基于改进子模块的MMC-HVDC直流侧故障隔离研究

架空线路场合下的高压直流输电系统(HVDC)故障率较高。当前,混合式直流断路器存在容量小、成本高等问题,使得具备故障自清除能力的子模块成为解决系统直流侧故障的最佳解决方案,但上述方案使用了更多电力电子器件,带来了损耗增大,投资成本增加等问题。为此提出一种新型混合方式的模块化多电平换流器(MMC)子模块拓扑结构,在不影响自清除故障能力的前提下减少了所需电力电子器件,提高其经济性和直流侧故障隔离性能。首先给出了将新型子模块与传统半桥子模块在桥臂中合理搭配的设计方案;其次,探究了改进型拓扑结构极对极短路故障穿越机理及子模块构建的经济性性优化方法。最后,基于PSCAD/EMTDC平台搭建了双端MMC-HVDC模型,对提出的子模块性能及其混合型MMC性能进行仿真验证。结果表明,提出的改进子模块及相应的混合型MMC可快速阻断故障电流,具备良好直流故障隔离能力,且具有更好的经济性,在实际工程中上具有良好的应用前景。     

混合式MMC直流故障穿越特性影响因素研究

混合式MMC利用全桥子模块的负压特性实现直流故障不闭锁穿越，由于直流故障穿越特性是考核换流阀设备与控制保护系统性能的重要指标，因此首先对混合式MMC直流故障穿越特性影响因素及其影响机理进行理论分析，主要包含控制器参数以及子模块配比两方面因素，然后搭建PSCAD系统仿真模型对其影响结果进行仿真验证并给出故障特性优化方法。结果表明，通过优化控制器参数可有效降低换流阀电气应力并缩短故障电流清除时间；故障期间在负投入子模块个数饱和的情况下，通过提升全桥子模块配比可缩短故障电流清除时间。     

逐级独立优化的MMC模型预测控制

模型预测控制(MPC)方法应用于模块化多电平换流器(MMC)系统时存在计算负担大、配置加权因子困难等难题。在分析MMC离散数学模型的基础上,利用系统输出电平作为控制项,提出了简化有限控制集的无加权因子的逐级独立优化模型预测控制策略。通过设计独立目标函数来逐级实现交流输出跟踪以及环流抑制的控制目标,并在环流抑制环节中引入误差补偿模块以抵偿桥臂误差电压。此外,提出的基于BFPRT算法的子模块电容电压均衡策略能够在保证电容电压控制精度的同时,避免在每个控制周期对桥臂子模块电压进行完全排序,从而提高了系统运行速度。最后MATLAB/Simulink仿真结果和MMC样机实验结果均验证了所提方法的可行性、有效性以及出色的计算效率。     

开关磁阻电机功率变换器设计

开关磁阻电机驱动系统（SRD）是一种新型无级调速系统。文章以开关磁阻电机的功率变换器为主要研究对象,重点分析了经典的半桥型功率变换电路及一种新型的软开关功率变换电路,并对其进行了Matlab／simulink仿真研究,比较了基于这两种功率变换电路的SRD在相同工作条件下所表现出的不同特性。     

基于Saber仿真的改进型半桥LLC变换器闭环电路设计

LLC变换器是一种非常有前景的拓扑电路,然而其工作过程较为复杂,很难建立准确的小信号模型,因此闭环控制电路设计困难。同时,随着LLC变换器的广泛使用,其过流保护问题也日益受到关注。针对一种具有过流保护功能的改进型半桥LLC变换器,提出了基于Saber软件时域仿真进行补偿电路设计的方法,并设计了一款1 200 W的半桥型LLC变换器。仿真实验验证了该方法的正确性及可行性,对实际工程应用有一定的指导意义。     

并联全桥子模块MMC直流故障抑制性能仿真分析

基于并联全桥子模块(Paralleled Full-bridge Sub-modules,P-FBSM)的模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)因具备良好的自均压能力和电流通流能力在高电平应用领域得到重视。目前针对P-FBSM-MMC的研究侧重于其自均压特性,而对直流故障阻断机理分析较少。文章为研究P-FBSM-MMC系统在发生直流侧双极短路情况下的故障电流抑制能力和恢复能力,首先分析P-FBSM-MMC在发生直流侧双极短路故障时的故障电流通路,然后利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建21电平P-FBSM-MMC和半桥子模块(Half-bridge Sub-modules,HBSM)MMC仿真模型,分析了P-FBSM-MMC在直流侧双极短路故障情况下的故障电流、直流侧电压以及故障恢复能力。通过与HBSM-MMC仿真结果对比验证得出结论：P-FBSM-MMC在发生直流侧双极短路故障情况下通过闭锁所有IGBT能够有效抑制故障电流,且直流电压能在解锁IGBT后的较短时间内恢复到额定值,对未来P-FBSM-MMC的研究有较大参考价值。     

本期摘要

MEMS扭转光开关压模阻尼研究 摘要基于MEMS技术的光开关是光通信领域实现全光交换的核心器件。针对一种常用的静电扭转驱动光开关,基于流体动力学方程．采用格林函数（Green’s function）分析了压膜阻尼系数的解析求解方法．并以流场分析技术进行了气体压强分布仿真．进而求解压膜阻尼．运用解析计算与数值仿真得到的参数进行系统仿真与实验数据比对．证实了建模的准确性。     

MEMS扭转光开关压模阻尼研究

基于MEMS技术的光开关是光通信领域实现全光交换的核心器件。针对一种常用的静电扭转驱动光开关,基于流体动力学方程,采用格林函数（Green。sfunction）分析了压膜阻尼系数的解析求解方法,并以流场分析技术进行了气体压强分布仿真,进而求解压膜阻尼,运用解析计算与数值仿真得到的参数进行系统仿真与实验数据比对,证实了建模的准确性。     

