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基于常通型SiC JFET器件的中低压直流固态断路器研究综述

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电工技术学报 2024年

作者：何东蒋磊兰征王伟沈征湖南大学电气与信息工程学院湖南工业大学电气与信息工程学院

直流固态断路器（SSCB）作为直流配电网中关键的故障保护装置，是快速无弧隔离短路、过流故障的重要手段。随着宽禁带半导体材料技术的飞速发展，常通型碳化硅（SiC）结型场效应晶体管（JFET）因其通态损耗低、零电压开通等优点，成为S... 详细信息

直流固态断路器（SSCB）作为直流配电网中关键的故障保护装置，是快速无弧隔离短路、过流故障的重要手段。随着宽禁带半导体材料技术的飞速发展，常通型碳化硅（SiC）结型场效应晶体管（JFET）因其通态损耗低、零电压开通等优点，成为SSCB主开关应用的理想器件之一。本文主要论述了直流SSCB的发展现状，针对国内外提出的基于常通型SiC JFET器件的SSCB拓扑结构进行归纳总结。在此基础上，详细论述基于常通型SiC JFET器件的单向、双向低压SSCB在过载、短路保护方面的研究现状及串联、并联型中压SSCB的拓扑、工作原理及应用特点，讨论了可应用于SSCB的缓冲电路及性能特点。最后，展望了基于常通型SiC JFET器件的中低压直流SSCB发展前景。

关键词：直流配电网固态断路器 SiC JFET 拓扑缓冲电路

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静止变频器起动过程非特征谐波特性分析

电网技术 2024年

作者：兰征彭曦姜飞姚鹏纪岸兵长沙理工大学电气与信息工程学院珠海万利达电气自动化有限公司湖南工业大学电气与信息工程学院

静止变频器(Static Frequency Converter， SFC)在运输行业、电力行业、工业自动化、新能源行业应用广泛，已成为现代工业生产中重要的一环。然而，SFC驱动电机易引发电能质量问题，以抽水蓄能电站为例，SFC起动产生的谐波导致厂用电设... 详细信息

静止变频器(Static Frequency Converter， SFC)在运输行业、电力行业、工业自动化、新能源行业应用广泛，已成为现代工业生产中重要的一环。然而，SFC驱动电机易引发电能质量问题，以抽水蓄能电站为例，SFC起动产生的谐波导致厂用电设备损坏或自动装置误动作，甚至谐波传递至上级电网，影响电网的安全稳定运行。针对SFC起动过程中的谐波问题，研究非特征谐波产生机理，建立考虑限流电抗器的SFC网侧电流精准数学模型，分析得出影响非特征谐波含量的主要因素，揭示断续换相过程、电机内部扰动和外部扰动过程对非特征谐波的普适性影响规律。最后，基于某抽水蓄能电站的实际参数搭建Matlab/Simulink仿真模型，结合现场测试结果，验证本文对抽水蓄能电站内部非特征谐波特性分析的正确性与准确性。

关键词：静止变频器 SFC起动非特征谐波断续换相

基于限流电抗器暂态电压余弦相似度的直流配电网纵联保护方法

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南方电网技术 2024年

作者：何东甘贝贝袁英硕兰征曾进辉湖南工业大学电气与信息工程学院

直流配电网发生短路或接地故障时其故障特性复杂，快速可靠的故障保护方法是确保直流配电网安全运行的关键。提出了一种基于直流限流电抗器暂态电压余弦相似度的直流配电网纵联保护新方法。首先分析了直流配电网发生区内外接地故障或短... 详细信息

直流配电网发生短路或接地故障时其故障特性复杂，快速可靠的故障保护方法是确保直流配电网安全运行的关键。提出了一种基于直流限流电抗器暂态电压余弦相似度的直流配电网纵联保护新方法。首先分析了直流配电网发生区内外接地故障或短路故障时直流线路两端限流电抗器电压特征的差异性，利用余弦相似度原理，提出了基于限流电抗器暂态电压余弦相似度的故障判别方法，对区内外直流故障进行快速识别。然后利用限流电抗器正、负极的电压突变量比值来识别直流故障类型和故障极，并在此基础上采取对应的保护措施。最后利用PSCAD／EMTDC仿真软件搭建了多端辐射型直流配电网仿真模型并验证了所提保护方法的有效性，仿真结果表明该方法有较强的抗过渡电阻能力，且能较好地满足直流配电网保护的快速性和选择性需求。

