适用微网故障穿越的多功能并网变换器研究EI北大核心CSCD

微网是发挥分布式电源效能的有效方式,微网的低电压穿越能力(low voltage ride through,LVRT)及保证本地负荷正常供电是需要解决的关键问题之一。电网侧故障超出低电压穿越要求时产生严重过电流,将影响并网逆变器以及关键负荷的安全运行。结合微网结构,提出了一种交直流混合型微网及其并网装置拓扑:当故障电压在LVRT要求范围内,改进谐振控制器型(modified proportional resonant,MPR)动态电压调节器(dynamic voltage restorer,DVR)能够保证本地负荷稳定运行,抑制谐波电压对并网点电压及输出功率的影响;当故障电压超出LVRT要求,通过虚拟阻抗控制抑制过电流。建立了微网及并网变换器在不同类型故障下的不同运行模式切换策略。最后,仿真结果验证了所提拓扑及控制策略的正确性。     

考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超短期多元负荷预测

多元负荷预测技术是保证综合能源系统(integrated energy system,IES)供需平衡与稳定运行的关键基石。但具有强随机性与波动性的IES负荷加剧了超短期多元负荷准确预测的难度。为此,提出考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超短期多元负荷预测方法。构建基于最小平均包络熵的变分模态分解参数优化模型,将IES多元负荷分解为本征模态分量集合;基于统一信息系数法筛选多元负荷预测的日历、气象与负荷强相关特征;结合负荷本征模态分量集合、日历规则、气象环境与负荷数据,构建Bagging集成超短期多元负荷预测模型,并建立基于平均绝对百分比误差与决定系数的集成策略优化模型,进而得到最优集成策略与最终预测结果。以美国亚利桑那州立大学坦佩校区IES为对象展开仿真验证,结果表明,所提方法的电、热、冷负荷预测平均绝对百分比误差分别为1.948 6%、2.058 5%、2.533 1%,相比其他预测方法具有更高准确率。     

金属有机框架化合物应用于催化反应研究进展

金属有机框架化合物(Metal-organic frameworks,MOFs)是一种新型有机骨架材料,具有高的表面积和孔隙率,而且多孔框架结构丰富、可控性强,在催化领域具有较大的应用潜力。综述了MOFs催化剂具有的结构特点,并根据MOFs材料的催化方式总结了其在催化方面的相关应用,探讨了MOFs在实际催化应用中的性能优势及可能存在的问题,并对MOFs材料在催化领域中的应用前景做了展望。     

面向新能源灵活接入的多功能动态电压恢复器及其优化控制研究

随着新能源和非线性、不对称负载的大量接入,电网中电能质量问题日益突出.针对现有电能质量调节装置功能单一、利用率低等问题,提出一种面向新能源灵活接入的多功能动态电压恢复器(multi-function dynamic voltage restorer,MF-DVR).基于矢量控制原理,MF-DVR可同时实现新能源消纳和电...     

考虑台区变压器经济运行区间的智能软开关控制策略

伴随配电网中分布式电源的高渗透率接入以及电动汽车等多元负荷的广泛应用,传统配电台区功率不平衡与变压器轻、重载问题日益突出,这将威胁配电网安全稳定运行。对此,该文提出一种应用于台区互联的智能软开关(soft open point,SOP)控制策略,在充分考虑变压器经济运行区间前提下,实现互联台区间负荷均衡调控;同时,针对台区负荷调控引起的SOP直流母线电压波动问题,提出一种基于调控策略的能量快速平衡控制方法,有效提高直流侧电压恢复速度和波动抑制能力,确保负荷调控策略的有效实现。最后,仿真和实验结果表明该文所提的调控策略和能量快速平衡控制方法可有效解决台区功率不平衡与变压器轻重载问题,功率控制响应及波动抑制能力优异,该方法工程实用性强,具备一定推广价值。     

考虑故障限流的VSG暂态功角稳定控制方法

当电网发生严重故障时,虚拟同步发电机(VSG)易发生功角失稳并导致故障电流越限,现有方法大多忽略功角失稳与故障过流之间的内在关联性而将二者单独处理,导致二者难以同时解决。为此,分析了VSG的暂态功角特性和故障电流特性,阐释了产生上述问题的原因及相互关系;基于相图理论分析了多影响因素下VSG的暂态功角稳定性,提出了一种考虑故障限流的VSG暂态功角稳定控制方法,该方法在自适应调节有功功率指令以保持功角稳定的基础上联合调节无功调压系数,并引入准静态近似虚拟阻抗,同时实现了故障期间VSG的暂态功角稳定和全故障限流。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性及所提控制方法的有效性。     

