近似熵算法在电力系统故障信号分析中的应用

在分析近似熵算法的物理本质及其在非平稳信号序列分析中所具备的独特优势的基础上，提出将近似熵算法引入到电力系统故障信号的特征提取中，为电力系统故障信号分析找到一个能定量描述故障信号特征的有效特征参数。通过对理想电力信号的仿真分析数据以及近似熵与信息熵的比较，逐一验证了近似熵算法在电力信号分析中的优势。近似熵算法在小电流接地系统故障信号特征提取仿真中的应用表明，该算法能够在短数据、小幅值等不利条件下，很好地实现故障信号特征的定量提取，是表征不同故障信息的有效参数，故将其引入到电力系统故障信号的分析应用中是切实可行的，并在此基础上展望了该算法在电力系统故障诊断领域的应用前景。     

可配置充电电流的变结构无线充电系统研究

该文基于双LCL拓扑电路提出了在副边电路增加两个开关和一个附加电容的方法,实现单个逆变器对多个电动自行车充电,且不同充电电流的电动自行车可以共享充电桩,提高充电桩的使用率。通过切换开关和附加电容可改变谐振电路拓扑,实现恒流或恒压输出的相互转换。此外,该方法还具有以下明显优点:无需原副边通信和复杂的控制电路,系统复杂性低,几乎没有无功输入。为了验证该方法的有效性和可行性,该文搭建了充电电压48V、充电电流分别为2A和4A的实验原理样机,实验结果表明该方法满足上述要求且能够提高充电桩的使用率。     

一种最小电压跟踪的感应电能传输系统调频调谐方法

感应电能传输(IPT)系统在进行电能传输的过程中,系统负载受到外部环境以及系统不同工况的影响而发生变化,进而导致一次侧回路等效阻抗发生变化,并且一次侧回路等效阻抗的变化量难以用准确的数学表达式表示。这种情况导致IPT系统一次侧回路不谐振,逆变器工作在非软开关状态,增大了一次侧电源的容量。为解决这一问题,以基于串联-并联补偿的一次侧恒流的IPT系统为研究对象,分析系统一次侧谐振状态受二次侧整流性负载影响的原因,采用一种最小电压跟踪的调频调谐方法,以实时检测的当前降压直-直变换器输出电压值为反馈量,控制逆变器的输出电压频率,通过不断跟踪降压直-直变换器输出的电压的最小值,使系统一次侧回路恢复到谐振状态。实验结果表明,所采用的方法能够有效地恢复一次侧回路的谐振状态,降低了一次侧电源的容量需求,使逆变器工作在软开关状态。     

基于复合式增益配置的双频无线电能传输系统

在无线电能传输的实际应用中,有不少设备需要使用双输出通道结构分别为其高压功率电路和低压控制电路进行供电,比如无人潜航器.传统双逆变器双通道无线供电系统硬件成本相对较高,在紧耦合条件下单逆变器对称移相的双通道无线供电系统部分输出增益无法实现.文中提出了一种基于复合增益配置的双频无线电能传输系统,基波通道输出电压和三次谐波通道输出电压分别为设备的高压功率电路和低压控制电路供电.基于逆变器非对称移相和补偿网络参数的复合增益配置方式不仅能够有效拓展输出增益范围,还可以降低硬件成本.实验结果表明所述复合增益配置方式可行,适用于双频无线供电系统.     

无线充电电动汽车V2G模式下光储直流微电网能量管理策略

随着电动汽车数量与负荷的激增,构建实现低碳、灵活、稳定的电动汽车充电方式至关重要。该文融合直流微电网以及无线电能传输、车网互联(V2G)等技术,重点研究无线充电电动汽车V2G模式下光储直流微电网能量管理策略。分别建立光伏、无线充电电动汽车、网侧储能数学模型。考虑光伏出功与负载状态,推导无线充电电动汽车最优效率馈网的临界条件,给出超出临界点后网侧储能的出力函数。基于此,定义直流微电网三种运行模式及其边界条件,设计上层控制器实现三种模式间的切换。搭建实验系统,验证不同负荷下所提出的分层控制算法可有效维持母线电压稳定,并且保持光伏系统的最大功率与无线电能传输系统的最优效率运行。     

自动导引车感应充电系统目标三维空间漏磁屏蔽

自动导引车(AGV)感应充电系统的漏磁危害生物体健康,干扰电磁敏感设备正常工作.为解决漏磁问题,提出一种降低目标三维空间磁感应强度最大值的无源屏蔽线圈等效电抗优化方法.该方法将目标三维空间均匀划分为若干目标点,遍历屏蔽线圈等效电抗,使得目标点的磁感应强度最大值最低,即可得到屏蔽线圈最优等效电抗.首先,推导得到含屏蔽线圈...     

基于二极管钳位五电平技术的LCL型感应电能传输系统谐波分析

感应电能传输(IPT)系统通常采用单相全桥逆变器作为交流电源,受功率半导体器件容量和成本限制,输出功率受限。为实现IPT系统的大功率输出,将二极管钳位五电平逆变技术应用到IPT系统中,并详细分析二极管钳位五电平逆变技术在IPT系统中的工作原理。利用逆变器输出电压的傅里叶级数表达式及电路拓扑,建立基于谐波与移相角、脉宽的关系表达式,得到五电平逆变器的最优工作点。与全桥逆变拓扑相比,所提控制策略能消除逆变器输出电压的3次、5次谐波,降低电压谐波总畸变率,同时增加IPT系统的输出功率。最后,构建一个五电平IPT的实验系统,实验结果验证了该方法的正确性与有效性。     

基于滑模控制的感应耦合电能传输系统输出电压控制研究

感应耦合电能传输系统通过非接触的方式将系统能量从电源侧传递至负载侧。由于该系统具有负载参数变化、系统结构复杂、工作频率高等特点,系统控制器面临着设计难的问题。提出了一种基于滑模控制理论的输出电压控制器,采用移相控制方法实现了对输出电压的控制。该控制方法有效降低了系统建模难度,同时提高了系统输出电压响应特性。通过简化系统结构,推导出滑模控制器的具体表达式,并给出了滑模控制系数的选取方法。通过建立IPT实验系统,在不同负载工作工况条件下进行实验验证。对比传统PI控制方法和所提出的滑模控制方法,实验结果表明滑模控制方法响应更快、对系统负载参数变化不敏感、鲁棒性及动态性能更好,能够较好控制IPT系统的输出电压。     

基于LC网络的感应电能传输系统动态供电方法

在感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统中,采用单逆变器供电、多初级LCL线圈并联的分段导轨动态供电方法。但该方法存在以下问题,当电动汽车还在与第一个LCL初级线圈进行耦合时,其余所有并联LCL初级线圈都处于通电状态,且存在较大的初级线圈电流,会带来IPT系统功率损耗以及较大的电磁辐射。针对该问题,本文提出一种含有交流开关的LC网络,通过调节交流开关的通断,进而降低初级线圈电流大小,实现降低系统功率损耗、减少电磁辐射的目的。最后,通过搭建LCL-S的IPT实验系统,模拟电动汽车充电过程,实验结果表明所提方法切实有效地降低了初级线圈电流大小。