【摘 要】
：
近年来,随着电力系统中新能源比重的不断增加,适用于大规模远距离输配电的柔性直流输电技术被广泛研究。电压源型换流器（Voltage Source Converter,VSC）负责柔性直流输电工程中能量变换与控制的任务,是柔性直流输电的核心部件。在多种VSC拓扑中,模块化多电平拓扑（Modular Multilevel Converter,MMC）因为易于拓展并且有不平衡运行能力,因此成为了柔性直流输
论文部分内容阅读
近年来,随着电力系统中新能源比重的不断增加,适用于大规模远距离输配电的柔性直流输电技术被广泛研究。电压源型换流器（Voltage Source Converter,VSC）负责柔性直流输电工程中能量变换与控制的任务,是柔性直流输电的核心部件。在多种VSC拓扑中,模块化多电平拓扑（Modular Multilevel Converter,MMC）因为易于拓展并且有不平衡运行能力,因此成为了柔性直流输电的优选方案。本文以MMC为研究对象,针对换流器控制过程繁琐,所需传感器数量多的问题,提出一种省略桥臂电流传感器、锁相环和省略坐标变换的优化控制结构。全文研究内容包含以下几点:首先,研究了MMC的运行机理,建立MMC开关函数模型,分析推导了MMC交流侧与直流侧的等效电路,为优化控制结构的研究奠定了理论基础。其次,对现有的多电平换流器调制策略做了总结,研究了载波相移（Carrier Phase-shifted,CPS）、载波层叠（Carrier Level-shifted,CLS）、最近电平逼近（Nearest Level Modulation,NLM）等在MMC系统中常用的调制方法。基于NLM调制机理,提出了一种无需使用桥臂电流传感器的NLM排序均压方法,该方法可以在不使用桥臂电流传感器的情况下判断子模块的投入方向,从而简化系统控制结构。在MMC运行中,桥臂电流信号主要用来判断子模块电容电压的充放电状态和实现环流抑制。因此,在调制环节省略桥臂电流传感器,会增大环流抑制的实现难度。针对该问题,本文根据MMC的开关函数模型研究了换流器环流产生机理,推导了环流的计算表达式,分析得出以二倍频为主的不平衡电压是环流产生的主要原因。为了在省略桥臂电流传感器的同时实现环流抑制,本文研究了现有的环流抑制方法。在此基础上,提出了一种基于不平衡电压的环流抑制策略,该方法通过抑制不平衡电压间接抑制环流。结果表明,本文方法的控制效果良好,环流得到明显抑制,与传统基于传感器的方法基本一致。最后以控制结构优化为目的,研究了现有的换流器经典控制策略。基于abc自然坐标系提出一种单位矢量定向策略,该策略可以实现换流器的无需锁相环和无需坐标变换控制。单位矢量定向方法与无桥臂电流传感器方法结合,从而实现MMC无桥臂电流传感器控制结构的优化。
其他文献
雷击是导致电力线路故障的最重要原因之一。为适应国民经济高质量发展的需求,雷电防护的重要性越来越凸显,已处于战略性地位。现有的雷电防护技术按防护原理可大致分为“阻塞型”和“疏导型”,但长期的运行经验表明其雷电防护效果的有效性、安全性和经济性问题亟待解决。在现有雷电防护技术的基础上,针对适用于配电网雷电防护技术,文章提出了以压缩通道灭弧结构为核心的自能式压缩灭弧装置,并对自能式压缩灭弧通道结构开展优化
电力系统负荷预测对于制定安全、可靠、经济的电力系统运行策略甚为关键,也在保障电力供需平衡方面具有举足轻重的作用。然而,全球新冠肺炎大流行重挫了世界经济,同时也直接或间接影响了人类的生产、生活行为模式,导致电力消耗发生了不同于正常日的剧变。在此期间,传统的单任务、单指标和单级别的时序和非时序短期负荷预测方法能否准确捕捉急剧变化的负荷模式,还有待深入研究。此外,电力调度部门也迫切需要足够轻量、高效、精
