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基于变-定频混合优化调制策略的单级双有源桥型AC-DC变换器
刘汉民;赵思翔;姜振宇;闫武庆;王要强;针对单级双有源桥型AC-DC变换器关断电流大和开关频率高的问题，提出一种基于变-定频混合优化的调制策略。首先分析变频单移相调制下的关断电流与软开关实现条件，推导开关频率表达式。分析表明，降低关断电流会导致轻载条件下开关频率显著增加。为此，通过预设最大开关频率阈值，提出基于变频单移相与定频扩展移相的混合优化调制策略。然后，为优化定频模式，分析了该模式下全范围软开关及功率因数校正的实现条件，并推导出移相比表达式。所提调制策略能够有效降低开关管的关断电流，限制过高的开关频率，并在全范围内实现零电压开通。最后，通过仿真和实验验证，证明了所提调制策略的可行性与有效性。
基于耦合电感交错并联组合的高增益直流变换器
荣德生;仝昊瀚;孙瑄瑨;韩亚东;李长轩;针对直流变换器在可再生能源系统中增益不足的问题，本文提出一种基于耦合电感交错并联组合的高增益直流变换器。该变换器由Boost和Sepic电路组合成交错并联结构，并将变换器输入电感作为耦合电感原边，副边与电容、二极管组成倍压结构，以电容-二极管组成的钳位支路，用于吸收和利用漏感能量实现开关管零电流开关导通。其次，对变换器的工作原理进行分析，并展示了连续稳态工作模式下的性能参数，分析表明，该变换器具有高电压增益和低电压应力的优势。最后，搭建了一个350W的实验样机，实测该变换器电压增益可以达到17.5，最大效率为95.7%，实验结果有效的验证理论分析的正确性和可行性。
考虑功率前馈的模块化多电平矩阵变换器阻抗模型与稳定性分析
李宇薇;王英沛;刘宝;孙玉巍;孙艳笑;模块化多电平矩阵变换器在低频输电系统中易因与电网的交互作用引发振荡，威胁系统稳定。本文提出一种基于前馈控制的模块化多电平矩阵变换器阻抗重塑策略。首先，建立含输入功率和电压前馈通路的序阻抗模型，揭示前馈控制及其参数对阻抗特性的影响规律。其次，基于所建模型和奈奎斯特稳定判据，对比分析前馈控制引入前后系统稳定裕度的变化。最后，通过MATLAB/Simulink搭建12kV/50MW模块化多电平矩阵变换器并网模型，仿真结果表明所建序阻抗模型准确，前馈控制能重塑换流器阻抗特性，拓宽系统稳定裕度，降低稳定运行的临界短路比，有效抑制模块化多电平矩阵变换器与弱电网的交互振荡，所提策略可为新能源低频输电系统的稳定运行提供可行的解决方案。
计及虚拟转矩平衡的构网型变流器并联系统暂态同步稳定控制
丁洲;苏小玲;裴玮;赵正奎;陈来军;电网故障扰动期间，构网型变流器并联系统的动态交互效应会显著加剧，系统暂态同步失稳风险增加。本文建立了构网型变流器并联系统暂态交互模型，并确定了暂态交互能量作用下构网型变流器输入、输出转矩不平衡诱发并联系统暂态功角失稳的作用机理；在此基础上，提出了计及暂态虚拟转矩平衡的构网型变流器并联系统暂态同步稳定提升控制，通过构网型变流器暂态角速度差值修正并联系统的暂态虚拟转矩以达到平衡状态；进一步采用Takagi-Sugeno模糊模型构造构网型变流器并联系统的能量函数，分析关键参数变化以及加入暂态同步稳定提升控制策略前后构网型变流器并联系统的吸引域变化；通过仿真以及硬件在环半实物实验验证了控制策略的正确性和有效性。
配电网阻塞管理中公共建筑灵活性利用与市场分布式出清方法
唐伟宁;鞠默欣;刘泽骏;何博宇;刘俐君;汪晗忱;针对分布式能源广泛接入引发的配电网线路和电压阻塞问题，利用建筑用能热惯性的灵活调节潜力，提出一种配电网阻塞管理中公共建筑灵活性利用及分布式灵活性市场(DFM)出清方法。首先，构建包含配电系统运营商(DSO)、灵活性聚合商和建筑用户的DFM三层架构，基于日前建筑集群与微网系统能量管理方案，通过潮流分析定位线路过载与节点低电压，获取灵活性需求。其次，聚合用户灵活性资源，构建兼顾DSO和灵活性聚合商利益的DFM出清模型，并采用交替方向乘子法(ADMM)算法分布式出清，仅交互耦合边界优化变量以保护用户隐私。此外，算法可同步优化灵活性价格与功率，制定合理交易方案。算例表明，所提方法可有效缓解配电网阻塞并为聚合商及用户带来灵活性服务收益。
单桥臂复用型MMC单极接地故障穿越及能量均衡策略研究
