基于自互感调节的无线电能传输用E类逆变器软开关技术研究

针对基于E类逆变器的无线电能传输(WPT)系统中等效负载变化导致的硬开关问题,通过考虑源荷线圈耦合关系,分析多发射线圈等效耦合系数变化特征,得到发射端多线圈串联的线圈结构,实现了耦合系数及负载网络参数的动态调整,使等效负载在0～2Ropt(2倍理想负载)范围内均可实现软开关效果.最后通过仿真和实验验证该方法的可行性和有效性.     

基于NBA-SVR的日最大负荷预测

为进一步提高日最大负荷预测精度,提出一种基于新型蝙蝠算法和支持向量回归的日最大负荷预测方法,引入对回波中多普勒效应进行自适应补偿和栖息地选择的新型蝙蝠算法优化选取支持向量回归参数,采用电工杯数学建模竞赛提供的数据训练并建立NBA-SVR模型进行日最大负荷预测,结果表明NBA-SVR模型在预测精度上比BPNN、PSO-SVR、WOA-SVR模型有显著的提升.     

导入静态转子和虚拟调节阀的虚拟同步电机控制策略

虚拟同步电机(virtual synchronous generator,VSG)通过配置储能单元提供功率补偿稳定系统频率和一次调频,但单一形式的储能无法解决功率密度和能量密度的矛盾。分析了同步电机暂态响应过程,分解出不同动态响应特性的转子惯性功率和调节阀功率。通过对比不同储能类型的运行特性,理论分析了引入混合形式储能的可行性。提出在虚拟同步电机结构中引入铅酸蓄电池和超级电容,通过反馈不同的参考量使得不同特性的静态储能模拟旋转转子和机械调节阀,从而分别实现了不同的功率配置。最后,在Matlab/Simulink中搭建相关仿真模型,验证所提想法的有效性。     

考虑SOC特性的微电网VSG运行参数边界分析

虚拟同步电机(virtual synchronous generator,VSG)在响应电网负荷波动时需要储能单元提供惯性功率。储能单元的荷电状态(state of charge,SOC)能够反映储能单元提供惯性功率的能力从而为VSG相关参数的取值提供参考。此外,为保证系统频率的稳定以及VSG系统的动态响应性能,提出VSG的虚拟转动惯量和阻尼系数的综合取值区域。同时,考虑储能单元荷电状态双向特性,分析综合取值区域的变化情况。在此取值区域内,能够防止储能单元功率超限的同时兼顾系统频率稳定和VSG动态响应性能。最后,使用Matlab/Simulink搭建相关仿真模型,验证所提方案的有效性。     

基于单脉冲注入的直流微电网线路阻抗检测

为解决直流微电网中线路阻抗对传统下垂控制造成的影响,基于直流微电网系统结构特点,提出了一种主动阻抗检测方法,即通过主动注入单脉冲扰动,检测变换器输出电压、电流变化,获得线路阻抗信息,进而对下垂系数进行补偿,最终改善负荷分配精度和母线电压电能质量。由于该方法属于主动测量法,因此对电能质量影响微小并可控。最后通过仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

电压并网逆变器的功率控制与设计

针对电力系统电力电子化的发展趋势,该文基于轴压调节控制型并网逆变器模型,在直流母线电压稳定为前提的条件下,对入网电压控制型逆变器设计实现一种PQ控制策略,并对其进行小信号建模与控制器参数分析。该PQ控制策略结合下垂控制特性,使逆变器基本具备了一次调压调频特性,可以参与到微网电压频率调节,对电网起到一定的支撑作用,实现分布式发电与电力系统之间的优化运行。同时通过合理的参数设计使逆变器的输出阻抗只与控制参数和电网侧滤波电感L2有关,且控制输出电抗X远大于输出电阻R,实现有功与无功功率环的解耦,完成逆变器与电网系统之间的功率交互。最后,通过理论分析、仿真和实验验证所提控制策略的有效性与可行性。     

基于L-C-D结构的高增益低应力直流变换器

在新能源发电系统中,需要通过直流升压变换器来实现光伏板、燃料电池输出电压的抬高。针对传统的高增益升压变换器存在开关电压应力高、结构复杂、电路损耗大等不足,提出了基于L-C-D结构的高增益低应力直流变换器。通过泵升电容和L-C-D结构的组合,有效提高电压增益,同时拥有较低开关应力和电感电流纹波。分析了该变换器的工作原理及稳态特性,给出了不同变换器之间的性能对比,最后通过实验验证了理论分析的正确性及所提变换器的可行性和优越性。     

分布式电源并网惯性功率补偿研究

虚拟同步电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)通过引入转动惯量提高系统频率稳定,但相较于分布式电源(Distributed Generation, DG)传统并网模式,其控制算法复杂,设备成本高,惯量设置分散。针对如何在不改变现有DG传统并网系统的前提下,更简单经济地增加系统的转动惯量展开研究。首先,分析虚拟同步电机暂态响应过程,经过功率解耦分解出转子惯性功率。然后,基于转子惯性功率响应特性和超级电容的运行特性,借鉴静止无功补偿器(Static Var Compensator, SVC),提出静止惯性补偿器(Static Inertia Compensator, SIC)的概念。最后,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,验证所提想法的有效性。结果表明,SIC通过检测频率变化情况向节点提供惯性功率,可以提高系统转动惯量从而增强系统频率稳定,能够达到虚拟同步电机稳定频率的效果。     

基于正弦扰动注入的直流微网线路电感检测

在直流微网中,直流变换器与直流母线之间的线路电感将会引起系统失稳。基于直流微网的结构特性提出一种线路电感的检测方法,通过对系统控制单元注入高频正弦扰动信号,提取直流变换器输出电压和输出电流中的扰动分量信号,可对线路电感进行检测。根据此电感,引入反馈环节,对系统进行补偿,调整直流电源变换器的输出阻抗,提升系统的稳定性。在此分析了线路电感的检测原理和系统补偿原理,并通过实验验证所提方法的正确性。     

一种新型序量分离与谐波检测技术

提出了一种静止坐标下的序量分离与谐波检测方法.通过构建一种具有可选择指定频率与极性功能的一阶带通滤波器,实现了序量分离、同步化和谐波检测.分析了此滤波器的控制原理,并利用伯德图讨论其参数选择的原则,运用数学计算推导出其实现方法.在Matlab仿真软件中对该方法的典型应用进行了仿真,结果表明,该方法具有结构简便和性能良好的优点.