视觉问答作为一项重要的多模态任务,它旨在根据给定的问题和相关图像来推理出正确的答案。随着计算机视觉和自然语言处理这两个领域相关技术的迅猛发展,许多视觉问答方法在基准的视觉问答数据集已经取得了显著的进步。然而,真实的图像数据不可避免地存在着现实人工标注数据分布不平衡现象的问题,先前大多数的视觉问答模型利用了这种不平衡性,即模型过度利用数据集中浅显的语言关联性来回答问题,导致当训练好的模型被迁移到不同
大型油浸式变压器是电力系统中的关键设备之一,其绝缘状态的优劣关系到电力系统能否正常稳定运行。油纸绝缘系统是变压器的主绝缘系统,油纸绝缘系统的老化直接影响变压器的运行状态和使用寿命。因此,准确评估变压器油纸绝缘老化状态对于保障电力系统安全稳定运行具有重大意义。近年来,基于电介质弛豫理论的频域介电谱（FDS）技术因无损测量、抗干扰能力强等优点被广泛应用于油纸绝缘老化状态评估领域。目前,国内外学者基于F
感应式无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术是一种借助磁场建立传输通道从而实现电能无接触传输的新型供电技术,有效地克服了传统电能传输中线路破损漏电、器件接口磨损等安全问题,提高了供电的可靠性与灵活性。在实际应用中,WPT系统往往需要输出恒定且稳定的电压,而负载变化将导致输出电压也发生变化。因此针对静态无线电能传输场合,本文以SN（Series-None）型WPT
新能源在“碳中和、碳达峰”的战略目标下进入了快速发展阶段,其中分布式可再生能源发电更是在国家政策的大力扶持下呈现高速发展趋势。在不久的将来,分布式电能将大规模接入电网,而逆变器作为新能源能量转换的核心就尤为重要。因此,各国学者对不同逆变器及其控制策略做了大量的研究。其中差分升压逆变器由于体积小、损耗低、单级逆变等优势成为当前研究热点之一。故而本文以差分升压逆变器作为研究对象,并针对以下几个方面进行
随着可再生能源的逐步开发,光伏发电得到了大规模的应用。然而,受气象条件影响,光伏发电具有间歇性和波动性等特点,它的大规模并网给电力系统的运行和调度增加了不确定性因素。在此背景下,进行准确短期光伏发电功率预测可以有效提高光伏利用率和电网调度的可靠性。基于此,本文结合相似日筛选、小波包分解以及生物地理学优化算法,提出了一种基于树突状神经网络的光伏功率混合预测模型。本文主要研究内容如下:首先,针对由于光
在分布式能源广泛应用的背景下,直流微电网成为近年来的研究热点。Boost变换器通常作为直流微电网与分布式电源的接口。但是常规的DC-DC变换器并不能很好应对电流应力大、电压增益高的应用场景。因此,本文研究了交错并联Boost变换器、交错并联Nx多电平Boost变换器以及交错并联双Boost变换器这三种拓扑结构的变换器,分别建立了降阶模型。根据所建立模型提出控制方法,提高了交错并联Boost变换器的
扑翼飞行器是一种通过模仿自然界中鸟类拍动翅膀的方式来产生升力的仿生飞行器,微型扑翼飞行器则是质量更轻、体积更小的扑翼飞行器。依据驱动装置的不同,微型扑翼飞行器又分为压电驱动式、电磁驱动式和电机驱动式等。这种飞行器具备高机动性的特点,能够完成快速起飞降落、空中悬停和冲刺等多种动作,并且在低空气雷诺数下,扑翼飞行器的飞行效率更高,拥有比固定翼和旋翼飞行器更良好的气动特性,在民用和军用领域都有着广阔的应
风力发电作为可再生能源发电的主要形式之一,因其具有的自动化水平高、成本低等优势而获得了广泛的研究与应用。作为主流风力发电形式之一的永磁直驱风力发电系统更是凭借简单的组成结构、高效率的发电模式、以及接入电网的优越性能而受到了更多的青睐。风力发电技术的研究热点主要集中于提高该系统的最大风能捕获与并网电能质量。其中,电力电子变流器和并网滤波器作为永磁直驱风力发电系统的重要部件,其性能的好坏直接决定了风力