含逆变型分布式电源的不平衡配电网短路电流计算方法研究

逆变型分布式电源（IBDG）的输出由其控制策略决定而具有很强的非线性,使传统配电网的短路电流计算方法不再适用,而配电网的不对称更是进一步增加了其短路计算的难度。根据对称分量法推导出不平衡配电网的故障点各序电流,提出一种基于序网络迭代修正的不平衡配电网短路电流计算方法,在每一次迭代中,根据当前节点各序电压分别修正IBDG的输出电流和各不对称元件补偿电流源的输出电流,利用节点电压方程得到新的节点各序电压和故障点各序电流,直到满足收敛条件。最后,基于PSCAD/EMTDC对含IBDG不平衡配电网的进行了仿真计算,验证了所提方法的准确性和有效性。     

变压器散热器改进喷淋装置降温效应研究

针对变压器内部过热问题,研究片式散热器散热效率的提升措施。为此搭建竖壁降膜模拟实验平台,并进行不同喷淋孔间距和射流入射角的对比实验,得出结果:相比喷淋孔间距为3.4 cm,喷淋孔间距为1 cm所测得的液膜覆盖率提高约50%;相比90°入射角,45°入射角所测得的液膜覆盖率提高约60%。同时,根据模拟实验结果设计了2种在运变压器的喷淋实验,结果表明:相比不淋水实验,普通喷淋和改进喷淋实验测得的散热器出油口降温幅度分别为9.2 K和11.2 K。改进喷淋方案通过提高散热器外壁的液膜覆盖率,增大水膜与外壁的对流换热量,使得降温幅度提高了2 K。     

基于星型零电流开关电容的电压均衡电路

常规基于开关电容的电压均衡电路结构工作在硬开关状态,能量损失大,而且它们的均衡时间随着储能单元数量的增加而增加,为此提出一种基于星型开关电容结构的零电流电压均衡拓扑结构。该拓扑在星型开关电容结构的基础上加入了谐振电感,不仅提供任意单元到任意单元的均衡路径,而且在谐振频率处实现零电流开关;另外,该拓扑还可通过加入1个准谐振槽实现简易的模块化设计;最后,设计了由超级电容组成的样机进行实验验证。由实验结果可知:在开通与关断时流经开关管的电流均为零,电路均衡效率达94%;三单元与四单元电路的均衡时间相同;模块化设计下的六单元电路也实现了电压均衡。理论分析结果与实验结果一致,验证了所提拓扑能够:实现零电流工作和简易的模块化设计,从而降低电路损耗和成本;实现均衡时间与储能单元数量的解耦,从而提高均衡速度。     

基于变结构中继回路的感应电能传输无线充电系统

针对感应电能传输(inductive power transfer,IPT)无线充电系统中恒压或恒流输出的相互转换问题,基于LCL/S拓扑电路,提出含变结构中继谐振回路的恒压恒流无线充电系统,利用2个相互解耦的DD型线圈作为中间线圈,与谐振电容器形成谐振回路,使用2个交流开关用于系统充电模式的切换,实现独立于负载的恒流和恒压充电。该结构不需要原副边通信以及复杂的控制策略,在充电过程中没有无功功率输入,可获得较高的传输功率和传输效率。为了验证该方法的有效性和可行性,在PSIM中进行电路仿真并搭建实验原理样机,实验结果表明:基于所提方法输出的恒流和恒压随着电池等效负载电阻改变而轻微变化,但仍然满足电池恒流和恒压充电要求。     

基于潮流分布特性的含小水电配电网孤岛就地划分策略

小水电集群接入的配电网发生严重故障时,解列后形成的孤岛电网与主网相比规模较小且功率支撑不足。为了确保孤岛系统的电能质量和运行稳定性,对含小水电集群配电网故障后的孤岛划分问题进行分析,研究基于潮流分布特性的配电网孤岛就地划分策略。首先对含小水电集群配电网模型进行分区等效与简化,再根据各区段潮流的大小,按照正时限特性确定分段开关动作时间,并根据孤岛频率变化率越限情况进行切机、切负荷。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建含小水电集群的IEEE 14节点配电网模型进行仿真验证,结果表明所提策略可以在不依赖通信的情况下生成功率差额最小孤岛,并能保证所生成孤岛系统的频率稳定。