基于参考电压分解的新型多电平逆变器空间矢量调制方法

摘要： 提出了一种新的多电平逆变器的参考电压分解理论，将参考电压矢量分解成为基矢量和二电平矢量。针对目前多电平空间矢量调制方法计算十分复杂的问题，提出了一种新型的基于参考电压矢量分解理论的多电平逆变器空间矢量调制方法。该方法只需要将参考电压的二电平矢量用二电平的空间矢量调制方法合成，这样，多电平的空间矢量调制问题被简化成二电平的空间矢量调制问题，计算过程十分简单和快速。另外，通过归纳的多电平空间矢量的分布规律可以快速地找出所有的冗余开关状态，以便优化输出开关状态组合。提出的方法在理论上适用于任何电平数目，仿真结果验证了它的有效性。     

一种新型的多电平逆变器空间矢量控制方法

基于传统的两电平逆变器空间电压矢量方法,提出了一种新型的多电平逆变器空间电压矢量实现方法，该方法将一相的逆变单元分为基本单元和调制单元两部分,相应地对参考电压也要进行分解处理。在一个脉宽调制（PWM）周期中，只对调制单元进行PWM控制，基本单元输出的电平不变。仿真研究表明该方法输出电压波形总畸变率较小，可用于单元串联多电平逆变器的控制。     

一种新型多电平直接脉宽调制方法

在研究了多电平逆变器模型及其脉宽调制（PWM）算法原理的基础上，提出了一种新型的适用于各种电平数目逆变器的直接PWM方法，分析了这种PWM方法的基本原理，给出了算法实现的原理框图，最后使用PSCAD仿真软件做了仿真研究，仿真结果验证了算法的正确性和有效性。文中提出的PWM算法的基本思想是由三相参考电压直接确定逆变器各个桥臂电路输出的开关函数及其作用规律，因此称之为直接PWM算法。与基于载波调制的多电平PWM算法和多电平SVM算法相比，该算法具有原理简单、实现容易、运行速度快、占用CPU时间少等优点。     

多载波调制技术运用于电力线载波的初步分析

基于电力线载波通信的特点，介绍了采用多载波调制技术实现数字信号传输的基本原理和具 体的实现方式；从理论上详细分析了多载波调制的总传输特性及抗干扰性能；并结合均衡 、编码、滤波器成形、小波变换等技术，提出了进一步提高多载波调制系统性能的途径。     

最小开关损耗空间矢量调制的谐波分析

最小开关损耗空间矢量调制是目前应用广泛的开关调制策略。文中将常见的几种最小开关损耗空间矢量调制方法的调制波显化，并对其谐波进行了定性分析。根据相电压调制函数，通过双重傅里叶变换，得到了最小开关损耗空间矢量调制的频域数学模型，并由此对其谐波特性进行了定量的数学分析，得到了一些结论。这些结论对进一步研究最小开关损耗空间矢量调制技术的输入输出关系、传输带宽有重要的意义。仿真和实验验证了理论分析的正确性。     

空间矢量调制矩阵式电力变换器的灵敏度分析

将Park变换技术应用到含有输入滤波的空间矢量调制矩阵变换器，推导了开关矩阵的四端口网络等效电路。在此基础上，将矩阵变换器等效成不含开关的线性定常电路，使得矩阵变换器的分析同普通电路一样容易。建立了分析灵敏度用的等效电路伴随网络模型，导出了用伴随网络法分析电压增益对矩阵变换器滤波器参数和控制参数的灵敏度公式，给出了计算灵敏度的详细步骤。通过MATLAB仿真分析，验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于多载波调制的远动信号传输

单边带电力线载波机一般采用频移键控调制方式实现远动信号的传输，在话音与远动复用时，远动信号传输速率不超过600 bit/s，而在远动专用时，远动信号传输速率不超过 1 200 bit /s。为了提高远动信号的传输速率，提出了一种基于多载波调制原理实现远动信号传输的方法。该方法对输入数据进行串/并变换、数据编码，接着插入帧同步序列、信号映射，然后进行离散傅里叶反变换从而实现多载波调制;对多载波输入信号进行抽样、离散傅里叶变换、信号逆映射，然后删除帧同步序列、解码、并/串变换从而恢复出原始数据。     

