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模块化多电平型变流器电容电压波动及其抑制策略研究

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电工技术学报 2015年第7期30卷 62-71页

作者：黄守道彭也伦廖武国家电能变换与控制工程技术研究中心长沙410082

以模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)上下桥臂的功率流动和能量波动为出发点,得到模块化多电平变流器上下桥臂子模块电容电压波动的数学模型。分析子模块电压波动与MMC传输功率、内部环流等物理量之间的关系。提出... 详细信息

以模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)上下桥臂的功率流动和能量波动为出发点,得到模块化多电平变流器上下桥臂子模块电容电压波动的数学模型。分析子模块电压波动与MMC传输功率、内部环流等物理量之间的关系。提出通过控制MMC内部环流的二次分量来抑制子模块电容电压波动的控制策略,通过测量相电流瞬时值和相电压调制值得到内部环流参考值,引入准比例谐振(Proportional-Resonant,PR)控制器进行环流闭环控制从而抑制子模块电容电压波动。该控制策略无需坐标变换,无交叉耦合项,简化了控制器的设计。仿真表明,在保持子模块电容大小不变的前提下,该控制策略能有效抑制子模块电容电压的波动,改善MMC输出的交流电压波形质量。

关键词：模块化多电平变流器电容电压波动准比例谐振控制器环流控制

含异构微源孤岛微电网的瞬时有功功率分配问题研究

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中国电机工程学报 2021年第15期41卷 5167-5178页

作者：彭也伦黄文帅智康湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

在含高比例可再生能源的孤岛微电网中,风、光、储等可再生能源和柴油发电机等传统能源分别通过并网逆变器和同步发电机接入网络。由于不同接入形式在物理结构和动态特性等方面存在显著差别,易导致孤岛微电网易出现微源间的瞬时功率分配... 详细信息

在含高比例可再生能源的孤岛微电网中,风、光、储等可再生能源和柴油发电机等传统能源分别通过并网逆变器和同步发电机接入网络。由于不同接入形式在物理结构和动态特性等方面存在显著差别,易导致孤岛微电网易出现微源间的瞬时功率分配失衡问题。部分并网逆变器在微电网发生功率陡增后易承担过多的瞬时功率,导致逆变器的过载和运行模式切换。因此,该文将分析导致微源间瞬时功率分配失衡的具体成因,得到系统参数、物理结构和机组容量等因素对于瞬时功率分配的影响。之后,提出改进型控制策略和参数设计方法,改善微源间的在暂态过程的负载分配效果。基于Matlab/Simulink的数值仿真和RT-Lab控制在环实验,验证了该文的分析结论和控制策略的有效性。

关键词：孤岛微电网并网逆变器瞬时功率分配

基于奇异摄动理论的微电网降阶建模方法与对比研究

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电网技术 2020年第5期44卷 1914-1921页

作者：谈赢杰黄莹袁智勇彭也伦马溪原南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663 国家电能变换与控制工程技术研究中心湖南省长沙市410082

当对微电网进行稳定性分析时,所建全阶模型往往阶数较高,数值仿真难度大且耗时长,针对这一问题,提出了一种基于奇异摄动理论的微电网大信号模型降阶方法。首先建立了包含3个下垂控制逆变器的微电网全阶模型,在参与因子分析结果的基础上... 详细信息

当对微电网进行稳定性分析时,所建全阶模型往往阶数较高,数值仿真难度大且耗时长,针对这一问题,提出了一种基于奇异摄动理论的微电网大信号模型降阶方法。首先建立了包含3个下垂控制逆变器的微电网全阶模型,在参与因子分析结果的基础上,划分系统快、慢变量;之后,基于奇异摄动原理,从时间尺度上推导出微电网系统的降阶模型;然后,从特征值分析、暂态响应及数值计算速度3个方面,将所建立的降阶模型与传统的忽略输出电流与线路电流动态特性的降阶模型进行对比,分析各自的优缺点及适用场景。最后,以一个含7个微源的孤岛微电网作为案例,进一步证明了所提降阶模型能减少数值仿真用时,可适用于进行中、大规模微电网稳定性分析。

关键词：微电网奇异摄动降阶稳定性分析

含异步机负荷的虚拟同步机并联系统暂态电压稳定性分析及其提升措施研究

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中国电机工程学报 2021年第14期41卷 4787-4798页

作者：程慧婕帅智康彭也伦沈超赵峰湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

含异步机负荷的虚拟同步机并联系统在遭受严重故障后,存在暂态电压失稳问题,严重影响系统的安全稳定运行。该文揭示了并联系统暂态电压失稳机理,并对比分析了虚拟同步机无功环的3种控制模式对系统暂态电压稳定性的影响。分析表明,该并... 详细信息

