检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2025年第5期45卷 1891-1901,I0023页

作者：程启明王为涛沈治超罗力珲张梁王海伦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) 上海市杨浦区200090

该文针对Z源超稀疏矩阵变换器(Z-source ultra-sparse matrix converter,ZSUSMC)中电感电流波动和共模电压(common-mode voltage,CMV)高的问题进行研究。传统超稀疏矩阵变换器(USMC)主要缺陷是电压传输比(voltage transfer ratio,VTR)低(≤0.866)和共模电压高,通过在整流侧和逆变侧之间插入Z源网络并采用直通(shoot-through,ST)矢量可以有效提高VTR。Z源网络中的电感在ST状态时被电容充电,在非直通(non-shoot-through,NST)状态时电感向电容放电。因此,合理放置ST矢量和NST矢量可以减少电感电流的波动。所提调制策略将ST时间分成不相等的6份,并将其交替插入到开关周期中以减少电感电流的波动。此外,为了降低ZSUSMC中的CMV,该文在逆变侧采用4个有效矢量。最后,仿真和实验结果表明该调制策略可以有效减少电感电流波动和共模电压峰值。

关键词：超稀疏矩阵变换器 Z源网络共模电压电感电流波动

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面向海上分频输电的九边形MMC的无源滑模控制策略

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中国电机工程学报 2025年第3期45卷 1088-1098,I0023页

作者：程启明杜婷伟渠博岗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) 上海市杨浦区200090

九边形模块化多电平变换器(nonagonal modular multilevel converter,N-MMC)是一种多端口、直接的AC/AC变换器,具有低频性、高可靠性等优点,在海上风电的分频输电领域备受关注。目前,对九边形变换器的研究通常未将内部电气量解耦而直接... 详细信息

九边形模块化多电平变换器(nonagonal modular multilevel converter,N-MMC)是一种多端口、直接的AC/AC变换器,具有低频性、高可靠性等优点,在海上风电的分频输电领域备受关注。目前,对九边形变换器的研究通常未将内部电气量解耦而直接进行控制,并且当前常用的单一的控制方法均存在一些问题,它们的控制效果有待提升。为了改善其动态响应性能和抗干扰能力,在建立九边形变换器的解耦模型的基础上,将无源控制(passivity-based control,PBC)与滑模控制结合(sliding mode control,SMC)的无源滑模控制(PBC-SMC)用于N-MMC的控制。最后,在Matlab上搭建九边形变换器的PBC-SMC复合控制系统仿真,并模拟稳态、动态、暂态的多种不同工况,对比PI、PBC、PBC-SMC的控制效果,验证PBC-SMC复合控制的响应速度更快、电能质量更高。此外,还在RT-LAB实验平台上验证所提PBC-SMC策略的有效性。

关键词：海上风电分频输电九边形模块化多电平变换器无源滑模控制无源控制 PI控制

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面向海上低频输电的九边形MMC子模块电压排序控制策略

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电力系统自动化 2025年

作者：程启明沈治超张梁王海伦王为涛渠博岗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)

九边形模块化多电平变换器(MMC)作为一种新型AC/AC变换器的拓扑结构，具有低频性、高可靠性、多端口等优点，在海上低频输电领域具有较好的应用前景。但在实际运行中九边形MMC的桥臂上存在不同频率的电气分量的耦合叠加，导致子模块电... 详细信息

九边形模块化多电平变换器(MMC)作为一种新型AC/AC变换器的拓扑结构，具有低频性、高可靠性、多端口等优点，在海上低频输电领域具有较好的应用前景。但在实际运行中九边形MMC的桥臂上存在不同频率的电气分量的耦合叠加，导致子模块电容电压产生低频波动的问题。为了提高九边形MMC的抗干扰能力与子模块均压效果，文中根据九边形MMC的拓扑结构，分析了桥臂电压与电流的关系，建立了九边形MMC的数学模型。随后，分析了桥臂功率与端口功率之间的关系，提出了子模块电压排序控制方法，并与环流注入、环流抑制控制相结合，从而实现了桥臂中子模块电容电压均衡，提高了电流传输质量。最后，在MATLAB仿真软件和RT-LAB实验平台上搭建了九边形MMC系统，并模拟了稳态、电压变化、功率变化等多种工况，对比了子模块电压排序控制与常规子模块均压控制的效果，结果验证了所提控制策略的有效性与可行性。

关键词：海上风电低频交流输电九边形变换器模块化多电平矩阵变换器子模块均压电压排序环流注入

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基于分离源矩阵变换器的PMSM无源-复叠螺旋滑模控制策略

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中国电机工程学报 2025年第9期45卷 3624-3637,I0030页

作者：程启明罗力珲沈治超王为涛张梁王海伦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) 上海市杨浦区200090

