检索结果-内蒙古大学图书馆

太阳能学报 2022年第5期43卷 180-186页

作者：李智华钟杰人吴春华汪飞上海大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

针对大型光伏阵列中不同位置的直流串联电弧或并联电弧故障,基于电弧静态伏安特性和光伏阵列输出I-V特性,分析电弧的稳态工作点和电阻特性,进而定性推断电弧电流信号噪声的强度关系。结合实验测试,从电弧电流频域分量大小的角度,明确了... 详细信息

针对大型光伏阵列中不同位置的直流串联电弧或并联电弧故障,基于电弧静态伏安特性和光伏阵列输出I-V特性,分析电弧的稳态工作点和电阻特性,进而定性推断电弧电流信号噪声的强度关系。结合实验测试,从电弧电流频域分量大小的角度,明确了光伏阵列不同位置的同类型电弧故障检测的难易程度,为大型光伏电站中各种位置的电弧故障有效检测提供了参考。

关键词：光伏电站直流电弧故障电弧噪声强度电弧故障检测

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非理想条件下基于MMC的电力电子变压器的无源滑模控制策略

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高电压技术 2023年第4期49卷 1556-1566页

作者：程启明李剑辉赖宇生张昕陈颖沈章平上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海200090

基于模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)的电力电子变压器(powerelectronictransformers,PET)在输配电过程中发生扰动时,采用传统的PI控制、无源控制等已经难以保证系统的可靠性以及良好的动态响应能力。为了改善非理... 详细信息

基于模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)的电力电子变压器(powerelectronictransformers,PET)在输配电过程中发生扰动时,采用传统的PI控制、无源控制等已经难以保证系统的可靠性以及良好的动态响应能力。为了改善非理想条件下系统的可靠性和动态响应,提出基于MMC-PET的无源滑模控制(passivity-basedcontrol–sliding-modecontrol,PBC-SMC)策略。首先,将基于MMC的欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)模型的无源控制器应用到内环电流控制,再引入滑模控制(sliding-mode control,SMC),可有效解决无源控制过于依赖系统参数的问题,使得控制系统具有更强的抗干扰能力和更快的响应速度;然后,通过移相均压控制来稳定中间隔离级的输出直流电压,并设计输出级逆变器的无源控制器;最后,搭建MMC-PET仿真系统进行实验验证,结果表明在非理想条件下MMC-PET采用PBC-SMC控制方法的有效性和优越性。

关键词：电力电子变压器模块化多电平换流器非理想条件内环电流控制无源滑模控制

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不平衡电网模块化多电平矩阵换流器的控制策略

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高电压技术 2023年第5期49卷 1975-1984页

作者：程启明谢怡群马信乔叶培乐周雅婷傅文倩上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海200090

为了减少输电线路损耗,在海上风力发电等背景下,低频交流输电系统应运而生,它通过模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M^(3)C)直接实现从低频到工频的AC/AC变换。研究了基于M3C的AC/AC系统在发生不对称故障时... 详细信息

为了减少输电线路损耗,在海上风力发电等背景下,低频交流输电系统应运而生,它通过模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M^(3)C)直接实现从低频到工频的AC/AC变换。研究了基于M3C的AC/AC系统在发生不对称故障时的控制策略。首先分析了M^(3)C的电路结构和工作原理,然后针对系统故障不对称的情况,对电压电流进行正负序分离,再基于M^(3)C系统双αβ0变换的数学模型与输入侧、输出侧系统的无源性,推导出输入侧和输出侧的无源控制规律,且通过调节循环电流实现桥臂电容电压控制。最后在仿真实验平台上,在两种不同工况下对所提的不平衡电网下M^(3)C的两侧无源控制策略进行实验,仿真实验结果表明了所提的M3C无源控制策略的正确性和有效性。

关键词：海上风力发电模块化多电平矩阵换流器不平衡电网无源控制 PI控制双αβ0变换

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基于双dq坐标变换的模块化多电平矩阵变换器无源控制策略

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电力自动化设备 2023年第4期43卷 16-22页

作者：程启明赖宇生李剑辉沈章平张昕陈颖上海电力大学自动化工程学院上海市电站自动化技术重点实验室上海200090

模块化多电平矩阵变换器(M3C)采用双αβ坐标变换时控制结构复杂,被控变量仍为交流量,且非线性的M3C采用线性的比例积分微分(PID)控制时效果不理想。提出采用控制系统结构更简单的双dq坐标变换,将M3C控制系统中的被控量都转换为直流量,... 详细信息

