光伏逆变器无源分数阶滑动模态控制器设计

设计了光伏逆变器无源分数阶滑动模态控制器(Passive Fractional-Order Sliding-Mode Controller, PFSMC)来实现不同运行条件下的最大功率跟踪。首先,基于跟踪误差构建储能函数,保留系统阻尼有益项以提高跟踪速率,并完全补偿其他的系统非线性以实现全局一致的控制性能。随后,引入分数阶滑动模态控制(Fractional-Order Sliding-Mode Control, FSMC)作为附加控制输入对储能函数进行能量重塑以提高光伏逆变器的动态响应性能,同时分数阶滑动模态的引入可大幅提高闭环系统的鲁棒性。为验证所提控制器的有效性,进行了两种算例研究,即光照强度变化和电网电压跌落。仿真结果表明,PFSMC与常规PID控制、无源控制(Passivity-BasedControl,PBC)和FSMC相比,其能在各类工况下实现最快的动态响应以及最低的超调量。最后,基于d Space的硬件在环实验(Hardware-in-the-Loop, HIL)验证了所提算法的硬件实现可行性。     

基于系统动力学的高压断路器全寿命成本评估

为使高压断路器在运行期间达到最优经济效益,通过引入系统动力学建立高压断路器全寿命周期成本模型评估其经济寿命。由于故障成本随故障率波动而动态变化,为了准确描述实际检修对故障率的影响,通过引入“役龄回退因子”修正实际维修后的故障率函数。同时,基于高压断路器LCC模型求得其年均全寿命成本,进而确定高压断路器可获得最大经济效益的退役年限。通过算例仿真结果可知,基于系统动力学的高压断路器LCC模型能直观地反映高压断路器整个运行年限内全寿命周期成本及其构成因素变化过程,对高压断路器实际运行维护及退役具有参考借鉴意义。     

跨网入侵直流偏磁风险的分析与治理北大核心CSCD

为分析昆柳龙直流工程入地电流跨网入侵引发的赣南区域电网直流偏磁问题,建立了赣南区域电网直流电流分布计算模型,基于直流电流实测数据和共轭梯度法,实现了赣南大地模型的修正,修正后的模型偏磁电流计算值与实测值偏差控制在8%以内,并分析了田源接地极入地电流大量跨网入侵赣南电网的原因。基于修正后的模型,提出了赣南区域电网14个厂站的直流偏磁治理策略,完成治理后赣南区域所有220 kV变电站主变的直流电流控制在安全限制以内,为直流接地极入地电流跨网入侵交流电网的分析和治理提供了有效的工程示范。分析了220 kV系统直流电流通过自耦变串入500 kV系统的路径,阐明了雷公山站500 kV自耦变压器直流偏磁治理失败的机理,提出了对4个厂站的进一步治理策略,预计可将雷公山变偏磁电流降低80%以上,从而有效减小雷公山站主变噪声。     

基于云相似度与证据融合的电力变压器状态评价方法

针对电力变压器状态评价过程中存在的不确定性,提出一种基于云相似度和证据融合的电力变压器状态评价方法。首先,考虑到各指标在状态等级边界处的随机性与模糊性问题,采用云模型来建立状态评价的基本框架。其次,为兼顾状态等级划分的严明性和模糊性,采用改进的云熵优化算法确定云模型的熵值。然后,考虑到指标数据本身的不确定性,利用正向云发生器和云合成算法生成各试验项目待识别云和标尺云,并采用模糊贴近度计算二者间的相似度作为证据源的基本概率分配。最后,采用考虑证据可信度和不确定度的冲突证据修正方法修正证据源,并融合不同证据以判断电力变压器的最终状态。经实例验证,相较于传统方法,所提方法能够有效处理状态评价过程中的不确定性,评价结果符合电力变压器的真实情况,对电力设备状态评价有一定参考价值。     

