新型模块化多电平DC-DC变换器拓扑及其工作机理分析

针对目前模块化多电平DC-DC变换器拓扑结构及其主要采用的交流平衡控制方法所带来的问题,基于直流控制思想,提出了一种新型模块化多电平DC-DC变换器拓扑。通过重构一种全桥子模块结构,每个子模块电容同时包含两条充放电路径,相邻子模块间通过形成局部的并联支路实现电容间电能传递和电容电压自平衡,避免了子模块电容在单向直流电能变换导致的电压失衡。通过对变换器的平衡机理及其基本工作原理分析、仿真实验验证,结果表明所提出的变换器在直流控制方式下能够稳定运行,子模块电容电压具有自平衡能力,变换器电压变比范围大,具有适用于不同应用场合直流输配电的应用潜力。     

多桥换流器高压直流输电送端谐波不稳定分析与抑制

针对多桥换流器高压直流输电系统送端换流站不同工况直流偏磁下谐波不稳定问题,基于单桥6脉波换流器的开关函数和调制理论,考虑换流变压器的叠加特性,得到不同工况下多桥换流器数学模型。在此数学模型基础上,分析了谐波在交直流侧的相互调制,推导出了不同工况下多桥换流器的谐波放大倍数及谐波不稳定的定量判据,并且综合分析影响判据的多种因素,提出了通过合理设计交直流系统阻抗以及合理安排系统的运行工况从而提高系统谐波稳定性的有效措施。最后,在PSCAD中构建了多桥换流器高压直流输电系统电磁暂态仿真模型进行验证,仿真结果验证了所述措施的正确性与有效性。     

基于线性最优的MMC子模块电容电压均衡控制策略

为进一步优化模块化多电平换流器(MMC)子模块控制策略,尤其是能够兼顾子模块电容电压波动、桥臂环流二次谐波含量、子模块绝缘栅双极型晶体管(IGBT)投切次数和算法计算量四方面的性能,提出一种基于线性最优解的MMC子模块电容电压均衡控制策略。首先,阐述了子模块电容电压波动和子模块IGBT投切次数之间的相悖性,通过理论分析证明子模块电容电压波动与桥臂环流二次谐波含量之间也存在非线性关系,需寻找适当算法使其三者同时达到最优情况。然后,针对此目标,对传统算法进行优化,增加附加调节子模块功能,并结合子模块电容电压均衡控制策略,详细阐述了所述算法的控制流程及其优越性。最后,通过动模试验对传统控制策略、子模块电容电压均衡控制策略、所提控制策略及其他采用不同数量的附加调节子模块的控制策略进行对比。试验数据表明,所提策略可以在子模块电压波动、桥臂环流中的二次谐波含量和子模块IGBT投切次数三方面达到线性最优。     

基于CIM/G的图形多版本管理与展示

针对智能电网调度控制系统在基于时间维度的图形管理与展示方面的不足,提出一种基于CIM/G的图形多版本管理与展示技术,使用CIM/G文件作为持久化存储介质,根据模型版本划分相应的图形版本标识,实现变化图形版本存储和图形多版本安全隔离,进而实现图形多版本的构建管理技术方案,同时给用户提供图形任意版本快速浏览、图形多版本差异集中展示的方法。该项技术已在华北电力调控分中心试点应用,可满足多项业务应用对多时态版本图形的需求,提升了调控系统对图形版本构建、存储、展示等方面的管控能力。     

基于GIS坐标布局的配电单线图自动成图技术

以IEC 61968的公共信息模型(CIM)为基础,对配电网设备信息及拓扑连接关系进行解析。先通过四参数法将设备地理信息系统(GIS)坐标映射到网格化的图纸上完成初始布局,再针对"杆塔分布均匀规整、站房分布均匀、线路交叉少、整体图元分布均匀"的优化目标进行多目标优化建模,利用带线性递减策略的柯西变异粒子群算法进行优化布局,实现了兼顾灵活通用与布局美观的配电单线图自动成图,并生成可缩放矢量图形(SVG)格式文件与专网移动设备共享,以满足配电网运检业务的需要。     