为了改进永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统以及传统的比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法存在电机的转速和转矩动态响应慢、系统抗干扰性弱、抖振大等问题,提出基于无源-复... 详细信息

为了改进永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统以及传统的比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法存在电机的转速和转矩动态响应慢、系统抗干扰性弱、抖振大等问题,提出基于无源-复叠螺旋滑模控制(passive-based controlcascade spiral sliding-mode control,PBC-CSSMC)策略分离源矩阵变换器(split source matrix converter,SSMC-PMSM)驱动系统。传统矩阵变换器的电压传输比(voltage transfer ratio,VTR)最高仅为0.866,为提高VTR,该文采用分离源网络升压结构来代替双级矩阵变换器中间的支流链路部件,从而得到SSMC。在PMSM的矢量控制中,转速环、电流环分别采用CSSMC、PBC代替PID控制,设计SSMC-PMSM控制系统,并证明系统的稳定性。仿真与实验的结果表明,基于该控制策略的SSMC-PMSM驱动系统能够使PMSM稳定运行在额定转速,具有电磁转矩脉动小、抗干扰能力强和动态响应好等特点。

关键词：分离源矩阵变换器电压传输比永磁同步电机复叠螺旋滑模控制无源控制比例-积分-微分控制

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基于最优模态分量包络谱的滚动轴承故障诊断

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噪声与振动控制 2025年第1期45卷 119-125页

作者：钱虹徐军祁云杰上海电力大学自动化工程学院上海200090 上海电力大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200090

针对工业领域设备例如泵和风机组中滚动轴承最优模态分量包络谱难以提取导致故障诊断精度低的问题,提出一种基于麻雀优化算法、变分模态分解算法与XGBoost分类器(SSA-VMD-XGBoost)的滚动轴承故障诊断方法。首先,以全局最小包络熵值为目... 详细信息

针对工业领域设备例如泵和风机组中滚动轴承最优模态分量包络谱难以提取导致故障诊断精度低的问题,提出一种基于麻雀优化算法、变分模态分解算法与XGBoost分类器(SSA-VMD-XGBoost)的滚动轴承故障诊断方法。首先,以全局最小包络熵值为目标,利用麻雀优化算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)对变分模态分解算法(Variational Mode Decomposition,VMD)的分解层数和惩罚因子进行寻优,根据最优结果利用变分模态分解算法对原始振动信号进行处理;然后,结合包络熵理论筛选出最优模态分量,并对其进行包络解调运算,得到低频包络谱值组成故障特征集;最后,基于XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)分类器,对获取的样本故障集进行精确分类,实现对滚动轴承的故障诊断。试验结果表明采用该方法可以有效提取滚动轴承在不同状态下的故障特征,并且可以实现滚动轴承的高精度故障诊断。

关键词：故障诊断滚动轴承特征提取麻雀优化算法变分模态分解

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面向海上风电的M3C双频环流注入桥臂均压控制策略

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智慧电力 2025年第5期 73-81页

作者：程启明张梁渠博岗王为涛沈治超罗力珲王海伦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)

模块化多电平矩阵变换器（M3C）作为一种新型的直接AC/AC变换器，可用于中高压大功率的低频海上风电领域。M3C运行过程中其9个桥臂中存在输入、输出频率的电流分量紧密耦合以及子变流器桥臂直流侧电容电压平衡的问题。为此，提出了双频... 详细信息

模块化多电平矩阵变换器（M3C）作为一种新型的直接AC/AC变换器，可用于中高压大功率的低频海上风电领域。M3C运行过程中其9个桥臂中存在输入、输出频率的电流分量紧密耦合以及子变流器桥臂直流侧电容电压平衡的问题。为此，提出了双频环流（DFCC）注入的桥臂均压控制策略，在双频同步旋转坐标系（DSRC）下对输入、输出两侧电流进行解耦；使用准比例谐振（QPR）滤波器将耦合的低频、工频环流分离之后，分别与各自频率的共模电流叠加，通过DFCC注入控制实现桥臂之间电容电压的平衡。最后，通过MATLAB/Simulink平台的仿真分析验证了所提控制策略的正确性和有效性。

关键词：模块化多电平矩阵变换器同步旋转坐标变换环流解耦双频环流控制桥臂均压控制

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考虑发电商风险偏好的电力市场均衡分析

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系统工程理论与实践 2012年第8期32卷 1850-1857页

作者：王晛康小宁张少华上海大学自动化系电站自动化技术重点实验室上海200072

大规模的风电并网会增加常规发电商的市场竞争风险,在此环境下,具有不同风险偏好的常规发电商会通过不同的策略性竞争行为,来协调其市场竞争收益和风险.针对具有风电并网发电的电力批发市场,采用均值-方差效用理论,建立了一个考虑发电... 详细信息

