基于有源滤波器和斯科特变压器的同相牵引供电系统

提出了一种采用斯科特变压器和平衡变换装置的铁道牵引供电系统同相供电方案.平衡变换装置由两个电压型单相有源滤波器构成,用以补偿负载的无功和谐波电流,以及变压器两副边绕组的不平衡电流.无论负载实际的特性如何,经过变换之后在变压器的输入侧都表现为三相对称的纯阻性负载.文中分析了系统的结构和工作过程,提出了单相有源滤波器的状态优化控制方法.以一列满载运行的机车为对象,进行了供电系统的软件仿真研究,仿真结果证实了该系统的正确性.     

基于混合储能系统的光伏并网发电有功分级补偿控制方法研究

针对有功功率波动给光伏并网发电系统带来的电能质量等一系列问题,提出一种基于主动式混合储能系统的有功功率分级补偿控制方法。设计了基于超级电容与蓄电池的主动式混合储能系统结构,该结构能够充分发挥超级电容与蓄电池各自的优势,提高储能系统的功率输出能力;阐述了分级补偿控制的基本原理,并对混合储能系统中蓄电池、超级电容的容量进行了优化配置;基于模糊PID,构建了双向DC/DC变换器的整定控制方法,解决了常规PID调节器参数难以在线整定的问题。仿真分析表明,提出的有功功率补偿控制方法可以有效补偿光伏并网发电有功功率的波动。     

MIMO干扰信道下基于功率分配的干扰抑制算法

为了抑制MIMO干扰信道下的多小区干扰,采用子空间干扰抑制算法和功率分配相结合的干扰抑制方案,该方案充分利用系统总功率,将多小区干扰尽可能地重叠,以提高系统的性能.理论分析及仿真结果表明,与传统干扰抑制方案相比,该方案仅牺牲极微小的系统容量,却明显地降低了系统的干扰功率.     

基于新型直流牵引供电系统的变下垂控制策略

与传统交流制式牵引供电系统相比,基于模块化多电平换流器的中压直流(medium voltage direct current based on modular multilevel converter, MMC-MVDC)牵引供电系统具有电能品质高、供电距离远以及便于分布式可再生能源系统和储能系统接入等诸多优势。针对传统下垂控制下MMC-MVDC牵引供电系统中存在的输出电压跌落、功率分配不平衡问题,提出一种变下垂控制策略。该方法在传统下垂控制中引入下垂扰动量和电压补偿量,利用一致性算法根据各所输出电流得到下垂扰动量实时动态调节下垂系数实现负载功率在各所之间的均匀分配,同时各所输出电压的平均值稳定在额定值附近且偏移量较小。该策略在保证电能质量的同时提高了牵引变电所容量的利用率,在负荷突变时该系统也能较快地重新达到稳态,具备良好的动态特性。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了两牵引变电所模型,将提出的控制策略与传统下垂控制进行对比,仿真结果验证了该策略具备较好均流特性的同时能够基本无差地跟踪输出电压参考值,保证MMC-MVDC牵引供电系统的安全、稳定运行。     

静止坐标系下铁路功率调节器电流谐振控制

针对传统的两相dq旋转坐标系下比例积分（PI）控制策略控制器结构复杂、动态性能不佳、抗供电臂电压跌落能力较弱的问题,设计了基于V/v牵引变压器的铁路功率调节器准比例谐振（QPR）控制器.从系统结构复杂度、系统动态性能和抗供电臂电压跌落3个方面对比铁路功率调节器的PI和QPR控制策略.与传统PI控制策略相比,QPR控制策略避免了多重低通滤波处理,无需繁琐的旋转坐标变换,不存在受电路参数影响的耦合项和前馈补偿项,简化了控制器的设计,提高了系统的鲁棒性和动态性,而且抗供电臂电压跌落能力更好.仿真实验验证了QPR控制策略的正确性和有效性,具有较好的工程应用和推广价值.     

