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一种基于电流微分初始值的直流配电网故障定位方法

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南方电网技术 2023年第5期17卷 109-116页

作者：兰征袁英硕何东曾进辉余雪萍湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007

直流配电网故障定位是排查故障、确保线路安全的关键手段。基于此提出了一种基于电流微分初始值的直流配电网故障定位方法。首先推导了基于电压源型变换器的直流配电网线路发生双极短路故障和单极接地故障时故障电流的微分方程,并利用... 详细信息

直流配电网故障定位是排查故障、确保线路安全的关键手段。基于此提出了一种基于电流微分初始值的直流配电网故障定位方法。首先推导了基于电压源型变换器的直流配电网线路发生双极短路故障和单极接地故障时故障电流的微分方程,并利用双极短路故障和单极接地故障中正负极线路的电压和电流突变量差异来判定故障的类型。其次通过电压源型变换器直流侧电容的放电过程提取故障电流信息,且根据限流电抗器上的电压降得到故障电流的微分等量表达式,并联立所推导的故障电流微分初始值方程获得故障定位的数学模型,从而实现故障距离的准确定位。最后利用PSCAD/EMTDC仿真平台搭建仿真模型,验证了所提故障定位方法的有效性。

关键词：直流配电网电压源型变换器故障定位故障电流

电力电子变压器对交直流混合微网功率控制的研究

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电工技术学报 2015年第23期30卷 50-57页

作者：兰征涂春鸣肖凡葛俊熊诵辉国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 长沙410082

针对应用于交直流混合微网的电力电子变压器(PET),分析了并网和离网两种运行模式,并设计了相应的控制策略。并网模式下,控制PET输入接口使交直流混合微网等效为"阻性负载"或"电流源",同时控制交流和直流输出接口都等效为恒定的电压源。... 详细信息

针对应用于交直流混合微网的电力电子变压器(PET),分析了并网和离网两种运行模式,并设计了相应的控制策略。并网模式下,控制PET输入接口使交直流混合微网等效为"阻性负载"或"电流源",同时控制交流和直流输出接口都等效为恒定的电压源。对于离网模式,提出了混合功率下垂控制,能根据接口处频率和电压信息,结合混合微网下垂特性得到微网间需交换的功率。搭建了交直流微网系统和电力电子变压器仿真模型,仿真结果表明,在分布式能源功率波动情况下,PET能准确快速地调节主网、交流微网和直流微网三者间功率的流动,实现交直流混合微网的稳定运行,验证了控制策略的可靠性。

关键词：电力电子变压器交直流混合微网功率流动控制混合功率下垂控制

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具备同步电机特性的级联型光伏发电系统

中国电机工程学报 2017年第2期37卷 433-443页

作者：涂春鸣兰征肖凡帅智康孟阳国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082

为了提高光伏发电系统的整体效率和并网友好性,提出了一种具备同步电机特性的级联型光伏发电系统,光伏阵列和储能单元分别接入级联型逆变器的直流端口。研究了基于虚拟电机控制的并网控制策略,能兼顾光伏效率和系统同步电机特性。直流... 详细信息

为了提高光伏发电系统的整体效率和并网友好性,提出了一种具备同步电机特性的级联型光伏发电系统,光伏阵列和储能单元分别接入级联型逆变器的直流端口。研究了基于虚拟电机控制的并网控制策略,能兼顾光伏效率和系统同步电机特性。直流端口电压的独立控制实现了各光伏阵列独立的最大功率点跟踪;整体功率协调控制使储能作为功率缓冲单元,保证了系统功率平衡;虚拟电机控制使系统具备同步发电机的惯性与阻尼特性,能平抑光伏随机性功率波动,并响应电网频率变化,按下垂特性调整输出功率。仿真和实验结果验证了所提系统和控制策略的正确性和有效性。

关键词：虚拟同步电机级联H桥逆变器光伏发电最大功率跟踪

微电网中电力电子变压器与储能的协调控制策略

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电工技术学报 2019年第12期34卷 2627-2636页

作者：涂春鸣黄红兰征孟阳肖凡国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 长沙410082 湖南工业大学电气与信息工程学院株洲412007

微电网可以有效提升电网对分布式能源的消纳能力,以电力电子变压器(PET)为能量管理核心的新型结构是微电网新的发展方向。提出一种PET与储能协调运行的微电网控制策略,储能的接口变换器采用恒压恒频控制维持微电网电压和频率的稳定,PET... 详细信息

微电网可以有效提升电网对分布式能源的消纳能力,以电力电子变压器(PET)为能量管理核心的新型结构是微电网新的发展方向。提出一种PET与储能协调运行的微电网控制策略,储能的接口变换器采用恒压恒频控制维持微电网电压和频率的稳定,PET连接微电网的低压交流接口融合虚拟同步发电机控制,根据储能荷电状态实时调节机械参考功率。储能迅速响应微电网内功率波动,PET则通过双向功率调节来维持储能容量稳定,同时保证微电网与电网功率的“柔性”交换。由于储能和PET同时被控制为电压源型接口,其中一个出现故障时微电网仍然可以平稳运行。微电网运行在此控制策略下,可以保证间歇性分布式能源的最大效率利用,同时提高微电网运行的稳定性、可靠性和并网友好性。仿真和硬件在环半实物实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。

