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模块化多电平变流器调速系统变频控制

电工技术学报 2016年第20期31卷 139-150页

作者：殷实谭国俊方磊曹晓冬中国矿业大学信息与电气工程学院徐州221116

模块化多电平变流器(MMC)凭借着诸多优势成为高电压大功率工况下的核心拓扑。但MMC变频调速系统运行于低频状态时存在桥臂能量分配不均衡、子模块电容电压波动严重等问题,不仅影响变频器全速域运行能力,甚至威胁系统安全。为解决上述问... 详细信息

模块化多电平变流器(MMC)凭借着诸多优势成为高电压大功率工况下的核心拓扑。但MMC变频调速系统运行于低频状态时存在桥臂能量分配不均衡、子模块电容电压波动严重等问题,不仅影响变频器全速域运行能力,甚至威胁系统安全。为解决上述问题,提出一种基于共模电压与偏置电压控制的MMC变频调速系统全速域运行方法,旨在通过控制系统各桥臂瞬时功率以快速抑制子模块电压波动。首先,构建系统数学模型,分析悬浮电容电压波动影响因素;其次,设计变频调速系统的低频控制器与在线模式切换环节;最后,为验证所提控制策略的可行性和有效性,对其进行仿真和实验的对比分析。实验结果表明,所提控制策略能有效抑制MMC变流器子模块电压波动,完成不同频段平滑切换,降低系统损耗,改善系统输出品质,提升MMC系统安全运行能力。

关键词：模块化多电平变流器驱动系统共模电压控制偏置电压控制模式切换降低系统损耗

从霸权稳定到契约和平的经济学解释:一个模型

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世界经济研究 2003年第3期 44-47,25页

作者：曹晓冬复旦大学经济学院

当前世界的格局是美国一超独霸,无国能与其匹敌,为此,西方国关理论发展出“霸权稳定论”以解释和支持这种状态的存在。同时,另外一些学者研究认为,国际关系发展的更高阶段应该是建立在价值和观念认同基础上的契约联盟。本文比较了这两... 详细信息

当前世界的格局是美国一超独霸,无国能与其匹敌,为此,西方国关理论发展出“霸权稳定论”以解释和支持这种状态的存在。同时,另外一些学者研究认为,国际关系发展的更高阶段应该是建立在价值和观念认同基础上的契约联盟。本文比较了这两种观点,并就此作出经济学的解释,觉得两种观点并不冲突,能够相互融合衔接。“霸权稳定”只是国际秩序发展过程中的一个阶段,当条件成熟时,霸权主义会向契约联盟和平变迁,实现“霸权稳定”向“契约和平”的过渡。

关键词：霸权霸权稳定霸权收益契约和平契约联盟

基于满意优化的三电平PWM整流器瞬时开关频率抑制方法

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中国电机工程学报 2014年第24期34卷 4057-4067页

作者：谭国俊曹晓冬王从刚李浩中国矿业大学信息与电气工程学院江苏省徐州市221116

提出一种新型的基于满意优化的三电平脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器有限控制集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)方法,将满意优化思想引入模型预测控制的在线规划中,代替传统方法... 详细信息

提出一种新型的基于满意优化的三电平脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器有限控制集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)方法,将满意优化思想引入模型预测控制的在线规划中,代替传统方法中的权值函数,避免了复杂的加权系数整定过程。然而受到电力电子系统结构的限制,三电平PWM整流器仅可输出27种可行电压矢量,过多的控制约束被引入后,极易造成系统优化无解。该文采用几何分析法揭示了优化无解现象的产生原理,并论证了其与瞬时开关频率过高问题之间的内在联系。通过约束松弛的方式弱化满意和失控的界限,使低优先级指标可以参与在线规划。仿真和实验结果表明,该方法在保证系统功率、中点电位等多项指标达到期望满意度的前提下,最大限度的降低了开关动作频率,避免了高采样频率造成器件局部过热损坏。与经典矢量控制的对比结果可知,在较低的开关频率下(fs≈300 Hz)所提方法可获得更优异的动、稳态性能。

关键词：模型预测直接功率控制满意优化缓冲区间低开关频率

一种低开关频率PWM整流器的满意预测控制策略

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中国电机工程学报 2013年第27期33卷 69-77,11页

作者：曹晓冬谭国俊王从刚李浩中国矿业大学信息与电气工程学院江苏省徐州市221008

结合满意控制和模型预测控制两者的优点,提出一种三电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器的满意预测复合控制方案,实现了低开关频率下PWM整流器的高效运行,进而降低开关损耗、抑制电磁干扰。给出三电平PWM整流器的离散数学模... 详细信息