无功功率可控的双级矩阵变换器空间矢量调制策略

双级矩阵变换器是一种新型拓扑结构的矩阵变换器，它相对常规矩阵变换器更具发展潜力。文中提出了参考输入电压概念，在双级矩阵变换器空间矢量调制策略中利用参考输入电压来实现无功功率的调节，并给出了详细的调制方法，分析了输入功率因数和双级矩阵变换器电压传输比的关系。仿真结果表明：所提出的方法能获得优良的输入输出性能、能有效调节双级矩阵变换器输入功率因数。     

理想电网条件下可再生能源发电三电平并网逆变器

在可再生能源发电系统中,并网逆变器是实现电能馈送电网的重要环节。文中研究了二极管钳位型三电平逆变器及其并网运行控制策略。建立了并网逆变器在两相同步旋转坐标系下的数学模型;分析了并网模式下电压、电流的矢量关系;采用基于d-q坐标系的矢量控制策略及并网电流跟踪控制,实现了以单位功率因数馈送电能;分析了逆变器直流侧电容不均压的原因,提出了一种基于模糊控制的中点均压策略。仿真和实验结果验证了其有效性。     

30°～390°矢量模式单周控制三相三线制三电平APF

为了减小有源电力滤波器（APF）的开关应力和损耗，便于实现用低耐压开关器件提高APF功率等级，提出了一种基于30°～390°区间矢量模式单周控制三相三线制三电平APF。APF主电路采用二极管钳位型三电平拓扑结构，控制策略采用矢量模式单周控制。推导建立了所提出的APF数学模型和控制目标方程，详细分析了系统稳定性和PI调节器设计，并比较了30°～390°区间和0°～360°区间矢量模式单周控制的区别和联系。最后对APF工作于三相电源平衡和不平衡时的情况分别进行了仿真和实验研究，研究结果表明所提出的APF能有效地补偿系统谐波和无功电流，补偿性能好，验证了所提出的控制方法的可行性和有效性。     

基于逆变器两侧能量平衡的HAPF电流控制策略

针对注入式混合有源电力滤波器（HAPF）实际应用过程中出现的电网基波和谐波电压致使有源部分分压过高并向其传送能量，从而与逆变器产生的电网谐波补偿能量相抑制形成能量脉动，并导致直流侧电压的波动乃至抬升的现象，建立了有源部分逆变器两侧的能量平衡数学模型，在此基础上提出了基于比例增益在线自调整结合递推积分的改进型PI控制器，控制有源部分吸收或释放一定的有功功率，结合检测注入支路回灌谐波电流控制逆变器产生与之相反的抑制电流来抑制能量脉动，然后联合电网谐波电流跟踪控制以获得系统参考信号。实验结果证明该方法能够有效抑制有源部分逆变器两侧的能量脉动，控制直流侧电压的稳定，从而提高了系统的滤波性能。     

TVD格式数值模拟水电站水击波新探

水电站有压管道水击波数值模拟十分重要,其计算方法一直都是重点研究方向,TVD格式是数值模拟水击波的新方法,特别适合数值模拟强间断问题。其限制函数是该格式的核心问题,具有四种不同形式,将其运用于水击方程,数值模拟阀门突然关闭时水击波压力变化,与解析解进行对比,以此探究限制函数类型对TVD数值模拟水击波结果的影响。结果表明:四种限制函数TVD格式的计算结果,在间断处避免了非物理振荡,Superbee型TVD格式的分辨率最高,推荐该限制函数数值模拟水电站水击波。更多还原     

输电线路双端行波故障定位新算法

双端行波故障定位原理简单，但受行波波速的不确定、输电线路长度差异以及行波波头到达时间记录不准确等因素的影响，容易出现较大的定位误差。在常规双端行波故障定位原理的基础上，提出了一种新型输电线路双端行波故障定位算法，通过记录故障初始行波到达线路两端的时刻、参考端记录的故障点反射行波和对端母线反射行波到达时刻，解方程组得到不受波速和线路弧垂影响的故障定位结果。实际应用结果表明，该算法具有较高的定位精度。     

