检索结果-内蒙古大学图书馆

电力自动化设备 2025年第4期45卷 153-159页

作者：韩蓉蓉谭益曹一家李勇湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

大规模新能源发电通过电压源型高压直流输电接入交流电网,不仅导致交流系统强度下降,还使得交流系统运行的不确定性显著增强。建立线性形式的多馈入短路比约束,采用信息间隙决策理论框架,提出多馈入短路比约束的交直流电力系统不确定性... 详细信息

大规模新能源发电通过电压源型高压直流输电接入交流电网,不仅导致交流系统强度下降,还使得交流系统运行的不确定性显著增强。建立线性形式的多馈入短路比约束,采用信息间隙决策理论框架,提出多馈入短路比约束的交直流电力系统不确定性机组组合模型。该模型通过风电出力允许范围的下界和上界构建机组组合目标函数,因而可以区分对待实际风电出力低于预测值和高于预测值这2种不同情况。通过修改的IEEE 30节点系统和修改的PEGASE 89节点系统验证了所提方法的有效性。

关键词：多馈入短路比机组组合交直流电力系统电压源型高压直流输电信息间隙决策理论

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弱电网下电网阻抗与PLL耦合效应对并网MMC系统稳定性的影响分析

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电工技术学报 2025年第4期40卷 1236-1253页

作者：吴向阳何梨梨李杨帅智康湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

在弱电网条件下,电网阻抗与锁相环(PLL)耦合效应会引起并网模块化多电平换流器(MMC)系统失稳,对电力系统的安全运行产生威胁。该文提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,揭示弱电网下并网MMC系统失稳的根本原因。... 详细信息

在弱电网条件下,电网阻抗与锁相环(PLL)耦合效应会引起并网模块化多电平换流器(MMC)系统失稳,对电力系统的安全运行产生威胁。该文提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,揭示弱电网下并网MMC系统失稳的根本原因。首先,构建包含MMC内部动态特性的等效环路增益模型,该模型刻画了电网阻抗与PLL耦合效应和复杂控制系统之间的交互作用。其次,提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,分析结果表明,电网阻抗与PLL耦合效应在系统等效环路增益中引入右半平面极点,这将破坏系统的稳定性;通过增加基频电流控制的增益可以缓解这种潜在的失稳问题,但要彻底消除电网阻抗与PLL耦合效应引起的失稳问题,需要设计相应的环路补偿方案。最后,实验结果验证了理论分析的正确性以及消除电网阻抗与PLL耦合效应从而改善并网MMC系统稳定性方法的有效性。

关键词：弱电网模块化多电平换流器(MMC) 电网阻抗锁相环(PLL) 耦合效应稳定性

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基于TV-KF的矿浆液位电阻抗成像方法研究

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仪器仪表学报 2025年第2期46卷 141-151页

作者：李曦婷高云鹏谢琴杨唐胜王俊霖湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

针对浮选过程矿浆液位难以准确检测、可视化程度低、现有电阻抗成像算法过于平滑的问题,提出了全变差正则化与卡尔曼滤波相结合的混合TV-KF矿浆液位电阻抗成像方法。首先,构建浮选矿浆液位测量场域模型获取场域边界电压,建立基于全变差... 详细信息

针对浮选过程矿浆液位难以准确检测、可视化程度低、现有电阻抗成像算法过于平滑的问题,提出了全变差正则化与卡尔曼滤波相结合的混合TV-KF矿浆液位电阻抗成像方法。首先,构建浮选矿浆液位测量场域模型获取场域边界电压,建立基于全变差正则化的浮选过程误差函数计算矿浆液位初始电导率值;其次,基于全变差正则化算法计算电导率值作为卡尔曼滤波算法预测方程的先验信息,利用不同时刻的测量电压值对卡尔曼滤波算法的更新方程和预测方程进行迭代;最后,基于提出的TV-KF电阻抗成像算法求解矿浆液位电导率分布,获得准确的矿浆液位检测结果。仿真和实测结果表明:所提算法重建的矿浆与泡沫分界面清晰度更高、边缘特性更好,获取的矿浆液位信息全面准确,在不同矿浆液位仿真模型中PCC均达到85%以上,相比其他重建算法IRE值更低、重建效果更优;现场实验平台矿浆液位实测最大误差<2.4 cm,满足浮选工业现场液位准确检测需求;相较已有方法具有更强的泡沫层信息可视化能力及浆料适用性、对泡沫波动变化有更高的灵敏度,可持续稳定测量矿浆液位,对当前浮选现场有良好应用价值。

