考虑开关动作次数的多时段配电网动态重构

通过配电网重构来降低网损是一种经济可靠的手段.一方面,鲜有文献研究如何在降低网损同时减少开关的动作次数;另一方面,目前大多数重构模型的求解算法难以保证全局最优解.提出一种基于二阶锥的多时段动态重构方法.以开关状态量为优化变量,以降低网损为优化目标,建立配电网多时段动态重构模型;将重构问题转化为混合整数二阶锥规划问题,采用二阶锥方法对所建模型进行求解,得到配电网最优动态拓扑.在此基础上,通过合并相似的开关状态,从而避免网架结构的频繁改变.通过IEEE33配电系统进行仿真,结果验证了所提方法的有效性与优越性.     

基于Flowmaster的柔性直流换流阀水路仿真研究

冷却水路是柔性直流(柔直)换流阀的重要组成部分,各支路流量分布是否均匀将直接影响柔直换流阀的可靠运行.此处基于一维流体仿真软件Flowmaster对柔直换流阀塔主进出水管分布进行研究,并与试验结果进行对比,验证了仿真计算的准确性,并为柔直换流阀冷却水路设计提供一种设计验证依据.     

大功率三电平变流器有限控制集开关频率预测控制

针对现有大功率变流器缺少主动式开关频率灵活控制方式来实现热管理的问题,提出一种有限控制集开关频率控制方法.建立中点箝位(NPC)三电平脉宽调制(PWM)整流器有限控制集预测模型,引入固定滑窗开关频率统计方法;在有限控制集预测控制基础上添加固定滑窗时间内开开关频率优化项,建立统一多目标价值函数,选择最小化价值函数的电压矢量.基于2 MW三电平变流器样机进行实验验证,表明该方法性能良好.     

应用于高侧开关感性负载退磁的负压箝位电路

高侧开关作为在以飞机、船舶、车辆为代表的应用领域中控制电动机、继电器、照明等机电、环控系统的关键器件,其负载常呈感性.针对高侧开关关断时感性负载产生的反向电压可能会损坏高侧开关的问题,提出并设计了一种负电压箝位技术.通过理论分析得到了高侧开关关断时的工作原理,为高侧开关的设计提供了参考.芯片采用CSMC 1μm工艺实现,己流片.测试结果显示,负压箝位电路可将高侧开关的漏源电压控制在64V以内,可有效地保护高侧开关.     

高压大容量耗能装置晶闸管阀设计与试验

交流耗能装置是解决柔性直流电网故障情况下功率盈余问题的关键设备,在此以张北工程交流耗能装置为例,介绍了其核心设备晶闸管阀的电气设计、结构设计、控制系统设计,对研制的交流耗能装置晶闸管阀开展型式试验和换流站现场交接试验.通过对现场调试出现的典型问题进行分析,开展了晶闸管控制单元正向电压建立定值的优化研究,完善了设计方案.     

高速航空燃油泵水力设计及两相流场数值模拟

为了满足下一代飞机发动机燃料供给的需求,根据供油系统的性能指标,确定燃油泵结构型式,基于速度系数法计算燃油泵的主要结构参数,完成高速燃油泵水力设计,建立其三维模型并进行网格划分.借助ANSYS-CFX仿真软件,基于RNG k-ε湍流模型及Zwart空化模型,实现燃油泵非空化及空化状态下的内流场数值模拟,分析其外特性变化趋势及压力、速度分布规律并预测其空化性能.结果表明:高速燃油泵扬程、效率、功率随流量的变化符合离心泵性能变化规律,且在设计点附近达到最高效率82.76％;有效汽蚀余量较大时,燃油泵扬程基本不发生变化,当有效汽蚀余量减小到一定值,扬程开始缓慢下降而后急剧减小,扬程下降3％对应的临界汽蚀余量为12.7m.     

基于耦合电感的对称式交错并联低输入电流纹波高增益DC-DC变换器

针对高电压增益、大功率应用场景,提出一种基于耦合电感的对称式交错并联DC-DC变换器.该电路拓扑结合了交错并联与耦合电感的优势,一方面扩大了变换器的容量,降低了输入电流纹波;另一方面可以利用耦合电感的匝比来调节电压增益,提高了变换器的灵活性.由于两相电路耦合在一起,且完全对称,可以实现自动均流,因此,不存在功率失衡问题.通过集成开关电容单元(SCU),并将其扩展至n个,进一步提高了电压增益,避免了耦合电感匝比过高的问题,同时还降低了功率器件的电压应力,因此,可以采用低电压等级、高性能的半导体器件来提高变换器的工作效率.分析该变换器的工作原理、稳态性能,并制作一台额定功率为1kW的样机,实测变换器的最高效率为97.34％,满载时(1kW)效率为94.64％.实验结果验证了理论分析的正确性,以及所提变换器的可行性.     

基于单管电路的恒流恒压无线充电系统研究

针对目前单管逆变无线电能传输(IPT)系统无法通过开关频率的切换实现由恒流输出(CCO)到恒压输出(CVO)转换的问题.该文提出一种用于单管电路(SSC)的P-CLCL补偿网络.所提P-CLCL高阶恒流恒压补偿网络可使单管电路在开关频率为fCC时输出恒流,在开关频率为fCV时输出恒压,解耦了输出与负载的关系.该文还利用互感等效模型对系统进行建模,并分析该补偿网络在恒流输出及恒压输出时需要满足的电路参数条件;利用傅里叶分解详细给出一套适用于单管电路的等效不对称输入电压源波形的分析方法;在综合考虑零电压开通(ZVS)的实现、软开关裕度、开关管耐压大小的情况下,利用"Mathcad"画图的方法给出一套一次侧补偿电容的设计流程.最后,搭建一台25.2W的P-CLCL实验样机,通过仿真和样机的开闭环实验验证了理论分析的正确性.     

基于RBF神经网络PID控制的列车ATO系统优化

针对在复杂环境下列车高速运行时,现有的Fuzzy-PID控制算法自适应性差在受到外界因素的干扰时会导致列车追踪误差较大的问题,提出了一种基于径向基(RBF)神经网络PID控制的列车速度控制算法。首先,在构建列车优化模型时,充分考虑列车经过电分相时必须处于惰行工况的特点,并且依据电分相和限速条件的特点将列车行驶过程中的区段进行了划分,简化了求解过程;然后使用RBF神经网络PID控制器对目标速度曲线进行追踪仿真,同时与现有的Fuzzy-PID控制器进行比较。实验结果表明,基于RBF神经网络PID控制算法能够实时有效的追踪目标速度曲线且追踪误差较小。