检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电力 2023年第5期56卷 172-181页

作者：黎燕程馨黄祖梁杨琢中南大学自动化学院湖南长沙410018

三相多功能并网变换器(three-phase multi-functional grid-connected converter,TMGC)在实现微电网并网的同时,复合了电能质量治理功能,具有重要的应用前景。为提高TMGC的运行可靠性,提出了TMGC的重构技术及其容错控制策略。首先,采用... 详细信息

三相多功能并网变换器(three-phase multi-functional grid-connected converter,TMGC)在实现微电网并网的同时,复合了电能质量治理功能,具有重要的应用前景。为提高TMGC的运行可靠性,提出了TMGC的重构技术及其容错控制策略。首先,采用一种适用于变换器开路故障的故障诊断方法,当开路故障发生时,依据变换器故障前后中点电压偏差的特征和实时开关状态来进行故障诊断;其次,提出一种TMGC的重构拓扑,实现TMGC二次故障的重构,容错空间大;然后,提出TMGC的容错控制策略,结合谐波抑制控制、PQ控制及脉冲重置方法,使TMGC故障后能继续实现并网微电网的功率控制及谐波抑制功能,最终形成高可靠性三相多功能并网变换器(high reliability three-phase multi-functional grid-connected converter,HRTMGC);最后,通过Matlab/Simulink仿真,结果证明了所提重构技术及其容错控制策略的有效性。

关键词：微电网并网变换器故障诊断重构谐波抑制

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SiC MOSFET三电平变换器无传感器的电流重构

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电力电子技术 2022年第6期56卷 7-9,22页

作者：马保慧程鹏左冉阳伍文俊天水电气传动研究所集团有限公司甘肃天水741020 西安理工大学电气工程学院陕西西安710048

在此根据SiC MOSFET的输出特性提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的SiC MOSFET三电平并网变换器无电流传感器的电流重构技术。该技术构建了SiC MOSFET漏极电流与漏源电压的关系,设计了漏源电压检测电路和基于DSP的SiC MOSFET漏极电流... 详细信息

在此根据SiC MOSFET的输出特性提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的SiC MOSFET三电平并网变换器无电流传感器的电流重构技术。该技术构建了SiC MOSFET漏极电流与漏源电压的关系,设计了漏源电压检测电路和基于DSP的SiC MOSFET漏极电流重构算法。建立了三电平并网变换器的交流侧相电流以及直流母线电流数学模型,设计了基于DSP的电流重构算法。实验证明了检测电路和重构技术的正确性和可行性。该电流重构技术应用于高压大功率领域上时具有成本低、实现简单的特点。

关键词：无电流传感器电流重构三电平

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重离子加速器电源系统中IGBT故障分析

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电气传动自动化 2024年第4期46卷 1-3,12页

作者：吴保宁王洁申万增燕宏斌大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室甘肃天水741020 天水电气传动研究所集团有限公司甘肃天水741020 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

针对某重离子加速器电源系统某二极磁铁电源中IGBT出现故障问题,本文通过理论分析和实际测试相结合的方法诊断出设备故障原因。首先介绍了电源拓扑结构,分析了电源工作原理。从IGBT驱动、最大结温、结温波动等方面进行分析仿真测试,得... 详细信息

针对某重离子加速器电源系统某二极磁铁电源中IGBT出现故障问题,本文通过理论分析和实际测试相结合的方法诊断出设备故障原因。首先介绍了电源拓扑结构,分析了电源工作原理。从IGBT驱动、最大结温、结温波动等方面进行分析仿真测试,得出在脉冲工作模式下结温波动对IGBT可靠性的影响,预测出具体工作模式下IGBT寿命,对提高设备的可靠性和可维护性提供了有益帮助。

关键词： IGBT驱动结温结温波动可靠性

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交流变频钻机超级电容与蓄电池综合储能系统的设计与分析

交流变频钻机超级电容与蓄电池综合储能系统的设计与分析

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作者：韦国常州大学

学位级别：硕士

石油钻井属于高能耗作业,除了正常作业的能量消耗之外,还存在难以忽略的能量浪费,其中主要的浪费损耗有以下两部分。一、下钻时绞车电机反转产生的回馈电能,此类电能未能加以利用,通常采用制动电阻以发热的形式消耗;二、起下钻间歇期等... 详细信息

