检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2024年第4期39卷 1116-1131页

作者：吴春华陈修淋李智华汪飞上海大学电气工程系上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

针对双有源全桥(DAB)直流变换器在功率突变时产生的电流偏置问题,该文提出一种新的瞬态直流偏置抑制策略。首先,以基于全移相调制的双有源全桥直流变换器为研究对象,分析DAB变换器产生直流偏置的原因及危害。然后,在全局电感电流应力最... 详细信息

针对双有源全桥(DAB)直流变换器在功率突变时产生的电流偏置问题,该文提出一种新的瞬态直流偏置抑制策略。首先,以基于全移相调制的双有源全桥直流变换器为研究对象,分析DAB变换器产生直流偏置的原因及危害。然后,在全局电感电流应力最优结果的基础上,对功率在四个工作区域突变时产生的瞬态直流偏置问题进行详细分析,推导各种电流突变情况下的直流偏置表达式,并据此提出一种新的过渡态引入方法,对于不同的功率突变状态可以得到统一的过渡移相角表达式,简化了控制过程。接着,根据所得过渡态结果,提出统一的载波调制方法,并对调制策略的适用性进行分析。最后,通过实验平台验证了所提方法可以有效消除功率突变时产生的电流偏置。

关键词：双有源全桥(DAB)变换器功率突变瞬态直流偏置抑制全移相控制载波调制

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考虑参数权重与分层映射的光伏组件健康程度检测

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电工技术学报 2024年第15期39卷 4856-4867页

作者：吴春华易苑李智华汪飞上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学电气工程系) 上海200444

光伏系统的健康程度检测对预防故障及保障系统安全运行至关重要。选取光伏组件的光生电流、串联电阻和并联电阻为其健康参数,该文提出了一种考虑健康参数权重与辐照度分层映射的光伏组件健康程度检测方法,来提高健康程度检测的精度与适... 详细信息

光伏系统的健康程度检测对预防故障及保障系统安全运行至关重要。选取光伏组件的光生电流、串联电阻和并联电阻为其健康参数,该文提出了一种考虑健康参数权重与辐照度分层映射的光伏组件健康程度检测方法,来提高健康程度检测的精度与适用范围。首先依据光伏组件I-V曲线,通过蝠鲼觅食优化(MRFO)算法进行参数辨识;其次根据辐照度高低将辨识结果分层映射至两种辐照度参考状态,提高低辐照状态下的映射精度;然后根据组件预期寿命内允许的功率衰减情况建立光伏组件自然衰减模型,估算参数预期值作为参考,再结合实际的参数提取结果计算参数劣化度;最后使用熵权法确定参数权重,计算表征光伏组件健康程度的健康指数。仿真与实验结果表明,该方法可对任何环境参数下的光伏组件健康程度进行有效检测。

关键词：光伏组件健康参数辨识分层映射自然衰减模型健康参数权重

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直流微电网系统电弧故障特征及检测方法

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高电压技术 2023年第10期49卷 4307-4316页

作者：吴春华林夏苗李智华汪飞上海大学电气工程系上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

直流微电网电弧故障发生位置分散,易被变换器高频噪声淹没,难以进行检测。针对现有直流电弧故障保护方法在直流微电网中应用时存在误动作和拒动作的问题,搭建直流微电网故障电弧实验平台,开展了不同位置串并联故障电弧实验,从时频域角... 详细信息

直流微电网电弧故障发生位置分散,易被变换器高频噪声淹没,难以进行检测。针对现有直流电弧故障保护方法在直流微电网中应用时存在误动作和拒动作的问题,搭建直流微电网故障电弧实验平台,开展了不同位置串并联故障电弧实验,从时频域角度对直流微电网故障电弧信号特性进行研究,采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)分析微电网直流母线电流信号,将得到的频谱进行分段积分,将电弧信号10 Hz~10 kHz、20~30 kHz、40~50 kHz这3个特征频段积分值作为第一特征,采用互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)算法进行时频分析,将母线电流信号分解成若干各本征模态分量(intrinsic mode function,IMF),计算各分量能量值,比较分析选取局部分量IMF7和IMF8的能量作为第二特征。在此基础上,提出基于阈值比较的故障电弧检测方法。研究结果表明:所提方法能够准确实现不同位置的串并联故障电弧检测,且在负载投切和变换器动态调整时未发生误判,为开发可靠的电弧故障检测与灭弧装置提供参考.

