基于电容换流的高压直流断路器研究

柔性直流电网技术面临快速隔离直流侧故障的巨大挑战,直流断路器被认为是直流故障隔离的有效解决方案。针对高压直流断路器普遍存在的直流故障隔离速度慢、换流站侧提供短路电流的水平高等问题,提出了一种新型高压直流断路器拓扑,利用基于电容的换流支路为断路器的可靠、快速分断创造条件,能够快速隔离直流故障,有效限制短路电流水平,降低直流故障对换流阀的冲击。描述了拓扑的结构及工作原理,对故障分断过程进行了理论分析;分析了两种分断策略与拓扑参数的影响关系。通过仿真平台搭建高压直流断路器仿真模型,仿真结果验证了所提直流断路器拓扑隔离直流故障的有效性。     

配电网中多台动态电压恢复器的优化配置研究

在电力系统中安装动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR),需要确定安装容量及位置。DVR储能单元成本高,且与容量正相关,通过合理配置,可减少DVR总容量,降低DVR配置总成本。首先,建立了含多台DVR的配电网简化模型,分析了不同位置DVR安装容量需求。然后,以各敏感负载工作电压范围为约束条件,以DVR总容量最小为目标函数,基于遗传算法提出了配电网中多台DVR的优化配置策略。算例结果验证了该方法的可行性。     

基于IPI控制策略的APF控制

提出基于重复控制的积分-比例积分(IPI)控制策略,其将比例积分(PI)控制与重复控制并联,并对重复控制器进行改进,使IPI控制器实现无静差控制,有效提高系统的控制精度,实现大功率非线性负载时较好的控制效果.改进的重复控制器决定系统的稳态精度,PI控制器决定系统的动态响应速度.仿真和实验结果验证了所提控制策略在谐波控制及系统稳定性方面的有效性和可靠性.     

一种电池并联均衡电路

针对电池组并联后存在的不一致问题,提出了一种新型电池并联均衡电路。该电路通过能量交互电容实现并联电池组之间的电流均衡,与常规均衡电路相比,效率更高,控制更加灵活。对新型并联均衡电路拓扑结构进行了介绍,针对电池工作在不同工作模式,对其工作原理以及开关时序进行详细分析,并建立了电池组电流与占空比之间的映射关系,为均衡电路实时控制提供了理论依据。最后搭建实验平台,通过实验验证了所提等效电路的有效性。     

一种卫星电源升压变换器及控制研究

卫星电源变换器是卫星系统中的关键部件之一。针对传统卫星变换器存在的两个问题,例如输入侧电压较低,通常采用两级多开关结构实现升压供电,导致系统开关器件数量增加,可靠性降低。另一方面,输入侧和输出侧非共地结构,导致悬浮电压高频变化引起高频共模噪声,并引起电磁干扰,影响卫星系统工作。为了解决上述问题,提出一种新的卫星电源升压变换器,分析了电路工作过程,设计了相应的控制方案,并提出了一种改进的调制度算法避免了物理除零的问题,最后搭建了基于TMS320F28335型数字信号处理器（DSP）数字实验平台,通过实验验证了所提方法的有效性。     

一种广义谐波检测算法

随着电力电子设备广泛应用,导致谐波污染和无功损耗问题日益严重。有源电力滤波器是典型谐波治理装置,其中谐波电流检测环节对有源电力滤波器性能具有重要影响。传统p-q检测法和i_p-i_q法在实现补偿时精度较差,且检测精度与响应速度之间相互限制。为解决该问题,提出一种新型谐波电流检测方法。该检测方法无需锁相环节,具有检测精度高、速度快等优点,此外还可应用于单相系统。最后搭建基于TMS320F28335型数字信号处理器（DSP）数字实验平台,通过实验验证了提出方法的有效性。     

埋地排水管道封堵新法

埋地排水管道在隐蔽前需进行灌水试验,检查道有无渗漏。其管口,以前多用砂浆砖头或圆木包塑料布封堵,既费工又费料,效果也不好。可采用钢板加橡胶垫封堵,不仅效果好,而且封堵材料可以周转使用,具体作法见图1。埋地排水管道封堵新法@耿立新 @韦统振     

悬浮式电容空间用三电平直流变换器拓扑研究

提出一种基于悬浮式电容空间用三电平直流变换器的拓扑,通过增加开关器件和电容箝位功能,降低了开关器件电压应力,有利于变换器工作在更高电压等级。同时给出DC/DC变换器升压和降压工作原理,实现了能量双向流动,并在此基础上完成了悬浮电容电压平衡控制策略,保证了输出电压稳定工作的同时箝位电容电压维持不变。最后搭建了悬浮电容DC/DC变换器实验平台,验证了拓扑的正确性和控制策略的有效性。     

UPQC切换运行模式的小信号分析及协调控制策略

针对统一电能质量调节器(UPQC)切换运行模式时引起的小扰动稳定性及动态交互影响问题,建立了包括串、并联变流器控制在内的小信号模型,对比分析了串、并联变流器独立运行以及联合运行时的稳定性及动态性能,并以特征根灵敏度的方法研究了控制参数、负荷等因素与UPQC运行模式切换时的小扰动稳定性的关联机理。该结论可为UPQC的参数设计提供部分参考依据,其后提出了可减少串并联变流器与电网之间能量交换、提高串联变流器利用率的新型功率流协调控制策略。时域仿真证实了相关结论的有效性及协调控制策略的可行性。