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单相级联H桥整流电路非线性控制策略

电工技术学报 2017年第11期32卷 180-188页

作者：孙玉巍刘教民李永刚付超杨喆明新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 保定071003

针对电力电子牵引变压器输入级单相级联H桥(CHB)整流电路的非线性及扰动工况,提出一种基于静止坐标系的非线性优化控制策略。根据系统仿射非线性模型及微分几何理论,提出基于部分反馈线性化的零动态设计方案,对其线性部分采用二次型最... 详细信息

针对电力电子牵引变压器输入级单相级联H桥(CHB)整流电路的非线性及扰动工况,提出一种基于静止坐标系的非线性优化控制策略。根据系统仿射非线性模型及微分几何理论,提出基于部分反馈线性化的零动态设计方案,对其线性部分采用二次型最优方法以确定反馈增益,并引入谐振环节以实现零相差跟踪;对于零动态则采用基于扩张状态观测器的自抗扰控制策略,以提高系统在负载大范围扰动时的控制品质。实验结果表明,该控制策略能提高CHB系统在电网电压及负载扰动时的动态响应速度,保证网侧电流及直流电压快速稳定调节,同时使网侧在单位功率因数下运行,各模块直流电压均衡。

关键词：单相级联H桥静止坐标状态反馈零动态自抗扰控制

污水处理厂进出水中环状挥发性甲基硅氧烷(cVMS)浓度季节性变化

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环境化学 2019年第5期38卷 1171-1179页

作者：兰永超李娇敏钱程宫福强耿红刘忠一吴婧娴李清波大连海事大学环境科学与工程学院大连116026 大连市环境监测中心大连116000 中国交通运输部科学研究院北京100029

环状挥发性甲基硅氧烷(cVMS)具有高挥发性和高亲脂性,被确认为潜在全球性污染物.本文采用液-液微萃取法,对大连市内8座污水处理厂进出水中3种环状挥发性甲基硅氧烷(D4、D5、D6)浓度水平进行为期一年监测,探究了进出水中cVMS浓度季节性... 详细信息

环状挥发性甲基硅氧烷(cVMS)具有高挥发性和高亲脂性,被确认为潜在全球性污染物.本文采用液-液微萃取法,对大连市内8座污水处理厂进出水中3种环状挥发性甲基硅氧烷(D4、D5、D6)浓度水平进行为期一年监测,探究了进出水中cVMS浓度季节性变化规律.污水厂进出水中cVMS年平均浓度分别为830.2 ng·L^-1和234.8 ng·L^-1,进水cVMS中D4、D5、D6年平均浓度分别为471.9、1.565×10^3、453.6 ng·L^-1,出水cVMS中D4、D5、D6年平均浓度分别为249.3、244.1、210.9 ng·L^-1,cVMS去除率范围为47.2%-84.4%.进水中D4、D5、D6浓度均高于出水,其中D5占比为62.2%.污水厂中进出水中cVMS浓度水平有明显的季节变化规律,冬季较高,春秋较低,冬季进水中cVMS年均浓度是春季的1.57倍,是秋季的2.26倍,冬季出水是春季的1.95倍,是秋季的4.24倍.相比曝气生物滤池(BAF)和循环式活性污泥法(CAST)两种处理工艺,恒水位序批式反应器(CWSBR)工艺对cVMS具有较高的去除率.

关键词：环状挥发性甲基硅氧烷污水处理厂进水和出水季节性

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开关电弧图像增强算法研究

电工技术学报 2005年第5期20卷 20-23页

作者：刘教民李新福河北工业大学电器研究所天津300130 河北大学数学与计算机学院保定071002

开关电弧的发光特性和电器触头系统及灭弧室的反光特性,使得高速图像采集系统拍摄的图像中很难观察到电器触头。应用基于小波变换的图像增强算法,在变换域中对小波系数进行非线性映射变换,对不同尺度上的小波系数,进行不同程度的增强,... 详细信息

