并联型模块化级联超级电容多目标电能质量治理研究

为改善10 kV配网侧电能质量,针对传统UPQC与DVR对电压暂降具有补偿深度不够、补偿时间不长等不足,提出了将超级电容储能与模块化多电平变换器拓扑结构相结合,形成并联型模块化级联超级电容储能P-MMC-SCS(parallel-modular multilevel cascaded-super-capacitor storage)多目标电能治理拓扑结构。首先对其主电路拓扑结构进行了分析,然后分别针对电压未暂降时电流补偿分量检测与跟踪及电容均压、电压暂降时电压补偿分量检测与跟踪进行了控制策略研究,根据P-MMC-SCS主电路结构与补偿分量特点采用了PI控制。最后通过在Matlab/Simulink中对P-MMC-SCS仿真研究,结果表明P-MMC-SCS兼具支撑网侧的电压暂降和治理负荷侧电流谐波、无功的功能。     

基于谐波磁势平衡的12脉波整流器一体化滤波方法

提出了一种基于谐波磁势平衡的12脉波整流器一体化滤波方法,对该一体化滤波器的拓扑结构、数学模型、滤波原理进行了详细阐述。该方法将一个背靠背变流装置接入12脉波整流器变压器二次侧的星形与三角形绕组抽头中,通过背靠背变流装置向各绕组抽头中注入指定次谐波电流,并利用该注入谐波电流与12脉波整流器负荷侧所产生谐波电流的磁势平衡,以达到消除12脉波整流器网侧指定次谐波电流的功能,在控制算法上引入比例-积分(PI)+比例-谐振(PR)控制器以实现对指定次谐波分量的无误差跟踪。该方法能有效提高滤波变流装置的电压、电流适应性,从而节省电压匹配变压器的成本,并能充分发挥滤波变流装置的容量潜能。最后,通过仿真和实验验证了所提滤波方法的正确性。     

交流系统等值电抗对新型直流输电系统运行参数的影响

简要介绍了直流输电系统换流站的拓扑结构以及动模试验方案,分别建立了未接入滤波器和接入滤波器时计算传统及新型直流输电系统运行参数的数学模型.在此基础上,分析了交流系统等值电抗对直流输电系统运行参数的影响.结果表明,在换流器换相过程中,交流系统等值电抗使换流变压器网侧及阀侧线电压均发生了畸变.未接入滤波器时,传统与新型直流输电系统电压畸变后的波形相似;接入滤波器后,传统与新型直流输电系统的网侧线电压波形的改善效果相同,但新型直流输电系统阀侧线电压波形的改善效果明显优于传统直流输电系统,且换相角大大减小.计算结果与实验结果十分吻合,验证了理论分析和数学模型的正确性.为进一步深入研究新型直流输电系统运行特性以及换相特性提供了理论依据.     

一种滤波换相换流器工作机理与稳态模型

提出了一种新型滤波换相换流器(FCC)的拓扑电路结构,阐述了FCC的工作机理,引入了阀侧无功功率补偿度概念.考虑到FCC的接线方案较为特殊,本文以多绕组变压器理论为基础,结合基尔霍夫定律和端口电压、电流方程,求得FCC阀侧端口电压方程和换相电抗的计算公式,进而将FCC电路结构转化为等效、简易的Graetz桥电路,建立其稳态数学模型.直流输电研究开发平台被用于验证该稳态模型,实验结果与理论分析值相吻合,为后续研究FCC的各种运行特性和新系统的稳定性分析提供了重要理论依据,同时表明FCC的滤波效果良好,能有效降低换流变压器的损耗和噪音,增强系统稳定性,具有很好的工程应用前景.     

基于感应滤波的双调谐滤波器综合设计

提出了一种利用变压器电磁感应原理在副边绕组间实现谐波磁势平衡的谐波抑制新方法-感应滤波,分析了感应滤波谐波抑制的机理;在此基础上,对新型直流输电系统阀侧双调谐滤波器进行了阻抗-频率特性分析,并对其进行了参数设计,而后分析了双调谐滤波器在调谐频率下略显感性的重要意义,同时引入安全系数.最后通过仿真实验验证了新型滤波方式的有效性,并且通过与传统无源滤波方式的设计及实验结果对比研究,揭示了新型滤波方式及基于新型换流变压器的直流输电系统所具有的优越性,为新系统的工程化提供了重要理论指导.     

