同步发电机—半导体整流系统全模式瞬态数字仿真分析与计算

应用数字仿真方法，实现了对同步发电机－半导体整流系统的所有运行情况，并作了精确的全模式动态数字仿真分析与计算，首次在国内外完整，全面地提供了所有运行情况下系统动态数字仿真曲线。本研究工作为无刷励磁同步发电机和与之相应的电力系统作精确的动态数字仿真分析提供了基础。     

发电机采用数模混合仿真的微型动模试验系统

基于当前动模、数字仿真遇到的问题,搭建了基于数模混合发电机的微型动模试验系统.数字、物理混合仿真的发电机采用了功率在环技术,结合了物理仿真和实时数字仿真的优点,更接近现实的试验,实时运算可反复修改,减少测试验证周期.发电机采用数模混合仿真的微型动模试验系统,可实现电力系统的低电压、小电流、微功率的物理模拟,减少了测试准备时间、验证周期和测试成本,有效提高了电力系统仿真建模、验证研究的技术水平.     

馈电系统数字实时仿真模型

对短距离电力系统数字仿真时，可按物理设备对系统分块，将电力传输线、同步发电机，变压器、综合负载分别作为独立模块建模，各模块连接处用解耦电压源替代，这样各模块可平行地进行数字积分，用集总参数建立了35KV电力系统传输线中点故障数字仿真的数学模型，并在已知同步发电机与综合负载模型的基础上，进一步提出了该电力系统数字实时仿真的多模块耦合模型，一个具体的数字仿真结果表明提出的模型是正确的，给出的算法是合理的，该数字信真能在奔腾Ⅲ750系统上实时实现。     

基于RTDS的发电机励磁系统闭环试验

提出一种离线状态下进行发电机励磁系统闭环试验的新方法。利用实时数字仿真RTDS进行发电机励磁系统闭环试验,完成了调节参数整定、发电机空载阶跃响应和发电机负载PSS参数整定、系统故障模拟等试验。仿真结果与现场试验结果吻合,验证了该方法的可靠、正确、便捷性。     

轧机变流机组主传动的数字化改造

文章论述了采用大功率晶闸管主变器和多处理器数字控制，取代直流发电机变流机组和模拟控制系统，并且讨论了数字控制系统的配置，电源系统的高次谐波，以及取代机组变流装置后的经济效益。     

基于RTDS的电厂主变空充过程的仿真建模及功率振荡抑制策略

在发电机组正常投运期间,投运相邻机组主变压器会引起投运机组的功率波动。为了再现上述过程,构建了相应的仿真模型,仿真建模包括：基于实时数字仿真（RTDS）环境构建变压器UMEC模型、等值外部网络、发电机系统模型（包括发电机模型及励磁系统模型及调速系统模型）,基于上述3部分模型,共同组成了变压器空充仿真系统,再现了实际系统空充变压器导致系统低电压及临近机组的功率波动过程;进而提出分相合闸方法,抑制变压器空充导致的母线电压的降落及临近机组的功率波动。仿真模型及抑制策略的正确性及有效性通过算例得到验证。     

独立交流微网中电池储能与柴油发电机的协调控制

在独立交流微网系统内,柴油发电机和电池储能之间的协调控制是保证系统稳定运行的关键。利用电池储能的快速响应特性,提出了柴油发电机和储能电池的协调控制方法。柴油发电机作为主电源时,通过在储能系统传统下垂控制中引入辅助功率控制信号,防止柴油机长时过流引起的系统崩溃,提高了系统稳定性。针对微网内主电源从储能系统转为柴油发电机或者从柴油发电机转为储能系统时的短时停电问题,提出了柴油发电机和储能电池双主电源的无缝切换控制策略。最后利用PSCAD仿真软件对所提方法进行了验证。     

带直联主变压器的水轮发电机磁能估算

提出了一种带直联主变压器的水轮发电机磁场能量的估算方法，给出了发电机—主变压器组联合空载特性的概念，并利用发电机空载特性的分析表达式和主变压器空载磁化曲线的折线表达式进行了Simulink仿真。最后，针对三峡700MW水轮发电机组进行了带直联主变压器的水轮发电机磁场能量估算。     