石油钻井属于高能耗作业,除了正常作业的能量消耗之外,还存在难以忽略的能量浪费,其中主要的浪费损耗有以下两部分。一、下钻时绞车电机反转产生的回馈电能,此类电能未能加以利用,通常采用制动电阻以发热的形式消耗;二、起下钻间歇期等低负载工况下,柴油发电机组处于较低效率水平,造成大量的燃油浪费。除此之外,在绞车拖动钻具快速起钻时,短时间突加负载,对柴油发电机组造成频繁冲击,出现冒黑烟情况,影响机组寿命。针对上述存在的问题,本文采用超级电容与蓄电池组成综合储能系统回收上述两部分能量。对石油钻机回馈及富余能量的现有处理方法总结整理;对储能型再生能量技术及储能系统容量优化配置的研究现状总结分析;结合实际运行工况构建石油钻机源-驱-储结构,并分析其能量运行流动路径;确定柴油发电机组、超级电容、蓄电池对应的建模理论依据;考虑石油钻机特殊应用场景选取三相串并联双向DC-DC变换器,作为储能器件与公共直流母线之间的桥梁。针对石油钻机储能系统的控制策略,了解石油钻机储能系统控制策略的研究现状,分析现有控制策略的不足;对超级电容侧提出了改进PSOPI方法的DC-DC变换器控制策略,目标函数设定为ITAE性能指标,通过优化惯性权重系数、学习因子、引入GA算法的变异交叉操作改进了PSO算法,实现基于改进PSO优化PI参数的自适应调节,对起下钻工况时产生的回馈能量进行回收利用;对蓄电池侧提出了基于功率环的PI控制策略,以柴油机组的功率为优化目标对低负载工况下网侧富余能量进行回收利用。最后在MATLAB/Simulink软件环境中搭建石油钻机综合储能系统模型,仿真结果表明:改进PSO-PI控制策略能有效抑制直流母线电压波动,超级电容的电压、电流更加稳定、充放电效率更高;基于功率环的PI控制策略可实现低负载工况时网侧的富余能量的回收利用,有效减少了柴油的浪费。针对综合储能系统的容量配置,本文以ZJ70DB钻机钻进5000m井深为例进行研究。对起下钻过程所产生的回馈能量及起下钻间歇期等低负载工况下网侧的富余能量进行计算;以所求的能量作为算法模型的输入,并以储能系统的最小全生命周期费用(LCC)作为优化目标构建石油钻机综合储能系统容量优化模型;采用基于变异因子、交叉因子优化的改进DE算法,并在同一测试函数下对多种算法与本文所提改进DE算法进行对比,验证改进DE算法的优越性;基于约束条件实现超级电容和蓄电池的合理配置,LCC降低了1.77%。

关键词：石油钻机储能超级电容蓄电池控制策略容量优化配置

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基于三电平并网变换器的弱电网阻抗检测方法的研究

基于三电平并网变换器的弱电网阻抗检测方法的研究

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作者：谭万保西安理工大学

学位级别：硕士

新能源以分布式电源接入电网,是新能源利用的有效方式。分布式电源位于偏远地区,长距离的输电线路、变压器和电力电子变换器等效输出阻抗使电网呈现为弱电网。弱电网阻抗使并网变换器系统出现低频振荡,严重时会导致并网变换器系统脱网... 详细信息