开关电弧的发光特性和电器触头系统及灭弧室的反光特性,使得高速图像采集系统拍摄的图像中很难观察到电器触头。应用基于小波变换的图像增强算法,在变换域中对小波系数进行非线性映射变换,对不同尺度上的小波系数,进行不同程度的增强,降低对噪声的过度增强。实验表明,该方法在明显增强触头图像的同时,降低了噪声的影响,使得电弧图像具有较好的视觉效果。

关键词：开关电弧图像增强小波变换非线性映射

电压流控数据通信算法在断路器数据采集和传输检测中的优化设计

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低压电器 2009年第19期 24-27页

作者：李莉刘教民河北工业大学电气工程学院天津300130

研究了智能低压断路器的可靠性理论及应用。采用可靠性试验与理论分析相结合的方法,提出了电压流控数据通信算法,并对断路器数据采集和传输进行检测,利用瞬动保护成功率对低压智能断路器的可靠性进行验证,证明了检测和电压流控数据通信... 详细信息

研究了智能低压断路器的可靠性理论及应用。采用可靠性试验与理论分析相结合的方法,提出了电压流控数据通信算法,并对断路器数据采集和传输进行检测,利用瞬动保护成功率对低压智能断路器的可靠性进行验证,证明了检测和电压流控数据通信算法对提高断路器的可靠性是有效的。

关键词：断路器可靠性电压数据流控

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交流接触器开关电弧的图像采集与处理

电工技术学报 2010年第1期25卷 64-69页

作者：刘教民孙祎王震洲李莉华北电力大学电气工程学院保定071003 河北科技大学信息科学与工程学院石家庄050018 河北工业大学电气工程学院天津300130

综合利用计算机视觉技术、光电子技术、CCD(Charge Coupled Device)高速成像技术和计算机图像处理技术研制了一种集图像采集、传输、存储、处理于一体的新型电弧图像高速采集系统,利用该系统可拍摄到低压电器开关电弧从燃弧到灭弧的一... 详细信息

综合利用计算机视觉技术、光电子技术、CCD(Charge Coupled Device)高速成像技术和计算机图像处理技术研制了一种集图像采集、传输、存储、处理于一体的新型电弧图像高速采集系统,利用该系统可拍摄到低压电器开关电弧从燃弧到灭弧的一系列图像。为有效地抑制噪声、提高信噪比,本文首先应用自适应中值滤波算法去除随机噪声,然后采用拉普拉斯掩模锐化算法突出图像的边缘和细节,使处理后的电弧运动图像边缘清晰可辨,从而适于对电弧直径变化进行分析计算。通过对处理后的电弧从燃弧到灭弧的一系列图像的分析理解,归纳出低压交流接触器分断电弧的燃弧过程的特点,且发现所得的电弧运动图像特征与电弧的大量仿真结果相一致。

关键词：低压电器开关电弧图像增强中值滤波拉普拉斯掩模锐化

基于电力电子变压器的电池储能并网系统及其自抗扰控制

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高电压技术 2017年第1期43卷 131-139页

作者：刘教民孙玉巍付超李永刚华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室保定071003

为提高基于单相H桥整流器和隔离双向DC-DC变换器(IBDC)的电力电子变压器–电池储能系统(PET-BESS)在功率翻转时直流电压及网侧功率的动态响应,提出一种基于自抗扰控制(ADRC)的前后级解耦控制策略。前级整流器采用直流电压外环、并网电... 详细信息

为提高基于单相H桥整流器和隔离双向DC-DC变换器(IBDC)的电力电子变压器–电池储能系统(PET-BESS)在功率翻转时直流电压及网侧功率的动态响应,提出一种基于自抗扰控制(ADRC)的前后级解耦控制策略。前级整流器采用直流电压外环、并网电流内环的被动功率控制,自抗扰控制器可将后级IBDC传输功率对其动态耦合当作扰动进行补偿;后级IBDC采用主动定功率控制,便于实现对蓄电池能量的调度和管理。此外,论文还给出了PET-BESS三相大规模储能应用时的模块化拓展形式及相应的载波移相(CPS)、均衡调制策略。仿真结果表明,所提出的PET-BESS及控制策略在功率翻转时可实现较好的动态特性;模块化扩展时采用载波移相及相应均衡策略可实现交流电压良好多电平波形及各模块均衡的要求。