一种新的闭环正交空时分组码功率分配方案

为了提高准静态衰落信道下闭环正交空时分组码系统的误码性能及容量,分析了闭环正交空时分组码系统的等价信道瞬时符号信噪比,并通过使其无交叉项最大化,提出了一种新的功率分配方案.进一步从理论上证明了新的功率分配方案所获得的等价信道信噪比高于等功率分配方案及已有学者提出的不等功率分配方案.仿真结果也验证了该方案的误码性能及容量...     

中继OFDMA系统的自适应资源分配策略

将中继OFDMA系统的资源分配问题建模成一个在每个接入节点功率受限,以及满足每个用户最小速率要求的条件下,最大化系统容量的数学模型,提出了一种基于对偶分解的资源分配算法,将该问题分解成若干个关于各个子载波的子问题进行求解,从而有效地降低了计算的复杂度.通过对各子问题的求解,可以获得最优的中继节点的选择方案以及功率、子载波的分配方案.仿真结果表明,该算法能够在保障不同用户速率需求的前提下,有效地提高系统的容量.     

三相电能质量调节器的检测及控制新方法

为了提高不平衡三相三线制供电系统的电能质量,先将基于FBD法的补偿电流检测方法进行推广,使其能够检测出三相电路中的谐波、无功及负序电流;然后提出了一种有源电能质量调节器的控制方法,使有源电能质量调节器能够同时补偿这3个电流分量。实验结果证明,基于FBD法的检测方法算法简单,可以应用于不平衡三相三线制供电系统;采用该文提出的控制方法,有源电能质量调节器可以同时补偿三相三线制供电系统中的谐波、无功及负序电流。     

电网无功补偿容量的优化

提高电网功率因数、合理进行无功功率补偿是供电系统中的一个重要问题。本文分析了集中补偿与分散补偿两种方式的节能效果,推导出进一步减小电网有功功率损耗的公式,提出了无功补偿容量优化的思想,建立了数学模型并提出了优化的方法。     

线间潮流控制器控制结构研究

新出现的线间潮流控制器IPFC(Interlin Power Flow Controller)是柔性交流输电系统FACTS控制装置中最好的一种控制装置,它可以同时独立控制母线电压和线路上的有功和无功功率潮流.通过比较IPFC在不同线路上的电压等级和容量大小的补偿容量效果,得出IPFC是解决有功和无功潮流平衡的理想方案,并提出了应尽量使高电压大功率的线路向低电压小功率的线路提供所需的有功功率,优化功率传输的模糊控制方案,为线间潮流控制器控制结构研究提供解决方案.     

一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术

提出了一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术,通过对逆变器输出电压的幅值和相位进行调节,改变逆变器输出电流的有功和无功分量.在白天,光伏发电系统能同时进行有功功率输出和电网无功功率补偿;在光照强度很低或夜晚光伏电池不能发电时,仍然可以利用该系统进行无功功率补偿,提高了系统的利用率.仿真结果验证了该技术的可行性.     

松耦合感应电能传输系统的分析

在松耦合感应电能传输（LCIPT）系统中,系统工作频率大小的选择与电源的成本和系统电能传输大小有密切关系,限于目前功率电子器件水平和系统效率要求,提高系统频率受到限制．介绍了一种变换器拓扑结构,利用LC振荡时传输电能,当电容电压衰减到设定值时闭合开关对电容充电,使得开关管频率远小于谐振频率,从而提高了系统工作频率,降低了系统成本;最后,用Saber的时域和频域仿真验证了其正确性。该拓扑结构不仅适用于LCIPT,对于其它的变换器结构同样适用．     

风电并网系统静态电压稳定条件研究

风力发电具有波动性和间歇性,且分散接入配电网系统,势必影响并网系统电压稳定性.首先从静态电压稳定性角度出发,采用PV曲线潮流分析法,根据风电并网系统潮流计算,推导出基于潮流解存在的静态电压判据L以及基于考虑综合参数的电压—有功灵敏度的静态电压稳定裕度Kp;然后,研究提出了风电并网系统静态电压稳定充分必要条件,给出了风电并网系统静态电压稳定性流程框图与判别步骤;最后,实验验证了风电并网系统静态电压稳定充分必要条件的正确性.在此基础上,提出了改善风电并网系统静态电压稳定性的措施.     