新能源以分布式电源接入电网,是新能源利用的有效方式。分布式电源位于偏远地区,长距离的输电线路、变压器和电力电子变换器等效输出阻抗使电网呈现为弱电网。弱电网阻抗使并网变换器系统出现低频振荡,严重时会导致并网变换器系统脱网。基于电网阻抗检测的控制策略可以有效提高并网变换器弱电网下的稳定性。因此,本文基于三电平并网变换器系统对弱电网阻抗检测方法进行研究。首先,基于二重傅里叶级数推导了三电平并网变换器系统输出谐波解析解,确定三电平并网变换器的谐波分布。在SPWM控制下,由于三电平并网变换器在开关频率附近存在幅值较大的开关谐波,传统的开关谐波法需提取PCC电压和电流中的开关谐波,而开关谐波电流幅值较小,谐波检测准确性差,进而导致开关谐波法弱电网阻抗检测精度较低。本文提出了一种改进的开关谐波法,将PCC电压和并网电感上的电压作为检测的对象,实现了弱电网阻抗的检测,并对其进行了误差分析。该法并网电感上谐波电压幅值高,开关谐波易于检测,阻抗估算精度高。同时,将该方法与基于并网变换器输出相电压开关谐波检测的弱电网阻抗检测方法进行了对比。其次,对基于复数滤波器的开关谐波电压提取算法进行了研究,完成了相关谐波提取算法的设计。最后,通过PSIM仿真验证了论文理论分析的正确性,所提方法的可行性。根据弱电网阻抗检测结果和并网变换器谐波电流频率特征,论文提出了一种自适应控制策略,抑制弱电网阻抗导致的并网变换器低频振荡。论文设计了弱电网阻抗检测硬件系统,完成了 PCB设计。结合三电平并网变换器实验平台,完成了三电平并网变换器弱电网阻抗检测方法的实验研究,验证了论文方法的有效性。

关键词：三电平并网变换器阻抗检测改进开关谐波弱电网复数滤波器

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高渗透率光伏微电网能量优化管理策略的研究

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电网与清洁能源 2023年第6期39卷 129-135,143页

作者：刘浩张晓滨黄晨曦沈佳温一凡天水电气传动研究所集团有限公司大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室甘肃天水741020 西安理工大学电气工程学院陕西西安710054

针对高渗透率光伏微电网,提出了运行总成本最优的能量优化管理策略。在微电网并网和孤岛两种运行模式下,基于光伏的运维成本、储能设备的运行损耗、火电的环境污染及治理成本、微电网与大电网之间电能交易差额以及可调负荷的断电惩罚费... 详细信息

针对高渗透率光伏微电网,提出了运行总成本最优的能量优化管理策略。在微电网并网和孤岛两种运行模式下,基于光伏的运维成本、储能设备的运行损耗、火电的环境污染及治理成本、微电网与大电网之间电能交易差额以及可调负荷的断电惩罚费用等因素,建立高渗透率光伏微电网的多目标能量优化模型,并在系统功率平衡等安全约束下,应用具有惯性权重系数的粒子群算法求解得到能量优化管理策略。算例分析表明,该能量管理策略具有经济性和有效性。

关键词：能量优化管理高渗透率光伏微电网多目标优化粒子群算法

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基于特征相关分析修正的GPSO-LSTM短期负荷预测

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电测与仪表 2021年第6期58卷 39-48页

作者：郭傅傲刘大明张振中唐飞上海电力大学计算机科学与技术学院上海200093 天水电气传动研究所有限责任公司甘肃天水741020

针对多因素互影响造成负荷预测精度低的问题,提出一种基于特征相关分析修正与全局粒子群优化(GPSO)的长短期记忆循环神经网络(LSTM)短期负荷预测新方法。该方法首先对负荷相关序列进行探索性数据分析(EDA)及预处理,找寻特征内在机理与... 详细信息

针对多因素互影响造成负荷预测精度低的问题,提出一种基于特征相关分析修正与全局粒子群优化(GPSO)的长短期记忆循环神经网络(LSTM)短期负荷预测新方法。该方法首先对负荷相关序列进行探索性数据分析(EDA)及预处理,找寻特征内在机理与相关联系并加以修正,保证输入特征的强相关性和完整性。针对传统前馈神经网络无法处理序列关联信息和普通循环神经网络无法记忆久远关键信息的缺陷,构建基于LSTM负荷预测模型进行深度学习。由于LSTM网络权值的随机初始化,使得目标函数在训练过程中易陷入局部最优,利用改进粒子群算法优化预测模型的网络权值,提升模型整体预测能力。与反向传播神经网络(BPNN)和递归神经网络(Elman)的基准模型相比,所提模型方法的预测精度提高显著。

