基于配电网复杂设备的拓扑建模与分析

为了实现配电网管理系统的高级应用功能,在全面分析配电网中各种设备的电气特性和操作方法的基础上,结合每种设备完成功能的不同,提出了适合配电网中主要设备的节点模型.并且根据设备节点模型和复杂设备的内部结构得到一种配电网复杂设备的拓扑分析方法.同时,以遍历变电站电源点供电线路为例来说明该方法的具体应用.实际运行证明,此方法不仅可以很好地完成拓扑分析的功能,还可以实现通电线路的拓扑着色.     

多斩波器电流协同控制

在由多个降压斩波器各自驱动独立负载的某军事应用场景中,要求各个降压斩波器的输出电流在启动阶段和稳态阶段均具有良好的一致性.如果不加以控制,电流的一致性会受负载差异和启动通信延时等因素的严重影响.该文基于多智能体协同控制思想设计了一种相邻电流协同控制策略,用相邻电流值实时补偿电流设定值的方式实现了系统的控制目标.通过对实际多降压斩波器系统进行实验,引入工业以太网EtherCAT进行信息交互以满足控制系统的实时性要求,从而验证了相邻电流协同控制算法对解决多斩波器电流协同问题具有良好的效果.     

基于供电环的配电网拓扑建模研究

目前大多数的配电网拓扑建模方法,是将整个配电网建模为一个矩阵,除了线路以外的每个设备都是矩阵中的一个节点,导致拓扑结构规模庞大,拓扑分析效率低下.该文将整个配电网络以供电环为依据进行划分,对每个供电环进行拓扑建模,极大地减少了拓扑结构的规模.同时,对环与环之间的关联设备进行适当的设置,就能将各个环分散的拓扑数据集成起来,形成配电网全网络的拓扑.该方法使用点和弧为基本的建模元素,并将受控分接箱、环网柜等复杂设备分解为点、弧元素的集合来实现对它们的建模,并以数据库来保存拓扑逻辑数据.应用该方法,拓扑模型的建立与修改只需要在单个环内进行局部拓扑;而且能极大地提高电源点追踪、开关状态变化、供电范围搜索等拓扑分析功能的效率.     

低压台区地理图到电气接线图的自动转换

对台区电气接线图的绘制需求进行了分析,提出了将台区地理图自动转换成电气接线图的技术思路,并重点对图标的分层绘制、水平居中对齐的调整、增量绘制等关键问题进行了阐述。所提出的算法在一种基于GDI+技术的绘图工具中得到了实现。利用该算法,目前已经完成了江西九江城区600余台区低压电气接线图的自动绘制工作。应用表明,所提出的方案与算法切实可行,所得到的电气接线图布局均匀、美观、实用。     

无重叠交叉的配电网单线图自动生成算法

以设备的拓扑连接关系为基础,将配电馈线的地理接线图自动转换成单线图时,存在的最大问题就是线和图标的重叠交叉的消除。基于面向图形对象的单线图绘制工具,提出了一种通过寻找最佳绘制方向来尽可能避免重叠交叉的新方法。当需要向某个方向绘制一个图标时,先检测按此方向绘制是否会与已经存在的对象发生重叠交叉。如果有重叠交叉,则依次尝试向其他2个垂直方向绘制。如果3个方向都无法绘制,则通过局部图幅扩展算法对图幅进行扩展,得到至少1个图标的位置后按照原方向进行绘制。结合实例详细描述了所提出方法的算法步骤。     

一种基于GA的自动谈判问题解决方案

针对电子商务的自动谈判问题,文章用数学规划模型对其形式化描述。设计了一种基于遗传算法的解决方案,得到谈判的最优解。实验表明,上述方法可以对offer不断优化,最终生成使参与自动协商的Agent双赢的交易方案。     

输入串联输出等效并联多逆变器驱动的高压大功率无线电能传输系统研究

提升逆变器输入侧直流电压源的电压等级,是实现更大功率无线电能传输的可行方案之一。但单个开关器件的额定电压有限,满足不了更高输入电压的需求。为此,文章设计了一种输入串联输出等效并联多逆变器驱动的高压大功率无线电能传输系统。该系统采用多个逆变器串联以承担较高的输入直流电压,同时每个逆变器驱动一个独立的发送线圈向同一个接收线圈发送功率。文章在考虑多个发送线圈之间互感的情况下对该系统的谐振电路参数进行了设计,分析在零相差(Zero Phase Angle,ZPA)及非零相差两个条件下系统的电流和功率输出能力,发现了运行角频率及互感的乘积对系统输出能力具有重要影响。开发出由三个逆变器串联驱动的无线电能传输样机,在750 V直流输入条件下获得最大38. 4 kW的无线电能传输功率,效率达88. 7%。     

无线电能传输系统三相相移控制逆变器研发

设计一种为无线电能传输系统提供高频交流电的三相相移控制逆变器。该逆变器由三相D类半桥逆变桥组成,其开关管运行于固定的切换频率下,通过调整各相半桥的驱动相位差来调节输出电压,从而实现无线电能传输系统功率的调节。对三相相移逆变器的主要性能,包括相移角与输出电压的关系、相电流、各相零电压切换状态等进行分析,并推导无线电能传输系统在使用相移控制和频率控制下的效率。开发三相的相移逆变器原型机并应用于无线电能传输系统,在两个外边长为90cm、70cm的平面矩形螺旋线圈间传输能量。实验表明当相移角从0°到120°之间调节时,在接收端10Ω电阻负载上接收到的功率从5.2kW到0变化。同时在最大输出功率时测得逆变器直流输入到接收端直流负载的DC-DC最大效率为94%。     

接收端的电磁超材料对无线电能传输系统的影响

电磁超材料对磁共振式无线电能传输系统有增强效率和增大距离的作用,但应用于电动汽车的无线充电、便携设备的无线充电、高压线路监测等等场景时,电磁超材料放置于共振线圈的正中间存在着不便。文中研究紧贴无线电能传输系统接收线圈一侧的电磁超材料产生的增益效果,从线圈品质因数和互感两个方面入手,用有限元电磁仿真实验与实物测量对其进行验证。实验发现,将平面螺旋结构的电磁超材料贴近接收线圈放置时,负载电阻的功率增大为原来的4. 9倍,和已有文献中放正中间的情况比稍低,但在节省空间的前提下仍对无线电能传输系统有显著增益效果。