关键词：直流配电网限流电抗器故障保护短路接地

基于电路分解模型的TAB电流有效值优化控制策略

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电工技术学报 2024年

作者：兰征王雪丽余雪萍邹彬刘贝国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南工业大学电气与信息工程学院

三有源桥DC-DC变换器（TAB）作为可再生能源、电动汽车和储能等灵活接入直流电网的有效解决方案，在直流电网中应用前景十分广阔。本文针对TAB在单移相控制（SPS）下电感电流有效值较大，而移相加脉宽控制（PS-PWM）下数学模型复杂难以... 详细信息

三有源桥DC-DC变换器（TAB）作为可再生能源、电动汽车和储能等灵活接入直流电网的有效解决方案，在直流电网中应用前景十分广阔。本文针对TAB在单移相控制（SPS）下电感电流有效值较大，而移相加脉宽控制（PS-PWM）下数学模型复杂难以求解的问题，提出一种基于电路分解模型的TAB电感电流有效值优化控制策略。首先分析TAB在PS-PWM下的工作原理，建立PS-PWM下的电路分解模型，得出不同工作模式下各端口功率和电感电流有效值的统一表达式，构建TAB各端口的电感电流有效值平方和的优化数学模型，并采用遗传算法求解最优移相角。仿真和实验结果表明，本文所提分析方法和控制策略能够降低模型的复杂度及计算难度，有效减小各端口的电感电流有效值平方和，提高系统效率。

关键词：三有源桥电流有效值遗传算法移相加脉宽控制 DC-DC变换器

基于移相控制统一模型的双有源桥DC-DC变换器基波环流优化控制策略

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 74-81页

作者：曾进辉张长威曹斌余雪萍兰征邹彬王婷曹洋湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司湖南长沙410118 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司湖南株洲412007

为充分利用双有源桥DC-DC变换器的容量,减小无功功率,提升工作效率,提出一种基于变换器移相控制统一模型的基波环流优化控制策略。通过引入基波移相比对变换器的所有移相控制方式进行统一描述,并采用傅里叶分解法建立全桥交流电压及电... 详细信息

为充分利用双有源桥DC-DC变换器的容量,减小无功功率,提升工作效率,提出一种基于变换器移相控制统一模型的基波环流优化控制策略。通过引入基波移相比对变换器的所有移相控制方式进行统一描述,并采用傅里叶分解法建立全桥交流电压及电感电流的统一模型。该统一模型降低了多控制变量下变换器多模态分析的复杂性,适用于不同移相控制的所有工作模式,具有普适性。基于频域分析法和功率因数角,构建变换器传输功率及无功功率的统一数学模型。在此基础上,提出考虑无功基波分量的环流优化控制策略,并对传导损耗进行建模与分析。该策略简单有效,能够很好地减小变换器无功功率和改善系统效率,更有利于工程实际的应用。搭建了实验平台,对比了所提基波环流优化控制策略与传统移相控制方式下变换器的功率因数及变换效率,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和所提控制策略的可行性。

关键词：双有源桥 DC-DC变换器统一模型基波优化功率因数传输效率

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企业信息化财务管理面临的问题

中国经贸 2024年第19期 68-70页

作者：兰征深圳市星泽威科技有限公司

社会在快速发展过程中,企业为了避免被市场所淘汰,需要不断探索信息化发展路径。企业通过合理应用信息化技术,为财务管理工作提供更多便利,并充分挖掘有价值的数据信息,为企业经营发展提供可靠的数据支持,有利于实现企业经济效益最大化... 详细信息

社会在快速发展过程中,企业为了避免被市场所淘汰,需要不断探索信息化发展路径。企业通过合理应用信息化技术,为财务管理工作提供更多便利,并充分挖掘有价值的数据信息,为企业经营发展提供可靠的数据支持,有利于实现企业经济效益最大化目标。然而,当前企业在开展信息化财务管理工作中还存在着一些不足,导致信息化财务管理工作很难达到预期效果。针对这个情况,企业通过深入分析当前信息化财务管理面临的问题,积极探索相应的优化措施,有利于不断提高企业财务管理工作质量,从而促进企业长期稳定发展。

