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多光储自同步电压源逆变器协调控制方法

电源学报 2024年

作者：周可慧符有泽陈燕东张明宇唐海国游金梁国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院

自同步电压源逆变器(Self-synchronized voltage source inverter，SSVSI)因能改善新型电力系统电压与频率稳定性而备受关注。为解决多光储SSVSI并联运行时储能荷电状态(State of charge，SOC)不均衡、直流侧电压波动与交流侧输出功率... 详细信息

自同步电压源逆变器(Self-synchronized voltage source inverter，SSVSI)因能改善新型电力系统电压与频率稳定性而备受关注。为解决多光储SSVSI并联运行时储能荷电状态(State of charge，SOC)不均衡、直流侧电压波动与交流侧输出功率振荡问题，首先分析了多光储SSVSI并联系统的交直流侧功率响应的动态特性，然后提出了多光储SSVSI并联系统协调控制方法。该协调控制方法通过考虑储能SOC的协调分配策略与储能功率前馈控制，实现了储能SOC动态均衡，改善了直流侧电压的动态特性。此外，通过阻尼增强控制抑制了交流侧输出功率振荡。最后，通过仿真和RT-LAB实验结果验证了所提控制方法的有效性。

关键词：自同步电压源逆变器荷电状态功率分配功率振荡

基于自适应VMD和WVD的配电网故障行波检测方法

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电力科学与技术学报 2024年第2期39卷 80-90页

作者：张帝宋兴荣唐海国李泽文孙健彭维馨国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南长沙410004 长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114

精确检测故障行波信号是保证故障定位结果准确可靠的重要因素,针对Wigner Ville分布(Wigner Ville distribution,WVD)在检测故障行波时易产生交叉项的问题,提出一种基于改进变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和WVD的故... 详细信息

精确检测故障行波信号是保证故障定位结果准确可靠的重要因素,针对Wigner Ville分布(Wigner Ville distribution,WVD)在检测故障行波时易产生交叉项的问题,提出一种基于改进变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和WVD的故障行波检测方法。首先,通过波形相似性确定VMD参数的选取,利用改进的VMD对线模行波信号自适应分解,实现对故障行波不同频段信号提取的同时保留重要故障信息;然后,分别求取各分量信号的WVD后叠加得到原始信号的WVD,由此解决WVD交叉项带来的影响;最后求取VMD-WVD能量谱密度分布,利用WVD良好的时频聚集性检测故障行波[150,170]kHz频段波头位置,从而实现故障行波波头的精准检测。仿真实验结果表明,该文所提方法相比小波和HHT的故障行波检测方法更加快速、准确。

关键词：配电网行波检测改进VMD WVD

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短期尖峰负荷多信息融合的神经网络预测方法

湖南电力 2024年第1期44卷 38-44页

作者：许顺凯朱吉然唐海国邓威黄肇邹长春国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南长沙410208 邵阳学院电气工程学院湖南邵阳422000

为了降低负荷数据的复杂度、提高预测精度,提出一种短期尖峰负荷多信息融合的神经网络模型。选取皮尔逊相关系数分析假日、温度、湿度等信息之间的密切程度,将关键气象信息融合进模型中,优化负荷的输入参数,重构神经网络模型的新数据集... 详细信息

为了降低负荷数据的复杂度、提高预测精度,提出一种短期尖峰负荷多信息融合的神经网络模型。选取皮尔逊相关系数分析假日、温度、湿度等信息之间的密切程度,将关键气象信息融合进模型中,优化负荷的输入参数,重构神经网络模型的新数据集,并防止神经网络的过拟合,提高短期尖峰负荷预测精度。算例仿真分析表明,所提方法与未考虑多信息融合的单一增强型决策树模型和神经网络模型相比,更能有效地提高短期尖峰负荷预测准确率。

关键词：尖峰负荷多信息融合神经网络模型皮尔逊相关系数

构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略

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湖南电力 2024年第2期44卷 112-121页

作者：陈燕东裴欣欣符有泽李旭阳张明宇周可慧唐海国国家电能变换与控制工程技术研究中心湖南长沙410082 湖南大学湖南长沙410082 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南长沙410208

