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基于深度强化学习的卫星电源冗余电池均衡控制策略

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电子学报 2023年第9期51卷 2419-2427页

作者：叶泽雨尹靖元贾海鹏师长立韦统振罗彦中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室北京100094

为提高卫星蓄电池组的智能化管理能力水平,提出了一种基于深度强化学习的卫星冗余电池均衡控制策略.训练智能体根据蓄电池组当前的运行状态给出动作,改变单体电池的投入状态和数量,实现单体之间容量均衡,减小母线电压变化范围并减少开... 详细信息

为提高卫星蓄电池组的智能化管理能力水平,提出了一种基于深度强化学习的卫星冗余电池均衡控制策略.训练智能体根据蓄电池组当前的运行状态给出动作,改变单体电池的投入状态和数量,实现单体之间容量均衡,减小母线电压变化范围并减少开关调节次数.在MATLABSimulink和OpenAI的gym环境中分别搭建了电池组仿真环境对智能体进行了训练,通过算例检验了该策略的可行性并与基于阈值的控制方法进行了比较,证明了方法可以有效的实现电池间均衡并减小母线电压的变化范围.

关键词：电池管理冗余均衡可重构电池组深度强化学习电池容量均衡母线电压

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超级电容器储能的节能系统研究

中国电机工程学报 2010年第9期30卷 105-110页

作者：王司博韦统振齐智平中国科学院电工研究所北京市海淀区100190

交流电机变频调速系统已经在工农业生产中得到了广泛的应用,但是大部分的变频调速系统采用了能耗制动的方式,造成了能量的巨大浪费。采用超级电容器储能的节能系统,能够在电机制动时回收制动能量,从而实现了能量的节约。提出一种基于规... 详细信息

交流电机变频调速系统已经在工农业生产中得到了广泛的应用,但是大部分的变频调速系统采用了能耗制动的方式,造成了能量的巨大浪费。采用超级电容器储能的节能系统,能够在电机制动时回收制动能量,从而实现了能量的节约。提出一种基于规则的能量管理方法,根据变频调速系统中直流母线的电压来决定超级电容器储能的节能系统的工作状态。采用PSIM仿真软件分析超级电容器储能的节能系统在变频调速系统中的作用。实验中采用一个可编程控制的电机来代替实际的负载。仿真和实验结果都表明,超级电容器储能的节能系统能够在电机制动时回收制动能量,从而验证了这种节能方案的可行性和基于规则的能量管理方法的有效性。

关键词：超级电容器节能系统基于规则的能量管理策略

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串联补偿装置抑制负载磁饱和控制策略

中国电机工程学报 2012年第4期32卷 70-76,16页

作者：冯兴田韦统振齐智平中国科学院电工研究所北京市海淀区100190

直接耦合式串联补偿装置常用来解决配电网中电压暂降、暂升以及瞬时间断等多种电能质量问题。串联补偿装置投入补偿时,具有磁饱和特性的负载由于承受电压的变化会导致磁饱和或偏磁现象。为解决串联补偿装置运行初期磁饱和带来的电流冲击... 详细信息

直接耦合式串联补偿装置常用来解决配电网中电压暂降、暂升以及瞬时间断等多种电能质量问题。串联补偿装置投入补偿时,具有磁饱和特性的负载由于承受电压的变化会导致磁饱和或偏磁现象。为解决串联补偿装置运行初期磁饱和带来的电流冲击,通过分析磁饱和及偏磁现象产生的过程,基于磁通平衡的原理提出磁饱和抑制策略,恰当应用串联补偿装置的输出来控制负载承受电压,消除磁饱和问题,避免冲击电流带来的破坏性影响,并实现迅速及时、安全有效的补偿。仿真与实验结果表明,冲击电流得以控制,验证了所提控制策略的有效性与可行性。

