【摘 要】
：
传统的平均建模方法由于忽略了系统的谐波情况无法准确分析系统的动态谐波变化与谐波的相互耦合作用,建立包含系统谐波情况的准确模型对系统谐波行为与谐波交互机理进行研究成为当前建模技术的重点和难点。因此谐波状态空间（HSS）建模凭借其强大的谐波分析能力越来越受到关注,但复杂的建模过程及庞大的模型尺寸限制了其在电力电子系统中的应用。为了解决这一问题,本文深入研究了变换器拓扑与建模方法以及谐波问题的国内外研究
论文部分内容阅读
传统的平均建模方法由于忽略了系统的谐波情况无法准确分析系统的动态谐波变化与谐波的相互耦合作用,建立包含系统谐波情况的准确模型对系统谐波行为与谐波交互机理进行研究成为当前建模技术的重点和难点。因此谐波状态空间（HSS）建模凭借其强大的谐波分析能力越来越受到关注,但复杂的建模过程及庞大的模型尺寸限制了其在电力电子系统中的应用。为了解决这一问题,本文深入研究了变换器拓扑与建模方法以及谐波问题的国内外研究现状,在详细对比分析了目前常见的变换器建模方法的原理以及它们各自优缺点的基础上,总结了采用HSS建模方法对变换器建模的优势与必要性,并研究了基于HSS的变换器建模存在的问题与难点。进而对HSS建模方法的理论基础进行了详细研究,在此基础上实现了基于HSS的无源元件建模,为使用与研究HSS建模方法打下基础。本文以基于SPWM的三相电压源型变换器为例,提出了一种通过计算开关时刻获得开关函数解析模型的方法,以所提开关函数解析模型建立了变换器HSS模型;又基于三相平衡关系对HSS模型进行了简化,提出了在保持与原模型同样的结构和变量,不影响HSS建模精度的条件下减小模型尺寸的HSS降阶模型。通过在Simulink中搭建变换器仿真,与所提开关函数解析模型、HSS模型及其降阶模型计算结果进行对比,验证了本文所提开关函数解析模型与HSS降阶模型的准确性,结果表明本文所提开关函数解析模型与实际开关函数的误差不超过0.001%,HSS降阶模型与原始HSS模型计算结果完全一致,HSS降阶模型的计算速度在本文设定的最大谐波次数下比原始HSS模型提高了近220倍,并且随着模型考虑的最大谐波次数的提高,HSS降阶模型的简化效果将会更加明显。
其他文献
随着负荷侧大规模储能、柔性负荷及主动配电网等技术与装置的发展与建设,未来电力系统负荷侧的特性势必发生很大变化,其需求弹性和可调度能力必然不断彰显。另一方面,深度调峰技术的应用使得电源侧主体的可调度能力与范围亦将进一步增加,电源侧的调度弹性将逐渐突出。鉴于以上两点,源荷双侧弹性资源的广泛分布是未来电网的关键特征,充分挖掘与利用源荷双侧的弹性潜力,有机动态协调供需关系,是提高电力系统新能源消纳能力、提
氮氧化物NOx的排放是造成大气污染的原因之一,氨选择性催化还原NO在保护大气环境和能源利用方面具有重要的意义。钒钛体系的催化剂低温脱硝效率低且含有毒物质钒,因此,寻找具有优异低温SCR活性的催化剂成为研究的热点。本文首先以锰氧化物为主体,采用溶胶凝胶法制备了钴锰氧化物催化剂,考察了不同Co/Mn比、不同煅烧温度对催化反应的影响。通过对催化剂物理化学性质的研究,对其催化活性差异的原因作出初步探索。接
孤岛微电网系统中,频率和电压的动静态性能是系统稳定运行的重要前提,然而,由于各种未知模型的商业变流器的接入、供电及负荷设备的频繁投切以及网络结构的变化导致了微电网系统模型具有不确定性和时变性的特点。针对传统PI二次电压频率控制策略存在的模型适应性较差、基于参数化预测模型的模型预测二次调节控制策略存在的系统机理建模复杂、在线更新困难、定阶非机理建模难以适应全工况建模需求以及参数化预测模型求解复杂等问
电流控制型并网逆变器由于发电效率高、并网电能质量好得到了广泛应用。然而,大规模新能源发电一般远离负荷中心,通常需要经过长距离线路和多级变压器进行输电。因此新能源发电单元接入点（point of generating unit connection,PGUC）存在一定的等效电网阻抗。又由于新能源的随机性和波动性,其输出功率不断变化,导致PGUC等效电网阻抗也不断变化,从而使电网呈现短路比（short
随着柔性可穿戴电子设备的发展,对储能器件的要求越来越高。超级电容器凭其独特的高功率密度在新一代储能器件中有不可替代的地位。但是,与电池相比,超级电容器能量密度较低限制了其实际应用。为提高能量密度,电池型电容的材料被大量研究并应用于超级电容器。例如镍钴基电极材料由于具有高比容量被广泛研究,但是其储能过程需要发生氧化还原反应进行欠电位化学吸脱附,容易在使用过程中发生结构塌陷,因而循环稳定性较差。目前,
随着现代交通与物流业的发展,车辆日益增加,车辆在桥梁上行驶,是一种耦合作用的过程,但随着桥梁的老旧,会出现较大的路面不平整度和路面障碍物,车辆在不平整的路面上行驶会让车桥间的耦合作用复杂化,当车辆遇到路面障碍物会时发生跳车现象,跳车冲击下会进一步加剧桥梁的振动,关于跳车冲击下车桥耦合振动的研究,目前大多都是基于简单的梁或简支梁来研究,显然不能满足现代桥梁发展的要求,因此本文基于变截面连续梁桥展开研
锌-空气电池因具有极高的理论比能量密度(1218 Wh kg-1),被视为新一代能源存储设备并受到了广泛关注。同时,随着柔性可穿戴电子器件的兴起和对水下动力电池的迫切需求,高安全的锌-空气电池有望在上述应用领域实现弯道超车。本论文采用模板法制备了过渡金属和氮掺杂的碳基催化剂,通过淀粉接枝丙烯酰胺制备了碱性聚合物凝胶电解质,并实现了在不同条件下锌-空气电池中的应用。首先,我们利用低成本的氯化钠作为模
单相逆变器作为10千瓦级以下分布式发电系统的关键环节,其可靠性决定了整个发电系统运行的安全性和高效性。由于单相逆变器的工作特性决定了其系统固有的二倍频功率的问题,传统的解决方案是在直流母线处并联大电解电容来缓冲脉动能量,然而电解电容寿命短、可靠性低,与光伏系统其他组件寿命不匹配,这势必影响系统整体的寿命和可靠性,造成能量损失,增加维护成本。因此,主动功率解耦方案通过减小解耦电容,利用容值小、可靠性
电机是制造业中的主要驱动设备,在工业生产中发挥重要作用。轴承作为电机核心部件,其健康状况与电机的可靠运行密切相关。为解决电机轴承故障较难诊断问题,本文分别从特征提取和故障识别两个方面展开研究,采用寻优算法进行参数自适应选取,构造电机轴承故障诊断方案。主要研究内容如下:针对鲸鱼算法易陷入局部最优问题,提出精英反向学习初始化种群和t分布变异扰动最优个体的双重改进策略,构造改进的鲸鱼算法（Improve