关键词：浮选过程电阻抗成像全变差正则化卡尔曼滤波液位检测

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LCL并网逆变器有源阻尼预测无差拍平均模型控制

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湖南大学学报(自然科学版) 2025年第2期52卷 151-163页

作者：朱颖达陈常曦欧阳红林肖牧轩湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

为解决LCL并网逆变器固有的谐振问题,提出优化的电流控制方法和有源阻尼方法;为减小数字控制系统延时对电流控制和有源阻尼的影响,提出无差拍平均模型和复合型延时消除方法.由于控制模型是电流控制和延时补偿的基础,通过引入过采样方法... 详细信息

为解决LCL并网逆变器固有的谐振问题,提出优化的电流控制方法和有源阻尼方法;为减小数字控制系统延时对电流控制和有源阻尼的影响,提出无差拍平均模型和复合型延时消除方法.由于控制模型是电流控制和延时补偿的基础,通过引入过采样方法并融合信号处理技术,建立逆变器侧电流反馈控制的无差拍平均模型,将传统单样本瞬时控制转化为多样本平均控制,改善控制模型的准确性.基于所建模型,通过引入结合双重脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)更新的预测控制,提出预测无差拍平均模型控制方法,提供精确的延时补偿,提高系统的稳定性和鲁棒性.在预测无差拍平均模型控制的基础上,提出平均电容电压前馈法,消除数字延时对有源阻尼的影响,进一步加强弱电网条件下系统的鲁棒性,通过实验验证了本文方法的有效性.

关键词：数字控制系统功率变换器控制系统分析有源阻尼

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基于AFSA-eCS混合算法的超磁致伸缩换能器输出特性分析

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电工技术学报 2025年第2期40卷 346-357页

作者：高兵吴泽伟赵能桐宁倩杨文虎湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

超磁致伸缩换能器工作性能受到电-磁-机多场耦合的影响,常利用多场模型分析其非线性输出特性,而能否准确获取其多场耦合参数决定了模型的准确性,是换能器设计和优化的关键。鉴于换能器多场模型具有参数多、耦合强、参数辨识难等特点。... 详细信息

超磁致伸缩换能器工作性能受到电-磁-机多场耦合的影响,常利用多场模型分析其非线性输出特性,而能否准确获取其多场耦合参数决定了模型的准确性,是换能器设计和优化的关键。鉴于换能器多场模型具有参数多、耦合强、参数辨识难等特点。该文提出基于改进人工鱼群和布谷鸟混合的超磁致伸缩换能器多场模型参数辨识方法。首先,考虑切割棒材涡流效应的影响,建立超磁致伸缩换能器电-磁-机多场耦合的综合电路模型,来实现超磁致伸缩换能器输出行为的模拟;其次,针对模型参数维度多、耦合强的问题,提出了改进的人工鱼群和布谷鸟混合算法(AFSA-eCS),该方法引入精英个体反向学习策略、动态步长和动态发现概率以强化局部精细化搜索能力;最后,基于实验平台验证了综合电路模型和AFSA-eCS的有效性。结果表明:AFSA-eCS相较于单一算法与遗传退火混合算法(GA-SA)收敛快、参数辨识精度高,基于所提算法和模型能够快速有效分析换能器不同工况下的输出特性。

关键词：超磁致伸缩换能器参数辨识综合电路模型混合算法

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桥臂电感失配下MMC少电容电压传感器无差拍控制

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电机与控制学报 2025年第1期29卷 37-48页

作者：候维杨贺锐智黄守道湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410000

模块化多电平变流器(MMC)每个子模块接一个电容电压传感器使得输电系统成本大且通讯系统复杂。现存基于最近电平逼近调制(NLM)和电压观测器少电容电压传感技术虽然能够减少MMC子模块电容电压传感器的使用数量,但是由于电容电压观测器容... 详细信息

