基于微分平坦理论的单相MMC环流控制器

针对模块化多电平换流器环流抑制策略的研究主要集中在三相,为此提出了一种基于微分平坦理论的单相MMC新型环流抑制策略。首先由二阶广义积分器提取二倍频环流量,然后经全通滤波器构造虚拟正交量,再由前馈控制和动态误差反馈两部分组成环流控制器,前馈控制作为主导控制量由输入变量和状态变量及系统期望平坦输出参考轨迹之间的函数关系构成;误差反馈控制用于消除期望值与实际值误差和内外部扰动的影响,增强控制器动态响应速度。最后在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证所提环流控制策略的有效性。     

基于OPF的MMC-MTDC自适应下垂控制策略

传统下垂控制无法解决模块化多电平换流器多端直流MMC-MTDC(modular multilevel converter multiterminal DC)输电系统中换流站功率裕度和系统功率协调分配的问题,为此提出一种最优潮流下自适应下垂控制策略。首先根据电压变化方向与实时裕度设计MMC自适应下垂控制器;然后分析传统下垂控制无法解决MTDC中直流线路阻抗产生电压偏差的缺陷,针对影响直流网络潮流的因素,构建约束条件以及目标函数求解潮流优化分配下垂系数;最后通过直流电压差值实时计算权衡系数来分配两种下垂曲线所占比例。在PSCAD/EMTDC中建立5端MTDC模型,分别在稳态与暂态工况下对比两种控制方式,结果表明该控制策略可以避免换流站满载、减少线路损耗实现系统功率优化分配。     

MMC-HVDC向无源网络供电的停机策略

修正了能馈阶段直流参考电压下降时的最低值,计算了系统整体停机时间,推导了能耗阶段内能耗电阻选取的表达式。在能馈阶段,考虑桥臂冗余子模块在内,将投入模块数和直流电压协调配合,提出了一种新的停机策略。该策略不仅可以最大程度地将电容中的储存能量反馈至电网,而且大大降低了能耗电阻的耐压等级和功率等级,同时电容电压可以精确地控制在安全电压以下,并且停机速度更快。最后,在Matlab中搭建了基于MMC-HVDC向无源网络供电的仿真系统,仿真结果表明了所提停机策略的有效性。     

三电平逆变器SHE-PWM的研究

以应用于高压变频装置的三电平逆变器为特定的研究对象,对特定消谐(Selective Harmonic Elimination Pulse Width Modulation,SHEPWM)技术的求解与应用进行了分析和研究。针对用数值算法求解SHEPWM非线性方程组时初值选择困难的情况,提出一种新的求解方程组。建立了NPC逆变器SHEPWM方法的数学模型,着重介绍了同伦算法的基本思想、模型构造以及求解方法,最后对用同伦算法计算的NPC逆变器模型的结果进行了仿真和实验研究,研究结果证明了SHEPWM和同伦算法的可行性。     

基于模型预测的MMC-RPC直接功率控制策略

为了实现对传统铁路牵引供电系统中的负序、谐波和无功问题的综合治理,在直接功率控制基础上将模型预测与直接功率控制MPDPC（model predictive direct power control）结合引入模块化多电平结构的铁路功率调节器 MMC-RPC（railway power conditioner with modular multilevel converter structure）。以每一个控制周期结束时功率误差最小为原则确定了目标函数,并在传统MPDPC控制上加入了延时补偿,以得到最优的MMC-RPC交流端口电压矢量进行调制。在Matlab/Simulink中搭建基于MPDPC的MMC-RPC仿真模型,并与直接功率控制和双闭环PI控制的MMC-RPC进行对比,验证了模型预测直接功率控制策略运用到MMC-RPC的优越性和可行性。     

MMC电容电压排序优化算法研究

根据模块化多电平换流器的运行原理,研究了传统电容电压排序算法导致器件开关频率增大的根本原因;为降低器件的开关频率,提高系统运行效率,提出了一种电容电压排序优化算法。该算法对传统排序算法进行了优化改进,给定3个电压参考值,将已投入的子模块电容电压值与参考值进行比较,判断是否继续保持投入状态。在Matlab中搭建了每相60个子模块的MMC电容电压排序优化算法仿真模型,仿真结果表明,该算法能显著降低功率器件的开关频率,减小换流器的功率耗损。     

一种抑制NPC逆变器共模电压的新方法

提出一种用集成共模电抗器抑制逆变器产生的共模电压的方法,介绍了电路的拓扑、NPC逆变器和共模电抗器的结构和工作原理.仿真结果表明这种电路抑制共模电压的效果好,可以消除95%以上的共模电压,同时差模电压的变化率dv/dt也变得很小.     

基于续流二极管检测法的无刷直流电机

介绍了无刷直流电动机的数学模型和性能计算公式,着重研究了无刷直流电动机转子位置检测的续流二极管状态检测法的原理,通过对逆变桥中反并联于开关管的续流二极管导通与否的检测,确定出转子的位置,实现了方波无刷电动机的无位置传感器运行.给出了系统主要特性的仿真,结果表明运行参数的鲁棒性很好.     

一种用于HVDC输电系统的48脉冲逆变器的研究

提出了一种适合于HVDC输电系统的逆变器拓扑结构,介绍了特定消谐技术(SHE-PWM)的基本思想,给出SHE-PWM的数学模型,对相移变压器的功能以及消谐原理进行分析,最后对这种拓扑结构在MATLAB/SIMULINK下进行仿真研究,结果表明该逆变器系统具有优良的性能,谐波失真完全符合国际谐波限制标准。     

NTRUSign数字签名算法远程用户认证方案

目的构造强安全性、高效率的身份认证机制，确保分布式系统安全．方法利用NTRUSign数字签名算法．构造了一个基于12令的远程用户认证方案．该方案包括3个阶段：注册阶段、认证阶段和更改12令阶段．结果安全性分析表明，其安全性基于安全Hash函数和大维数格中寻找最近向量的困难问题；方案使用弱口令，允许用户自主选择并更改口令，实现了双向认证，具备用户友好性；能够抵御中间人攻击，抗DOS攻击，具备前向安全性和强安全修复性；NTRUSign的可展性缺陷不影响其安全性．结论NTRUSign方案是一个低开销、强安全性的方案，适于使用在资源受限及安全性要求较高的场合．