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单相不间断电源逆变电路调制度对输出电压谐波的影响

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成都大学学报（自然科学版） 2024年第1期43卷 40-45页

作者：严刚峰吴保宁柳恒敏成都大学电子信息与电气工程学院四川成都610106 大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室甘肃天水741020

详细分析单相不间断电源核心部分(逆变电路)的特点、类型、评价指标及控制方式,然后采用广泛应用的单相双极性正弦脉冲宽度调制法的全桥逆变电路作为研究对象,导出了逆变电路输出平均电压的表达式,采用仿真和理论相结合的方法讨论了频... 详细信息

详细分析单相不间断电源核心部分(逆变电路)的特点、类型、评价指标及控制方式,然后采用广泛应用的单相双极性正弦脉冲宽度调制法的全桥逆变电路作为研究对象,导出了逆变电路输出平均电压的表达式,采用仿真和理论相结合的方法讨论了频率调制度和幅值调制度的典型取值对输出电压谐波的影响.讨论结果表明,当载波频率为调制波频率的奇数倍时,取幅值调制度r=0.9左右,而当载波频率为调制波频率的偶数倍时,取幅值调制度r=0.5左右,此时输出逆变电压波形质量更好,谐波含量较小,对于改善逆变电路的设计和参数选择具有一定的参考价值.

关键词：不间断电源全桥逆变电路调制度谐波失真

基于小波变换与改进时间序列模型的船舶升沉运动预测方法

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山东科学 2024年

作者：刘志臻黄鲁蒙孙亚鹏张颖刘振东天水电气传动研究所集团有限公司大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室中国石油大学(华东)机电工程学院

船舶升沉运动信号的检测滞后严重影响了海洋升沉补偿系统性能,通过对升沉运动进行准确预测可以有效改善系统的稳定性和实时性。为了提高预测模型的实用性,设计了自回归时间序列模型,具有计算效率高、编程简单的特点;在此基础上为了进一... 详细信息

船舶升沉运动信号的检测滞后严重影响了海洋升沉补偿系统性能,通过对升沉运动进行准确预测可以有效改善系统的稳定性和实时性。为了提高预测模型的实用性,设计了自回归时间序列模型,具有计算效率高、编程简单的特点;在此基础上为了进一步解决该模型对非平稳复杂海况和预测时长适应性差的问题,引入小波多尺度分析方法,形成了一种基于小波变换与改进自回归的组合预测模型,通过对历史数据进行分解变换、重构、子序列预测及预测数据合成实现了对升沉运动的在线多步预测;对平稳随机波形和船舶实测非平稳波形的理论测试与实验结果表明:该组合模型具有良好的预测性能,能有效减少由于升沉运动信号检测滞后而引起的海洋升沉补偿系统控制误差。

关键词：海洋工程升沉补偿时间序列预测小波变换

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海底钻机机架的同步升降控制方案设计

电气传动自动化 2024年第2期46卷 1-6页

作者：宋建峰黄鲁蒙张贺恩孙亚鹏禚晓刘秀全中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 海洋物探及勘探开发装备国家工程研究中心山东青岛266580 中国石油集团海洋工程有限公司北京100028 大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室甘肃天水741020 胜利油田技术检测中心山东东营257000

为了满足新型海底连续管钻机对可变高度机架的功能需求,开展了机架升降控制方案设计。首先根据海底钻井工艺和深海服役环境,设计了一套基于超长行程柱塞缸和电液比例节流调速的双层机架升降方案及作业流程,具有结构紧凑、稳定性好、油... 详细信息

为了满足新型海底连续管钻机对可变高度机架的功能需求,开展了机架升降控制方案设计。首先根据海底钻井工艺和深海服役环境,设计了一套基于超长行程柱塞缸和电液比例节流调速的双层机架升降方案及作业流程,具有结构紧凑、稳定性好、油缸及高压管线安装方便、开发成本低的优点。为了减轻大跨距偏载和水下洋流扰动等因素对同步运动控制过程的影响,采用四缸主从同步闭环控制结构,并根据系统理论模型设计了一种内模鲁棒性控制算法,通过调节滤波器时间常数来改善控制器动态特性,仿真结果表明该系统具有良好的抗干扰能力,为深海环境下的准确和稳定控制提供了依据。

关键词：海底钻机液压同步内模鲁棒并行控制

具有直流故障阻断能力的逆阻型模块化多电平换流器

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中国电机工程学报 2017年第4期37卷 1177-1186页

作者：杨晓峰薛尧陈博伟牟雅洁林智钦郑琼林五十岚征辉王志冰北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044 富士电机系统株式会社中国电力科学研究院北京市海淀区100192

