具备无功补偿功能的串联电压调节器

针对电网存在的暂降、低电压、谐波、无功等电能质量问题,采用一种背靠背式单相三电平无耦合变压器的拓扑结构,与H桥等结构相比,无桥臂之间耦合问题,降低了设备损耗及成本,同时本文整流侧采用TTA算法检测无功电流,具备无功补偿功能.对于逆变侧,采用输出电压前馈控制策略,消除了负载对逆变系统控制性能的影响,同时充分利用设备调制度较小的情况,在DSP中采用立即刷新的方式,消除了控制延时的影响,提高了系统的开环增益、响应速度、稳态控制效果和系统鲁棒性.所研制的10 kVA的补偿设备验证了该拓扑结构、TTA算法及控制方法的正确性和有效性.     

无蜂窝大规模MIMO中导频欺骗攻击检测方法

在无蜂窝大规模多输入多输出网络中，一方面，接入点（access points， APs）分布式部署导致信道硬化及利好传播现象不再显著，导频欺骗攻击（pilot spoofing attack， PSA）的恶意窃听者可以通过调整导频发送功率，得以模拟信道特性，传统依赖大尺度衰落先验信息的PSA检测技术不再适用；另一方面，基于信息论准则的PSA检测技术，需要比AP数量级高的导频样本进行观测，而信道估计阶段所耗费的时长无疑影响系统的频谱效率。针对这种情况，提出了一种基于信号子空间的欺骗检测（signal subspace based spoofing detection， SSBSD）方法。首先，在合法用户的训练序列上叠加一个随机序列，利用灵活检验准则对信源数量进行估计。其次，利用统计学中的线性收缩原理，对导频样本协方差矩阵进行优化，使观测样本的噪声特征值分布更好拟合信道噪声功率。最后，通过信号的正交补空间对观测矩阵进行投影处理，从而实现PSA检测。经仿真实验与理论分析，SSBSD方法无须大尺度衰落先验信息，也无须与AP数量级相同的导频长度，对PSA的导频发送功率十分敏感，在大尺度衰落未知、大尺度衰落时间相关或频谱资源受限的通信环境中，可以精确检测低电平功率的PSA。      

轨道交通高频充电机应用研究

设计了一种轨道交通用的高频充电机,该充电机采用基于移相控制的全桥零电压开关（zvS）变换器的拓扑结构。对该充电机主要参数进行计算和系统建模,仿真结果满足系统要求。主控芯片采用TMS320F28335,算法采用带有电流前馈的比例积分（PI）控制方式,并设计了针对蓄电池负载的充电逻辑,样机试验结果满足系统要求。     

用于分布式能源并网的DC/DC换流器设计与研究

针对目前应用于直流配电网领域的DC/DC换流器造价高、控制复杂以及不具备直流短路故障穿越能力的缺点，为了实现不同电压等级直流分布式负荷有效接入直流配电网，提出了一种混合DC/DC换流器拓扑，采用电流源换流器(current source converter, CSC)连接直流电网，电压源换流器(voltage source converter, VSC)连接直流分布式负荷。提出的换流器拓扑具有结构简单、控制方式灵活以及具备直流短路故障穿越能力的优点。在分析换流器数学模型和运行约束条件的基础上，给出了换流器的参数设计方法，提出了一种CSC侧功率闭环控制，VSC侧交流电压幅值闭环控制的DC/DC换流器闭环控制策略。最后，在RTDS半实物仿真平台上搭建了1 MW/2 000 V/750 V混合DC/DC换流器试验模型，开展了额定运行工况、功率变化工况和直流短路工况试验。额定运行工况试验结果表明提出的拓扑可以实现1 MW额定功率的运行，功率变化工况试验结果表明提出的拓扑可以实现功率由1 MW到-1 MW的平滑反转，直流短路工况试验结果表明换流器能够平稳穿越直流短路故障。     

电动汽车动态无线电能恒功率充电

电动汽车充电时,且电池电量低于80％时,为了保证充电效率一般采用恒功率充电.在动态无线电能传输系统中,电动汽车的不断移动会导致发射线圈和接受线圈的互感系数变化,致使电动汽车充电不稳定.为实现恒功率充电,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的动态无线电能传输系统(DWPT)恒功率输出的控制方法.通过对系统建立数学模型,对输出功率进行模型预测,建立最小化目标函数来获得期望输出功率所对应的最优占空比,使输出功率恒定.进行了模型预测控制的动态无线电能传输系统Simulink仿真,通过对比不同线圈互感系数下的输出功率,验证了该方法的可行性,并且通过搭建实物测得的数据也证实了该方法的可行性.