关键词：探索性数据分析长短期记忆循环神经网络模型构建全局粒子群优化短期负荷预测

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基于内置温度传感器的碳化硅功率模块结温在线提取方法

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电工技术学报 2021年第12期36卷 2522-2534页

作者：刘平李海鹏苗轶如陈常乐黄守道湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

碳化硅(SiC)MOSFET具有耐压高、开关速度快、导通损耗低等优点,将越来越广泛地应用于高效、高功率密度场合。在这些应用场合中,SiC MOSFET面临着严峻的可靠性考验,而结温的在线准确提取是实现器件寿命预测和可靠性评估的重要基础。该文... 详细信息

碳化硅(SiC)MOSFET具有耐压高、开关速度快、导通损耗低等优点,将越来越广泛地应用于高效、高功率密度场合。在这些应用场合中,SiC MOSFET面临着严峻的可靠性考验,而结温的在线准确提取是实现器件寿命预测和可靠性评估的重要基础。该文提出一种基于功率模块内置负温度系数(NTC)温度传感器的器件结温在线提取方法。首先建立考虑多芯片热耦合效应的内置温度传感器至功率芯片的热网络模型,并建立SiC MOSFET的损耗快速计算方法;通过有限元仿真提取热网络模型的阻抗参数,并验证该热网络参数在不同边界条件下的稳定性。仿真和实验结果表明,所提出的结温在线估计方法能够准确地获得器件的动态结温,且热网络模型参数不受环境温度、散热条件等边界条件变化的影响,适用于实际任务剖面下的结温监测与寿命预测。

关键词：负温度系数温度传感器 SiC MOSFET 热网络模型芯片温度

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SESRI两级电源联锁保护与回读数据传输软件设计

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核电子学与探测技术 2021年第6期41卷 1097-1102页

作者：马保慧黄玉珍高大庆燕宏斌李继强张帅天水电气传动研究所集团有限公司甘肃天水741020 大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室甘肃天水741020 中国科学院近代物理研究所兰州730000

空间辐照地面模拟装置(SESRI)的加速器磁铁中等功率电源采用了前后两级的主回路拓扑结构。为提高运行的安全、可靠性以及同步性测试、标定和运维工作的效率与便捷性,电源控制系统开发了基于FPGA的前后级开关机与故障联锁保护软件,并增... 详细信息

空间辐照地面模拟装置(SESRI)的加速器磁铁中等功率电源采用了前后两级的主回路拓扑结构。为提高运行的安全、可靠性以及同步性测试、标定和运维工作的效率与便捷性,电源控制系统开发了基于FPGA的前后级开关机与故障联锁保护软件,并增加了回读数据传输软件用于发送电源的运行数据。软件通过定时查询前后级的工作状态对电源进行保护,FPGA通过光纤串行发送回读数据,并利用CRC-4校验手段保证传输数据的准确性。实际离线测试结果显示,电源的联锁保护功能与回读数据传输功能均可正常工作,可靠性与稳定性测试结果符合电源上线标准。

关键词：磁铁电源两级拓扑联锁保护回读数据传输

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高增益准Delta源耦合电感DC/DC变换器

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电力电子技术 2023年第10期57卷 116-118页

作者：王有云刘洪臣张新胜天水电气传动研究所集团有限公司甘肃天水741000 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150000

提出了一种输入输出共地、输入电流连续的高增益准Delta源DC/DC变换器。在准Y源网络的基础上,重新设计三绕组耦合电感的绕组连接方式。所提准Delta源DC/DC变换器与准Y源DC/DC变换器相比,在相同耦合电感绕组系数的情况下实现了更强的升... 详细信息

提出了一种输入输出共地、输入电流连续的高增益准Delta源DC/DC变换器。在准Y源网络的基础上,重新设计三绕组耦合电感的绕组连接方式。所提准Delta源DC/DC变换器与准Y源DC/DC变换器相比,在相同耦合电感绕组系数的情况下实现了更强的升压能力,在更小的直通占空比范围内实现了高电压增益。对准Delta源DC/DC变换器进行了理论分析,并搭建了100 W的样机验证理论分析的有效性。

关键词：变换器高增益耦合电感

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