超导故障限流器对电力系统暂态稳定性的影响分析

根据超导故障限流器(SFCL)失超后表现出的阻抗特性,可将SFCL分为2类电感型和电阻型.针对单机无穷大系统,推导出了在输电线路不同位置发生短路故障时,投入超导故障限流器后的总转移阻抗和发电机的输出功率表达式.从功角特性曲线上分别分析了电感型和电阻型超导故障限流器对电力系统暂态稳定性的影响情况,从数学上进行了证明,并从物理上进行了解释.最后用改进欧拉法编程,对接入SFCL的电力系统进行了暂态稳定时域仿真研究.     

故障限流器对系统暂态稳定性影响的仿真分析

根据故障限流器（FCL）按其旁路阻抗性质可分为电抗型、电阻型和阻抗型三种类型. 针对单机无穷大系统,推导出了在输电线路发生短路故障时,投入故障限流器后的总转移阻抗和发电机的输出功率表达式. 并仿真研究了含故障限流器的单机无穷大系统的功角特性. 结果表明,故障限流器可以减小系统在暂态时域内的发电机转子的加速面积,提高系统的暂态稳定性.     

限流器对单机无穷大输电系统的稳定性影响

短路限流器在电力系统中的应用领域不断扩大,由于在输电系统中引入了短路限流器,即使输电系统的输电容量在不断提高,对输电设备短路容量的提升也并不十分明显.本文重点研究了短路限流器接入单机无穷大功率输电系统后,在传输线发生短路时,其等效电路及等效电路中的阻抗值,输电线路中阻抗的变化对输出功率的影响.研究了发生短路时,当短路限流器为纯阻抗、纯电感和R-L型阻抗时,对发电机转速及转角的影响,对发电机功角特性曲线的影响,对发电机无穷大功率母线系统工作稳定性的影响以及限流器自身的有功损耗问题.     

磁饱和型故障限流器的研究与发展

分析了传统故障限流技术的优势和存在的问题,指出研制性能优良、经济合理的新型故障限流器对电网发展具有重要的现实意义和应用价值．在给出饱和电抗器的一般工作原理的基础上,详细介绍了超导磁饱和型故障限流器的拓扑结构及其工程实用化遇到的难题．比较了永磁饱和型故障限流器的各种拓扑结构及其发展演变过程,提出了三相永磁饱和型故障限流器的三种物理拓扑结构．最后结合永磁饱和型故障限流器的结构设计,阐述了四个关键技术难题．     

磁饱和型故障限流器的研究与发展

分析了传统故障限流技术的优势和存在的问题,指出研制性能优良、经济合理的新型故障限流器对电网发展具有重要的现实意义和应用价值.在给出饱和电抗器的一般工作原理的基础上,详细介绍了超导磁饱和型故障限流器的拓扑结构及其工程实用化遇到的难题.比较了永磁饱和型故障限流器的各种拓扑结构及其发展演变过程,提出了三相永磁饱和型故障限流器的三种物理拓扑结构.最后结合永磁饱和型故障限流器的结构设计,阐述了四个关键技术难题.     

基于MATLAB的电力系统稳态仿真分析

通过matlab中的sumilink电力系统仿真模块,搭建了一个单机无穷大系统,设置短路故障并采取电力系统稳性措施,通过仿真系统输出相角、电压、转速的波形进行对比分析,结果表明:电力系统稳定器、快速切除故障、故障限流器、能够提高电力系统暂态稳定性.     