结合满意控制和模型预测控制两者的优点,提出一种三电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器的满意预测复合控制方案,实现了低开关频率下PWM整流器的高效运行,进而降低开关损耗、抑制电磁干扰。给出三电平PWM整流器的离散数学模型,分析其模型预测控制的实现方法,着重探讨满意预测控制器的设计,并给出PWM整流器隶属度的模糊判决方案。针对三电平拓扑存在的高du/dt冲击问题,给出其对应优化开关序列,消除du/dt冲击的同时,降低了系统计算耗时。仿真和实验结果表明,系统在低开关频率下运行时能有效抑制输入电流畸变,保证较高的功率因数,并保持良好的动稳态性能。

关键词： PWM整流器低开关频率模型预测控制满意优化模糊判断

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三相PWM整流器模型预测虚拟电压矢量控制

中国电机工程学报 2014年第18期34卷 2926-2935页

作者：曹晓冬谭国俊王从刚李浩中国矿业大学信息与电气工程学院江苏省徐州市221008

传统的模型预测控制(model predictive control,MPC)在一个控制周期内仅可输出单一的离散电压矢量,考虑到变流器拓扑可提离散电压矢量的局限性,三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器存在较大的稳态功率脉动。在分析三相PWM... 详细信息

传统的模型预测控制(model predictive control,MPC)在一个控制周期内仅可输出单一的离散电压矢量,考虑到变流器拓扑可提离散电压矢量的局限性,三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器存在较大的稳态功率脉动。在分析三相PWM整流器离散预测模型的基础上,提出一种模型预测虚拟电压矢量(model predictive virtual voltagevectors,MPV3)控制方法,通过构建6个虚拟的电压矢量代替传统MPC中的8个离散电压矢量,旨在拓展系统的控制集覆盖范围。首先,根据最近三矢量原则确定构建虚拟电压矢量所需的离散电压矢量,接着以功率无差拍跟踪控制为指标在线求取各离散电压矢量作用时间。为了保证虚拟电压矢量的可实现性,构建相应的目标函数进行矢量作用时间的可行性判断和动态修正。最后,为验证所提MPV3方法的可行性和有效性,分别与传统MPC和占空比优化进行仿真和实验的对比分析,并进一步归类总结出各方法的优缺点及适用范围。

关键词：三相PWM整流器模型预测控制虚拟电压矢量控制集拓展功率脉动抑制

三相电压型PWM整流器有限开关序列模型预测电流控制

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电工技术学报 2013年第12期28卷 182-190页

作者：王从刚何凤有曹晓冬中国矿业大学信息与电气工程学院徐州221116

对于三相电压型PWM整流器,有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)是一种新颖的高性能控制算法,但其存在开关频率不固定和采样频率较高的缺点。为克服此缺点,提出了一种三相电压型PWM整流器有限开关序列模型预测电流控制(FSS-MPCC)策略。将系... 详细信息

对于三相电压型PWM整流器,有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)是一种新颖的高性能控制算法,但其存在开关频率不固定和采样频率较高的缺点。为克服此缺点,提出了一种三相电压型PWM整流器有限开关序列模型预测电流控制(FSS-MPCC)策略。将系统控制集确立为12组开关序列,构建包含电流偏差与开关切换次数的目标函数,利用无差拍控制方式依次求取各组开关序列作用时间,采用在线寻优从系统控制集中选取使目标函数最小和作用时间大于零的开关序列作为整流器最优开关序列。仿真和实验结果表明:所提FSS-MPCC控制策略能在较低的采样频率下实现对三相电压型PWM整流器的定频控制,且其具有良好的动、静态性能。

关键词： PWM整流器电流控制模型预测控制有限开关序列

3电平VSC-HVDC系统模型预测控制策略

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高电压技术 2013年第11期39卷 2737-2742页

作者：谭国俊曹晓冬王从刚李浩中国矿业大学信息与电气工程学院徐州221008

为提高现有电压源换流器型高压直流(VSC-HVDC)输电系统运行性能,提出了一种3电平VSC-HVDC系统模型预测控制(model predictive control,MPC)方案。该方案采用遍历法预测所有开关状态对应的换流器未来系统状态,选择使目标函数最优的开关状... 详细信息

为提高现有电压源换流器型高压直流(VSC-HVDC)输电系统运行性能,提出了一种3电平VSC-HVDC系统模型预测控制(model predictive control,MPC)方案。该方案采用遍历法预测所有开关状态对应的换流器未来系统状态,选择使目标函数最优的开关状态,并将该最优开关状态作用于实际换流器系统。为了减少开关损耗需要降低开关器件动作频率,为此在目标函数中引入降低开关频率目标项,在兼顾控制性能的同时有效地降低开关器件动作频率。与传统电压定向控制策略相比,所提控制策略具有动态响应迅速、处理多目标控制灵活且无需调制模块等优势,这些优势在基于Matlab/Simulink软件进行的仿真中也得以验证。

