【摘 要】
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功率变换器因其具有节能高效、性能优良等特点在众多领域得到广泛的应用，随着应用的推广，其重要性日益彰显，人们对可靠性的要求也越来越高。但目前对功率变换器的可靠性缺乏系统、深入的研究，致使其可靠性增长受到限制。本文以功率变换器可靠性评估及可靠性优化设计为目标，在可靠性评估方面，分析寿命试验数据，构建混合威布尔分布模型，实现功率变换器的可靠性特征量预计与评估；在可靠性优化设计方面，借鉴复杂网络理论的相关
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功率变换器因其具有节能高效、性能优良等特点在众多领域得到广泛的应用，随着应用的推广，其重要性日益彰显，人们对可靠性的要求也越来越高。但目前对功率变换器的可靠性缺乏系统、深入的研究，致使其可靠性增长受到限制。本文以功率变换器可靠性评估及可靠性优化设计为目标，在可靠性评估方面，分析寿命试验数据，构建混合威布尔分布模型，实现功率变换器的可靠性特征量预计与评估；在可靠性优化设计方面，借鉴复杂网络理论的相关知识，建立功率变换器的复杂网络模型，通过网络特性的分析来评估各元器件重要度差异，并考虑此差异去改进传统的
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近年来，基于基本DC-DC开关变换器的串并联组合而构成的新型变换器拓扑越来越受到关注，成为目前电力电子领域的研究热点之一。串并联组合的开关变换器系统与单个开关变换器系统相比，具有复杂的耦合方式，因此对其分析也更加困难。目前对于串并联开关变换器的研究主要集中在研究它们的控制方法和设计方法，对于串并联的开关变换器的网络参数以及串并联变换器的电路参数在宽范围变化时的开环动力学行为分析的研究则鲜有文献报道
随着风电等间歇性电源渗透率的提升，其有功出力变化大、预测难的特点将加剧电网有功失衡和频率波动，且风电易受电网扰动影响而退出运行，将进一步恶化电网中各频率调节装置之间的协调问题。首先是同一区域中一次调频与二次调频之间的协调问题。一次调频以设备所在地频率偏差为信号经调速器改变机组有功出力，是当地频率闭环控制；二次调频以区域控制偏差为信号，由各调频机组的协调控制系统实现，是全区功率闭环控制。一次调频旨在
随着非线性负荷广泛接入电网，谐波污染对电网的危害日趋严重，谐波治理成为了电网和用户日渐关注的研究课题。目前应用最为广泛的谐波治理手段是使用无源滤波器和有源滤波器。本文对无源滤波器和有源滤波器的参数设计方法进行了研究，并在传统设计方法的基础上提出了基于系统多工况的优化设计方法。本文首先通过对谐波主要危害进行归类总结，对谐波下各类元件造成的经济损失进行定量分析，建立了谐波治理效益评估模型。其次，对基于
随着地区电网规模不断扩大、电力系统中非线性负荷大量增加及单个非线性负荷容量增大，电流和电压波形畸变所引起的谐波污染问题趋于严重。大量由谐波源产生的谐波电流注入供电网络，公共连接点的谐波水平总体上呈上升趋势，导致电网电压偏离正弦波形并恶化电能质量，逐步危及电力设备乃至整个电力系统安全、稳定地运行。在上述背景下，本论文对地区电网谐波评估与管理进行了研究，主要从以下几方面开展：（1）提出了计及负荷同时系
一方面，随着电网规模的不断扩大及更多非线性负荷接入，电网中电压质量问题日益增多，如三相不平衡、电压偏差、电压波动和闪变、谐波和电压暂降等，给电力用户造成了巨大影响。另一方面，随着社会经济的发展，电力用户对电压质量的要求越来越高，电网对电压合格率的考核也越来越严格，因此需要综合解决各种电压质量问题，提高电网的电压质量，以向用户提供可靠、优质的电力供应。本文基于电压源型换流（Voltage Sourc
继电保护是电力系统中不可缺少的一部分，保障电力系统的稳定运行。电流差动保护原理简单可靠，广泛应用于电力系统中各种场合的线路保护、母线保护和变压器保护。然而差动保护的准确性和可靠性主要受到不平衡电流的影响。差动保护发生区外故障引起的电流互感器饱和是造成不平衡电流的主要原因之一。此时，电流互感器饱和将导致差动保护的误动作。因此，需要对CT饱和进行研究，以制定相应的策略避免其引起差动保护的误动作。目前主
作为电力系统中的重要主设备之一的变压器，其运行状况对于系统的安全可靠运行具有举足轻重的作用。纵联差动保护因具有高灵敏性、快速性和明确的选择性而被用作变压器主保护。但励磁涌流影响变压器差动保护的正确动作，如何快速辨别励磁涌流与内部故障已变成提高变压器差动保护正确动作率的关键问题。目前针对区分励磁涌流与内部故障的研究已经取得了一定成效，但是由于电力系统的运行状态是非常复杂的以及其他各种干扰因素的影响，
直流输电本身所具有的经济性、高度可控及快速可调的特性，使其在远距离、大容量输电和区域电力系统联网等方面应用广泛，并逐渐形成了交直流输电并联运行、多回直流集中馈入受端系统的复杂电网，以我国南方电网尤为典型。对于多直流落点系统，换相失败是交直流相互作用下最为典型的问题。至2015年溪洛渡和糯扎渡直流工程投产后，南方电网在“十二五”期间将形成更为复杂的多直流落点系统，某些严重故障可能会引起南方电网受端八
电力电缆导体温度的在线监测是确切掌握电缆运行状态的重要手段，也是指导线路负荷调度、运行维护及提高线路利用率的有效方法。本文在广州供电局有限公司重点科技项目的支持下，开展了用于单芯电缆导体温度在线监测的暂态热路模型研究，主要工作如下：1.电缆各层材料热阻的动态特性研究。提出了铝护套至导体间的热阻物理模型，分析了温度对热阻的影响，通过电缆载流温升实验得到实验热阻值随温度的变化曲线，定量分析了其变化规律
在高压直流输电系统中通过对换流器触发角和分接开关的控制可以实现对线路电压的控制，特高压直流输电系统因其双阀组结构的特殊性而使得其控制比一般直流输电系统灵活，模糊控制算法适用于换流变分接开关这种容易归结出控制规则的控制。对象本文参考云广特高压直流输电系统的参数搭建了基于HVDCCigre的仿真模型，分析分接开关控制对双阀组运行不平衡的影响机理，研究特高压直流换流变分接开关的智能控制方法，主要内容包括