％左右，直流电压下间隙的击穿存在明显的极性效应。利用重复频率纳秒脉冲和线电极产生常温常压下的大气压弥散放电
摘要：大气压弥散放电产生非热平衡等离子体在诸多高新技术领域具有较大应用潜力。分析了在常温常压的大气压条件下，形成和维持非热平衡等离子体的机制，提出了实现弥散放电应设法满足低放电电压、多电子崩发展和带电粒子温度抑制的条件。由此设计了在开放的大气压空气环境中实现大面积弥散放电的装置。根据逃逸电子击穿理论，选择重复频率、较低占空比的纳秒脉冲电激励方式作为弥散放电的低电压驱动源。利用线型电极的小曲率半径，构成极不均匀电场间隙。弥散放电分别在直线型电极和圆环型电极中进行。实验结果表明，所研制的放电装置能够以百kV以内峰值纳秒脉冲电压、数百Hz的频率激励若干厘米等级间距的大气压弥散放电。基于多特征量的油中局放超声直达波识别研究
摘要：电气设备油中局部放电超声阵列定位是将阵列信号处理技术应用于局放超声检测中的一种新方法，其实质是通过相应的算法得到信号的方位信息，继而对局放源进行定位。研究表明，当超声传感器接收到直达信号时，可对局放源进行准确定位；当接收到混叠（多路径）信号时，会导致定位成功率和定位精度下降，甚至产生虚假定位。因此，有效识别超声直达波与混叠波信号是局放定位成功的关键。该文选取峰值因数、分形盒维数和李雅普指数作为局放超声直达波信号的特征参量：分别基于各特征量进行超声直达波识别的仿真研究，结果表明超声信号的混叠程度会对识别结果造成很大影响，利用BP人工神经网络，提出一种基于多特征量的电气设备油中局放超声直达波识别方法，仿真结果显示其识别成功率接近100％；最后在设定环境下进行油中局放超声直达波识别的实验研究，结果表明，采用单个特征量识别直达波和混叠波的成功率约为90％，基于多特征量的识别成功率为95％，验证了所提方法的有效性。吸附剂对局部放电下SF6分解特征组分的吸附研究
摘要：为了保障SF6绝缘气体的纯度，需要在SF6气体绝缘设备气室中配置一定量的吸附剂，一方面用于控制气室内的水分含量，另一方面用于吸附因各种原因产生的杂质气体。因而，吸附剂的存在会对局部放电下使SF6发生分解而产生的特征组分进行吸附，使得特征组分含量和变化规律发生改变。在利用特征组分诊断气体绝缘设备内部故障时，必须考虑这一重要影响因素。为此，该文在搭建的SF6气体局部放电分解试验平台上，利用针一板电极产生局部放电（partialdischarge，PD）使SF6发生分解，采用气质联用仪定量测定放电室内特征组分的变化，获取不同吸附剂用量梯度下吸附特征组分的规律与特性。研究表明，无论有无放置吸附剂，在气室内都能检测到SOF4、S02F2、SOF2和SO2等主要稳定特征组分，且随着吸附剂用量的增加，对特征组分的吸附率各不相同。花萼状涡流阵列传感器裂纹扰动半解析模型构建
摘要：针对金属螺栓连接结构中螺栓孔位置处的裂纹损伤定量监测需求，在已有研究成果的基础之上，提出一种具有柔性平面特点的花萼状涡流阵列传感器，构建花萼状涡流阵列传感器裂纹扰动半解析模型，得到在三维结构裂纹下的传感器各感应通道扰动电压，并通过搭建实验装置验证裂纹扰动半解析模型的准确性。在模型构建过程中，通过对结构三维裂纹表面进行网格划分，以网格中心点处的自由电荷密度为未知待定系数，根据自由电荷边界条件以及扰动模型假设得到网格单元中心点处自由电荷密度所满足的线性方程组，并最终得到三维裂纹周围的自由电荷密度分布。裂纹扩展模拟实验结果表明，在3MHz和6MHz两种激励频率下，2A12-T4铝合金和不锈钢的扰动模型计算结果与实验测量结果比较吻合，传感器4个感应通道的扰动模型计算误差都在25％以内。