以静止无功发生器(static var generator,SVG)为例,针对构网型逆变器和SVG并联系统的电压稳定性问题,提出构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略。将并联系统的运行状态总结为四种工况,通过工况识别、无功补偿量计算、无功功... 详细信息

以静止无功发生器(static var generator,SVG)为例,针对构网型逆变器和SVG并联系统的电压稳定性问题,提出构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略。将并联系统的运行状态总结为四种工况,通过工况识别、无功补偿量计算、无功功率分配策略、工况切换,来协调不同工况下构网型逆变器与SVG注入公共耦合点的无功功率,使并联系统在各种情况下均可稳定可靠工作。在MATLAB中搭建模型并进行仿真,结果表明所提控制策略可以实现工况的快速识别与切换、无功补偿量的计算、无功功率的分配,以及对公共耦合点电压的快速支撑。

关键词：构网型逆变器 SVG 无功功率协调控制虚拟同步发电机

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计及拓扑变换的主动配电网故障风险智能预警

电力工程技术 2022年第5期41卷 193-201,226页

作者：唐海国张帝刘成英任磊李佳勇国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南长沙410007 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

当突发自然灾害后,主动配电网可利用联络支路转供和灵活供电的分布式电源(DG)恢复重要负荷的供电,从而有效降低故障风险。文中提出了一种基于数据驱动的多维度主动配电网故障风险等级智能预警方法。首先,采用基于卡方检验和Pearson相关... 详细信息

当突发自然灾害后,主动配电网可利用联络支路转供和灵活供电的分布式电源(DG)恢复重要负荷的供电,从而有效降低故障风险。文中提出了一种基于数据驱动的多维度主动配电网故障风险等级智能预警方法。首先,采用基于卡方检验和Pearson相关系数特征选择方法从多个维度进行故障关联强弱性分析,筛选得到最优故障特征集;然后,建立考虑DG并网的配电网故障重构优化模型,计及配电线路重要程度,为配电网故障风险等级划分提供了重要依据;在此基础上,建立基于极限梯度提升(XGBoost)算法的配电网线路故障风险等级预警模型;最后,以IEEE RBTS Bus6配电网系统进行算例分析。文中所提方法的预测准确率比反向传播(BP)神经网络算法高3.17%,泛化能力更强,可为配电网故障风险防控提供重要依据,从而有效降低故障损失。

关键词：主动配电网分布式电源(DG) 故障风险网络重构数据驱动特征选择

基于SiC JFETs并联二极管桥式双向直流断路器

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电力电子技术 2023年第9期57卷 38-42页

作者：周可慧唐海国朱吉然张帝国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南长沙410007

这里提出了一种基于碳化硅(SiC)结型场效应管(JFETs)并联的二极管桥式双向直流固态断路器。首先介绍了断路器的基本拓扑结构,分析了断路器动静态过程中并联均流影响因素,进而提出了具体的并联均流措施;并且分析了二极管桥在关断过程中... 详细信息

这里提出了一种基于碳化硅(SiC)结型场效应管(JFETs)并联的二极管桥式双向直流固态断路器。首先介绍了断路器的基本拓扑结构,分析了断路器动静态过程中并联均流影响因素,进而提出了具体的并联均流措施;并且分析了二极管桥在关断过程中对故障电流流通路径的影响,针对故障电流缓冲电路加装在二极管桥内外的不同情况进行仿真分析,从而获得缓冲电路的最佳安装位置。最终设计了断路器样机并进行实验验证,实验结果表明,所提断路器具有较好的并联均流效果,而且拥有良好的故障电流缓冲效果。

关键词：双向直流固态断路器并联均流二极管桥式

MB8镁合金CO_2激光焊接工艺及接头性能

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中国有色金属学报 2011年第5期21卷 939-944页

作者：高明曾晓雁唐海国华中科技大学光电科学与工程学院武汉430074

采用高功率CO2激光器对MB8镁合金进行一系列激光焊接工艺试验,并对焊缝成形的形成规律、接头的微观组织和力学性能进行研究。结果表明：焊缝熔深基本和激光功率呈正比关系,激光功率每增加1 kW,熔深约增加2 mm。焊缝熔合区组织主要由粗... 详细信息