关键词：电池储能系统电力电子变压器功率翻转自抗扰控制模块化拓展

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低压电器开关电弧图像增强的直方图算法

电工技术学报 2008年第6期23卷 50-53,62页

作者：王震洲刘教民李穆孟军英华北电力大学电气工程学院保定071003 河北科技大学石家庄050018 石家庄学院计算机系石家庄050035

由于开关电弧的发光特性和电器触头系统及灭弧室的反光特性,使从高速图像采集系统拍摄到的图像中很难观察到电器触头。应用直方图及局部直方图的图像增强算法对电弧图像增强处理,以期在观察到电弧图像的同时也观察到触头和燃弧过程中灭... 详细信息

由于开关电弧的发光特性和电器触头系统及灭弧室的反光特性,使从高速图像采集系统拍摄到的图像中很难观察到电器触头。应用直方图及局部直方图的图像增强算法对电弧图像增强处理,以期在观察到电弧图像的同时也观察到触头和燃弧过程中灭弧室中的细节情况。仿真结果表明,该方法能清楚地观察到触头和电弧的相对位置。

关键词：低压电器开关电弧图像增强直方图算法

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高频谐振逆变器的功率MOS管驱动电路

电工技术学报 2011年第5期26卷 113-118页

作者：刘教民李建文崔玉龙韩明华北电力大学电气工程与电子工程学院北京102206 河北科技大学信息科学与工程学院石家庄050018 北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

负载谐振桥式逆变器中功率MOS管工作在软开关状态,开关频率的提高,要求门极驱动电路具有充电电流大、开关速度快、驱动损耗小的特点。文章通过对传统门极驱动电路和现存的谐振驱动电路分析比较后,提出了适合高频谐振逆变器中功率MOS管... 详细信息

负载谐振桥式逆变器中功率MOS管工作在软开关状态,开关频率的提高,要求门极驱动电路具有充电电流大、开关速度快、驱动损耗小的特点。文章通过对传统门极驱动电路和现存的谐振驱动电路分析比较后,提出了适合高频谐振逆变器中功率MOS管的谐振电流型驱动电路,并分析了其工作过程。理论分析与实验结果表明:此驱动电路中功率MOS管的充放电电流近似为恒流,减少了开关时间;电感电流不连续,降低了驱动电路的通态损耗;二极管钳位电路,为功率MOS管门极关断提供反压,进一步缩短了功率MOS管关断时间;电感存储能量回馈给供电电源,提高了驱动栅压,降低了功率MOS管的导通电阻等优点。

关键词：高频谐振逆变器驱动电路驱动损耗开关速度

用于电池储能系统的级联式电力电子变压器均衡及协调控制

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电力系统自动化 2018年第18期42卷 123-130页

作者：孙玉巍付超李永刚刘教民李正文华北电力大学电气与电子工程学院河北省保定市071003 国网辽宁省电力有限公司辽宁省沈阳市110006

针对用于电池储能系统的级联式电力电子变压器,提出基于混合脉宽多电平调制的电池均衡及协调控制策略。级联H桥采用混合脉宽调制可实现子模块功率双向独立调节,该策略利用这一特性对各电池单元进行差异化充放电及荷电状态均衡控制,同时... 详细信息

针对用于电池储能系统的级联式电力电子变压器,提出基于混合脉宽多电平调制的电池均衡及协调控制策略。级联H桥采用混合脉宽调制可实现子模块功率双向独立调节,该策略利用这一特性对各电池单元进行差异化充放电及荷电状态均衡控制,同时保证系统总功率指令要求及网侧低谐波。为抑制混合脉宽调制时各H桥开关函数非线性时变及网侧功率指令变化引起的直流链电压波动,将整流级开关函数及功率指令作为前馈,提出了隔离双向DC/DC变换器的直流链电压协调控制方法。仿真和实验结果表明,所提控制策略可实现电池荷电状态曲线快速收敛及均衡、双向功率高性能控制以及直流链电压纹波有效抑制。

关键词：电力电子变压器电池储能系统混合脉宽调制荷电状态均衡直流链电压控制