关键词：串联补偿装置磁饱和偏磁动态电压恢复器磁通平衡直接耦合

一种新型全桥变桥臂型VSC-HVDC变流拓扑

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中国电机工程学报 2013年第3期33卷 52-61,15页

作者：朱晋韦统振霍群海中国科学院电工研究所北京市海淀区100190

目前广泛应用于VSC-HVDC的变流方案主要有3种:HVDC-light、HVDC-Plus和变桥臂多电平拓扑(alternativearm multi-level converter,A2MC)。A2MC结构采用变桥臂技术,在直流母线、损耗、子单元数量上与另外两种方案相比都有所改进。基于变... 详细信息

目前广泛应用于VSC-HVDC的变流方案主要有3种:HVDC-light、HVDC-Plus和变桥臂多电平拓扑(alternativearm multi-level converter,A2MC)。A2MC结构采用变桥臂技术,在直流母线、损耗、子单元数量上与另外两种方案相比都有所改进。基于变桥臂变流原理,提出一种全桥型变桥臂多电平变流拓扑(full-bridge alternative arm multi-levelconverter,FA2MC),对柔性直流输电变流器性能进一步优化。系统阐述该拓扑结构的工作原理,并对FA2MC结构、A2MC结构和模块化多电平变流(modulator multilevelconverter,MMC)结构的子单元数量、IGBT数量以及损耗进行数学分析和理论推导。所提出的FA2MC结构在A2MC结构的基础上进一步降低了直流母线电压等级、子单元和所需IGBT数量,并且延续了A2MC结构损耗较低、具有直流侧故障阻隔能力的优势。仿真与实验结果验证了新拓扑结构的正确性和有效性。

关键词：全桥变桥臂变流器电压源变流器高压直流输电变桥臂多电平变流直流侧故障

一种具有故障隔离能力的MMC-HVDC换流站子模块拓扑研究

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电力自动化设备 2017年第3期37卷 120-125页

作者：孙栩朱晋刘文龙尹靖元韦统振中国电力科学研究院北京100192 中国科学院电工研究所北京100190

针对典型半桥型模块化多电平换流器(MMC)无法阻断直流短路故障电流的固有缺陷,提出一种串联型双电容箝位型子模块,并结合传统半桥型子模块,设计成混联型桥臂拓扑,采用更低额定工作电压的IGBT,实现子模块基本功能的同时,增加了故障电流... 详细信息

针对典型半桥型模块化多电平换流器(MMC)无法阻断直流短路故障电流的固有缺陷,提出一种串联型双电容箝位型子模块,并结合传统半桥型子模块,设计成混联型桥臂拓扑,采用更低额定工作电压的IGBT,实现子模块基本功能的同时,增加了故障电流隔离能力。与全桥子模块结构和箝位双子模块结构相比,所提出的子模块拓扑方案进一步降低了器件成本。详细描述了该方案故障电流阻断机理,并通过电磁暂态仿真模型验证了基于该子模块拓扑的换流站方案的可行性。

关键词：故障隔离型子模块拓扑柔性直流输电模块化多电平换流器直流侧故障隔离

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一种广义谐波检测算法

电力电子技术 2022年第1期56卷 96-98,102页

作者：韩立博师长立韦统振尹靖元中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

随着电力电子设备广泛应用,导致谐波污染和无功损耗问题日益严重。有源电力滤波器是典型谐波治理装置,其中谐波电流检测环节对有源电力滤波器性能具有重要影响。传统p-q检测法和i_(p)-i_(q)法在实现补偿时精度较差,且检测精度与响应速... 详细信息

随着电力电子设备广泛应用,导致谐波污染和无功损耗问题日益严重。有源电力滤波器是典型谐波治理装置,其中谐波电流检测环节对有源电力滤波器性能具有重要影响。传统p-q检测法和i_(p)-i_(q)法在实现补偿时精度较差,且检测精度与响应速度之间相互限制。为解决该问题,提出一种新型谐波电流检测方法。该检测方法无需锁相环节,具有检测精度高、速度快等优点,此外还可应用于单相系统。最后搭建基于TMS320F28335型数字信号处理器(DSP)数字实验平台,通过实验验证了提出方法的有效性。