模块化多电平矩阵变换器(M3C)采用双αβ坐标变换时控制结构复杂,被控变量仍为交流量,且非线性的M3C采用线性的比例积分微分(PID)控制时效果不理想。提出采用控制系统结构更简单的双dq坐标变换,将M3C控制系统中的被控量都转换为直流量,并采用非线性的无源控制(PBC)方法。基于PBC理论分析了M3C对象的无源性和稳定性,设计并推导了M3C的PBC策略。在MATLAB/Simulink上搭建了基于双dq坐标变换的M3CPBC仿真系统,模拟3种运行工况下的系统运行情况。仿真结果表明,相比于PID控制,所提PBC方法控制参数更少、响应速度更快、谐波含量更低,总体控制效果更好。

关键词：海上风电模块化多电平矩阵变换器双dq坐标变换双αβ坐标变换无源控制 PID控制

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变论域自适应模糊非线性控制在蒸汽发生器液位控制中的应用

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上海交通大学学报 2023年第1期57卷 116-126页

作者：钱虹邹明耀上海电力大学自动化工程学院上海200090 上海市电站自动化技术重点实验室上海200090

针对蒸汽发生器液位控制系统在压水堆核电站中维护电厂安全和高效运行的重要地位,而蒸汽发生器液位被控对象在不同负荷段及变动工况下呈现出的非线性特性,提出一种具有变论域自适应功能的模糊控制算法,在一般模糊控制算法基础上,通过非... 详细信息

针对蒸汽发生器液位控制系统在压水堆核电站中维护电厂安全和高效运行的重要地位,而蒸汽发生器液位被控对象在不同负荷段及变动工况下呈现出的非线性特性,提出一种具有变论域自适应功能的模糊控制算法,在一般模糊控制算法基础上,通过非线性系统模型构造Lyapunov函数,基于理想控制律求解最优自适应伸缩因子,并利用Lyapunov定理证明了该控制系统的稳定性.仿真结果表明,相较于传统比例-积分(PI)控制与模糊PI控制,具有变论域自适应功能的模糊控制能够更好地对不同工况段和变工况下蒸汽发生器的液位进行有效控制,解决了控制器超限的问题,且系统具有更好的鲁棒性.

关键词：蒸汽发生器液位控制变论域算法模糊控制

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基于调制系数最优法的TLDMC-PMSM新型直接转矩控制

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电力自动化设备 2024年第3期44卷 158-165页

作者：程启明刘科程尹曼张昕岳秉言上海电力大学自动化工程学院上海市电站自动化技术重点实验室上海200090 上海电力公司市北供电分公司上海200041

针对矩阵变换器永磁同步电机系统(MC-PMSM)直接转矩控制方法出现的转矩磁链脉动大、幅值失调、系统鲁棒性弱等问题,提出了一种基于调制系数最优法的三电平直接矩阵变换器永磁同步电机(TLDMCPMSM)新型直接转矩控制方法。首先描述了MC-PMS... 详细信息

针对矩阵变换器永磁同步电机系统(MC-PMSM)直接转矩控制方法出现的转矩磁链脉动大、幅值失调、系统鲁棒性弱等问题,提出了一种基于调制系数最优法的三电平直接矩阵变换器永磁同步电机(TLDMCPMSM)新型直接转矩控制方法。首先描述了MC-PMSM直接转矩控制系统的原理;其次用三电平直接矩阵变换器替换两电平矩阵变换器,转速环通过复叠式螺旋滑模控制、转矩磁链环通过超螺旋滑模直接转矩控制替换传统的比例积分控制,并且引入调制系数最优法来抑制电机转矩波动逐渐增大,进而实现对永磁同步电机的精确控制;最后通过MATLAB/Simulink仿真软件和硬件实验验证所提方法的可行性与优越性。

关键词：调制系数最优法三电平直接矩阵变换器永磁同步电机复叠式螺旋滑模控制超螺旋滑模直接转矩控制

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基于三参数的光伏组件老化程度诊断

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中国电机工程学报 2022年第9期42卷 3327-3337页

作者：李智华马浩强吴春华汪飞俞薛颖上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学) 上海市宝山区200444

为了对光伏组件老化程度进行有效评估与诊断,提出基于三参数的光伏组件老化指标来定量判断老化程度的方法。依据光伏组件的输出I-V特性,通过一种改进的量子粒子群算法来辨识光伏组件老化三参数,即光生电流、串联电阻与并联电阻;再将辨... 详细信息

为了对光伏组件老化程度进行有效评估与诊断,提出基于三参数的光伏组件老化指标来定量判断老化程度的方法。依据光伏组件的输出I-V特性,通过一种改进的量子粒子群算法来辨识光伏组件老化三参数,即光生电流、串联电阻与并联电阻;再将辨识参数映射至标况参数;最后使用概率神经网络进行组件老化指标计算,获得老化程度的量化值。仿真和实验表明,该方法可以对不同环境条件下的光伏组件的老化程度进行有效诊断,可以为光伏组件故障预警及寿命预测提供参考。

