检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2011年第5期26卷 8-14页

作者：王奎郑泽东李永东清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

模块化多电平变换器以其结构模块化、不需要变压器以及易于扩展到高电平等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型的模块化多电平变换器拓扑研究了其悬浮电容电压波动规律。首先从半桥臂的输出功率入手,分析了其功率脉动和一个周... 详细信息

模块化多电平变换器以其结构模块化、不需要变压器以及易于扩展到高电平等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型的模块化多电平变换器拓扑研究了其悬浮电容电压波动规律。首先从半桥臂的输出功率入手,分析了其功率脉动和一个周期内的能量变化,给出了电容电压波动幅值表达式。针对电容电压在低频下波动较大的问题,提出了一种电容电压波动抑制方法。采用叠加高频零序电压和相间环流的方式重构桥臂电压和电流,通过提高半桥臂输出功率的波动频率来减小悬浮电容的能量波动幅值,进而减小电容电压波动幅值。设计了一台三相五电平的实验样机并对上述控制方法进行了实验验证。

关键词：模块化多电平变换器悬浮电容电压波动零序电压

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基于离散状态事件驱动的电励磁同步电机系统建模解算方法

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电工技术学报 2023年第10期38卷 2602-2612页

作者：许涵赵争鸣施博辰鞠佳禾虞竹珺电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

微电网系统可以实现分布式电源、储能和负载的灵活接入,目前受到了广泛关注。建模仿真方法是微电网系统分析和设计的基础工具。但是,由于微电网系统往往含有多种直流、交流电源以及大量的电力电子装置,对系统进行准确解算耗时很长,仿真... 详细信息

微电网系统可以实现分布式电源、储能和负载的灵活接入,目前受到了广泛关注。建模仿真方法是微电网系统分析和设计的基础工具。但是,由于微电网系统往往含有多种直流、交流电源以及大量的电力电子装置,对系统进行准确解算耗时很长,仿真速度慢已成为系统分析设计的瓶颈问题之一。离散状态事件驱动(DSED)方法能够针对大规模电力电子变换器进行高效的解算,具备在微电网系统仿真中应用的潜力,但是由于建模解算均基于线性状态方程,该方法目前无法求解电励磁同步电机这一微电网系统中的非线性基本元件。该文提出了基于DSED方法的电励磁同步电机建模解算方法——状态变量接口解耦解算方法,使得DSED方法能够对包含电励磁同步电机的非线性微电网系统进行高效解算,从而提高仿真效率。在微电网系统算例研究中,与商业仿真软件相比,基于该文所提方法可以在相同精度下提高解算速度40余倍,从而可以为包含非线性旋转设备的大规模微电网系统准确高效的分析和设计提供仿真工具。

关键词：离散状态事件驱动电励磁同步电机电力电子系统仿真微电网

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磁电层合大电流传感器的改进和性能分析

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电工技术学报 2017年第19期32卷 90-99页

作者：卢诗华于歆杰楼国锋电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

对一种现有的磁电层合大电流传感器做了参数优化和改进。通过优化磁路设计、合理设置直流偏磁和扩大磁环气隙等方式,解决了原有传感器的测量波形失真问题,使其可以输出与待测交流电流具有线性幅值关系、波形形状一致的电压信号。试验测... 详细信息

对一种现有的磁电层合大电流传感器做了参数优化和改进。通过优化磁路设计、合理设置直流偏磁和扩大磁环气隙等方式,解决了原有传感器的测量波形失真问题,使其可以输出与待测交流电流具有线性幅值关系、波形形状一致的电压信号。试验测试表明,在测量700 A以内的待测电流时,改进后的电流传感器具有4.5 m V/A的电流测量灵敏度,在频率40~1 500 Hz范围内有平坦的输出,并具有一定的抗干扰能力。

关键词：磁电效应磁电层合材料大电流传感器

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晶闸管型互联装置多时间尺度转换等效模型

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电工技术学报 2017年第14期32卷 27-33页

作者：张春朋姜齐荣赵争鸣清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正... 详细信息

电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正插值算法,在大步长的仿真计算时可以保证良好的准确性。进一步针对小时间尺度暂态过程,分别建立基于元件的和基于等效模型的仿真模型,证明了柔性互联装置的有效性和等效模型的正确性。对两种模型分别采用50?s和300?s的步长进行仿真,可知等效模型在两种步长下均具有良好的准确性,且其仿真时长分别仅为基于元件模型仿真时长的约14.5%和10.3%,计算开销显著减小。