关键词：企业经营发展信息化财务管理发展路径长期稳定发展发展过程中财务管理工作应用信息化优化措施

寄生参数对基于常通型SiC JFET器件的中压直流固态断路器过电压的影响及抑制方法

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南方电网技术 2024年第4期18卷 19-29页

作者：何东李俊桦兰征王伟曾进辉湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

研究了寄生电感对基于常通型碳化硅(silicon carbide,SiC)结型场效应晶体管(junction field effect transistor,JFET)串联结构的中压直流固态断路器(solid state circuit breaker,SSCB)过电压的影响,并在此基础上提出了一种SSCB的过电压抑制方法。首先介绍了基于常通型SiC JFET器件串联结构的SSCB拓扑及工作原理,建立了考虑完整回路寄生电感的SiC JFET串联结构开关过程的数学模型。其次利用MATLAB软件对数学模型进行解析计算,揭示了SSCB开关过程中寄生电感对SiC JFET器件串联运行时过电压的影响机理,并利用PSPICE仿真结果验证了理论分析的正确性。最后设计了一种适用于SSCB过电压抑制的单栅极驱动及缓冲电路,并通过SSCB实验样机验证了所提方法的有效性。

关键词：固态断路器碳化硅结型场效应晶体管串联结构寄生参数过电压

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基于黄金分割搜索的电压暂降域快速识别方法

湖南工业大学学报 2024年第2期38卷 25-32页

作者：雷敏汤迪虎兰征李勇吴艺松湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007

针对大型复杂电网中敏感负荷的电压暂降域难以准确识别的问题,提出一种基于黄金分割搜索的电压暂降域快速识别方法。首先,求得网络中发生各类短路故障时敏感负荷节点的电压暂降幅值解析式,并引入节点判定向量和线路关联向量,以及相应的... 详细信息

针对大型复杂电网中敏感负荷的电压暂降域难以准确识别的问题,提出一种基于黄金分割搜索的电压暂降域快速识别方法。首先,求得网络中发生各类短路故障时敏感负荷节点的电压暂降幅值解析式,并引入节点判定向量和线路关联向量,以及相应的判定准则,实现对所有线路临界点的快速分类计算;接着详细阐述了传统插值法存在的问题,并提出一种由黄金分割搜索改进的插值法,以期为正割迭代提供更优的初值点,提高临界点计算的准确度;因考虑到拟合的二次曲线难免存在偏差,故使用故障点法作为补充算法,用以计算有求解困难的线路;最后,以IEEE30节点标准测试系统为例,验证了该方法能在保证计算精度的前提下,简化电压暂降域的求解过程,提高算法的收敛速度,并广泛适用于大型复杂电网。

关键词：电压暂降敏感负荷临界点暂降域黄金分割搜索

考虑配电网继电保护装备配合作用的电压暂降域修正方法

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电工技术 2024年第5期 54-58页

作者：李勇邹彬兰征汤迪虎吴艺松湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007

电压暂降幅值和持续时间都将影响敏感设备的正常运行。传统电压暂降域的刻画未考虑继电保护装备配合作用下对电压暂降持续时间的影响。为了准确刻画电压暂降域,提出了典型的继电保护的配合措施,以评估配电网电压暂降持续时间。根据保护... 详细信息

电压暂降幅值和持续时间都将影响敏感设备的正常运行。传统电压暂降域的刻画未考虑继电保护装备配合作用下对电压暂降持续时间的影响。为了准确刻画电压暂降域,提出了典型的继电保护的配合措施,以评估配电网电压暂降持续时间。根据保护动作时间对仅考虑电压暂降幅值的暂降域进行修正,提出了考虑配电网继电保护装备配合的电压暂降域修正方法。对IEEE 33节点标准测试系统进行分析,验证所提方法的可行性与合理性。

关键词：电压暂降保护配合持续时间暂降域