大规模的风电并网会增加常规发电商的市场竞争风险,在此环境下,具有不同风险偏好的常规发电商会通过不同的策略性竞争行为,来协调其市场竞争收益和风险.针对具有风电并网发电的电力批发市场,采用均值-方差效用理论,建立了一个考虑发电商风险偏好的电力市场供应函数均衡模型,并给出了其解析解.理论分析着重研究了风电出力的不确定性和常规发电商风险偏好对发电商策略性行为和市场均衡结果的影响.算例仿真验证了理论分析的合理性.研究表明,当存在风险厌恶的常规发电商时,风电出力不确定性的增加会使得均衡市场价格上升:常规发电商风险厌恶程度的增大也会导致均衡市场价格升高.

关键词：电力市场风力发电风险偏好供应函数均衡

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电力市场发电资产虚拟拆分的模式比较

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电力系统保护与控制 2011年第4期39卷 6-11页

作者：王晛康小宁张少华李渝曾上海大学自动化系电站自动化技术重点实验室上海200072

发电资产虚拟拆分一般通过拍卖虚拟发电机组(Virtual Power Plant,VPP)来实现,按VPP机组的实际发电调度权来区分,发电资产虚拟拆分存在金融VPP和物理VPP两种模式。为了比较研究两种虚拟拆分模式对发电商市场力的影响,分别建立了考虑金融... 详细信息

发电资产虚拟拆分一般通过拍卖虚拟发电机组(Virtual Power Plant,VPP)来实现,按VPP机组的实际发电调度权来区分,发电资产虚拟拆分存在金融VPP和物理VPP两种模式。为了比较研究两种虚拟拆分模式对发电商市场力的影响,分别建立了考虑金融VPP和物理VPP的电力市场古诺竞争均衡模型,并采用非线性互补方法来求解。从理论上证明了在相同拆分数量的情况下,采用物理VPP模式的虚拟拆分比金融VPP模式更能降低市场价格。算例仿真进一步表明,当需求弹性越小时,物理VPP模式的虚拟拆分在降低市场价格方面优于金融VPP模式的效果更明显。这意味着对于需求弹性相对较低的电力市场,采用物理VPP模式的虚拟拆分更有利于缓解发电商市场力和提高社会福利。

关键词：电力市场市场力发电资产虚拟拆分物理VPP 金融VPP 均衡分析

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局部阴影下光伏组件建模及输出特性研究

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太阳能学报 2014年第11期35卷 2098-2105页

作者：周笛青吴春华李智华付立王元章上海大学自动化系上海市电站自动化技术重点实验室上海200072

分析光伏组件的数学模型,针对遮挡情况的复杂性,提出一种可模拟大部分遮挡情况下光伏组件输出特性的方法,与传统建模方法相比,该模型可对光照强度、温度、遮挡面积等参数进行调节,能较为准确地反映不同光照、温度以及阴影条件下的光伏... 详细信息

分析光伏组件的数学模型,针对遮挡情况的复杂性,提出一种可模拟大部分遮挡情况下光伏组件输出特性的方法,与传统建模方法相比,该模型可对光照强度、温度、遮挡面积等参数进行调节,能较为准确地反映不同光照、温度以及阴影条件下的光伏组件的输出特性,并分析不同旁路二极管结构的组件在遮挡情况下的功率损失问题。仿真和实验结果表明:在局部阴影条件下,非交错组件中6个旁路二极管的组件可最有效地输出功率,其研究结果可为光伏系统设计提供一定的参考。

关键词：光伏组件仿真建模局部阴影旁路二极管输出特性功率损失

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计及输电约束的电力远期与现货市场联合均衡分析

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中国电机工程学报 2006年第22期26卷 54-59页

作者：王晛张少华李渝曾上海大学自动化系电站自动化技术重点实验室上海市闸北区200072

针对当前国内、外电力市场的实际运营要求,研究发电商在远期合同市场和现货市场中的博弈问题,建立了一个考虑输电约束的两市场联合均衡模型。该模型所描述的均衡问题是一个具有均衡约束的均衡问题(EPEC),可用非线性互补方法求解。算例... 详细信息

针对当前国内、外电力市场的实际运营要求,研究发电商在远期合同市场和现货市场中的博弈问题,建立了一个考虑输电约束的两市场联合均衡模型。该模型所描述的均衡问题是一个具有均衡约束的均衡问题(EPEC),可用非线性互补方法求解。算例证明了模型和方法的合理性和有效性。结论显示在现货市场中以线性供应函数投标的发电商能自愿参与策略性远期合同交易,从而有效缓解其市场力,而且输电网络约束、发电成本及需求弹性等因素都会影响发电商的远期合同交易策略。

关键词：电力市场策略性远期合同交易输电约束市场力非线性互补方法

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