含异步机负荷的虚拟同步机并联系统在遭受严重故障后,存在暂态电压失稳问题,严重影响系统的安全稳定运行。该文揭示了并联系统暂态电压失稳机理,并对比分析了虚拟同步机无功环的3种控制模式对系统暂态电压稳定性的影响。分析表明,该并联系统发生对称短路故障时,虚拟机无功环的Q-V下垂和恒无功控制模式的动态特性恶化系统的暂态电压稳定性。且故障期间逆变器的内电势电压跌落程度越浅,系统暂态电压稳定性越高。在理论分析的基础上,提出一种考虑逆变器故障电流限制的系统暂态电压稳定性提升措施。该措施在保证逆变器输出电流不过流的前提下,提升了并联系统的暂态电压稳定性。此外,为定量分析系统的暂态电压稳定性,提出一种考虑无功控制环动态特性的临界故障清除时间计算方法。基于Matlab/Simulink的仿真结果验证了理论分析的准确性。

关键词：虚拟同步机暂态电压稳定性异步电动机无功控制环临界故障清除时间

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含电流限幅器的逆变器暂态稳定性评估方法

中国电机工程学报 2021年第6期41卷 2245-2254页

作者：赵峰帅智康彭也伦沈超程慧婕沈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

大扰动条件下,用于抑制逆变器故障冲击电流的电流限幅器可能引起逆变器发生暂态功角失稳。但限幅器使得逆变器的模型存在连续不可导运行点,导致无法评估逆变器暂态稳定性。针对这一问题,文中提出一种含电流限幅器的逆变器暂态稳定性评... 详细信息

大扰动条件下,用于抑制逆变器故障冲击电流的电流限幅器可能引起逆变器发生暂态功角失稳。但限幅器使得逆变器的模型存在连续不可导运行点,导致无法评估逆变器暂态稳定性。针对这一问题,文中提出一种含电流限幅器的逆变器暂态稳定性评估方法。以下垂逆变器为例,构建含限幅器的下垂逆变器的能量函数,并刻画逆变器的稳定域,最后基于RTLAB实验平台验证了所提方法用于逆变器暂态稳定性评估的有效性。

关键词：下垂逆变器电流限幅器暂态功角稳定性稳定性评估

一种基于电流滞环控制的模块化多电平变流器调制策略

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电工技术学报 2016年第17期31卷 94-101页

作者：彭也伦黄守道张文娟黄晟汪星耀湖南大学国家电能变换与控制工程技术研究中心长沙410082 长沙学院电子信息与电气工程系长沙410003

针对模块化多电平变流器(MMC)在中低压领域中的应用,提出一种改进型最近电平逼近(NLM)调制策略,调制策略中引入电流滞环控制环节对最近电平逼近调制结果进行修正,并分析了滞环环宽的设定。该调制策略实现简便,动态性能好,控制器计算量... 详细信息

针对模块化多电平变流器(MMC)在中低压领域中的应用,提出一种改进型最近电平逼近(NLM)调制策略,调制策略中引入电流滞环控制环节对最近电平逼近调制结果进行修正,并分析了滞环环宽的设定。该调制策略实现简便,动态性能好,控制器计算量小。对传统NLM调制策略和该文提出的改进型NLM调制策略进行了仿真和试验对比。仿真和试验结果表明,该调制策略可明显改善输出电流波形的质量,具有良好的动态性能,实现了输出电流对参考电流的快速、精确跟踪。

关键词：模块化多电平变流器滞环电流控制最近电平逼近输出电流质量

基于虚拟激励法的磁浮车桥耦合系统随机振动分析

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西南交通大学学报 2024年

作者：刘伟赵春发娄会彬冯洋彭也也湖南理工学院土木建筑工程学院中铁第四勘察设计院集团有限公司西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室

为探讨随机轨道不平顺作用下中低速磁浮列车和桥梁的动力响应，将虚拟激励法引入磁浮车桥振动分析中，提出中低速磁浮车辆-悬浮控制系统-桥梁耦合系统随机振动分析方法。将中低速磁浮列车简化为弹簧阻尼器连接的多刚体，悬浮系统中电流... 详细信息

为探讨随机轨道不平顺作用下中低速磁浮列车和桥梁的动力响应，将虚拟激励法引入磁浮车桥振动分析中，提出中低速磁浮车辆-悬浮控制系统-桥梁耦合系统随机振动分析方法。将中低速磁浮列车简化为弹簧阻尼器连接的多刚体，悬浮系统中电流使用比例-微分（PD）控制方法进行主动控制，采用通用的有限元方法对桥梁进行建模，将随机轨道不平顺转换为一系列简谐波构成的虚拟激励；编制中低速磁浮车桥动力系统随机振动分析程序，自动生成系统随机振动方程，采用分离迭代方法对磁浮车辆控制方程和桥梁动力方程进行求解计算。研究结果表明：虚拟激励法能够高效地计算中低速磁浮车桥系统随机动力响应，其计算效率约为蒙特卡洛方法的1/11，并且基于虚拟激励法能够获得中低速磁浮车桥动力系统均值、标准差和时变功率谱密度等统计结果。

