多端口电磁-机电暂态混合实时仿真接口技术与应用

建立混合仿真机电系统多端口接口等效电路模型,给出等值阻抗,求取及正、负序阻抗不等情况下的修正方法。详细分析多端口下混合仿真误差机理,在此基础上提出包括戴维南电动势预估、变步长交互等精度改善技术。采用端口解耦处理与基于自组织竞争神经网络的端口聚合方法,克服了端口数目增多带来的接口建模维数灾问题。基于RTDS实时仿真平台,设计了以RTDS/CBuilder自定义模块作为接口形式的多端口接口实现方案。最后,分别搭建了某区域电网验证系统与某地区含7回直流的复杂交直流电网应用系统,进行典型案例测试,对比全电磁仿真结果,验证了多端口接口模型与接口实现方案的可行性及有效性。     

智能配电网不确定性建模与供电特征优化技术综述

随着配电网智能化建设水平的提高,智能配电系统的运行与控制将受到大量不确定因素的影响。如何应对与控制不确定因素对供电特征所带来的不确定影响是智能配电网建设与运行面临的本质问题之一。首先,分析智能配电网所包含的源、网、荷、信息系统与外部异质能源系统等五类不确定因素及其对电压稳定性、电能质量等供电特征的不确定影响,概括了智能配电网不确定性分析与优化控制的研究框架。然后,分别从不确定因素特性及建模、因果式与关联式不确定性分析、供电特征不确定运行优化及其支撑技术三个方面进行了梳理和总结,并展望了各自的发展方向及其面临的挑战,以期为后续研究提供借鉴。     

短时间尺度用电行为相关性分析网络模型

用电行为短时间尺度相关关系是用户精细化管理与智能配用电的重要决策基础。建立了针对短时间尺度用电行为相关性的网络化分析方法。首先,由描述短时间尺度用电功率序列间相关性的皮尔逊相关系数构造用电行为相关矩阵,为减小随机用电行为与测量误差等无序噪声信息对相关矩阵的影响,引入随机矩阵理论对相关矩阵进行去噪,并提出利用特征值谱熵的正则化修正方法。然后,基于相关矩阵构建了相关矩阵分阶与同级网络序列,提出了基于社团结构的相关性聚类方法与基于最小树的相关性等级结构挖掘方法;定义了量度用电相关性的拓扑指标,从而构造了用电行为相关性聚类分析与等级分析的网络模型,并就模型的典型应用场景进行了讨论。最后,通过实例数据验证了上述去噪方法、相关性分析网络模型及指标的有效性。     

含STATCOM的双馈风电场无功协调补偿策略

双馈异步发电机(DFIG)可以参与系统无功功率的调节,但其无功补偿作用有限,为了实现DFIG的恒功率因数模式运行,仍需要多种无功补偿装置(如FACTS装置、固定电容器)间的无功协调补偿。针对无功补偿装置不同的补偿特性,本文提出了一种含STATCOM的无功协调补偿策略,适用于解决风速波动期间STATCOM和固定电容器对无功的协调补偿问题,其根据并网点电压通过闭环反馈灵活整定风电场所需无功参考值,按照与集电母线的电压差将参考值进行不同母线间的分配,并按照磁滞控制策略进行无功补偿装置之间的协调控制。PSCAD/EMTDC下的算例仿真表明,所提无功协调补偿策略在暂稳态情况下均具有良好的补偿效果。     

一种D波段平行微带线90°相位反相器

基于0.13 μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一款D波段的并行微带线90°相位反相器,它由一个180°核心反相器和带有两个并列双地槽的平行微带线构成。采用两侧带有并列双地槽的平行微带线结构可以有效地改善该90°反相器的阻抗匹配和能量损耗,从而实现低的插入损耗、回波损耗和相位误差。通过3D建模和电磁场全波分析得到,该90°相位反相器的回波损耗S11的 －20 dB带宽为116~218 GHz,基本覆盖了整个D波段,在155 GHz工作频率处S₁₁可以达到－65 dB;插入损耗S21的－1 dB带宽为80~220 GHz,在155 GHz工作频率处S₂₁可以达到－0.47 dB;±5°相位误差带宽为150~163 GHz,在155 GHz工作频率处的相位误差为1.15°,非常适合于D波段的应用。     

直流微网电能质量问题探讨

直流微网是微网的一种高效组网形式。首先介绍与分析了直流微网的发展背景、示范工程现状、拓扑结构与典型特点,然后分别就直流微网并网点、配电节点与用户负荷母线典型电能质量问题进行了总结与阐述。借鉴交流系统电能质量问题的研究经验,概括了直流微网电能质量研究的3个核心问题,主要包括电能质量现象挖掘与分析、电能质量评估及控制,并对后两部分内容进行了深入探讨,提出了直流微网电能质量标准化工作的内容框架,旨在引起读者的思考与讨论。     

一种机电—电磁暂态混合仿真外部系统各序等值及实现方法

为了准确模拟外部系统各序等值阻抗,提出了一种适用于机电—电磁暂态混合仿真的多端口外部等值电路模型并给出其实现方法。该方法基于电流补偿的原理,通过计算外部系统等值的瞬时注入电流,解决了正负序等值阻抗不相等引起的不对称节点导纳矩阵的求解问题。仿真结果表明,与单纯电压源等值方式相比,该方法可以体现外部系统各序等值阻抗,并且可以方便地扩展到多个端口,适合进行电磁侧发生非对称故障之后的仿真分析。     

W波段64通道相控阵微系统设计与实现

相控阵微系统的主要特征是电路与天线的高度融合集成,将三维微纳集成技术和微电子技术紧密地结合在一起,切合相控阵高频化、小型化和低成本的发展需求。本文设计了一款W波段的封装天线相控阵微系统,该相控阵采用硅基三维集成的方式将T/R多功能芯片、天线阵列集成在一个微系统模块中,并详细介绍了基于硅工艺的多功能收发芯片设计和相控阵封装天线设计。给出了相控阵微系统的测试结果。该微系统具有高集成度、高性能、低成本的特点,可以为高速无线通信、高精度探测和成像等应用提供一个较优的技术路径。     

电磁-机电暂态混合仿真接口交互信息限制性分析

电磁-机电混合仿真可同时实现对大规模电力系统的机电暂态仿真和局部网络的电磁暂态仿真,本文首先分析了混合仿真分割求解的信息量交互基本需求,分别从电磁侧与机电侧两个方面比较了各自边界条件的限制性,并就电磁侧电流源等值形式与功率源等值形式进行了适用性分析。最后,通过基于PSCAD+C的混合仿真平台验证了上述相应分析结论。     

直线共轭内啮合齿轮泵齿形的结构分析

以直线共轭内啮合齿轮泵的齿轮副为研究对象,通过对外齿轮的设计,并利用齿轮啮合基本定律及共轭齿廓的设计方法推导出内、外齿轮啮合线数学模型及内齿轮的齿形线数学模型,同时针对外齿轮的设计结构确定了外齿轮齿顶圆极限半径、齿形半角的可行范围,为直线共轭内啮合齿轮泵的设计提供理论依据。