宽增益高效率LLC谐振变换器拓扑

针对LLC谐振变换器增益负载敏感性强、与效率存在强耦合的不足,提出了一种由LLC 谐振变换器和两开关buck-boost构成的宽增益高效率LLC谐振变换器拓扑。通过采用输入并联与输出串联的方式,分别由LLC谐振变换器传输功率、buck-boost调节输出电压。其中,LLC谐振变换器运行于谐振频率,buck-boost采用PWM调节输出电压。分析了变换器的运行模式,给出了相应的参数设计方法,并进行了仿真验证。最后,对输入30 V、输出200~360 V、360 W样机进行了实验,实验样机增益范围和效率分别为6.67~12、97.4%。仿真与样机实验验证了所提出的宽增益高效率LLC变换器拓扑及其调制方法的有效性。     

计及空间相关性的轻量级风电功率预测方法

针对风电功率预测数据高维灾难以及云计算的通信依赖问题,提出一种风电功率的属地边端轻量级预测方法。采用KNN算法计算风机间的距离量化空间相关性,并引入轮廓系数自适应地确定近邻数k以降低冗余特征维度,从而确定输入目标预测风机的邻近风机数据;基于Seq2Seq结构的GRU-MLP网络完成各台风机的风电功率预测。实验结果表明,在预测准确率近似的条件下所提方法相较于常规网络复杂度小、效率更高,可为风电场功率预测任务从云端向边缘迁移提供技术方案。     

基于占空比调制的模块化多电平换流器模型预测控制

近年来,模型预测控制因其原理简单、控制方式直接、多目标控制容易实现等优点被广泛应用于模块化多电平换流器(MMC).但当前的模型预测控制方法主要存在开关频率不固定、各模块功率损耗不均衡、平均开关频率较高等问题.文中提出一种基于占空比调制的模型预测控制方法.首先,根据交流输出电流和环流的控制目标,利用MMC离散数学模型,逆向推导得到桥臂电压差与电压和的参考值,并将其直接换算为上下桥臂投入模块数的占空比.然后,利用载波进行调制并结合所提子模块电容电压平衡方法,实现了MMC定频控制.所提方法无须对目标函数进行遍历寻优和权重系数调节,计算量低且与子模块数量无关,容易实现子模块故障容错.最后,仿真和基于StarSim软件的实验验证了所提方法的有效性和正确性.     

稠密电力场景中的双目复空间立体定位与识别方法

为解决数字孪生三维运检中小尺度、复杂多目标电力设备的精准定位、语义关联及类型识别问题,构建了二维平面视觉三基色和深度维(three primary colors and depth dimension,RGB-D)的复数空间融合模型。通过提取稠密电力场景下二维图像三基色、纹理和双目立体三维图像深度等多要素的像素灰度值特征,在RGB-D复空间中对小尺度、遮挡及倾斜设备的3个特征要素进行了表征。采用要素线性叠加融合的方式实现目标体空间结构表达,并利用复空间要素归一均衡化增强了目标体的深度特征,从而达到小尺寸、复杂多目标体的空间定位量化目的。在此基础上,基于优化非极大值抑制(optimizednon-maximum suppression,NMS)算法对目标定位映射结果进行了优化筛选,经过鲁棒分析得知,该方法具有较强的抗遮挡鲁棒性。以隔离开关、断路器等设备为对象的实验结果表明:该方法相对于传统目标检测方法不仅在目标的定位与识别准确率方面得到显著提高,且在应对稠密电力场景中设备复杂遮挡解决方面具备较大优势,可有力促进电力数字孪生化的理论和技术发展。     

储能系统双向Buck-Boost变换器控制策略研究

为应对可再生能源出力波动引起储能系统功率流动方向的频繁变化,提出一种基于自抗扰控制和模型预测控制（ADRC+MPC）的储能系统双向Buck-Boost变换器控制策略。其中模型预测控制方法应用于电流内环,无需进行参数整定的同时,也提高了系统的响应速度;采用自抗扰控制策略的电压外环,通过在高频段降阶简化控制对象,达到降低自抗扰控制器复杂度的目的。仿真和样机实验显示当电感电流与输出电压参考值突变时,系统可分别在0.2与30 ms内迅速调整到给定值;当负载与电源电压突变时,系统能在20 ms内恢复稳定。实验结果证明该文提出的控制方法优于PI+MPC策略,具有响应速度快、超调量和波动幅度小的特点。     

基于全卷积神经网络的变压器故障诊断

油中溶解气体分析(DGA)是诊断变压器故障的常用方法,能及时发现变压器内部的潜伏性故障。为了减少卷积神经网络的训练参数,提出了一种基于全卷积神经网络的变压器故障诊断方法。将传统卷积神经网络中的全连接层用卷积层替代,实现了端对端的变压器故障输出。相较传统卷积神经网络提升了故障诊断准确率,有较强的实际意义。     

空间辐射环境对航天器分布式电力系统关键部件的影响及应对策略

航天器分布式电力系统在运行过程中会遭受各类高能粒子的持续辐射,进而出现性能退化和故障激发,尤其是其集成的关键电力部件一旦发生故障,将严重影响在轨航天器的安全可靠运行.基于航天器上搭载的分布式电力系统,梳理其可能遭受的各种空间辐射环境及常见的辐射效应,探析系统中太阳电池、锂电池、电力电子器件、绝缘材料及电能控制器件等关键...     

含分布式电源的主动配电网分层故障定位方法

分布式电源的规模化接入给配电网安全稳定运行带来挑战,将导致故障电流的流向由单向流动变为双向流动,传统的单源辐射状配电网故障定位方法已不再适用.为此,提出一种含分布式电源的主动配电网分层定位方法.首先,建立了含分布式电源的主动配电网故障信息编码方式及开关函数.然后,通过分析故障位置对开关函数的影响机理,建立了基于端口定位及区段定位的分层故障定位模型.针对此模型,提出了基于改进遗传算法以及整数线性规划算法的混合求解策略.最后,在改进IEEE 33节点主动配电网上进行仿真.结果表明,所提分层故障定位模型及求解算法能够大幅降低变量搜索维度,加快求解速度,同时具有较高的准确性和容错性,验证了所提模型和算法的有效性和优越性.