面向暂态稳定性能提升的VSG参数灵活控制策略

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)在模拟传统同步发电机(synchronous generator,SG)稳态输出特性的同时,也将面临与SG类似的暂态稳定性问题。相比SG,VSG的强非线性使其暂态稳定性分析愈加复杂,目前鲜有研究综合系统状态极限与故障持续时间极限对VSG暂态稳定性能进行量化分析。该文从极限切除角(critical clearing angle,CCA)与极限切除时间(critical clearing time,CCT)两个表征VSG暂态稳定性能的核心指标出发,对VSG进行暂态分析与控制。首先,基于扩展等面积法则,并借助于Runge-Kutta算法与最小二乘法等数学分析手段,对CCT与CCA进行定量分析,指出转动惯量对CCA与CCT的作用效果不一致;基于此,提出一种基于转动惯量灵活控制的等比例面积准则(equal proportional area criterion,EPAC),可为VSG转动惯量的控制提供指导;然后,基于定量的理论分析提出一种面向暂态稳定性能提升的VSG参数灵活控制策略,从CCA与CCT两方面提高VS...     

三端口隔离DC-DC变换器软开关特性

三端口隔离三有源桥(TAB)DC-DC变换器作为新能源接入的一种积极探索与尝试,在分布式光伏接入、新能源汽车及多电压等级直流用电需求等领域得到了广泛关注.软开关能力作为TA B应用的关键优势之一,可以有效地降低开关损耗、提升变换效率.然而,由于开关管数量增多,TAB的工作模式及移相控制方法较双有源桥(DAB)DC-DC变换器出现了成倍增加的现象,现有DAB的零电压开通(ZVS)已不利于推广至TAB.该文在分析TAB工作原理的基础上,从开关管驱动信号出发,将TA B的等效电路进行了分解,构建双电源作用下电感电流的统一表达式.基于叠加定理,TAB每个开关管开通时刻的电感电流均可以由多个双方波电压源作用下的电感电流相加得到,并且不受移相控制方法的影响,计算简便.基于TA B等效电路的分解模型,该文绘制不同移相控制方法下TAB的全开关ZVS区域,并对其进行讨论分析.最后搭建实验平台,验证了该方法的可行性与有效性.     

辛烯基琥珀酸玉米多孔淀粉的制备及在姜黄素微胶囊壁材的应用

采用α-淀粉酶和糖化酶复合改性玉米淀粉制备多孔玉米淀粉(PS),用辛烯基琥珀酸酐(OSA)改性PS,以吸油率和取代度(DS)为指标,研究最佳制备条件。将OSA-PS用于姜黄素微胶囊壁材,研究其吸附性和缓释性。结果表明:PS的最佳工艺条件为:酶用量3%,酶配比1∶5,反应时间10 h,反应温度50 ℃,反应pH值6.0,此时PS的吸油率为139.37%。辛烯基琥珀酸多孔淀粉酯(OSA-PS)的最佳制备工艺条件为:底物质量分数25%,pH 8.5,酸酐添加量3.5%,反应时间4 h,反应温度40 ℃。此条件下OSA-PS的吸油率为120.05%,DS为0.02026。扫描电镜结果显示,经改性的淀粉出现明显的孔道结构;红外表征产物中存在羰基结构,表明成功完成酯化反应。X射线衍射光谱结果表明,改性过程发生在非定型区,用其制备的复合壁材——姜黄素(OAS-PS/CS-Cur)微胶囊具有良好的包埋性和缓释性能。     

适用于微电网的新型馈线间DVR拓扑及控制方法

传统动态电压恢复器(DVR)存在功能性单一、运行经济性差等缺陷。改进型DVR通过在馈线间采用2个DVR共用储能电容的方式解决了运行经济性差的问题,但当2条馈线同时发生电压跌落时仍有一定局限性。首先提出一种多功能馈线间动态电压补偿器(MF-IDVR)的拓扑结构,该结构具备抑制谐波电压、动态补偿双馈线电压跌落的功能;然后,分别提出了MF-IDVR所含有2个独立变换器、直流储能模块的控制策略,及不同工作模式的切换流程;最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件上验证了所提新拓扑的有效性。