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基于SiC功率器件的单相APF开关损耗分析及应用技术研究

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电网技术 2017年第12期41卷 4030-4037页

作者：贾晨曦杨东蒲新征杨龙月江苏建筑职业技术学院机电工程学院江苏省徐州市221116 中国矿业大学信息与电气工程学院江苏省徐州市221116

提出一种应用于单相有源滤波器(active power filter,APF)的SiC功率器件的开关损耗模型。该模型考虑了封装和印制电路板(printed circuit board,PCB)的寄生参数与器件结电容的非线性。详细阐述四种单相APF工作状态下的建模原理,并给出... 详细信息

提出一种应用于单相有源滤波器(active power filter,APF)的SiC功率器件的开关损耗模型。该模型考虑了封装和印制电路板(printed circuit board,PCB)的寄生参数与器件结电容的非线性。详细阐述四种单相APF工作状态下的建模原理,并给出了各工作状态下各时间段的开关过程分析与损耗计算方程。基于影响APF谐波补偿性能的关键因素的分析,结合APF的工作特点,提出SiC器件高开关频率兼容驱动方式与封装及电路布局优化方案。搭建基于单相APF的SiC功率器件测试实验样机,在不同电压点和电流点下进行测试,并将测试结果与估算结果进行比较。比较结果高度吻合,功率损耗误差在10%以内,验证了提出的开关损耗模型的准确性和有效性。

关键词： SiC功率器件单相APF 开关损耗模型寄生参数

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非理想电网下逆变器并网电流质量改善策略

电力系统保护与控制 2020年第15期48卷 10-18页

作者：杨龙月郭锐张乐刘建华郭向向中国矿业大学电气与动力工程学院江苏徐州221008 国网浙江省电力有限公司检修分公司浙江杭州311200 云南师范大学泛亚商学院云南昆明650000

逆变器在非理想的电网条件下采用传统的电网电压前馈控制时,其输出阻抗的相位裕度很低,且不能很好地抑制电网电压的谐波传入控制系统,从而很难保证其并网电流的质量。提出了一种改善在非理想电网条件下逆变器并网电流质量的方法。首先,... 详细信息

逆变器在非理想的电网条件下采用传统的电网电压前馈控制时,其输出阻抗的相位裕度很低,且不能很好地抑制电网电压的谐波传入控制系统,从而很难保证其并网电流的质量。提出了一种改善在非理想电网条件下逆变器并网电流质量的方法。首先,建立PR控制下采用传统电网电压前馈的LCL型逆变器输出阻抗模型,提出利用带通滤波器改进的电网电压前馈策略,提高逆变器对电网阻抗的鲁棒性。同时在PR控制器上并联多次谐波补偿器,使其不仅能够提高逆变器对电网阻抗的鲁棒性而且能够有效地抑制电网电压谐波对逆变器并网电流的干扰,从而改善非理想电网条件下的逆变器并网电流的质量。最后,利用仿真和实验验证了所提方法的有效性。

关键词：电网电压前馈逆变器输出阻抗带通滤波器多次谐波补偿器并网电流质量

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全电流补偿消弧线圈关键技术综述

电力系统保护与控制 2015年第9期43卷 145-154页

作者：贾晨曦杨龙月杜贵府江苏师范大学电气工程及自动化学院江苏徐州221116 中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221008

全电流补偿消弧线圈可有效解决接地故障残余电流中阻性与谐波电流成分的补偿问题,同时抑制电弧接地过电压,保证配电网供电的安全性和可靠性,因此具有广阔的应用前景。基于全电流补偿消弧线圈的原理、结构及研究现状,对全电流补偿消弧线... 详细信息

全电流补偿消弧线圈可有效解决接地故障残余电流中阻性与谐波电流成分的补偿问题,同时抑制电弧接地过电压,保证配电网供电的安全性和可靠性,因此具有广阔的应用前景。基于全电流补偿消弧线圈的原理、结构及研究现状,对全电流补偿消弧线圈研究存在的不足之处和利用其进行接地残流补偿时存在的技术问题进行总结,指出将零序电压作为检测和分析对象对残流补偿十分有利。最后,给出全电流补偿消弧线圈的控制思路,阐述了对其进行增容改造的必要性。

