【摘 要】
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近年来，分数阶微积分作为一种强大的工具，被广泛应用于设备建模和系统控制等众多工程领域中。在实际的电气工程领域中，很多器件和设备都表现出了分数阶本质。考虑到电气设备固有的分数阶特征，利用分数阶电路模型进行分数阶建模更能简洁、精确地描述实际物理系统。实际分数阶电路的设计离不开分数阶电路的综合理论，但现阶段，分数阶电路的无源综合方法研究仍处于起步阶段，在这一领域还有很多工作需要去做。 本文主要研究了分
【机 构】
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华北电力大学(保定) 华北电力大学
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近年来，分数阶微积分作为一种强大的工具，被广泛应用于设备建模和系统控制等众多工程领域中。在实际的电气工程领域中，很多器件和设备都表现出了分数阶本质。考虑到电气设备固有的分数阶特征，利用分数阶电路模型进行分数阶建模更能简洁、精确地描述实际物理系统。实际分数阶电路的设计离不开分数阶电路的综合理论，但现阶段，分数阶电路的无源综合方法研究仍处于起步阶段，在这一领域还有很多工作需要去做。
本文主要研究了分数阶两种元件和三种元件电路导抗函数的W域无源综合方法。首先对W域等效正实条件进行了完善，并研究了无源网络导抗函数的W域正实分解问题。然后，通过s-W变换，将分数阶两种元件电路导抗函数转换成W域整数阶导抗函数，在W域推导了其部分分式展开式，并研究了其极、零点性质。在此基础上，给出了分数阶两种元件电路的无源综合方法。最后，以分数阶RLαCβ三种元件电路为例，提出了分数阶RLαCβ电路的W域最小函数定义，并给出了实现最小函数的W域布隆综合法。通过阻抗换标，可将所得方法推广到分数阶任意三种元件网络。
其他文献
近年来，随着大量分布式电源、储能设备、电动汽车(Electric Vehicles，EV)、微网接入配电网，传统配电网出现潮流由单向流动变为双向、线路容量不能满足要求、运营控制策略无法适应新环境，为此，主动配电网(Active Distribution Network， ADN)应运而生。分布式能源出力的强间歇性以及大量EV无序充电对ADN的优化调度带来新的挑战。同时ADN系统中的利益主体都有追求
直流配电网在分布式电源接入、提高新能源渗透率、增强系统可控性等方面具有较大优势，由此成为未来配电网的发展新方向。然而，网内众多的直流端通过电力电子换流器并网，接入的几乎无惯量和阻尼的电力电子设备给配电网的电能质量与安全稳定运行带来了挑战。分布式能源、负荷频繁投切、大电网扰动等引起的瞬时功率波动，均会对直流电压的质量及其稳定性造成影响，因此有必要引入虚拟直流电机控制来提高直流电压质量。为了使各直流端
开发清洁能源刻不容缓，而我国地府辽阔，势必带来风电远距离大容量输送问题。而风电场经柔性直流输电并网具有发展前景。电力系统向高比例可再生能源、高比例电力电子设备发展的同时，使得稳定性问题日益凸显。本文针对风电场经柔直并网系统交互作用及稳定判据主要从3个层面展开研究。 第一层面以惯性角度研究，本文以双馈风机转子侧换流器为例，推导换流器件的惯性表达式并解释其惯性的物理意义，同时将其与电力系统的传统惯性
电力变压器在电力系统中承担着电能传输与分配、电压变换的枢纽作用，对电力系统的安全运行起到至关重要的作用。因此，采用各种技术手段对变压器进行故障诊断分析，发现潜在故障、减少并预防变压器故障发生对提高电能质量具有重要意义。基于变压器油中溶解气体含量分析(DGA)的变压器故障诊断方法能够反映变压器工作状态和特征气体之间的映射关系，能够准确及时地诊断出变压器内的各种故障类型，是变压器故障诊断的重要手段。本
随着新能源的不断发展，大量大容量风电机组不断并入电网运行，给电网的可靠持续稳定运行提出了新的挑战，精准的风功率预测和最优消纳风电调度具有重要意义。近年来我国风电产业迅速发展，然而大规模风电并网给电网运行带来了新的问题，年利用小时数偏低、弃风量大等情况不仅导致风电产业经济效益降低，还严重影响了风电的健康发展。现阶段已有的风功率预测手段最大的问题是预测精度不够。原因一是模型深度问题，二是训练样本的规模
随着传统能源短缺、新能源规模并网，以及人们环保意识的提高和对于电能质量要求的提高都使得电网面临困境。储能所具有的快速响应、双向出力和精准控制等自身独特优势能够有效的缓解电网目前所面临的挑战。储能可应用于可再生能源并网、电力系统辅助服务、跨区域输配电、分布式能源及微网和用户侧等多个方面，并且都有取得了不错的效果。随着国家政策的推广，储能产业的研究发展多了一层保障，吸引了越来越多的专家学者对储能产业领
在环境恶化和能源危机的双重压力下，通过发展清洁能源来调整能源产业结构已经成为各国政府实现能源转型的战略选择。电力是清洁能源开发与利用的最主要形式，其中风电以其资源丰富、无污染的优势逐渐成为能源转型的首要选择，且随着并网技术的日渐成熟，风力发电正逐渐向规模化和产业化的方向发展，但同时也伴随着并网容量增加与电网接纳能力不足之间的矛盾。 本文以高比例风电并入送端电网为背景，利用仿真分析的方法将风电的自
随着我国新能源的快速发展，电网中新能源占比日益提高。风电等新能源相比于常规机组，具有明显的波动性和间歇性，大规模并网必然对电力系统的安全稳定带来很大影响，主要表现为易出现次同步振荡(SSO)现象，等效转动惯量小，电压调节能力有限等，在频率、电压大幅波动情况下存在脱网风险，局部电网的新能源消纳能力有限，易发生“弃风弃光”。FACTS装置与储能结合可扩大运行范围、提高性能，提供更加灵活多样的电能调节。
微网是解决大规模可再生能源接入配电网问题的重要手段，而交直流混合微网综合了交流微网和直流微网的优点，成为微网发展的必然趋势。交直流混合微网中由若干台双向功率变换器构成了潮流断面区，潮流断面区连接交流子微网和直流子微网的重要通道，能够实现交流子微网和直流子微网直接的功率互相支撑，对于维持交直流混合微网内部功率平衡起着重要的作用。由于交直流混合微网中接入了大量具有强随机性的间歇式电源和交直流负荷，在孤
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