含光伏逆变器的低压有源配电网谐振风险评估

以光伏为代表的可再生能源发电并网是缓解能源危机,降耗去霾的有效途径。随着光伏逆变器在配电网的大量出现,不可避免地带来额外的谐振风险。针对含光伏逆变器的低压有源配电网谐振问题,构建配电网的等效电路模型,并依此进行了低压有源配电网谐振风险评估,分析了逆变器并网输电距离及变压器容量对谐振风险的影响。     

基于九开关级联的多端口能馈型高压变换器

为解决工业现场中高压大容量电机群负荷的驱动及再生能量利用问题,提出一种基于九开关逆变器单元级联的多端口能量回馈型高压变换器。通过与现有三相桥式逆变器级联技术对比,分析适用于九开关逆变器的级联方法。详细分析了新变换器拓扑结构、功率分配模式、控制策略及优缺点,并以6单元级联双负载端口的6 kV高压变换器为例,通过Matlab仿真验证了该拓扑及控制策略的可行性和有效性。该变换器为负载端口间的再生能量提供了直接传递通道,降低了能量回馈压力;且大幅减少了开关、电容以及变压器绕组数量,提高了可靠性;其端口扩展灵活,对于多负荷工况具有较强的适应性。     

大功率电力电子变换器技术及应用专辑主编评述

大功率电力电子变换技术在提高大型互联电网运行可靠性、中高压大容量电力负荷供电与驱动、新能源中高压并网发电、电能质量治理以及大规模电力储能有着广泛的应用前景。为了总结近年来大功率电力电子技术变换方面取得的成果,梳理大功率电力电子变换技术的发展方向,电源学报特别推出“大功率电力电子变换器技术及应用”专辑。专辑征文得到了各高校和企业同行的大力支持与积极响应,经过认真细致的评审,收录18篇论文     

一种Buck变换器大信号非线性模型

多变换器系统广泛应用于航天航空、舰船电源以及新能源发电中。随着应用条件的变化,多变换器系统的工作点大幅改变,其大信号稳定性是系统分析与设计的关键。由于电力电子变换器的复杂性,多变换器系统大信号详细建模往往面临阶数过高、工作模式过多等问题。首先以平均电流控制的Buck变换器为例,分析了变换器不同工作模式的特征;然后,基于变换器平均模型给出一种大信号非线性模型,该大信号模型在DCM和CCM模式下具有统一的数学表达,并实现了系统的降阶;最后,通过逐周期仿真,验证了该模型的准确性。     

风电功率爬坡事件预测时间窗口的选取

为了完整、高效地预测爬坡事件,提出在一个合适的时间窗口内进行风电功率预测和爬坡事件识别的方法,并重点讨论如何选取合适的预测时间窗。首先通过历史爬坡事件的识别,统计爬坡持续时间的分布规律;利用数据相关性分析研究实例样本数据的可预测性;综合2者的结果确定爬坡预测时间窗口取值的可选范围。其次,基于预测时间窗的目标要求,提出可能的分析指标,在给定取值范围内寻找满足要求的最优时间窗口作为所求预测窗。最后以美国BPA地区的风电功率数据为实例,仿真求出该数据集的预测窗口大小为4.5 h,通过多个评估指标验证了该预测时间窗对实例爬坡预测的有效性。该工作为爬坡事件的预测奠定了重要基础。     

电能质量监测评估系统的研究

为了准确、快速监测、分析和改善电力系统电能质量,基于虚拟仪器技术和面向对象编程方法开发了一套电能质量监测评估系统。该系统由数据监测子系统、通信子系统、数据评估子系统组成,采用快速傅立叶变换(FFT)提取电压、电流波形中的基波和各次谐波分量的幅值和相位信息,进而得到频率、基波有效值、谐波、三相不平衡、电压波动与闪变5项电能质量指标以及有功功率、无功功率、功率因数等参数。采用虚拟仪器技术来实现数据采集、数据上传、数据分析等功能,极大的降低了成本。现场应用的结果表明,系统具有实时性强、运行稳定等优点。     

应用微分几何理论的三相并联型有源电力滤波器解耦控制

有源电力滤波器(active power filter，APF)由于其突出性能已被证明是谐波抑制的有效手段之一，然而APF主电路为电压源逆变器(voltage source inverter，VSI)，是一个非线性多变量、强耦合的系统，难以建立精确的数学模型，从而给控制器设计及应用带来困难。该文基于微分几何理论提出一种状态反馈精确线性化方法，推导出非线性坐标映射以及非线性反馈变换方程，将APF系统精确线性化，最终实现三相并联电压型APF有功、无功解耦控制器的设计。最后使用Matlab进行仿真并基于DSP和FPGA构成的双微处理器结构设计控制器进行了实验，仿真及实验结果表明，该控制策略能较好的实现APF的解耦控制，具有较好的补偿特性，经该控制算法补偿，谐波畸变率限制在2%以下，同时给出数字PI控制的实验结果作为比较。     

跨校交流培养国际化人才的经验与思考

在科技、文化、经济全球化的背景下,高等教育国际化不仅有助于全面提升大学生的综合素质,推动大学完善其教学与管理体系,而且有利于国家科教兴国战略的实施。文章总结了武汉大学多年来通过国际跨校交流培养本科生的探索过程中所积累的实践经验,并对这种人才培养模式的前景作了展望。     

基于教学团队运行的人才培养体系构建——武汉大学电气工程及其自动专业的本科教学实践

本科人才培养工作是一个复杂的系统工程,高等学校人才培养目标和基本规格要求是通过本科人才培养方案实现的,学校本科人才培养特色很大程度上也体现在人才培养方案之中,构建科学的人才培养体系是本科人才培养方案制定的关键。     

一种低耐压中性线谐波治理电路原理及实现

介绍了一种新型低耐压中性线谐波治理装置的主电路结构，并对其工作原理进行了分析。该结构基于零序谐波电压互感器思路。采用单相桥式逆变电路，其输出通过变比为1∶1的隔离变压器与系统相连，不会增加逆变器承受的电流。隔离变压器原边采用Y0接法，副边采用开口三角形接法，逆变器无需承受系统基波电压，只承受零序谐波电压和不平衡电压，降低了主电路承受的电压；采用的器件少且电压等级低，节约了成本；直流侧电容由三相二极管整流器充电。并且由于补偿零序谐波，直流侧与交流侧交换的有功功率很小，因此无需对直流侧电压进行控制。研制了一套试验装置，通过实验结果分析可以看出，该电路具有耐压低、结构和控制简单、运行可靠等优点。