模块化多电平变流器(MMC)每个子模块接一个电容电压传感器使得输电系统成本大且通讯系统复杂。现存基于最近电平逼近调制(NLM)和电压观测器少电容电压传感技术虽然能够减少MMC子模块电容电压传感器的使用数量,但是由于电容电压观测器容易受参数影响,从而影响系统的稳定性。为了解决桥臂电感参数失配下MMC少电容电压传感器系统采用传统控制方法时系统存在的稳定性差的问题,提出以桥臂环流和输出电流为控制对象的MMC少电容电压传感器系统无差拍控制策略,并且在单相9电平MMC少传感器实验平台对所提出的控制策略进行验证。实验结果表明,在桥臂电感参数失配情况下,所提出的控制方法能够使子模块电容电压和输出电流在动态和稳态情况下都能够稳定,从而提高MMC少电容电压传感器系统运行的鲁棒性。

关键词：模块化多电平变流器少电容电压传感器桥臂电感参数失配稳定性无差拍控制鲁棒性

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考虑偏远地区水光储阶段式双层优化短期调度策略

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高电压技术 2025年第1期51卷 356-367页

作者：潘长宁曾千城肖锋曾进辉李子龙刘颉湖南工业大学电气与信息工程学院株洲412007

随着大规模光伏接入电网比例增加以及储能技术的进步,在偏远地区已有梯级小水电基础上,形成水光储互补调度是新型电力系统多样化的一种新发展趋势。为此,提出一种考虑偏远地区水光储阶段式双层优化短期调度策略。首先对水光储体系进行建... 详细信息

随着大规模光伏接入电网比例增加以及储能技术的进步,在偏远地区已有梯级小水电基础上,形成水光储互补调度是新型电力系统多样化的一种新发展趋势。为此,提出一种考虑偏远地区水光储阶段式双层优化短期调度策略。首先对水光储体系进行建模,以兼顾互补发电量和互补出力波动最优为上层目标,向上优化以提高光伏并网消纳、降低水光储互补波动,然后在混合储能充放电策略的基础上建立含储能日投资成本和运行成本的下层目标,向下优化以降低储能经济成本和保证安稳运行,上下层通过NSGA-Ⅱ算法、理想点法以及线性加权聚合法优化互补模型经济性、波动性和储能配置容量。最后以湖南省偏远地区某流域梯级小水电及其周边光伏电站为研究对象,进行K-means聚类多场景下的仿真计算。结果表明,在保证发电量的前提下能较好地调节水储协同互补出力波动,且得到各个典型日混合储能最优容量配置,验证了该策略的合理性。

关键词：水光储互补阶段式双层优化混合储能充放电策略短期调度多目标求解

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融合深度神经网络的电力系统经济-环保随机调度方法

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电网技术 2025年第5期49卷 1993-2003页

作者：陈远扬谭益李勇湖南大学电气与信息工程学院

通过优化调度改善电网有功潮流分布、减小火电大气污染物与二氧化碳排放，是实现电力系统环保、经济、安全运行的重要途径。针对含碳捕集电厂、风力发电、常规火电等多种电源的电力系统，该文综合考虑二氧化碳与大气污染物排放、风电出... 详细信息

通过优化调度改善电网有功潮流分布、减小火电大气污染物与二氧化碳排放，是实现电力系统环保、经济、安全运行的重要途径。针对含碳捕集电厂、风力发电、常规火电等多种电源的电力系统，该文综合考虑二氧化碳与大气污染物排放、风电出力随机性、N-1故障等多类型因素，建立了面向环保、安全、经济运行的电力系统有功随机调度模型。在该模型中，目标函数考虑了火电的环保与燃料成本、风电成本、N-1故障后校正控制成本等因素，约束条件包括正常运行约束、N-1故障后计及校正控制的电网安全约束等。针对所提有功随机调度模型的特点，该文提出了融合全连接型深度神经网络的快速高效求解方法。该方法通过全连接型深度神经网络构建用于优化软件寻优搜索的初始点，进而加速所提模型的求解过程。最后，该文通过3个修改后的IEEE测试系统验证了所提模型与方法的有效性。