关键词：直流微电网直流电弧故障频谱积分互补集合经验模态分解故障检测变换器

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基于矩阵变压器的全移相双有源全桥直流变换器的电流应力优化方法

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中国电机工程学报 2023年第9期43卷 3550-3563页

作者：吴春华陈修淋李智华汪飞上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学电气工程系) 上海市宝山区200444

针对传统单一移相策略下,双有源全桥(dualactive bridge,DAB)变换器无法真正实现全局最优电感电流应力的问题,提出一种基于矩阵变压器的全移相调制优化算法。全面分析由3个移相自由度组成的6种移相模式对电感电流应力的影响,并结合传输... 详细信息

针对传统单一移相策略下,双有源全桥(dualactive bridge,DAB)变换器无法真正实现全局最优电感电流应力的问题,提出一种基于矩阵变压器的全移相调制优化算法。全面分析由3个移相自由度组成的6种移相模式对电感电流应力的影响,并结合传输功率的数学模型得出所有电压传输比对应的全局最优解。使用一种低压侧并联高压侧串联的新型矩阵变压器结构,并分析由此结构引入的第4个移相角对优化结果的影响。最后通过直接功率控制将调制优化算法应用到此拓扑中。仿真和实验结果表明,提出的调制优化算法可以使得DAB变换器全局电感电流应力最优,提高工作效率,在轻载时能够实现软开关。

关键词：双有源全桥变换器全移相控制电感电流应力矩阵变压器低压侧并联高压侧串联第四移相角

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基于图相似日和PSO-XGBoost的光伏功率预测

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高电压技术 2022年第8期48卷 3250-3259页

作者：吴春华董阿龙李智华汪飞上海大学电气工程系上海市电站自动化技术重点实验室上海200072

为充分利用历史信息,最大限度优化模型效果,提高光伏功率预测精度,提出了基于图相似日和粒子群优化极限梯度提升树(particle swarm optimization-extreme gradient boosting tree,PSO-XGBoost)的光伏功率预测方法。将每天由天气特征组... 详细信息

为充分利用历史信息,最大限度优化模型效果,提高光伏功率预测精度,提出了基于图相似日和粒子群优化极限梯度提升树(particle swarm optimization-extreme gradient boosting tree,PSO-XGBoost)的光伏功率预测方法。将每天由天气特征组成的向量转换成格拉姆矩阵,以便充分挖掘各个向量之间的关系;然后将拉姆矩阵转换为图像,采用结构相似性算法(structural similarity,SSIM)寻找与待预测日最相似的历史日,并选取历史日的光伏功率、待预测日的辐照度、温度、湿度作为极限梯度提升树的输入变量;为充分发挥模型的预测能力,运用粒子群算法优化极限梯度提升树确定最优的超参数,最终输出各时段的光伏功率预测值。利用光伏电站实际数据进行验证,结果表明:相比于未改进的XGBoost模型,所提方法在晴天下的均方根误差(root mean square error,RMSE)降低了31.6%,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)降低了31.6%;在多云天气下的RMSE降低了24.1%,MAE降低了40%;在阴雨天气下的RMSE降低了25%,MAE降低了38.5%,有效地提高了模型的预测精度和泛化能力。

关键词：图相似日格拉姆矩阵结构相似性极限梯度提升树光伏功率预测历史日

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直流微电网故障电弧信号特性

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高电压技术 2022年第9期48卷 3689-3699页

作者：吴春华郑宇旋汪飞李智华上海大学电气工程系上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

直流微电网中存在大量线路与设备接口,容易发生电弧故障。根据电弧与电路的连接方式,可分为串联电弧与并联电弧。为了实现有效的电弧故障检测与定位,需对直流微电网故障电弧信号特性进行研究。为此,搭建直流微电网电弧故障的仿真与实验... 详细信息

直流微电网中存在大量线路与设备接口,容易发生电弧故障。根据电弧与电路的连接方式,可分为串联电弧与并联电弧。为了实现有效的电弧故障检测与定位,需对直流微电网故障电弧信号特性进行研究。为此,搭建直流微电网电弧故障的仿真与实验平台,产生了不同位置、类型的电弧故障。通过微电网系统对电弧故障的电流响应,分析验证了DC/DC变换器以及线路传输对电弧信号特征与信号传播的影响。研究结果表明,DC/DC变换器对电弧产生的电压钳位、电流恢复、滤波作用、开关噪声的影响,线路传输对电弧产生的信号串扰与信号衰减作用都使直流微电网系统的电弧检测更加困难。

关键词：直流微电网电弧故障 DC/DC变换器线路传输影响

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基于FCM与高斯隶属度的光伏组件健康状态诊断

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电网技术 2022年第5期46卷 1887-1896页

作者：吴春华俞薛颖李智华汪飞马浩强上海市电站自动化技术重点实验室(上海大学电气工程系) 上海市宝山区200444

随着光伏发电的大规模推广,光伏系统中的故障检测问题成为研究热点。在技术不断革新的同时,能够预测和提前预防光伏系统故障的发生,保证系统的可靠运行,变得尤其重要。文章基于光伏组件的工作情况、组件结构、老化现象以及对应的等效电... 详细信息