关键词：磁浮车辆车桥相互作用随机振动虚拟激励法

黄河流域地区与长江经济带高质量发展的动能转换与策略重点比较

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资源科学 2024年第3期46卷 435-449页

作者：孙久文周孝伦中国人民大学应用经济学院北京100872

[目的]通过比较分析黄河流域地区和长江经济带新旧动能转换空间分布差异及其内在驱动机制,为新时代中国新旧动能转换和制定有针对性的区域协调发展政策提供参考。[方法]本文基于2021年地级及以上城市数据,从动力变革、体制改革、结构升... 详细信息

[目的]通过比较分析黄河流域地区和长江经济带新旧动能转换空间分布差异及其内在驱动机制,为新时代中国新旧动能转换和制定有针对性的区域协调发展政策提供参考。[方法]本文基于2021年地级及以上城市数据,从动力变革、体制改革、结构升级和发展转变等4个方面选取指标建立了新旧动能转换水平度量指标体系,比较分析了黄河流域地区与长江经济带新旧动能转换空间分布差异,并利用地理探测器分析新旧动能转换的主要影响因素。在比较分析的基础上,进一步讨论了两大区域高质量发展的策略重点。[结果](1)黄河流域地区新旧动能转换水平整体低于长江经济带,且内部空间差异显著,呈现“上、下游地区水平高,中游地区水平低”的局面,山东半岛城市群东部和西部以及兰州、西安、太原和郑州等省会城市新旧动能转换水平较高。长江经济带新旧动能转换水平总体上表现出“东高西低”的特征。(2)全局莫兰指数显示黄河流域地区新旧动能转换不存在显著的空间相关性,而长江经济带新旧动能转换存在显著的空间正相关关系。局部莫兰分析显示,黄河流域地区“高-高”集聚主要分布在山东半岛城市群东部城市,“低-低”集聚主要分布在关中平原城市群。长江经济带“高-高”集聚类型占比最大,主要分布在长三角城市群。(3)城市规模、消费能力和人力资本是黄河流域地区新旧动能转换的核心驱动因素,经济发展水平、城市规模、人力资本和对外开放水平对长江经济带新旧动能转换有显著促进作用。分城市群来看,经济发展水平、信息化水平和对外开放水平对黄河流域地区新旧动能转换的促进作用较弱,特别是关中平原、黄河几字弯和兰西等城市群。从东到西水资源量和环境规制对两大区域新旧动能转换水平的影响逐渐加强,尤其是黄河几字弯、兰西、滇中和黔中城市群等生态脆弱地区。此外,黄河流域地区中黄河几字弯和兰西城市群发展滞后,尚未形成有效的新旧动能转换机制。[结论]黄河流域地区与长江经济带新旧动能转换水平仍有较大的提升空间,需进一步发展新质生产力,推进产业结构转型升级,同时在推进信息化建设、提高对外开放水平等方面持续发力。此外,还应优化重大生产力布局,深入推进区域协调发展。

关键词：新旧动能转换空间差异地理探测器黄河流域长江经济带

基于直觉语言粗糙CoCoSo-H的废旧动力电池回收技术选择模型

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中国管理科学 2024年第5期32卷 24-37页

作者：王浩伦南昌航空大学经济管理学院江西南昌330063 南昌大学经济管理学院江西南昌330031

如何选择最优的废旧动力电池回收技术(SPBRT)是废旧动力电池回收利用管理中一个重要的群决策问题。首先,本文在直觉语言粗糙数(ILRN)基础上定义了直觉语言粗糙Heronian平均(ILRHM)和直觉语言粗糙几何Heronian平均(ILRGHM)算子及其加权形... 详细信息

如何选择最优的废旧动力电池回收技术(SPBRT)是废旧动力电池回收利用管理中一个重要的群决策问题。首先,本文在直觉语言粗糙数(ILRN)基础上定义了直觉语言粗糙Heronian平均(ILRHM)和直觉语言粗糙几何Heronian平均(ILRGHM)算子及其加权形式,并讨论相关性质和特例。然后,提出多属性直觉语言粗糙群决策模型,包括:利用决策者评价信息和偏离度最大化原则确定属性的组合权重,通过直觉语言粗糙加权Heronian平均(ILRWHM)和直觉语言粗糙加权几何Heronian平均(ILRWGHM)算子改进传统CoCoSo方法,以及考虑决策者风险偏好评价备选方案并做出最优决策。该方法能捕获属性之间的关联关系,能实现决策者乐观和悲观决策态度的均衡,引入决策者风险偏好系数使方案排序更具灵活性,通过决策参数变化分析能检测出参数对决策结果的影响具有鲁棒性。最后,为了验证本文方法的有效性和合理性,以SPBRT选择为例进行分析,通过参数分析和与其他方法对比分析说明本文方法的优越性。

关键词：直觉语言粗糙数直觉语言粗糙Heronian 平均集结算子 ILRCoCoSo-H SPBRT选择多属性群决策