关键词：全电流补偿消弧线圈接地残流主从控制增容改造

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全电流补偿消弧线圈增容改造方案的研究

高压电器 2016年第7期52卷 89-95页

作者：贾晨曦王崇林杨龙月江苏建筑职业技术学院机电工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221008

谐振接地方式符合配电网运行对安全性及可靠性的要求,因而发展前景广阔。电容电流和接地残流不断增大的问题可以通过加设小容量传统消弧线圈及全电流补偿消弧线圈的从消弧线圈装置解决。基于全电流补偿消弧线圈的基本工作原理,从主从式... 详细信息

谐振接地方式符合配电网运行对安全性及可靠性的要求,因而发展前景广阔。电容电流和接地残流不断增大的问题可以通过加设小容量传统消弧线圈及全电流补偿消弧线圈的从消弧线圈装置解决。基于全电流补偿消弧线圈的基本工作原理,从主从式的角度给出了适合于分布式安装的全电流补偿消弧线圈的结构及其特性与谐波分析,并对不同安装方式下的装置进行增容改造方案设计并进行仿真分析,仿真结果表明装置采用分布安装能更加有效地降低电容电流和接地残流幅值。

关键词：全电流补偿消弧线圈增容改造分布式安装三相五柱式

基于动态相量建模的全补偿消弧线圈无源性控制研究

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中国矿业大学学报 2013年第4期42卷 650-655页

作者：贾晨曦王崇林杨龙月中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221116

全补偿消弧线圈可有效解决接地残流的补偿问题,其建模及控制方法是决定其补偿性能的主要因素.基于对双谐波源的单相接地故障系统的研究,从理论上分析了谐波源类型和故障点位置对故障点谐波电压和电流的影响,阐述了对零序电压进行检测的... 详细信息

全补偿消弧线圈可有效解决接地残流的补偿问题,其建模及控制方法是决定其补偿性能的主要因素.基于对双谐波源的单相接地故障系统的研究,从理论上分析了谐波源类型和故障点位置对故障点谐波电压和电流的影响,阐述了对零序电压进行检测的两个原因.提出一种基于动态相量建模的无源性控制新方法,对逆变器进行动态相量建模,通过去除补偿电流动态相量这一变量达到检测零序电压的目的,然后建立系统误差方程,依据Lyapunov稳定性定理得到能量函数,最后选择耗散系数获得控制率.提出的方法既能检测零序电压,同时也保证了响应速度和补偿精度,其可行性得到了仿真及实验结果的验证.

关键词：全补偿消弧线圈动态相量无源性控制残流补偿零序电压检测

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基于EMD-SLSTM的家庭短期负荷预测

电力系统保护与控制 2019年第6期47卷 40-47页

作者：刘建华李锦程杨龙月闫耀双刘艳梅张屹修中国矿业大学电气与动力工程学院江苏徐州221008

针对非平稳的家庭短期负荷数据,直接套用预测模型难以挖掘出更深层次的时序特征。提出一种经验模式分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)和堆栈式长短期记忆(Stack Long Short-term Memory, SLSTM)的组合算法应用于家庭短期负荷预... 详细信息

针对非平稳的家庭短期负荷数据,直接套用预测模型难以挖掘出更深层次的时序特征。提出一种经验模式分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)和堆栈式长短期记忆(Stack Long Short-term Memory, SLSTM)的组合算法应用于家庭短期负荷预测。首先分析了SLSTM和EMD原理,提出EMD-SLSTM组合预测模型。将负荷数据通过EMD算法进行分解,然后将分解后的分量数据分别转化为三维数据样本。通过设计SLSTM网络架构及其参数,对归一化的分量数据和原始数据分别进行预测建模及其重构。为显示算法预测性能,实验对比了支持向量回归、人工神经网络、深度神经网络、梯度提升回归等模型在两种情景下的性能,采用MAPE和RMSE性能度量进行验证。实验结果表明EMD-SLSTM更能有效地表达出家庭短期负荷的时序关系,具有更高的预测精度。

关键词：家庭短期负荷预测深度学习堆栈式长短期记忆网络经验模式分解时间序列

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井下局部通风机储能型变流器控制策略研究

工矿自动化 2020年第2期46卷 65-72,93页

作者：袁静泊琚云鹏杨龙月吕承阳兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050 中国矿业大学电气与动力工程学院江苏徐州221116