关键词： VSC—HVDC 模型预测控制直接功率控制开关频率目标函数动态性能

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三电平PWM整流器多模型预测控制方法

电工技术学报 2014年第8期29卷 142-150页

作者：曹晓冬谭国俊王从刚李浩中国矿业大学信息与电气工程学院徐州221008

针对PWM整流器滤波电感、等效电阻等参数失配时高性能控制问题,在模型预测控制的基础上引入多模型自适应环节,提出一种三电平PWM整流器多模型预测控制方法。在该方案中,根据整流器模型参数实测值及其波动范围建立多模型集,由各子模型预... 详细信息

针对PWM整流器滤波电感、等效电阻等参数失配时高性能控制问题,在模型预测控制的基础上引入多模型自适应环节,提出一种三电平PWM整流器多模型预测控制方法。在该方案中,根据整流器模型参数实测值及其波动范围建立多模型集,由各子模型预测输出与整流器系统实际输出偏差,确定与实际系统模型匹配度较高的多个子模型,加权求和后即可确定最优系统参数。针对多模型自适应控制与模型预测控制相结合引起的大负荷在线计算问题,提出一种在线优化多模型预测控制方法,分别设计了在线优化移动子集和多电平快速预测控制方法对其进行简化。最后,实验结果表明所提控制策略的正确性和有效性。

关键词： PWM整流器多模型预测控制移动子集无差拍控制

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公共管理视角下的上海信用制度建设

公共管理视角下的上海信用制度建设

作者：曹晓冬上海交通大学

学位级别：硕士

改革开放以来,我国的经济和社会快速发展,但许多法律法规滞后于经济社会快速发展的现实。因为信用制度在我国经济发展的初期不被重视,部门与部门间的信息共享度不够,执行上的各自为政,以及不同部门不同地区间信息上的不连带、不共享等问... 详细信息

改革开放以来,我国的经济和社会快速发展,但许多法律法规滞后于经济社会快速发展的现实。因为信用制度在我国经济发展的初期不被重视,部门与部门间的信息共享度不够,执行上的各自为政,以及不同部门不同地区间信息上的不连带、不共享等问题,造成了我国的信用体系和制度与西方发达国家相比,存在一定差距。与之连带的是,由于信用制度的不够健全、信用记录的影响未引起其高度重视、社会失信成本较低,导致个人、企业和政府自觉履行义务的意识不强,失信现象日益突出本文旨在通过梳理国内外信用制度建设的理论框架和实践依据,厘清信用制度建设的大致脉络。在绪论后的第二章,重点阐述信用制度建设的理论渊源,尽可能阐明信用制度建设的理论依据。具体而言,从信息缺陷与市场机制的冲突入手,指出以信用信息共享为基础的社会信用制度建设对社会经济不同领域发展的功能。进而指出信用制度建设核心内容中的层次、序列和要素理论。同时,第二章还梳理了公共管理理论中的经典思想观点,将信用管理的理论和实践经验与公共管理的理论与实践经验相结合,从而探索用信用制度的设计完善提升公共管理水平的方法,将有关理论探索的设想提升为上海社会信用制度建设的政策建议,以完善城市综合管理水平。根据现有情况,文章在第三章梳理了上海推进城市信用制度建设的目的、意义等,阐述社会信用制度与城市发展的关系。在此基础上介绍城市社会信用制度建设的几种模式和选择的依据、途径等。在这一基本框架下,文章对美国、日本、欧洲存在的三种信用制度建设的模式进行了概述,同时也介绍了我国内地一些城市在信用制度建设特别是信用信息公开共享方面制度建设的有关成功经验,对上海信用制度建设也是有积极借鉴意义的。在从理论渊源和框架以及国内外经验上对信用制度建设进行了阐述后,文章重点介绍上海的信用制度建设。第四章主要回顾上海社会信用制度建设的实践,简要介绍起步、拓展和深化三个阶段,主要特点和建设的主要成果。更重要的是,在目前的社会经济条件和社会管理条件下,上海的社会信用制度建设已经面临的各种各样的问题,这些问题使得信用制度不能够完全为经济和社会发展起到应有的保障作用。为此,在文章的最后部分,结合公共管理理论和上海信用制度建设本身所面临的问题,提出了几项政策建议。

关键词：信用城市管理制度建设