基于分布参数模型的互联电力系统输电线路故障定位

提出了一种适用于含n母线的通用互联电力系统架空输电线路单端故障定位方法。对故障输电线路采用高精确度的分布参数模型，而对电力系统则采用考虑其内部连接特性的二端口戴维宁等效网络模型，从而实现较高的故障定位精度。利用MATLAB/simulink仿真平台模拟11母线互联电力系统，获得暂态故障数据并进行了测试。测试结果表明，对各种故障条件下的故障距离估计精度高，对近端母线阻抗误差敏感，而对远端母线阻抗误差不敏感。     

基于小波变换的超高压非对称T型线路故障保护方案

描述了一种利用小波变换对T型线路进行快速保护的方案,保护单元使用各支路经同步化后的三相电压电流,使用小波变换提取故障电压电流频带中的暂态高频分量,进行故障检测与类型判别。建立了非对称T型线路仿真模型,针对不同故障位置、故障类型、故障初始角和故障过渡电阻进行仿真验证。结果表明,该方案快速,准确。     

电力系统保护新技术

电子科技大学应用超导与电工技术研究中心的科研人员发明出一种电力系统保护新技术——复合高温超导电力系统故障电流限流器。该项技术发明已申请国家专利。     

一种可改善配电网电能质量的故障限流器的拓扑与仿真

提出了一种可以改善配电网电能质量的故障限流器，它是由一个以脉宽调制(Pulse Width Modulation，缩写为PWM)原理控制的电感模块和一个补偿电容并联后，再与一个限流电感串联而成。改变脉冲的占空比可以得到变化的阻抗，实现限流和串联补偿，进而有效地改善配电网在故障期间的母线电压下陷(Voltage Sags)问题。此外，本装置还有产生谐波少、能抑制谐波传播等优点。使用MATLAB进行数字仿真证明了此装置的有效性。     

硅衬底在片螺旋电感建模及其参数提取

对重掺杂的硅衬底来说，衬底涡流效应已变得较为明显，如何精确的表征这一方面的影响，对于在标准CMOS工艺上实现的在片螺旋电感建模来说，已显得至关重要。该文给出了一种新的采用TransformerLoop来精确表征涡流效应导致的衬底损耗的在片螺旋电感模型，同时采用阶梯4元件结构和一功率电阻Rp来表征电感的趋肤效应和邻近效应，实现了级联电阻的非频变性，可以满足在SPICE等时域仿真器中大小信号及瞬态分析的需要。新的模型同样也适合于对多层电感建模，通过对实际在片电感的测试、验证，给出的模型在较宽的频段内能够精确地吻合测试数据。     

基于TiO_2忆阻器的混沌振荡电路

忆阻器是一种具有记忆性的新型非线性电阻,是继电阻器、电容器和电感器之后的第4种基本电路元件。该文根据惠普实验室提出的荷控型TiO2忆阻器模型,构建了一个磁控TiO2忆阻器模型,采用该磁控忆阻器模型设计了一个新的混沌振荡电路,以期产生复杂的伪随机混沌信号。对该振荡电路的基本动力学特性进行了理论和仿真分析,并进行了DSP芯片实验验证。仿真结果、理论分析和实验观察具有一致性,表明该混沌系统具有与一般混沌系统不同的特性。     

单周期CRM PFC转换器的零交越失真优化设计

为降低总谐波失真提高电源效率,基于单周期临界导通功率因数校正(PFC)转换器,研究了零交越失真现象的优化设计方法．采用周期性自启动定时电路,不论电感电流是否下降到零,及时触发新的开关周期,以避免由于电感反向漏电所引入的导通延迟,从而降低了零交越失真和总谐波失真;在辅助绕组和振荡器之间引入可调分流电阻,对电感电流进行实时监控,调整振荡器输出波形斜率,以控制PWM关断时间,有效改善输入电压零交越点附近的失真现象．输入线电压频率越高,优化效果越好．在50Hz 220V_AC条件下,输入电流为120mA,输出功率为36W,测得优化后的PFC转换器总谐波失真(THD)仅为3.8％,功率因数为0.988,负载调整率为3％,线性调整率小于1％,效率达到97.3％．理论和测试结果均表明: 当交流输入线电压接近零值时,优化后系统的零交越失真及THD得到了有效降低,有效芯片面积为1.61mm×1.52mm．     