针对传统集中式变流器的结构已无法满足井下通风机应急供电需要的问题,设计了一种集充放电为一体的双级式井下局部通风机储能型变流器,该储能型变流器既能在系统停电时作为应急电源使用,又能实现电网正常运行时的无功补偿功能。提出了... 详细信息

针对传统集中式变流器的结构已无法满足井下通风机应急供电需要的问题,设计了一种集充放电为一体的双级式井下局部通风机储能型变流器,该储能型变流器既能在系统停电时作为应急电源使用,又能实现电网正常运行时的无功补偿功能。提出了双级式储能型变流器的控制策略:当局部通风机的双回供电线路正常工作时,储能型变流器处于在线运行模式,PWM逆变器采用P/Q控制策略,此时主要对蓄电池进行充电并对电网进行无功补偿;当局部通风机的双回供电线路出现故障时,储能型变流器处于应急供电模式,PWM逆变器采用V/f控制策略。提出了一种基于状态反馈共电流内环的平滑切换控制策略,将V/f控制器状态与P/Q控制器的输出反馈至输入,用以解决储能型变流器在应急供电和在线运行时2种运行模式切换过程中产生的电流冲击问题,实现储能型变流器的平滑切换。仿真结果表明:在2种运行模式下,该控制策略可使变流器实现稳定运行,并能够实现平滑切换,具有较好的稳态与动态特性。

关键词：井下局部通风机储能系统双级式储能型变流器应急供电无功补偿状态反馈共电流内环

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多并网逆变器并联运行的谐振抑制策略

南方电网技术 2022年第5期16卷 87-96页

作者：王毅高爱杰胡楠曹添郭锐杨龙月国网江苏省电力有限公司泗洪县供电分公司江苏宿迁223800 中国矿业大学电气与动力工程学院江苏徐州221008 国网浙江省电力有限公司检修分公司杭州311200

在弱电网环境下由于电网存在等效阻抗,造成多台逆变器并联运行时各逆变器间的耦合程度增强从而产生谐振,整个系统难以工作在稳定状态。提出了基于陷波器向公共耦合点加入虚拟等效导纳的整机谐振抑制策略。首先解析了单台逆变器的闭环输... 详细信息

在弱电网环境下由于电网存在等效阻抗,造成多台逆变器并联运行时各逆变器间的耦合程度增强从而产生谐振,整个系统难以工作在稳定状态。提出了基于陷波器向公共耦合点加入虚拟等效导纳的整机谐振抑制策略。首先解析了单台逆变器的闭环输出等效阻抗模型,基于该模型通过戴维南等效分析了多机并联系统的谐振特性;其次构建了多台逆变器并联运行时的闭环诺顿等效模型并分析出判别多台逆变器并联运行稳定性的Nyquist判据;然后,运用所得Nyquist判据判断所提整机谐振抑制策略的正确性;最后,通过仿真和实验验证了所提多并网逆变器并联运行的谐振抑制策略的有效性。

关键词：多逆变器并联基波陷波器虚拟导纳整机谐振抑制

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一种自适应变惯量同步锁相控制策略

电测与仪表 2020年第1期57卷 131-135页

作者：冯纯纯杨龙月郭锐刘建华中国矿业大学电气与动力工程学院

对于传统的基于同步参考坐标系锁相环(SRF-PLL),电网电压相位非正常变化直接影响频率估计。文章分析了控制器参数对相位与频率的耦合关系影响,提出了一种变惯量同步锁相环(VISRF-PLL)。利用输入频差构建自适应函数,动态调整频率估计环... 详细信息

对于传统的基于同步参考坐标系锁相环(SRF-PLL),电网电压相位非正常变化直接影响频率估计。文章分析了控制器参数对相位与频率的耦合关系影响,提出了一种变惯量同步锁相环(VISRF-PLL)。利用输入频差构建自适应函数,动态调整频率估计环节时间尺度,减弱前向通道的耦合效应。仿真与实验结果表明,所提方法能够降低过渡过程频率波动,提高系统响应速度,更适合频率敏感型变流器。

关键词：锁相环变惯量自适应频率波动