关键词：光伏组件老化参数老化指标老化程度诊断量子粒子群概率神经网络

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九边形模块化多电平变换器的解耦模型与控制策略

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电工技术学报 2024年第13期39卷 4037-4051页

作者：程启明杜婷伟程尹曼赖宇生上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海200090 上海电力公司市北供电分公司上海200041

九边形模块化多电平变换器(N-MMC)是一种具备多端口、低频性、高可靠性等特点的AC-AC变换器,在海上风电领域应用前景广阔。但是,九边形变换器存在不同频率的电气分量强耦合的问题。为此,该文提出了一种九边形变换器的解耦方法。首先,根... 详细信息

九边形模块化多电平变换器(N-MMC)是一种具备多端口、低频性、高可靠性等特点的AC-AC变换器,在海上风电领域应用前景广阔。但是,九边形变换器存在不同频率的电气分量强耦合的问题。为此,该文提出了一种九边形变换器的解耦方法。首先,根据九边形变换器的拓扑结构,分析了其桥臂电压、电流的关系,建立了九边形变换器的解耦模型;然后,在此基础上推导了PI控制策略和非线性的无源控制(PBC)策略;最后,在Matlab仿真平台和RT-Lab半物理平台上进行了多种工况的仿真和实验验证,对比了解耦后采用PBC控制、PI控制、未解耦直接采用准比例谐振(QPR)控制的效果,验证了所提解耦模型与PBC控制的可行性与优越性。

关键词：海上风电九边形模块化多电平变换器多端口变换器解耦模型无源控制

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基于固态变压器的有源配电网自适应模式切换与功率管理

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电力系统保护与控制 2023年第3期51卷 89-98页

作者：郭慧丁峰任林涛肖杨婷汪飞施天灵上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学机电工程与自动化学院) 上海200444 上海船舶设备研究所上海200031

为实现高压电网和交直流混合微网的系统集成与优化,固态变压器(solid-state transformer, SST)成为研究热点。然而,目前较少考虑线路或通信故障条件下系统运行模式的协调控制以及即插即用单元的功率优化分配。为此,提出一种基于SST的有... 详细信息

为实现高压电网和交直流混合微网的系统集成与优化,固态变压器(solid-state transformer, SST)成为研究热点。然而,目前较少考虑线路或通信故障条件下系统运行模式的协调控制以及即插即用单元的功率优化分配。为此,提出一种基于SST的有源配电网自适应模式切换与功率管理策略。首先,基于SST的系统架构实现高压并网、微网互联、微网孤岛的平滑模式切换,保证母线电压稳定在额定值附近。同时,采用分布式一致性算法和改进下垂控制,根据运行成本、储能荷电状态(state of charge, SOC)实现经济均衡的功率分配。最后,基于RT-LAB实时仿真平台验证所提模式切换与功率管理策略。

关键词：固态变压器有源配电网模式切换功率管理一致性算法下垂控制

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基于电压分层控制的直流微电网及其储能扩容单元功率协调控制策略

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电工技术学报 2022年第12期37卷 3117-3131页

作者：郭慧汪飞顾永文李玉菲上海大学机电工程与自动化学院上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

由于直流微电网中的分布式发电具有随机性和波动性等特点,储能单元的配合可较好地解决这一问题。但是,现有基于直流母线电压信号的分层控制未充分考虑多储能单元的协调以及孤岛系统容量不足的情况。因此,该文提出一种基于电压分层控制... 详细信息

由于直流微电网中的分布式发电具有随机性和波动性等特点,储能单元的配合可较好地解决这一问题。但是,现有基于直流母线电压信号的分层控制未充分考虑多储能单元的协调以及孤岛系统容量不足的情况。因此,该文提出一种基于电压分层控制的直流微电网及其储能扩容单元功率协调控制策略。为实现电压分层下多储能单元的分散协调控制,该文首先揭示已有微电网系统不同运行模式所对应的负载功率边界。然后,提出基于多储能单元荷电状态(SOC)的改进模糊控制和下垂控制,以实现多储能单元充放电功率自适应分配。针对孤岛系统容量不足的情况,在储能扩容单元容量计算的基础上,提出一种基于过/欠电压控制器的储能扩容单元功率协调控制策略,并分析其对已有系统功率边界的影响,以保证直流微电网安全可靠运行。最后,通过仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

关键词：直流微电网储能单元荷电状态(SOC) 电压分层控制储能扩容控制

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