双端有源MMC-HVDC系统的控制策略研究

多端模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)一直是柔性高压直流输电系统(High Voltage Direct Current,HVDC)工程应用的重要部分,因此对其控制策略的研究很有实际意义。本文基于三相静止坐标系下MMC的数学模型,建立了dq旋转坐标系下的数学模型,根据瞬时功率理论设计出外环功率和内环电流的MMC-HVDC系统控制器。针对传统电容电压平衡策略的问题,从减少开关频率的角度提出了改进型的子模块电容均压方式。由于本文中真模型中相单元子模块过多,为使系统更稳定可靠运行采用了最近电平逼近策略(nearest level modulation,NLM)。最后在Matlab/Simulink仿真软件中搭建89电平双端有源MMC-HVDC系统模型,从改变控制器参考值、有功功率反转等角度对控制系统进行仿真分析对比,验证了MMC-HVDC系统控制器的可靠性和稳定性。     

面向板级电路仿真的建模方法研究与应用

在电路板初步设计、计算机辅助教学等应用场合,需要对板级电路进行仿真。虽然在电路仿真领域已有PSpice,Multisim等建模仿真工具,但目前主要研究工作集中在对单个器件的建模与仿真上。针对板级电路仿真,提出了一种基于宏模型的板级电路建模与仿真方法。通过分析电路板的电路逻辑结构,按照功能集中原则将其划分为多个相对独立的子电路模块;再根据每个子电路模块的功能建立宏模型,进而通过电路逻辑关系连接子电路模块得到板级电路的宏模型。以永磁同步电动机控制板为例,采用上述方法建立了板级电路仿真宏模型,仿真结果表明,上述建模方法正确、有效。     

机车空调逆变电源设计

本文讨论的是机车空调逆变电源系统的设计与研究。该电源系统主要是由DC/DC的BOOST升压部分和DC/AC三相逆变部分两部分组成。DC/DC部分所得直流电压通过DC/AC部分逆变成三相交流电,供给空调机组工作。同时,为使电源系统能更可靠的运行,也设计了相应的故障检测、保护等辅助电路。     

桥面损坏状态评估专家系统探讨

介绍关于桥梁结构损坏状态评估专家系统，在讨论状态评估方法的基础上，重点介绍损坏状态评估因素关系树的建立及各因素状态的模糊表达式等，最后以桥面诊断过程为例介绍系统的构成及诊断流程图，知识表达方式，系统推理过程及工作流程。     

联合收割机脱粒滚筒恒速智能控制器设计

研究了轴流式联合收割机的控制问题,给出了联合收割机脱粒滚筒的数学模型,介绍了基于模式识别的智能控制原理,建立了联合收割机脱粒滚筒恒速控制模型,设计了基于模式识别的智能恒速控制器.应用Matlab/Simulink进行了控制器仿真,其结果表明,将基于模式识别的智能控制应用于联合收割机脱粒滚筒的恒速控制,其过渡过程平稳、响应速度快、无超调、无振荡并且无稳态误差.     

计算机辅助课表编排技术的研究

讨论了几种实用的计算机辅助课表编排技术及在实际编排中的应用。应用分析表明，采用分批与或图搜索和分批优化的匈牙利算法相结合的方法，在计算机辅助课表编排中是行之有效的。     

课程表自动编排系统的再开发

根据课程表自动编排系统运行过程中的需求变化，应用敏捷软件开发思想重构系统，对系统再分析。     

汇集点的计算方法研究

利用图像坐标计算交比,就可能出现计算故障或者引起计算精度的下降,采用N矢量表示视平面上的点和直线,建立交比的N矢量计算公式;在此基础上,研究了纯平移运动汇集点的N矢量计算方法,该公式只需要知道纯平移运动一个空间点在3个时刻t1、t2、t3的投影点或者该点的N矢量m、N速度 ()tm 以及加速度 ()tm ,都可求出动点的汇集点。最后,通过举例分析和实验验证,证明该算法实用、可靠。     

Complexity of approximation of 3-edge-coloring of graphs

The problem to find a 4-edge-coloring of a 3-regular graph is solvable in polynomial time but an analogous problem for 3-edge-coloring is NP-hard. To make the gap more precise, we study complexity of approximation algorithms for invariants measuring how far is a 3-regular graph from having a 3-edge-coloring. We show that it is an NP-hard problem to approximate such invariants with an error O(n1−ε), where n denotes the order of the graph and 0<ε<1 is a constant.     

基于离散度函数的DNA序列的相似性分析

用一种新的信息离散性量度法分析DNA序列的相似性。该法用DNA序列的子序列分布来描述DNA序列,从而充分考虑了DNA序列的信息。对不同的子序列长度,分析了11类不同生物的β-globin基因的第一个外显子的编码序列的相似性,结果表明,该法是分析DNA序列相似性的简单而有效的工具。     

发热量测定仪系统设计

本文介绍了发热量测定仪的结构、工作原理、硬件系统功能,阐述了应用铂电阻进行高精度温度测量的方法,系统用AT89C52单片机作为处理和控制芯片,该发热量测定仪性能符合水泥企业应用要求。     

变电站一次设备喷涂PRTV用量的分析

对国网宁夏电力检修公司宁安运维站近2年来一次设备喷涂PRTV用量的统计数据进行分析整理,得出各类一次设备按照标准要求喷涂PRTV时的用量估算值,并针对现存作业中存在的问题,提出相应解决方案。