采用高功率CO2激光器对MB8镁合金进行一系列激光焊接工艺试验,并对焊缝成形的形成规律、接头的微观组织和力学性能进行研究。结果表明：焊缝熔深基本和激光功率呈正比关系,激光功率每增加1 kW,熔深约增加2 mm。焊缝熔合区组织主要由粗大的等轴晶组成,晶粒内有连续析出的条纹状β-Mn,晶粒尺寸约为60μm;热影响区组织为相对细小但大小不一的等轴晶,晶粒尺寸为15~40μm。在消除焊缝表面缺陷后,焊接接头抗拉强度能达到基材的90%左右。此外,熔合区内的粗大晶粒、晶粒内连续分布的第二相及焊缝内气孔缺陷是造成接头拉伸性能低于基材的主要原因。

关键词： MB8镁合金激光焊接焊缝成形微观组织力学性能

变形镁合金光纤激光及激光—MIG复合焊接工艺特性研究

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变形镁合金光纤激光及激光—MIG复合焊接工艺特性研究

作者：唐海国华中科技大学

学位级别：硕士

镁及其合金是目前最轻的金属结构材料,在制造业具有很大的应用潜力。但是,由于镁合金特殊的物理和化学特性导致焊接头性能下降,严重制约了其工业应用。如何提高镁合金焊接性能一直是镁工业重点研究的关键技术之一。对此,本文采用高功率... 详细信息

镁及其合金是目前最轻的金属结构材料,在制造业具有很大的应用潜力。但是,由于镁合金特殊的物理和化学特性导致焊接头性能下降,严重制约了其工业应用。如何提高镁合金焊接性能一直是镁工业重点研究的关键技术之一。对此,本文采用高功率光纤激光器开展了AZ31B变形镁合金激光焊及激光-MIG复合焊接的工艺特性及接头性能研究,主要研究结果如下: 研究了光纤激光焊接工艺参数对AZ31B镁合金焊缝成形、显微组织特征和力学性能的影响。结果表明:光纤激光焊缝晶粒细小,热影响区窄。当焊接热输入小于48J/mm时,焊接接头均断裂于母材,焊接接头实际抗拉强度为265MPa,为母材的113%。而且,在本实验条件下,最小的接头抗拉强度也达到了母材的94.6%。开展了AZ31B变形镁合金光纤激光-MIG复合焊接研究,并得到了优化的工艺参数范围。研究表明:激光-MIG复合焊通过填充材料,有效地弥补了光纤激光焊接存在的冶金缺陷。测试结果表明:光纤激光-MIG复合焊熔深比激光焊提高了10%,接头强度达到母材的104%,高于轴快流CO2激光-MIG复合焊得到的接头强度。对AZ31B镁合金光纤激光焊接及其激光-MIG复合焊接工艺进行了对比分析。结果表明:光纤激光-MIG复合焊在减小气孔率方面更具优势,电弧的加入使得更多气泡逸出熔池,降低了焊缝气孔率。在优化的焊接参数下,可取得气孔率小于0.1%的焊缝;接头断口均为准解理脆-韧性混合断裂形式,主要表现为微孔聚合型韧性断裂及有少量准解理撕裂层。

关键词：镁合金光纤激光复合焊显微组织抗拉强度气孔率

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光伏并网系统中Z源逆变器的研究

太阳能学报 2014年第6期35卷 971-978页

作者：史宁唐胜安唐海国黄晶晶西安交通大学电气工程学院西安710049

详细分析Z源逆变器的工作原理,推导其主要工作状态,对Z源逆变器的控制策略进行研究。根据光伏并网发电系统的控制要求和并网电能质量的要求,在Z源电容电压反馈环节引入模糊PI调节器,克服传统PI调节器动态性能差等缺点,通过仿真和实验证... 详细信息

详细分析Z源逆变器的工作原理,推导其主要工作状态,对Z源逆变器的控制策略进行研究。根据光伏并网发电系统的控制要求和并网电能质量的要求,在Z源电容电压反馈环节引入模糊PI调节器,克服传统PI调节器动态性能差等缺点,通过仿真和实验证明该改进控制策略的合理性和有效性。

关键词： Z源型逆变器光伏发电并网直通模糊PI调节器