关键词：柔性互联装置多时间尺度等效模型大步长仿真

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基于反电动势与磁链正交性的异步电机电压模型积分改进算法

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电工技术学报 2014年第3期29卷 41-49页

作者：张杰柴建云孙旭东陆海峰清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

在异步电机高性能控制方案中,电机磁链的准确观测是其核心问题之一。基于电压模型的磁链观测算法因具有中高速区参数鲁棒性高等优点而得到了广泛应用。然而,在实际使用时,电压模型的纯积分运算会因积分初始时刻的问题和积分量中微小的... 详细信息

在异步电机高性能控制方案中,电机磁链的准确观测是其核心问题之一。基于电压模型的磁链观测算法因具有中高速区参数鲁棒性高等优点而得到了广泛应用。然而,在实际使用时,电压模型的纯积分运算会因积分初始时刻的问题和积分量中微小的直流偏置而导致错误结果,进而影响了电机高性能控制的实现。针对该问题,本文在详细分析反电动势与磁链的各组成分量的基础上,提出一种基于反电动势与磁链正交性的积分改进算法。该算法将基于正交性获得的信息通过PI调节器得到反电动势的校正分量,再通过校正分量修正反电动势进而得到正确的积分结果。理论分析表明,在一定条件下,积分结果中的直流偏置可以完全得到消除。本文通过仿真和实验,验证了该改进积分方法良好的性能,也验证了关于完全消除积分结果中的直流偏置的理论分析的正确性。

关键词：磁链观测电压模型正交性积分算法异步电机

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永磁同步电机改进电流预测控制

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电工技术学报 2013年第3期28卷 50-55页

作者：王伟华肖曦丁有爽清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统PI调节器容易出现超调及振荡调整过程,应用场合受到限制。传统的预测控制策略可实现快速的动态响应同时避免超调,但依赖被控对象的精确数学模型。本文... 详细信息

高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统PI调节器容易出现超调及振荡调整过程,应用场合受到限制。传统的预测控制策略可实现快速的动态响应同时避免超调,但依赖被控对象的精确数学模型。本文提出了一种改进的永磁同步电机电流环预测控制方法,利用相邻周期的两个预测模型相减来消除恒定项,实现对电流的闭环控制。相对于传统预测控制,改进方法仅使用一个电机参数,有效降低了对模型参数准确性的依赖,同时闭环结构可避免出现稳态误差。相对于PI调节器,改进方法在实现对电流指令快速跟踪的同时可避免超调和振荡调整过程,动态控制性能更优。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词：永磁同步电机伺服系统预测控制 PI调节器

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计及工频电压的特高压变电站雷电侵入波过电压分析

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高电压技术 2010年第8期36卷 1852-1857页

作者：陈水明王威于化鹏杨鹏程清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

线路的工频电压越高对雷电侵入波过电压的影响就越大,我国现行的计算雷电侵入波过电压的规程都没有考虑线路的工频电压。为了研究计及工频电压的特高压变电站侵入波过电压,基于淮南1000kV特高压GIS变电站,采用电磁暂态计算程序PSCAD/EM... 详细信息

线路的工频电压越高对雷电侵入波过电压的影响就越大,我国现行的计算雷电侵入波过电压的规程都没有考虑线路的工频电压。为了研究计及工频电压的特高压变电站侵入波过电压,基于淮南1000kV特高压GIS变电站,采用电磁暂态计算程序PSCAD/EMTDC建模并研究了不同的工频电压对变电站雷电侵入波过电压的影响。结果显示,工频电压对雷电侵入波过电压的影响显著。因此,提出了3种考虑工频电压的计算方法:均匀分布法、正态分布法和比例法,由3种计算方法得到的统计过电压的值分别为2364、2459、2271kV。通过比较可知,比例法是一种较为合理的方法,推荐电力系统采用比例法设计特高压变电站的绝缘水平。

关键词：工频电压雷电侵入波过电压特高压变电站绝缘水平计算方法比例法

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一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑

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电工技术学报 2011年第8期26卷 1-6页

作者：王奎郑泽东李永东清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

H桥级联多电平逆变器在高压大容量变频调速领域得到了广泛的应用,其最大的不足之处是必须使用庞大、复杂而昂贵的多绕组移相隔离变压器。为了省去传统H桥级联多电平变换器中的多绕组移相变压器,提出了一种新型的无变压器级联型多电平变... 详细信息

H桥级联多电平逆变器在高压大容量变频调速领域得到了广泛的应用,其最大的不足之处是必须使用庞大、复杂而昂贵的多绕组移相隔离变压器。为了省去传统H桥级联多电平变换器中的多绕组移相变压器,提出了一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑结构。该拓扑由通用拓扑结构派生而来,全部由基本单元级联而成,不需要大量独立直流电源,省去了多绕组移相隔离变压器,具有模块性强、结构简单、易于扩展等优点。和现有的主要多电平拓扑结构相比,随着电平数的增多,使用元件较少,更适合于五电平及以上多电平使用。以五电平拓扑为例进行了研究,分析了其工作原理和悬浮电容电压平衡控制方法,仿真和实验结果验证了其可行性。

关键词：多电平变换器无变压器拓扑基本单元级联悬浮电容

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一种改进的内埋式永磁同步电机-脉动负载调速系统转子转速估算方法

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电工技术学报 2013年第7期28卷 96-102页

作者：史宇超孙凯郭彦蒋晓华黄立培李永东清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

在采用无速度传感器控制的内埋式永磁同步电机(IPMSM)驱动周期性脉动负载调速系统中,为了精确地估算转子转速的脉动,提出了一种改进的转子转速估算方法。驱动系统采用转子磁场定向矢量控制和基于模型参考自适应系统(MRAS)的转子位置估... 详细信息

在采用无速度传感器控制的内埋式永磁同步电机(IPMSM)驱动周期性脉动负载调速系统中,为了精确地估算转子转速的脉动,提出了一种改进的转子转速估算方法。驱动系统采用转子磁场定向矢量控制和基于模型参考自适应系统(MRAS)的转子位置估算作为其基本的控制策略。通过JMAG软件对电机进行电磁场分析,得到了基于有限元方法的变参数电机模型,进而确定了随电机相电流和转子位置变化的电机参数值,将这些变化的参数嵌入到模型参考自适应系统(MRAS)中以提高转速估算的精度。同时,本文对电机输出转矩还采用了前馈补偿策略以匹配周期性脉动负载来减小转速脉动。通过实验验证了所提出方法的可行性与有效性,实验结果表明,在脉动负载条件下该改进方法能够大幅降低转子实际转速与估算转速之间的误差。

关键词：内埋式永磁同步电机周期性脉动负载模型参考自适应系统有限元方法变参数电机模型

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电力系统振荡研究进展

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科学通报 2020年第12期65卷 1119-1129页

作者：谢小荣李浩志清华大学电机系电力系统及大型发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

电力系统是现代社会的重要基础设施,也是迄今世界上最大最复杂的人造系统之一,其主体是建立在50/60 Hz工频上的自持振荡系统;但电力系统内部机械、电磁或其耦合的多时间尺度动态在特定条件下可能引发工频之外的往复能量交换,即所谓"... 详细信息

电力系统是现代社会的重要基础设施,也是迄今世界上最大最复杂的人造系统之一,其主体是建立在50/60 Hz工频上的自持振荡系统;但电力系统内部机械、电磁或其耦合的多时间尺度动态在特定条件下可能引发工频之外的往复能量交换,即所谓"电力系统振荡",会影响电网正常运行,造成稳定性或电能质量问题,危及设备个体和系统整体的安全性.本文探讨了电力系统振荡的概念和分类,回顾了电力系统振荡(包括低频振荡、汽轮机组次同步谐振和风电次/超同步振荡)的研究历史,并对新一代电力系统在高比例可再生能源和电力电子设备接入背景下面临的宽频带振荡问题进行了评述,展望了其建模、分析与控制研究的新挑战.

关键词：电力系统低频振荡次同步谐振/振荡宽频带振荡阻尼控制

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