一种新型的基于变压器谐波磁势平衡的有源电力滤波方法

为降低有源电力滤波器(APF)开关器件耐压水平,充分发挥低压大电流开关器件和装置容量潜能,节省APF与网侧线路相连接的升压变压器成本,并有效降低直流稳压电容的额定电压,提出一种新型的基于变压器谐波磁势平衡的有源电力滤波方法。该方法将有源电力滤波装置接于变压器二次侧绕组抽头中间,使该装置产生的谐波电流磁势在变压器二次侧与负载谐波电流磁势相互抵消,从而使得网侧电流谐波含量显著降低。详细分析了运用该谐波磁势平衡在变压器二次侧绕组进行滤波的数学原理,并对配电网侧常用的10 k V/380 V Y/△及△/Y变压器进行了负载谐波电流滤波仿真,并通过实验验证了该滤波方法的可行性。     

基于自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器的直流输电系统仿真研究

为揭示自耦补偿与谐波屏蔽(新型)换流变压器电磁暂态瞬变过程,模拟直流输电系统中新型换流变压器网侧与阀侧端口电压、电流的输入、输出特性以及交直流之间的相互 作用,利用仿真软件Matlab分别建立了用于6脉动与12脉动直流输电系统的新型换流变压器仿真模型,并将其应用到直流输电系统动态仿真中。仿真结果表明：新型换流变压器取代传统换流变压器在一定程度上优化了直流输电系统的结构,通过对变压器第三绕组的零阻抗设计及绕组抽头处滤波器参数的合理配置,既能降低换流变压器网侧谐波含量、有效减少谐波与无功对换流变压器的损耗,又改善了换流变压器阀侧的线电压与相电流,有利于换流器可靠换相与正常运行。     

一种考虑排序稳定分析的电能质量综合评估新方法

在电能质量综合评估时,多位专家应用层次分析法确定其各指标权重,考虑到多位专家意见不统一造成的权重分配错误,运用熵值法求解出各位专家在确定电能质量指标权重时的作用大小,从而求得各指标的最终权重;然后,针对电能质量综合评估指标的不确定性,引入联系度概念,应用联系度处理电能质量综合评估指标的不确定性,将各评估指标值与标准值比较,建立电能质量综合评估的联系度模型;联系度中差异度系数是一个不确定的区间值,对其进行研究,可为电能质量优劣排序做进一步的稳定性分析,因而给电能质量综合评估提供了一种更精确全面的新方法。     

面向能源互联网的电气信息类研究生培养改革

本文研究面向全球能源互联网的三方（国内高校+企业+海外高校）联合培养的研究生创新与实践能力培养模式。充分利用高校、电网和电气设备制造业企业的不同环境和资源,打造三方（国内高校+企业+海外高校）联合培养导师队伍;建立适应全球能源互联网需求的科研创新实践训练项目库优化和改革电气信息类研究生创新实践方式,突出研究生工程素质、工程实践能力和创新思维的一体化培养。     

自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器的接线方案和原理研究

针对传统换流变压器和滤波方式存在的问题,对一种新型的自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器进行研究.该换流变压器阀侧绕组采用延边三角形接线,为3倍次谐波电流提供通路;通过匝比配合,实现12脉波换流;其延边绕组与公共绕组构成自耦变压器接线,可减少换流器换向时的电流冲击;在公共绕组上连接滤波支路,并调至谐振点,配之以变压器巧妙的零阻抗设计,可以在阀侧实现无功补偿,可实现网侧绕组中无5、7、11、13次特征谐波,即谐波屏蔽.仿真结果表明论文的理论分析正确;这种新型换流变压器可大大减少网侧绕组中的谐波含量,降低谐波在变压器中引起的损耗和噪音,同时可降低换流变压器的设计容量和绝缘设计的难度,将有很好的应用前景.