基于VPN的电力调度数据网络安全方案

在分析电力调度数据网络现有的基于公钥数字证书的公钥基础设施/认证中心（PKI/CA）的安全系统基础上，针对调度数据网络中实时性与安全性需求之间的矛盾，提出了新的身份认证和密钥协商安全方案，通过改进基于有限域上离散对数的数字签名和密钥协商算法，将身份认证和密钥协商融合在一次会话中，并且使安全方案不依赖于第三方的在线证书系统，同时在现有的虚拟专用网（VPN）安全框架内对冗余功能进行了裁剪，取代了传统的PKI/CA体制，在保证电力调度数据网络安全性需求的同时满足了实时性需求。     

基于正序电压替代的零序功率方向补充比相方案

输电线路发生接地故障时，可能因零序电压不满足灵敏度要求，导致零序方向元件不能正确动作。针对上述问题，文中系统阐述了各种不对称接地故障下，系统各点故障前后正序电压的相位偏差、过渡电阻对各序分量相位的影响、正序与零序电压间最大相位偏差、送端与受端功角对该相位差的影响等，并据此提出了零压不够时采用正序电压代替零序电压进行比相的补充方案。理论研究及实时数字仿真系统（RTDS）仿真表明，新方案区外故障时不误动，区内故障基本正确动作，从而较大程度地改善了零序方向保护的整体性能。     

任意水深表面张力—重力波的新解法

本文提供了一种新的计算二维任意水深周期性行进的表面张力一重力波的方法。动力学边界条件采用准确的非线性形式。计算域是由Z平面上的一个波长水域变换成ζ平面上的单位圆环域。通过映像法求解出满足一定水深流动条件的Laurent展式,并用该展式有限项表示自由面。其系数用Newton-Raphson方法迭代求解。     

含逆变型分布式电源配电网自适应电流速断保护

对于含分布式电源（DG）尤其是逆变型分布式电源（IIDG）的配电系统,由于其电源出力的随机性,将导致传统电流保护的定值很难整定。针对这一问题,文中结合含IIDG配电系统故障时的特点,在已有自适应电流速断保护的基础上,对含IIDG配电系统的自适应电流速断保护进行了研究。分析结果表明,对于保护背侧接有IIDG的情况,在对某些参数重新定义后,仍可按照已有自适应整定表达式的形式对保护进行整定。该整定方法仍然能够根据系统当前运行方式和IIDG的出力情况自适应地调整定值,而且不用借助通信手段,与传统的电流速断保护相比,含IIDG配电系统的保护性能得到了很大改善。通过对一个10 kV配电系统的仿真分析,验证了该整定方法的正确性。     

基于SVM的河道洪峰水位校正预报方法

针对平原河网地区河道洪峰水位预报中经验模型可靠性不足的问题,提出一种基于SVM的河道洪峰水位校正预报方法。采用谱系聚类法对历史洪水过程数据按降雨特性分类,选择与预报降雨过程最接近的历史数据训练预报模型;采用PCA对输入数据降维以提取有效特征;基于支持向量回归机建立河道洪峰水位预报模型;采用滚动模式对洪峰水位预报,每小时根据最新水位以及降水信息预报未来洪峰水位,不断提高预报精度。通过对京杭运河拱宸桥站的洪峰水位实例预测验证了该研究方法的有效性。     

基于电流跟踪控制的三电平DSTATCOM装置的控制方法

指出了在配电网静止同步补偿器（DSTATCOM）中应用直接电流控制方式能够有效地防止装置过流，从而提高其安全可靠性，降低开关器件所需的容量裕度，提高性能价格比。并针对DSTATCOM广泛应用的三电平三单相桥结构，提出了一整套三电平变流器电流跟踪与直流电压平衡控制方法。仿真和实验结果表明:采用该控制方法后，DSTATCOM响应迅速，工作稳定可靠，对负荷冲击具有很好的补偿效果。     

基于支持向量机的桥梁冲刷深度识别方法研究

针对应用检测设备检测桥梁冲刷深度比较困难的情况,提出一种新的桥梁冲刷损伤识别研究 方法。该方法综合应用特征系统实现算法和支持向量机方法,在环境激励的条件下对桥梁的冲刷深度 进行识别。在该方法应用过程中,关键是通过样本库找到对下部结构冲刷深度敏感的点,并在敏感点进 行采集环境激励下的加速度振动响应信号。通过实桥验证证明了该方法具有较高的识别精度并具有较 好的鲁棒性。该方法为桥梁的冲刷损伤识别提供了新的途径。