关键词：有源电力滤波器谐波检测检测精度

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一种卫星电源升压变换器及控制研究

电力电子技术 2022年第4期56卷 123-124,129页

作者：韩立博师长立韦统振尹靖元中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

卫星电源变换器是卫星系统中的关键部件之一。针对传统卫星变换器存在的两个问题,例如输入侧电压较低,通常采用两级多开关结构实现升压供电,导致系统开关器件数量增加,可靠性降低。另一方面,输入侧和输出侧非共地结构,导致悬浮电压高频... 详细信息

卫星电源变换器是卫星系统中的关键部件之一。针对传统卫星变换器存在的两个问题,例如输入侧电压较低,通常采用两级多开关结构实现升压供电,导致系统开关器件数量增加,可靠性降低。另一方面,输入侧和输出侧非共地结构,导致悬浮电压高频变化引起高频共模噪声,并引起电磁干扰,影响卫星系统工作。为了解决上述问题,提出一种新的卫星电源升压变换器,分析了电路工作过程,设计了相应的控制方案,并提出了一种改进的调制度算法避免了物理除零的问题,最后搭建了基于TMS320F28335型数字信号处理器(DSP)数字实验平台,通过实验验证了所提方法的有效性。

关键词：升压变换器卫星电源调制度算法

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2种改进的滑模并网逆变器控制策略

电力自动化设备 2009年第4期29卷 32-35页

作者：霍群海孔力韦统振中国科学院电工研究所北京100190

为改善光伏并网逆变器控制系统的动态性能,根据并网逆变器数学模型,提出利用指数滑模变结构控制律和平方根滑模控制律,设计基于改进滑模变结构的单相电流环光伏并网逆变器控制系统。推导了滑模变结构控制在并网逆变器应用的滑模面存在性... 详细信息

为改善光伏并网逆变器控制系统的动态性能,根据并网逆变器数学模型,提出利用指数滑模变结构控制律和平方根滑模控制律,设计基于改进滑模变结构的单相电流环光伏并网逆变器控制系统。推导了滑模变结构控制在并网逆变器应用的滑模面存在性,并利用李亚普诺夫定理证明了系统稳定性。针对所选滑模控制律存在的非线性可能引起系统抖振的问题,采用单位控制连续化方法,使改进后的控制算法在切换面附近具有高增益特性,使系统具有抵抗干扰和参数摄动的能力。最后对2种控制方法进行了比较,证明改进的指数滑模变结构有更精准的跟随特性。

关键词：光伏并网逆变器控制指数滑模平方根滑模变结构系统抖振

基于多智能体强化学习的可重构电池组串并联均衡方法

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实验技术与管理 2022年第6期39卷 68-72页

作者：叶泽雨尹靖元师长立韦统振中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

为了减少电池单体性能不一致的影响,加强对串并联电池组的管理并延长电池的使用寿命,该文提出一种基于多智能体强化学习的电池组串并联均衡方法,每一组串联电池由一个单独的智能体控制,在完成本组串联电池均衡的同时考虑并联电池单体之... 详细信息

为了减少电池单体性能不一致的影响,加强对串并联电池组的管理并延长电池的使用寿命,该文提出一种基于多智能体强化学习的电池组串并联均衡方法,每一组串联电池由一个单独的智能体控制,在完成本组串联电池均衡的同时考虑并联电池单体之间的容量均衡。在MATLAB/Simulink环境中搭建了可重构串并联电池组与多智能强化学习环境并设计了算例进行验证。结果表明,该文所提出的方法可以有效地实现串并联电池组单体的均衡。

关键词：电池管理串联均衡并联均衡强化学习多智能体