基于凝聚率和网络重构效率评价的骨架网架优化北大核心

黑启动恢复问题是大停电后系统安全防御的重要课题,确定合理的骨架网络对于快速建立输电网架和负荷的全面恢复,具有重要意义。首先,提出一种基于电气凝聚率和网络重构效率表征骨架网络优劣的方法。该方法采用节点凝聚率、线路凝聚率定量表征电网电气特性,以网络重构效率表征电网拓扑结构联系的紧密程度,并考虑电网安全运行约束,以此建立骨架网络的优化模型;在此基础上,提出基于模拟退火改进离散粒子群算法的方法以实现骨架网络重构过程的优化,获取能涵盖主要枢纽节点和关键线路的综合性能最优和次优的骨架网络。最后以新英格兰10机39节点系统为算例,验证了骨架网络优化模型的合理性与求解算法的正确性。     

基于TRL校准的夹具测试技术浅析

如何实现非同轴微波器件S参数的精确测量一直是业界的技术难题,制作、使用微波夹具是实现其网络参数直接测量的主要途径之一。文章介绍了传统夹具测试方法,重点论述了运用TRL校准技术进行夹具测量的解决方案,并给出夹具TRL校准件设计方法和注意事项。通过具体夹具校准件的设计和测量试验完成了设计验证,该技术方案能够很好地去除夹具误差、显著提高测试精度, 并具有较强的可操作性。     

特高压直流控保系统网络风暴造成主机死机 机理分析及网络测试方法研究

基于特高压直流输电工程实际发生的由于控制保护系统网络风暴引发主机死机的事件,分析了相关机理,提出了造成主机死机的3个条件,并给出了事件发生原因,分析表明现有特高压直流控制保护系统中,主机网络报文筛查检测功能不完善,在出现长报文自锁时不能及时提醒CPU采取应对措施的严重缺陷。因此,在保护主机中增加了对超长报文的筛查检测功能,当信息子站与控制保护系统之间的报文超过255字节后,控保主机系统选择不进行接收。同时,为了验证网络性能及分析相关事故,提出了特高压换流站控制保护系统网络测试方案。实际事件分析体现了分析的正确性。     

基于无线传感器网络节点的无线防误锁具设计

无线传感器网络使用电池供电,能量十分有限,其功耗问题严重制约了无线传感器网络的发展与应用。结合无线防误锁具,从硬件选型和低功耗软件设计两个方面设计无线传感器网络节点,降低功耗,延长网络的使用寿命。     

面向电力需求响应业务的P圈保护算法

为满足电力需求响应(DR)业务对实时、可靠通道的技术需求,解决DR多播业务的通道保护问题,提出了一种面向电力DR业务的P圈保护算法。通过评估DR多播链路的重要度,采用边扩张和对偶圈合并算法对已配置的P圈进行优化,实现对DR重要链路的优先保护。仿真结果表明,所提出的算法有效减少了P圈的数量和保护失效率,提高了保护资源的复用度,能够为电力DR业务的通道级故障的快速恢复提供有力支撑。     

基于变采样周期的CPS多重优先级调度研究

信息物理融合系统(CPS)是实现能源互联网中信息技术和电网技术融合的重要技术体系。针对在CPS中采用传统调度策略导致的高丢包率、低利用率和网络延时长等问题,提出了一种多重优先级的调度策略,该调度策略能够保证信息在网络中传递的灵活性;基于该调度策略,针对CPS不同组成部分的特点,提出了两种变采样周期算法,该算法能够同时兼顾网络资源情况和系统控制性能,使系统在网络资源受限的情况下能够达到稳定状态。最后,根据能源互联网的特点,描述了如何将该调度策略应用于能源互联网中。     

一种面向微电网实时仿真的分块分层并行算法

微电网含有大量的高频功率开关和非线性元件,对电力系统实时仿真技术提出了很高的要求。为减轻逆矩阵法的存储压力,将整个网络分解成多个子网络,仅存储计算子网络状态变量和输出变量的各种参数。为降低子网络间约束方程的计算成本,利用其稀疏性的特点,提出了一种子网络分层合并的多端口等效方法。考虑FPGA硬件资源有限,设计了一种实现细粒度并行的专用运算组件。以2μs仿真步长在5SGSMD5芯片上实时仿真了一个低压微网系统,其仿真结果与商业离线仿真软件PSCAD结果一致,验证了所提方法的可行性和准确性。     

一种新型非谐振型软开关交错并联Boost电路

提出一种新型非谐振型交错并联Boost零电压转换(ZVT)电路。在传统交错并联Boost拓扑基础上添加了一组由一个电感、两个电容、一个开关管、四个二极管组成的辅助网络,令主开关管实现了零电压开通与关断,辅助开关管实现了零电流开通与部分零电压关断,降低了开关损耗,提升了电路变换效率。软开关可在宽工作范围内有效实现,电路工作在连续电流模式(CCM),控制方式简明易行,辅助网络的引入没有给主开关管带来额外电流应力。通过复用部分辅助元件,提高了辅助网络利用率,减少了体积与费用;降低了开关过程中的dv/dt、di/dt,抑制了开关噪声。详细分析了电路拓扑结构、工作原理,并对主要参数进行了优化选取,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

基于门极阻容补偿网络的IGBT串联均压方法

针对IGBT串联应用中关断过程均压问题,对IGBT的关断过程进行了详细分析,总结出影响IGBT关断过程的核心等效电路和计算公式。在此基础上提出一种基于门极补偿阻容网络的IGBT串联均压方法,推导出增加门极阻容补偿网络后串联IGBT动态电压不均衡度和关断时间影响的计算公式,并提出门极阻容网络参数的选取原则。建立基于Lumped Charge方法的IGBT半物理数值模型,对IGBT门极阻容补偿网络进行仿真验证。给出了实际测试工况下的补偿网络参数,建立IGBT串联均压实验系统,进行多种电压、电流工况下的实验验证。仿真和实验表明:该方法可以有效控制串联IGBT的延迟时间和动态电压上升速率的差异,在母线电压为2 000V和关断峰值电流为1 500A时,采用该控制方法可将串联IGBT的动态尖峰电压不均衡度由14.4%降至6.3%。     

适用于器件级到系统级热仿真的IGBT传热模型

提出一种基于器件到系统的等级与传热网络结构本身的多时间尺度特征建立绝缘栅双极型晶闸管(IGBT)传热模型的建模方法。基于热传导理论和经典Cauer传热RC网络结构,建立IGBT传热网络结构模型,查明单层与多层热网络结构的结温运行规律以及简化标准与方法。在此基础上,以器件到系统对IGBT传热模型的不同需求为主线,以器件封装结构各层时间常数的不同时间尺度为切入点,建立适用于器件级到系统级热仿真的IGBT传热模型。仿真与实验结果验证了模型的正确性与高效性。所建立的IGBT传热模型对于查明IGBT器件的传热网络结构特征与结温运行规律,实现电力电子器件到系统的独立与联合仿真具有一定的理论意义和应用价值。