阻尼环滤波电抗器参数计算与分析

本文笔者利用解析计算与仿真相结合的方法,对增加阻尼环的滤波电抗器的电感、损耗、品质因数（Q值）变化进行了对比计算研究,并针对干式空心电抗器产品样机进行了测试。结果表明,通过采用阻尼环结构措施,能够满足实际工程对于电感偏差、Q值的指标要求;在满足损耗要求的前提下,对改善绕组本体的温升,具有很好的作用。     

计及可行解恢复的高载能负荷-新能源有功-无功协调调度

高载能负荷具有较强的用电调节能力,可通过与新能源协调促进新能源消纳。考虑节点电压约束和内部电网潮流方程的高载能负荷自调度问题是一个混合整数非线性非凸问题,现有的求解器难以求解。而采用线性潮流等简化方法求得的自调度结果不够精确,无法保证实际运行时的节点电压约束。针对以上问题,首先采用二阶锥松弛方法对原问题进行凸化以降低问题求解难度,进而采用基于交流潮流的可行解恢复过程以保证二阶锥松弛后的自调度结果精确合理。通过对比线性潮流自调度结果、基于二阶锥松弛的自调度结果、采用可行解恢复的自调度结果和原始自调度模型的结果,证明采用可行解恢复过程的自调度结果避免了基于线性潮流或基于二阶锥松弛的自调度解不精确问题。同时,相比利用现有商业求解器直接求解原问题,采用该方法可以在较短的时间内快速求得一组优化结果,有效地降低了原问题求解的难度。     

具有内外分段阳极结构的金属离子等离子体推进器的放电特性

金属离子等离子体推进器是一种通过烧蚀阴极金属材料,产生电离度高的金属离子等离子体,在Hump峰加速作用下从而定向喷射形成推力的推进器类型。文中提出了一种带有分段阳极结构的金属离子等离子体推进器(SA-MIPT),该结构由圆锥状阴极、圆筒状绝缘套桶以及圆环状分段阳极组成。基于该金属离子等离子体推进器,探究了峰值电压维持时间t₁以及阳极吸收电子对金属等离子体的生成及喷射性能的影响。研究结果表明,当t₁从0.4μs增大到1.2μs时,单脉冲放电中生成的等离子体的定向传播速度、离子电流幅值以及离子电流与阴极电流的比值G_r分别提高了1.7倍、18倍、15倍。此外,研究发现采用减小阳极裸露面积或者阳极侧串联电阻的方法,能够有效提高从推进器喷口喷射出去的等离子体射流的喷射性能。当内阳极宽度W从2 mm减小到0.1 mm时,放电生成的离子电流峰值以及对应的G_r值分别提高了2.41倍、2.66倍。当阳极宽度W=2mm不变,在内阳极侧串联1 MΩ电阻后,放电生成的离子电流峰值以及对应的G_r值分别提...     

大型接地系统接地阻抗测量的引线互感分析

接地测量引线存在互感,严重影响大型接地系统接地阻抗测量结果的准确性.首先推导了任意布线形式接地测量的互感理论模型,并基于引线互感修正项的复镜像拟合实现了模型求解.与更正的穿透深度公式的对比结果表明,复镜像法求解互感的精度较高.研究了5D-0.618法、2D-30度夹角法、90度夹角法和反向法在不同引线长度和土壤电阻率情...     

基于高频损耗比的干式空心电抗器制造缺陷检测方法及应用探讨

本文通过分析电抗器因制造工艺导致少匝和极限工艺偏差时600Hz损耗,提出高频损耗可作为电抗器制造缺陷的检测手段及其适用范围,并以600Hz的实测损耗与理论损耗之比是否超过1.5作为判据,以同组任两台损耗之比是否超过1.5作为辅助判据,同时列举应用实例.     

人工神经网络实现专家系统中的自动知识获取

神经网络适宜于处理具有残缺结果和含有错误成分的模式,能够在信源信息含糊、不确定、不完整,存在矛盾及假相等复杂环境中进行处理.网络所具有的自学习能力使得传统专家系统技术应用最为困难的知识获取工作转换为网络的变结构调节过程,从而大大方便了知识库中知识的记忆和提取.本文用人工神经网络中BP网络实现了专家系统中自动获取知识的功能.