随着光伏发电的大规模推广,光伏系统中的故障检测问题成为研究热点。在技术不断革新的同时,能够预测和提前预防光伏系统故障的发生,保证系统的可靠运行,变得尤其重要。文章基于光伏组件的工作情况、组件结构、老化现象以及对应的等效电路模型参数变化,对光伏组件的健康状态进行划分,总结了影响光伏组件亚健康状态的三大指标,分别是透光率、串联电阻以及并联电阻。文章提出了一种模糊算法对光伏组件健康状态进行健康、亚健康、部分阴影与故障状态进行诊断。首先,对归一化处理后的光伏组件样本数据集进行模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类得到聚类中心;然后,利用聚类中心与测试样本代入高斯隶属函数对健康状态进行诊断,并通过仿真与实验验证了该方法的可行性,为光伏系统故障预警、老化检测提供参考。

关键词：光伏系统健康状态模糊C均值聚类光伏组件老化高斯隶属度函数

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雷击碳纤维叶片的表面场强分布与附着特性研究

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高压电器 2022年第2期58卷 17-24,32页

作者：周歧斌史一泽王振兴边晓燕赵洋上海电力大学电气工程学院上海200090 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 国网晋城供电公司山西晋城048000 南京信息工程大学南京210044

风电场中使用碳纤维叶片的风机正在逐年增多,为了研究碳纤维应用在风机叶片时的雷击附着特性,文中建立了碳纤维和玻/碳纤维混合风机叶片的三维电磁场仿真模型,基于有限积分法和理想边界拟合技术,通过计算不同材料叶片表面场强分布,分析... 详细信息

风电场中使用碳纤维叶片的风机正在逐年增多,为了研究碳纤维应用在风机叶片时的雷击附着特性,文中建立了碳纤维和玻/碳纤维混合风机叶片的三维电磁场仿真模型,基于有限积分法和理想边界拟合技术,通过计算不同材料叶片表面场强分布,分析了下行先导位置和叶片材料影响雷击附着特性的原因,研判了接闪器对碳纤维叶片的保护能力。研究结果表明:全碳纤维叶片表面场强分布特性与玻璃纤维叶片相似,但更早且更易产生上行先导;玻/碳纤维混合叶片表面场强分布受材料特性影响呈明显的差异化分布,碳纤维部分较玻璃纤维部分更易受雷击;下行先导的位置对叶片表面场强分布的影响与材料特性相关;雷击附着特性分析显示传统叶片接闪器对碳纤维叶片的保护能力有限。

关键词：碳纤维叶片玻璃纤维叶片玻/碳纤维混合叶片雷击附着特性上行先导起始接闪器

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直流微电网故障电弧信号特性

直流微电网故障电弧信号特性

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华中科技大学电气与电子工程学院建院70周年大会

作者：吴春华郑宇旋汪飞李智华上海大学电气工程系上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

直流微电网中存在大量线路与设备接口,容易发生电弧故障。根据电弧与电路的连接方式,可分为串联电弧与并联电弧。为了实现有效的电弧故障检测与定位,需对直流微电网故障电弧信号特性进行研究。为此,搭建直流微电网电弧故障的仿真与实验平台,产生了不同位置、类型的电弧故障。通过微电网系统对电弧故障的电流响应,分析验证了 DC/DC变换器以及线路传输对电弧信号特征与信号传播的影响。研究结果表明,DC/DC变换器对电弧产生的电压钳位、电流恢复、滤波作用、开关噪声的影响,线路传输对电弧产生的信号串扰与信号衰减作用都使直流微电网系统的电弧检测更加困难。

关键词：直流微电网电弧故障 DC/DC变换器线路传输影响

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雷电电磁脉冲对风机机舱电磁环境的影响与防护研究

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电瓷避雷器 2021年第3期 51-56,155页

作者：周歧斌史一泽王振兴边晓燕上海电力大学电气工程学院上海200090 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

当风力发电机的机舱受到雷击时,机舱内会产生雷电电磁脉冲(LEMP),继而影响电子设备运行,甚至严重破坏电子设备。为了研究机舱内的LEMP,首先建立了非金属机舱的全尺寸模型。采用传输线矩阵法对机舱内雷电电磁环境进行了模拟分析。然后研... 详细信息

当风力发电机的机舱受到雷击时,机舱内会产生雷电电磁脉冲(LEMP),继而影响电子设备运行,甚至严重破坏电子设备。为了研究机舱内的LEMP,首先建立了非金属机舱的全尺寸模型。采用传输线矩阵法对机舱内雷电电磁环境进行了模拟分析。然后研究了在机舱上应用金属屏蔽网的防护措施,包括屏蔽网的网格尺寸和材质对防护效果的影响。结果表明,金属屏蔽网可以有效地降低机舱内的LEMP。屏蔽效果很大程度上取决于屏蔽网材料的导电性和网格尺寸。

关键词：风力发电机机舱雷电电磁脉冲磁场强度屏蔽网

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