丁彦如;王毅;高玉华;苏子萌;宋晓宇;吴笑音;随着高压大容量柔直系统快速发展，模块化多电平换流器(MMC)轻型化需求日益迫切。桥臂复用思想的应用可高效实现轻型化，但其面临更为复杂的故障穿越和能量均衡问题。故本文对单桥臂复用型模块化多电平换流器(SMMC)直流侧发生概率最高的单极接地故障穿越及能量均衡策略进行研究。首先在拓扑结构和工作原理的基础上建立暂态等效模型进行故障特性分析。随后，结合该拓扑单桥臂复用特点提出半波下移无闭锁故障穿越策略，消除系统过电压和故障电流。此外，针对无闭锁故障穿越过程中换流器不对称运行导致的能量不均衡问题，提出基于三次谐波与换向角的双调制度能量均衡策略，保证故障期间电容电压平衡且可维持系统50%的额定功率传输。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明，SMMC在所提策略下可实现非闭锁单极接地故障穿越且能量均衡效果良好，有效地提高了供电可靠性。
融合高效局部注意力机制和KAN-ResNet的船舶电网短路故障诊断
罗浚;施伟锋;薛婷;针对船舶电网短路故障诱因呈现非线性耦合特征，为提高电网短路故障诊断的准确性，提出一种融合高效局部注意力机制和科尔莫戈洛夫-阿诺尔德网络与残差神经网络结合的新算法。首先，通过Matlab/Simulink平台仿真获取多种典型短路故障数据，利用小波包分解提取多尺度时频能量特征，生成时频能量特征图谱以增强故障特征的表达能力，并利用高效局部注意力机制在水平方向和垂直方向聚焦时频能量突变区域，赋予更高权重以实现关键特征识别。其次，对残差网络的全连接层替换为科尔莫戈洛夫-阿诺尔德网络层，使其更灵活地捕捉输入特征之间的复杂非线性关系，减少模型可能出现的过拟合现象。最后，与其他网络模型进行了对比实验，结果表明所提的模型抗噪性能良好，可以高精度识别船舶电网短路的故障类型。
弱电网下双馈风电场连续LVRT引发的次同步振荡机理与特性分析
王丽馨;张禹博;孙正龙;高晗;牛添鸿;江守其;针对弱电网下风机连续低电压穿越可能引发双馈风电场并网系统次同步振荡的问题。本文采用阻抗建模与电磁暂态仿真相结合的方法，对振荡的机理与特性展开分析。首先，借助电磁暂态仿真，发现在不同故障条件下连续低电压穿越均会引发次同步振荡；建立风电场接入交流电网的等值阻抗模型，揭示连续低电压穿越会使风电场阻抗呈现“负电阻、容性电抗”的特性。在此基础上，构建并网系统RLC回路频域方程，深入分析次同步振荡的产生机理。并基于阻抗模型，进一步分析并网点电压跌落程度、风速以及并网风机台数等因素对振荡特性的影响。结果表明，连续低电压穿越促使系统形成RLC谐振回路，并因负电阻效应引发系统振荡；最后，通过仿真验证理论分析的有效性。
住宅/办公区用电行为主导的配电网-代理商-电动汽车互动调度策略
李世春;刘浩斌;谢佳宏;余嘉宁;李卓霖;王秋杰;针对电动汽车规模化无序并网加剧新能源出力与用电负荷时空供需不匹配的问题，本文以住宅区和办公区之间电动汽车用户的用电行为为主导，围绕配电网-代理商-电动汽车用户的三层互动机理，提出一种基于不同需求响应模式的电动汽车充放电时空互动策略。首先通过分析电动汽车用户充电意愿，划分为自由模式与合作模式，并建立接受调度的意愿模型；在自由模式下，配网侧根据各区域基础负荷和光伏预测值制定分区域电价，引导电动汽车用户在时空维度上平衡各区域负荷。在合作模式下，电动汽车代理商利用激励补贴吸引电动汽车户参与互动，并通过调度电动汽车集群进一步提升各区域优化效果，以此来获得电网补贴，实现自身收益最大化。通过算例验证表明：本文策略在保证电动汽车用户充电成本最小化和电动汽车代理商收益最大化的同时，还能有效促进分布式光伏消纳和提升负荷削峰填谷弹性和效果。
有源配电网故障区段定位的特征系数链表法
陈晓龙;王鸿;李永丽;赵玉新;黄家凯;吕慧婕;为充分利用主站海量量测数据实现高比例分布式电源接入下的配电网故障线路精准定位，提出了一种基于终端遥测信息的故障区段定位链表算法。首先利用配电网树形结构的特点提出了基于链表的拓扑描述方法，将配电网络划分为多个区域和树枝，该方法运算效率高且重构灵活性好。在此基础上，为适应各种短路故障，通过分析单个树枝的正序稳态响应规律，分别构造了仅由线路参数决定的固有特征系数以及可用终端数据计算的实际特征系数，进一步建立了反映线路运行状态的故障特征系数从而实现故障区段定位。仿真结果表明，所提故障定位方法适用于不同故障位置、不同分布式电源容量以及多重、多类型故障等复杂工况，能够利用量测信息快速定位故障区段。