基于有效数据段选取的多谐波源责任划分方法EI北大核心CSCD

针对多谐波源谐波责任划分时存在的可获得测试样本有限的不足,提出一种基于选择有效数据段的多谐波源谐波责任划分方法,在有效数据段内,只有一个谐波源负荷变化而其他谐波源负荷基本保持稳定。采用改进的k-means聚类方法,对要计算谐波贡献的谐波源以外的各谐波源谐波电流进行阶梯式的聚类处理,最终划分成多个有效数据集合。然后利用偏最小二乘法估计各数据集合对应的谐波源谐波责任,并加权求和所有集合的谐波责任作为关注时间段总的谐波责任。该方法克服了传统数据选择法难以获得有效时间段的缺点。为验证方法的有效性,在IEEE 14节点标准配电网络上进行仿真分析,结果表明,所提方法能有效解决数据段选择问题,并且优于传统数据选择方法。     

多逆变器下垂协调控制方法综述

下垂控制是微电网中多个分布式发电单元(DG)实现功率协调的重要控制方法。对现有的下垂控制方法进行了归类和综述,将其分成有功-频率、无功-电压下垂控制,电压-相角下垂控制和虚拟同步机控制三类,对这三类方法的基本原理和改进方法进行了介绍,为研究人员开展后续研究提供借鉴和参考。     

基于DSC和MCU的多输入多功能特种电源的研究

研究设计了一款多输入多功能特种电源,该电源以数字信号控制器(DSC)MC56F8037和微控制单元(MCU)MC9S12G48为控制核心,可将交流和直流输入电转换为满足特种车辆起动、供电、焊接及蓄电池充电所需的直流电,具有技术先进、安全性高、可靠性好、环境适应性强等优点。     

基于数据驱动和多判据融合的油色谱监测传感器有效性评估方法EI北大核心CSCD

变压器是电力系统的枢纽设备之一,其运行的可靠性直接关系电力系统的安全运行。油色谱在线监测技术通过使用油色谱监测传感器监测变压器油中溶解各气体的含量能够及时发现变压器的早期故障。在现场的实际应用中,大量无效监测传感器的存在使得在线监测数据的质量降低,从而使得在线监测系统无法及时准确地监测变压器的运行状态。提出了一种基于数据驱动和多判据融合的油色谱监测传感器有效性评估方法,针对油色谱传感器采集的在线数据,首先从在线数据中选取用于评估的固定长度的特征数据集,然后将特征数据集中异常值的分布情况、连续相同值的分布情况、变异系数的变化情况以及产气率的变化情况作为判据对特征数据集进行判定,得到对应的判别值。之后,根据对每个判据的侧重情况,赋予判别值权重,获得传感器状态值,将该状态值与预先设置的容忍度进行对比,即可得到传感器的评估结果。使用现场的实例进行验证可知:该方法从多个方面对在线监测传感器的有效性进行评估,可以及时发现故障传感器,为提高在线监测数据的准确性及监测装置的可靠性提供必要的基础支撑。     

基于样条插值和线性拟合分析的高压断路器弹簧机构状态检测

为了有效检测弹簧机构高压断路器的运行状态,文中从高压断路器分合闸线圈的典型电流波形出发,提出了一种基于样条插值和多尺度线性拟合的电流信号特征提取方法。该方法将电流波形极值点对应的时间和电流大小作为特征,首先使用三次样条插值对电流波形进行平滑,然后将信号按设定的较大长度分为若干段,对每一段进行最小二乘拟合,根据每一段信号的趋势,定位极值点的大致位置,在极值点的大致区间内,缩小尺度进行拟合,重复这个过程至极值点所在区间足够小,在此区间寻找极大值点或极小值点,作为信号的特征点。最后应用文中所提方法对某变电站高压断路器的运行状态进行检测。结果表明:文中所提方法能快速、准确提取实际断路器分合闸线圈电流特征,实现断路器的状态有效检测。