关键词：微电网电力电子变压器储能虚拟同步电机

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拉卡托斯的科学哲学第1版

拉卡托斯的科学哲学

1987年

作者：兰征

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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基于滑模控制的牵引网低频振荡抑制方法

电气工程学报 2022年第1期17卷 129-136页

作者：胡颖新宁志毫兰征曾进辉姜飞何东湖南工业大学电气与信息工程学院株洲412007 国网湖南电力有限公司电力科学研究院长沙410036 长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410004

牵引网低频振荡会造成动车组牵引封锁,影响电气化铁路的安全稳定运行。针对CRH5型动车组网侧整流器低频振荡问题,提出一种基于滑模控制的低频振荡抑制方法。首先利用小信号建模方法建立车网耦合系统回比矩阵模型,并利用改进sum-范数判... 详细信息

牵引网低频振荡会造成动车组牵引封锁,影响电气化铁路的安全稳定运行。针对CRH5型动车组网侧整流器低频振荡问题,提出一种基于滑模控制的低频振荡抑制方法。首先利用小信号建模方法建立车网耦合系统回比矩阵模型,并利用改进sum-范数判据和幅频特性曲线进行稳定性理论分析。其次,设计电压外环滑模控制器来替换传统的比例-积分(Proportional integral,PI)控制器,以实现牵引网低频振荡的抑制。最后在Matlab/Simulink仿真平台搭建基于传统PI控制器和滑模控制器动车组网侧整流器仿真模型,仿真结果表明所提控制方法具有更好的鲁棒性,能较好地抑制牵引网低频振荡问题,验证了所提方法的正确性与有效性。

关键词：牵引网低频振荡改进sum-范数判据滑模控制

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拉卡托斯的科学哲学

电气化铁路功率调节器综合补偿系统的稳定性与闭环跟踪能力分析

1987年

作者：兰征

来源：南通市图书馆图书评论

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电网技术 2011年第5期35卷 65-69页

作者：吕文坤罗安马伏军蔡平兰征张寅孙娟王刚湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

针对高速化铁路牵引系统产生的大量负序与谐波电流,提出了一种能够进行大容量功率转移、负序补偿与谐波抑制的电气化铁路功率调节器(railway static power conditioner,RPC)结构。首先分析了针对V/V牵引变压器的RPC系统负序补偿原理,建... 详细信息

针对高速化铁路牵引系统产生的大量负序与谐波电流,提出了一种能够进行大容量功率转移、负序补偿与谐波抑制的电气化铁路功率调节器(railway static power conditioner,RPC)结构。首先分析了针对V/V牵引变压器的RPC系统负序补偿原理,建立了其数学模型和控制原理图,重点分析了控制器参数变化对系统稳定性和闭环跟踪能力的影响,为参数的合理选取提供了理论依据。最后进行了仿真验证,仿真结果验证了分析的正确性。

关键词：高速电气化铁路负序补偿稳定性分析闭环跟踪能力参数选取

三端口直流能量路由器在TCM调制下的优化控制策略

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电网技术 2018年第8期42卷 2503-2511页

作者：涂春鸣栾思平肖凡兰征国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082 湖南工业大学电气与信息工程学院湖南省株洲市412007

针对应用于直流微电网的三端口直流能量路由器,分析了传统移相调制（conventional phase shift modulation,CPM）下各端口之间的能量路由情况。在此基础上,定量分析了CPM调制方式下电流有效值和系统通态损耗间的关系,揭示了较大的无功... 详细信息

针对应用于直流微电网的三端口直流能量路由器,分析了传统移相调制（conventional phase shift modulation,CPM）下各端口之间的能量路由情况。在此基础上,定量分析了CPM调制方式下电流有效值和系统通态损耗间的关系,揭示了较大的无功功率和电压不匹配时失去零电压开关（zero voltage switching,ZVS）是造成三有源桥（triple activebridge,TAB）轻载效率较低的主要原因;为此提出基于三角波电流模式调制（triangular current mode modulation,TCM）优化的控制策略,并分析其运行机理;推导了TAB变换器中各元件电压电流特性和功率传输特性,得出了通过使电感电流断续消除环流或非有功电流分量,从而减小通态损耗的方法;再者,探讨了负载功率波动或功率流向切换情况下直流端口电压的稳定控制方法。仿真和实验结果表明了TCM调制应用于TAB变换器的正确性和可行性。

关键词：直流配电网直流能量路由器 DC-DC功率变换三角波电流模式调制