一种新型有源电力滤波器在电气化铁道中应用

本文提出一种新型抑制电气化铁道产生的谐波污染有源电力滤波器的拓扑结构,并分析了这种新型拓扑结构的工作原理、控制策略及滤波特性。通过MATLAB仿真,验证了新型有源电力滤波器的滤波特性。仿真结果表明这种新型有源电力滤波器具有优良的滤波性能。     

振动筛板萃取塔电力拖动的计算模型

导出了振动筛板萃取塔的板串负载转矩方程和等效转矩方程。该方程已用于公称直径４００～６００ ｍ ｍ 萃取塔的电力拖动设计。结果表明,交流电磁调速电机可在较宽范围内调节输入脉冲能量保证优化操作,确定电机容量应根据负载转矩而不是负载功率。当频率低于６ Ｈｚ时,频率对等效转矩影响不大。流体阻力消耗的能量远小于板串自重消耗的能量。研究结果为交流电磁调速电机容量的选择提供了一种工程方法。     

开关磁阻发电机半自励功率变换器的设计分析与验证

开关磁阻发电机的输出功率和发电效率有待提高,而功率变换器作为开关磁阻发电系统中能量转换的通道,对整个发电系统的性能改善有着重要意义,可通过对功率变换器进行设计,达到提高开关磁阻发电机输出功率和发电效率的目的。因此首先提出从励磁电压与发电电压解耦角度出发,提高励磁电压并使发电电压低于励磁电压的半自励功率变换器及其控制策略;然后通过启动运行和稳态运行仿真验证了半自励功率变换器的可行性和预防过度充电能力,通过变速、变负载仿真发现随着转速和负载电阻的提高,半自励功率变换器励磁电压与发电电压也随之提高,能够有效提高开关磁阻发电机的输出功率及发电效率,尤其低速时输出功率及发电效率有明显提高,通过单相故障运行仿真,验证了半自励功率变换器具有较强容错能力;最后实验验证了理论分析和仿真的正确性,以及提出的半自励功率变换器及其控制策略的有效性。     

不同活性掺合料RPC力学性能试验研究

为了研究不同活性掺合料的活性粉末混凝土(RPC)在不同养护温度条件下的基本力学性能,分别对24组不同养护温度、不同活性掺合料的RPC试件,进行抗压强度和抗折强度试验。结果表明:同一种活性掺合料替代硅灰比例相同时,高温养护条件下的RPC试件力学性能优于常温养护条件下的RPC试件;在相同温度下,不同活性掺合料替代硅灰比例为40%~60%时,RPC试件抗压强度大小依次为:粉煤灰微硅粉石英砂;活性掺合料种类和替代硅灰比例的改变对RPC试件抗折强度影响不是很大;钢纤维的掺入对RPC试件的强度有一定的提高作用。     

高速铁路RPC格构型轨道板的设计与仿真分析

分析了活性粉末混凝土RPC(Reactive Powder Concrete)材料的特性和普通混凝土轨道板的缺陷,在此基础上提出了将RPC这种超高性能的材料应用于轨道板的思想.根据设计荷载作用下轨道板的受力特点,建议采用格构型RPC轨道板,并给出了其设计图.利用有限元软件建立了不同类型板式轨道的三维空间模型,对其力学性能进行了研究,通过对不同类型轨道板应力位移的比较分析,证明了采用RPC格构型轨道板是合理和安全的,为我国高速铁路和客运专线板式轨道的设计提供参考,同时也为RPC材料在工程结构中的应用开辟了新的研究空间.     

型钢外包活性粉末混凝土(RPC)界面粘结性能研究

进行了6个试件的型钢外包活性粉末混凝土(RPC)短柱推出试验,分析了活性粉末混凝土(RPC)与型钢界面的破坏过程和粘结机理,得出了沿锚固长度方向粘结应力的分布规律,提出了界面粘结强度的计算方法,探讨了影响粘结性能的主要因素,基于试验结果给出了型钢外包活性粉末混凝土(RPC)界面极限粘结力的计算公式且计算结果与试验结果吻合良好。研究成果为型钢外包活性粉末混凝土(RPC)结构计算理论建立以及有限元分析提供了试验依据。