多芯片并联IGBT模块老化特征参量甄选研究

多芯片并联的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是大容量电力电子装备的核心器件,其运行可靠性受到业界的广泛关注。甄选能表征多芯片并联IGBT模块老化状态的特征参量对系统主动运维和可靠性提升十分重要。该文以英飞凌1.7kV多芯片并联封装IGBT模块为研究对象,对比分析芯片焊料层老化和键合线脱落对电-热-磁特性影响规律,提出磁感应强度作为多芯片并联IGBT模块疲劳失效状态监测的特征量。首先,建立多芯片并联IGBT模块稳态导通等效电路,定性分析模块退化与磁感应强度的耦合关系;其次,基于模块的三维电-热-磁有限元模型研究多芯片并联IGBT模块电、热、磁参量在老化失效中的变化规律和灵敏性。结果表明,磁感应强度在两种失效模式中灵敏性均最高,并不受环境温度变化的影响,而且在测量中可以避免与模块电路的直接接触,对模块的正常运行影响较小,因此适合作为多芯片并联功率模块运行状态监测的特征参量。     

三类运动想象脑电信号的离线分析研究

为解决运动想象脑电信号(EEG)的多分类问题,本文提出了一种基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的EEG分类方法,采用NEUROSCAN平台设计实验自测数据,对想象左手握握力器,右手握握力器,右脚踩油门三类运动想象任务进行了分类识别研究。采用FFT和IFFT对信号进行预处理,采用离散小波分析(DWT)提取能量值,并结合小波系数作为组合特征,分类效果明显好于BP和自组织神经网络(SOM)分类器。     

含分布式发电的配电网多目标无功优化策略研究

为以最省的无功设备投资、最大限度地保证系统经济运行,增加解决问题的灵活性,研究了含分布式发电(DG)的配电网多目标无功优化策略,即构建含DG的配电网多目标无功优化模型。运用自适应多目标粒子群(AMOPSO)算法求解此问题,一改传统将多目标问题转化为单目标求解的做法。为验证所提策略,以含DG的IEEE 33节点系统为例,将AMOPSO应用于以最小化系统有功网损和最小化无功补偿设备容量（投资）为目标函数的多目标无功优化问题。仿真表明,采用该策略为决策者提供了可供选择的多样性解;优化结果验证了所建多目标模型的优越性和所提算法应用的可行性和有效性。     

一种配电变压器绕组变形故障的在线监测新方法

针对电网对变压器绕组健康状态在线监测的需求,提出了一种新的变压器绕组变形故障在线监测方法。通过在线测量两种不同负荷下一次侧和二次侧的电压电流,计算出变压器的短路电抗值,进而反映变压器绕组变形情况。此方法的突出优势在于无需空载调零,不受激磁电流变化影响,不受运行中配电变压器一次侧电压随电网电压波动的影响且精度很高。将所提方法应用于不同容量的配电变压器,仿真结果显示该方法能够精确有效地在线测量正常变压器和有不同程度变形故障的变压器的短路电抗值,从而实现配电变压器绕组变形故障的在线监测。依据本方法的特点,设计了实现短路电抗在线监测所必需的数据采集模块和分析模块。     

基于DSP与FPGA的实时电能质量监测终端系统

针对目前电能质量扰动识别的实时性和识别率不高的问题,研制了一种基于DSP与FPGA的实时电能质量监测系统。该监测系统采用FPGA控制高精度的8通道16位同步AD转换器AD7606完成电能质量信号的同步采集,DSP（TMS320DM642）从FPGA内部的FIFO存储器读取采集的电能质量数据,然后对其进行双密度双树离散小波变换（DD-DT DWT）,并计算其小波系数Shannon熵,最后用训练得到的最小二乘支持向量机分类树对扰动信号进行分类识别。实验测试结果表明：该电能质量监测系统能够连续实时对8路电能质量进行准确监测,对8种常见扰动信号的平均识别率可以达到99.1%。     

孤岛模式下的微网优化运行策略

微网的灵活、高效、经济、环保以及能源多样等优势使微网与传统大电网的运行管理方式有所不同。研究了微网在孤岛运行模式下,考虑分布式电源的发电成本、环境成本以及微网的设备维护成本,在满足微网运行约束条件的基础上,优化微网内不同分布式电源和储能系统的功率输出,使系统的总运行成本最小。分析并建立了含有风力发电系统、微汽轮机、燃料电池、柴油发电机和蓄电池的微网优化运行模型,在对风电功率和敏感性负荷预测的基础上,采用遗传算法求解该模型,并通过算例验证了方法的可行性。     

pH控制系统的数字仿真方法

本文介绍了工业控制中的一个典型非线性过程—酸碱中和过程的数字仿真方法。这种方法能够准确、快速地对 pH 过程进行数字仿真,为有效地设计 pH 控制系统提供了有用的工具.     

SoS架构下的多微电网极端场景韧性增强策略

全球范围内由小概率、高影响的极端事件导致的大停电事故不断增加,引起了学术界对多微电网系统灾害应对能力的广泛关注.为了提高多微电网系统应对极端事件的能力,文中基于体系架构提出了一种新的多微电网两阶段能量管理调度方法.通过充分利用系统内的各种发电资源,实现多微电网系统与主网断开连接情况下的供电最大化.同时,文中也提出采用评估多微电网系统应对极端事件能力的韧性指标体系,通过与传统多微电网能量管理方法的对比,验证了所提方法的有效性.     

配电网典型接线模式下分布式电源的准入容量计算

随着分布式电源DG(distributed generation)接入配电网的多样化发展,快速确定DG在不同模式配电网的准入容量是其规划设计和安全运行的重要环节。根据DG接入配电网后馈线稳态运行指标的变化情况,分析了DG准入容量对馈线电压、电流的影响,并定义了电压抬升率。针对单辐射接线、单环网接线、多供一备接线和多分段多联络接线4种典型配电网接线模式,综合节点电压、设备容量和电压抬升率影响因素,提出了一种解析计算DG准入容量的快速实用算法。对深圳电网的10 k V馈线实际案例,计算了前述4种典型接线模式下DG准入容量,验证了所提出的DG准入容量算法的可行性。     

孤岛微电网多Agent分布式双层控制方法

针对微电网的能量管理和控制,提出一种双层结构的孤岛微电网分布式控制模型。底层为微电网,由分布式电源(distributed generator,DG)和负载组成,而上层为通信网络,由Agent组成。通信网络包含两个子网络,第一个子网络由全部Agent组成,第二个子网络只包含可控Agent。根据第一个子网络设计的控制律,用于维持微电网功率平衡,使得储能系统输出逐渐变为零。根据第二个子网络设计的控制律用于调节可控DG的输出,使得可控DG输出与其容量成正比。此外,系统地给出从任意通信网络为Agent导出分布式控制律的方法,并且,从理论上证明,只要Agent按照导出的控制律对DG实施控制,通过迭代就可实现可控DG按相同比例输出。最后,设计4组仿真算例验证控制方法的有效性。仿真结果表明,文中方法即使在环境和负载同时剧烈变化的情况下,仍然能够保证微电网稳定运行,并且保证系统功率按DG容量分配。