基于极点配置参数优化的压电分流阻尼抑振研究

从结构的力平衡方程、压电元件的电荷平衡方程出发,结合压电分流电路的电压平衡关系,建立了包含RL串联压电分流电路的机电耦合系统的数学模型,并进一步推导出系统的传递函数。以系统自由振动响应的衰减系数最大化为优化目标,采用极点配置参数优化方法对传递函数中的参数进行优化分析,求解出压电分流电路中电感元件和电阻元件的优化值。将分析结果应用于一柔性悬臂梁结构的振动响应抑制实验取得了良好的抑振效果,验证了用极点配置参数优化法进行压电分流阻尼振动控制系统设计的有效性。     

功率变换新技术在现代通信电源设计中的应用

分析了现代功率变换器的发展状况、新技术及其特点,研究了电流型控制技术和移相全桥ZVT软开关变换电路相结合设计开关电源应解决的主要问题,包括谐振电感、环路补偿和电流斜波补偿的设计．给出了 48V/50A现代通信基础开关电源模块的设计实例和实验结果．     

地铁直流牵引供电系统振荡机理分析

地铁直流牵引供电系统低频振荡电流是导致DDL保护误动的主要原因。从系统分析的角度,建立了计及电动车辆影响的直流牵引供电系统电磁暂态模型及系统振荡时的非线性二阶动态模型。在唯一平衡点邻域内,利用李亚普诺夫间接法将非线性动态系统转换为线性系统后,确定出系统振荡的结构条件。实例计算和仿真表明,牵引变流器和牵引电机的等效负电阻是系统不稳定的主要电气参量,系统振荡频率主要取决于车载滤波电容与滤波电感,且系统仿真波形在众多特征上与实际记录的电流波形基本一致。     

风电系统网侧LCL滤波器的分析与参数设计

针对风力发电系统中频繁用到的并网LCL滤波器,分析LCL滤波器参数的特性,提出限制条件,给出计算公式,分析了滤波电容加阻尼电阻对系统性能的影响。仿真结果表明,设计的LCL滤波器滤波效果较好,验证了理论分析的正确性。     

利用参考电压注入的Buck变换器电感电容估计

电路的元件参数,尤其是电感和电容值,严重影响着Buck变换器的控制性能。提出了一种参考电压脉冲注入法用于电感和电容的在线估计。为了提高Buck变换器中电感和电容值的估计精度,利用原稳态和新稳态构建满秩状态方程,在线推导算法所需寄生参数和负载电阻。研究基于电感伏秒特性和电容电荷平衡特性的精确离散时间变换器模型,为元件参数估计奠定了基础。通过给参考电压注入短脉冲信号,并使用PID控制器对电路中的电感电流和输出电压进行调节,建立了用于参数估计的瞬态和新稳态。利用瞬态中采样的电压和电感电流估计电感和电容值,避免了稳态时的收敛问题。基于提出的平均电感电流估计算法,电流采样频率降低至开关频率。最后,在Matlab/Simulink平台上进行了仿真验证,结果表明：即使在考虑实际噪声的情况下,电感和电容值的最大估计误差分别小于2%和4.2%;相较于其他参数估计算法,参考电压脉冲注入方法的引入有效提高了参数辨识的估计精度,有助于Buck变换器系统控制性能的提升。     

双BUCK光伏逆变器的定频滞环电流控制研究

针对桥式电路中存在的直通问题、续流二极管的性能差所带来的功率损耗问题,提出一种双BUCK结构的逆变电路,利用定频滞环电流控制的方法,控制功率开关管的关断。通过MATLAB/SIMULINK对单相并网和三相并网仿真试验得到,双BUCK逆变电路能够实现高开关频率和系统效率,稳态和瞬态性能比传统的桥式逆变电路都有明显的改善,从而使整个光伏逆变系统更具有应用潜力。