关键词：环保-经济调度碳捕集电厂风电随机优化深度神经网络

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具有传输时滞的采样LFC系统稳定性新判据

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中南大学学报(自然科学版) 2025年第3期56卷 955-965页

作者：练红海陈刚邓鹏覃事刚范春玲湖南科技大学计算机科学与工程学院湖南湘潭411201 湖南电气职业技术学院风能工程学院湖南湘潭411201 湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007

利用Lyapunov稳定性分析方法研究一类具有传输时滞的采样负荷频率控制(load frequency control,LFC)系统的稳定性问题。首先,使用PI控制策略,建立时滞相关变量和时滞无关变量分离的采样LFC系统闭环模型。其次,基于闭环函数方法,构造一... 详细信息

利用Lyapunov稳定性分析方法研究一类具有传输时滞的采样负荷频率控制(load frequency control,LFC)系统的稳定性问题。首先,使用PI控制策略,建立时滞相关变量和时滞无关变量分离的采样LFC系统闭环模型。其次,基于闭环函数方法,构造一个新的包含更多系统时滞和采样信息的增广闭环型Lyapunov泛函。再次,使用积分不等式估计Lyapunov泛函导数中的二次型积分项,获得一个低保性的时滞和采样周期相关稳定性新判据。最后,基于稳定判据讨论PI控制器参数与传输时滞或采样周期最大允许上界的关系,揭示传输时滞对采样周期最大允许上界以及对系统性能的影响,计算与仿真结果验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：负荷频率控制系统稳定性 Lyapunov泛函采样周期传输时滞

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自激式电感耦合等离子体光源设计及光谱分析

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 66-71页

作者：卢思贤龙开红詹陈锐李明北方工业大学电气与控制工程学院北京100144 益阳职业技术学院电子与信息工程学院湖南益阳413055

电感耦合等离子体(ICP)光谱仪是一种应用范围很广的元素分析仪,主要用于元素定性与定量的分析。ICP光源是光谱仪的核心部件,它在光谱仪中扮演着至关重要的角色。目前主流的ICP光源有两种:自激式和他激式,各自具有优缺点。他激式光源电... 详细信息

电感耦合等离子体(ICP)光谱仪是一种应用范围很广的元素分析仪,主要用于元素定性与定量的分析。ICP光源是光谱仪的核心部件,它在光谱仪中扮演着至关重要的角色。目前主流的ICP光源有两种:自激式和他激式,各自具有优缺点。他激式光源电路复杂、体积庞大、阻抗匹配速度较慢、最大输出功率有限。设计了一种基于镀金工艺的高功率MOSFET和变频实现阻抗匹配的自激式ICP光源,该光源采用射频放大和阻抗匹配一体化的设计,把从负载线圈采样的频率信号f_(1)以及功率放大电路放大后的频率相位f_(0)进行相位比较,再根据两者相位差的变化,进而控制频率的变化,实现阻抗匹配;设计上采用了镀金工艺的金属化硅N通道型高功率的MOSFET实现功率放大,具有更大的功率密度、更小的体积,最大输出功率超过2400 W。对研制的ICP光源进行了电学静态测试,给出了鉴相器、压控振荡器以及功率的输出特性,验证了各电路在相应工作状态下的性能表现;同时结合光谱仪进行了包含Ba、Na和Li元素标准溶液的测试,获得了目标元素的光谱信号;另外,对获得的光谱信号进行了处理,使用了基于EEMD特征增强的方法对目标元素光谱信号进行有效增强,信号的线性决定系数(R^(2))从0.97降至0.99,相对标准偏差(RSD)从6.47%降至1.07%,增强了信号的准确性和可用性。本文所研制的自激式ICP光源,通过射频放大和阻抗匹配一体化设计缩小了体积,变频技术使阻抗匹配速度从毫秒级提升到纳秒级,镀金工艺的MOSFET技术使最大输出功率从原来的1800 W增加到2400 W,为ICP光源的进一步优化和应用奠定了基础,具有重要的科学研究和工程实践意义。

关键词：自激式ICP光源阻抗匹配光谱信号 EEMD算法

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