直流全数字装置在航空发动机仿真试验器中的应用

介绍了直流全数字装置在航空发电机仿真试验器中的应用。对系统同时满足快速性和稳速精度的可能性进行了分析，给出系统调试的结果。     

双九相储能电机带整流负载系统降阶等效平均模型研究

双九相储能电机是一种新型多相同步发电机,主发电机数学方程高达21阶。电机经整流器向负载放电时,电机转速、输出电压与电流不断变化,电机机械动态与电磁暂态强耦合,难以用解析方法进行分析。该文首先推导了双九相主发电机降阶等效三相电机数学模型,简化了双九相主发电机模型的复杂程度;其次,由于旋转整流器、整流器交流侧与直流侧高次谐波对系统有功功率传递和系统动态过程影响较小,忽略高次谐波,考虑交流侧基波和直流侧平均值作用的基础上推导了系统平均模型,进一步简化系统模型,提高系统仿真效率。在Matlab/Simulink仿真环境中建立双九相储能电机带整流负载系统的降阶等效平均模型,仿真结果验证了该模型的正确性与有效性。     

隔离开关不同操作方式产生的快速暂态过电压

超高压GIS内开关操作引起的快速暂态过电压严重威胁了电力系统运行的安全性.笔者针对某550 kVGIS,建立了仿真模型并确定了相关参数,研究了多种运行方式、隔离开关不同操作条件下GIS内部各节点的快速暂态过电压,得到了操作顺序对过电压的影响规律,同时分析了隔离开关并联电阻对快速暂态过电压的抑制作用.结果表明,隔离开关分...     

基于多伺服控制模式的运动控制系统研究与应用

基于多伺服控制模式的运动控制系统能够实现高性能的运动控制和多样化的运动功能。首先分析永磁同步电机及其驱动器的位置/速度伺服控制模式,然后提出在同一个运动控制系统中应用多伺服控制模式的概念,最后,基于位置/速度伺服控制模式,实现了坐标平台的精确往返运动控制和滚筒的连续匀速旋转运动控制,同时介绍了系统的构成,并对系统参数作了详细分析。该系统为各种机电一体化设备提供了最佳解决方案,在运动控制和过程控制领域有良好的应用前景。     

Possible interrelations between ferroelectrics and superconductors

Abstract

Ferroelectrics and high-temperature superconductors have a variety of features in common which suggest similar mechanisms to be responsible for their occurrence. Ferroelectricity has been shown to be due to an onsite anharmonic electron-phonon interaction. In conventional superconductors, an attractive electron-phonon interaction compensates the Coulomb repulsion, thus leading to the paired electron state. For high-temperature superconductors it will be shown that again a mechanism based on electron-phonon interactions can lead to strong increases in the superconducting transition temperature T_c, depress the isotope effect and vary the gap to T_c ratio. In spite of the close relationship between ferroelectrics and oxide superconductors, it is concluded that both phenomena are mutually exclusive.     

一种隔离型双向DC-DC变换器拓扑与工作模式分析

本文提出了一种新型的隔离型双向DC-DC变换器拓扑，具有简单对称的电路形式。高频变压器将变换器输入侧和输出侧之间隔离，变换器的每一侧由一个半桥电路与一个电感构成，它可以看成一个同时具有半桥特点和升压或降压变换器特点的混合电路。该变换器拓扑可有多种运行方式，本文对电路工作原理进行了简要介绍。对PWM控制和移相控制两种工作模式进行了阐述，并对移相控制下的软开关特点进行了分析。研制了实验样机，并进行了实验研究。实验结果证实了理论分析的正确性。     

城市中压配电网接线模式识别

在配电网的评估、改造和规划中，网架结构十分重要。配电网的接线模式是网架结构的基本反映。为解决对实际配电网进行网架结构分析时数据多，工作量大，分析比较困难的问题，提出了一种基于网络拓扑分析和模式识别理论的城市中压配电网接线模式识别方法。该方法结合了中压配电网的结构特点和各种典型接线模式的具体特征，可有效地自动识别城市中压配电网的典型接线模式，以利于全面了解中压配电网结构特征，发现其薄弱环节，这对接线模式的简化和标准化具有重要意义。     

