【摘 要】
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2021年12月30日,中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司勘测设计的世界最大抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站首批(1号、10号)机组正式投产发电.作为冬奥配套绿色能源重点工程,首批机组投产发电将助力冬奥会实现全绿电供应,对保障京津及冀北电网安全稳定运行、促进冀北地区新能源消纳、推动能源清洁低碳转型发挥重要作用.
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2021年12月30日,中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司勘测设计的世界最大抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站首批(1号、10号)机组正式投产发电.作为冬奥配套绿色能源重点工程,首批机组投产发电将助力冬奥会实现全绿电供应,对保障京津及冀北电网安全稳定运行、促进冀北地区新能源消纳、推动能源清洁低碳转型发挥重要作用.
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基于DSP数字控制的DC/DC变换器,其电流环路的控制一般采用平均电流模式.峰值电流控制一般由模拟芯片实现,且存在稳定问题,需要设计斜坡补偿电路.此处以Buck变换器为例,对两种电流控制进行小信号建模,并仿真对比了动态和稳态性能,结果表明峰值电流控制具有更快的动态响应速度;为了追求高动态性能,利用DSP特有的AD比较功能实现了峰值电流的数字控制,并提出和分析了一种数字斜坡补偿方法,研制的500 W样机实验验证了所提方法的正确性和有效性.
为解决传统LLC谐振变换器输入电压范围较窄的问题,在此提出了一种具有超宽输入电压范围的T型三电平LLC谐振变换器,详细分析了其工作原理及增益特性,并给出了一种融合调频控制、移相控制以及变模态控制等多种控制模式的混合控制策略.与传统的LLC谐振变换器相比,在此提出混合控制策略使LLC谐振变换器的增益比达到8倍以上.最后通过原理样机实验验证了所提电路拓扑及混合控制策略的正确性.
针对不间断电源(UPS)充电电路中由于母线电容的存在,并网会存在较大的启动冲击电流问题,提出了一种抑制启动冲击电流控制策略.通过在并网前对母线电容进行预充电的方式,实现充电启动过程中无电流冲击,相较于传统跨接预充电电阻的方案,该方法降低了系统成本,提高了可靠性.首先介绍了UPS充电电路,分析了UPS充电启动过程中冲击电流产生的原因,建立了其数学模型,并对冲击电流和电容浪涌电压进行分析;然后对启动控制过程进行详细分析;最后搭建UPS充龟电路硬件平台.仿真和实验验证了所提充电启动控制策略的可行性.
针对混合储能系统(HESS)中不同功率分配方法对平抑风光发电输出功率波动的影响.利用移动平均滤波获得储能系统的参考功率,采用变分模态分解(VMD)获得HESS的初始功率分配,结合超级电容和蓄电池的荷电状态(SOC.)与其变化趋势,并使用模糊控制规则修正储能系统的充放电功率.提出一种基于VMD的双重模糊控制策略.比较不同功率分配方法下储能系统SOC的控制结果,配置不同情况下储能系统的功率和容量.仿真实验结果表明该策略能有效平抑风光发电功率波动,极大延长了储能系统的运行寿命.
负载阻抗匹配是确保感应加热电源高效率工作的必要措施.匹配的前提是确保感应加热电源始终处于准谐振状态.采用不对称型触发信号控制串联谐振逆变过程,提出了一种感应加热过程动态阻抗匹配控制方案.针对频率跟踪过程,设计了功率因数角控制器,实验结果验证了串联谐振加热电源动态阻抗匹配及功率因数角控制方案的有效性和可行性.
文章介绍了我国首款通过欧洲TSI认证、出口到北马其顿、适应低站台的时速160 km铰接式动车组的整体结构、总体性能参数和型式试验,以及电气系统、转向架、制动系统、车体等主要系统及部件的结构、性能和技术特征,总结了适应低站台的铰接式动车组的特点,并提出了其平台化拓展方向.
传统的低复杂度模型预测控制(MPC),通过复杂的微分方程从向量集中选取最优矢量.为降低计算负担,这里提出了一种基于三扇区适用于直接功率控制(DPC)的矢量预测方案T-DPC.借助平行四边形的几何特性,通过迭代过程,在变换器的电压空间中形成了一组规律分布的矢量.通过简单的代数方程即可检测最佳扇区及最优电压矢量的构成.该方法在保证功率跟踪良好的基础上,具有更简洁的计算过程及快速精确的运算.此外,实验结果验证了该方法的可行性.
实时仿真是硬件在环(HIL)仿真的特点,在实时仿真中必须采用定步长仿真.针对定步长仿真中所出现的脉宽调制(PWM)采样失真现象,提出了一种基于面积等效原理的处理方法,该方法不仅能够避免采样失真问题,而且由于可设置仿真步长等于脉冲周期,故减少了仿真的计算量,提高了实时性和精确性.在Matlab中,根据DC/DC变换电路和三相逆变电路的数学模型搭建其离散模型进行实时仿真,针对定步长仿真中出现的不同PWM采样失真现象,通过加入基于面积等效原理的处理方法,与理想状况下的连续仿真结果进行对比,最后通过实验验证了该方
此处提出一种基于电压平方项差值作为外环比例积分(PI)控制器输入的稳压控制策略,并给出了随电机参数、控制器参数及转速变化的电压环控制参数的整定方法.研究结果表明,发电系统在300～3800 r·min-1宽转速范围内,具有良好的电压跟随性能和负载变化的鲁棒性,实现了高性能稳压控制,实验结果验证了该控制策略的正确性和有效性.
针对现有多电平逆变器成本高、体积大的问题,此处提出了一种单电源型单相五电平逆变器.该逆变器使用较少的器件实现了五电平的交流电输出,而且无需额外电路即可实现电容电压的自动平衡,采用最近电平逼近法和基频调制策略产生开关控制信号.此处分析了该逆变器的工作模态、调制策略及其电路特性,并搭建实验样机进行了验证.实验结果证明了所提逆变器的有效性和可行性.