配电网接线模式研究

在配电网变电站优化布点及网架优化有关理论基础上，进行了配电网规划中接红模式的相关研究，提出了配电网我中配电站布点及其网架和联络线设计的优化模型，着重介绍了高压配电网中的树状接线模式和联络线优化设计方面的研究及其相应程序与基于GS的配电网规划软件包的接口，实现了不同负荷水平变电站布点和网架结构的优化，以及不同变电站故障方式下的联络线的优化，从而配合了整个配电网规划软件包的功以现现，研究是基于高压配电网的，但其所用的算法和方法也适用于其他电压等级的配电网络。     

An Observability-based Approach to Extract Spatiotemporal Patterns from Power System Koopman Mode Analysis

Koopman mode analysis has shown considerable promise for the analysis and characterization of global behavior of power system transient processes recorded using wide-area sensors. In this paper, a framework for feature extraction and mode decomposition of spatiotemporal data based on the Koopman operator is presented. A physical interpretation of the Koopman modes as columns of a matrix of observability measures is derived, and criteria for selecting a reduced set of Koopman modes are proposed. This approach allows to selectively isolate and quantify the dominant physical mechanisms underlying the recorded power system data, and it can be used for wide-area monitoring and assessment. Simulation results on both simulated and measured data show that the method can accurately identify the dominant spatial patterns or shapes and temporal patterns associated with specific system behavior.     

一种多频振荡场景下的失稳模式划分方法

将多机系统在大扰动下的运动划分为机群间的相对运动和机群内各机组间的相对运动,据此将全系统的暂态能量分解为群间暂态能量和群内暂态能量。通过分析原系统群间暂态能量的变化规律并根据能量壁垒准则得到原系统的失稳时间tm;通过分析子系统群间暂态能量的变化规律得到子系统的临界解列时间tn;通过比较tm和tn与故障清除时间tc之间的关系将多频场景下的失稳模式划分为相继两群失稳、严格多群失稳及不严格多群失稳3种模式。此外,还针对不同的失稳模式给出了相应的解列方法,对多频场景下的解列策略具有一定的指导意义。最后,通过实际电网模型对以上分析结果进行了仿真验证。     

双母线直流微电网的级联稳定性分析

双母线直流微电网因具有供电可靠、负载匹配性高、接入中低压配电网系统灵活方便等特点,逐渐成为未来家庭和楼宇的主要供电架构之一,而级联稳定性分析是其设计中的重要问题.对双母线直流微电网在不同稳态运行模式下的级联小信号稳定性进行分析,利用广义状态空间建模法、传统状态空间平均建模法建立变换器的阻抗模型,根据系统各单元稳态运行模式的源荷属性提出4种模式,并利用阻抗比判据判定系统的小信号稳定性.仿真结果表明,在轻载模式下系统的稳定裕度最小,其中双有源桥、光伏变换器的阻抗特性不受功率交互的影响且一直具有负阻抗特性,而储能单元仅在作为负荷时具有负阻抗特性.对比3种无源阻抗方案以改善负载阻抗特性,提高系统的稳定裕度.实验结果表明:加入无源阻抗后轻载模式的负载电流纹波系数从14.3％下降至1.9％,可见无源阻抗可以改善负载阻抗特性,提高系统的稳定性和抗扰性能.     

燃料电池系统宽范围输入电压变换器设计

燃料电池输出特性较软使得其系统中单向DC/DC变换器需要较宽的输入电压,从而限制了该变换器的应用。文章利用双管Buck-Boost级联电路可根据输入电压的大小自动切换升/降压工作状态来获得合适的恒定的输出电压的优点,对该级联电路设计了基于平均电流控制的电压、电流双闭环控制环路,从而实现其在宽范围输入电压下得到恒定的输出电压,可为燃料电池系统后级变换器提供稳定的输入电压,并降低其设计和优化的难度,还有效解决传统单管Buck-Boost电路开关管电压应力过高的问题。仿真和小功率样机的实验研究验证了所提采用双闭环控制环路的升降压变换器在宽范围输入电压下均具有良好的性能。