提出一种改进的逆阻型MMC(reverse blocking MMC,RB-MMC)拓扑,其半桥子模块的下管以逆阻型IGBT替代传统的功率器件,并增加了并联旁路吸收回路,用于解决传统MMC的故障阻断能力问题。首先分析了改进的RB-MMC的拓扑和工作原理,在此基础上... 详细信息

提出一种改进的逆阻型MMC(reverse blocking MMC,RB-MMC)拓扑,其半桥子模块的下管以逆阻型IGBT替代传统的功率器件,并增加了并联旁路吸收回路,用于解决传统MMC的故障阻断能力问题。首先分析了改进的RB-MMC的拓扑和工作原理,在此基础上开展了对改进型RB-MMC的故障阻断机理及其主要功率开关器件的电气应力的研究,并通过仿真算例对所提出的改进型RB-MMC拓扑进行了验证。仿真结果表明,新型RB-MMC拓扑在原有正常模式下不需要改变控制策略与调制策略,而在故障阶段能够迅速实现故障电流阻断效果,通过引入旁路吸收回路,进一步降低了对电路触发脉冲一致性的要求。该文提出的改进型RB-MMC拓扑在高压直流输电系统领域中具有良好的工程应用前景。

关键词：模块化多电平换流器子模块逆阻型故障阻断高压直流输电改进型

低压动态电压恢复器2种滤波器结构的比较与分析

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电力自动化设备 2019年第1期39卷 168-174,182页

作者：王有云马保慧张厚楷肖国春韩笑黎天水电气传动研究所有限责任公司大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室甘肃天水741020 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

动态电压恢复器(DVR)是一种重要的电压跌落补偿装置,根据LC滤波器中滤波电容接入位置的不同,将DVR分为输出滤波型和电容负载并联型,2类DVR的性能及其对电网的影响是不同的。对2类DVR控制系统进行了分析和设计,并在此基础上深入研究了电... 详细信息

动态电压恢复器(DVR)是一种重要的电压跌落补偿装置,根据LC滤波器中滤波电容接入位置的不同,将DVR分为输出滤波型和电容负载并联型,2类DVR的性能及其对电网的影响是不同的。对2类DVR控制系统进行了分析和设计,并在此基础上深入研究了电网阻抗对2类DVR的稳定性和系统性能的影响,比较了应用这2类DVR对电网造成的干扰并针对电容负载并联型DVR提出了抑制该干扰的方法。

关键词：动态电压恢复器 LC滤波器电网阻抗稳定性并联电容器

基于PSO-BFA和改进Alexnet的滚动轴承故障诊断方法

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振动与冲击 2020年第7期39卷 21-28页

作者：赵小强张青青陈鹏朱奇先兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 甘肃省工业过程先进控制重点实验室兰州730050 兰州理工大学国家级电气与控制工程实验教学中心兰州730050 大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室甘肃天水741020

现实中滚动轴承的工况复杂易变,无法有效地对其进行故障诊断。对此,提出一种基于粒子群优化的细菌觅食(Particle Swarm Optimization and Bacterial Foraging Algorithm,PSO-BFA)和改进Alexnet(第二代卷积神经网络)的滚动轴承故障诊断... 详细信息

现实中滚动轴承的工况复杂易变,无法有效地对其进行故障诊断。对此,提出一种基于粒子群优化的细菌觅食(Particle Swarm Optimization and Bacterial Foraging Algorithm,PSO-BFA)和改进Alexnet(第二代卷积神经网络)的滚动轴承故障诊断方法。该方法将Alexnet的结构简化,并分别在其前两层池化层之后添置局部归一化层以降低训练成本;将以小批量样本softmax的交叉熵为损失函数,按Adam迭代优化法小样本、少迭代次数训练改进Alexnet后的变负荷样本诊断精度设计为适应度函数,并结合PSO中粒子移动速度的更新方法更新BFA中细菌的游动方向来寻找改进Alexnet的结构等相关参数;根据PSO-BFA所得的参数,以相同的训练方法大样本、多迭代次数训练改进Alexnet,实现复杂工况下滚动轴承多状态故障诊断。实验结果表明所提出的方法对复杂工况下滚动轴承16种故障状态的诊断是可行的,且有更高的诊断精度、更好的抗干扰和泛化性能。

关键词：故障诊断滚动轴承复杂工况改进Alexnet PSO-BFA

一种基于桥臂耦合电感的自然限流型模块化多电平换流器

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电工技术学报 2018年第A2期33卷 479-488页

作者：王有云杨晓峰李泽杰薛尧陈博伟天水电气传动研究所有限责任公司天水741020 北京交通大学电气工程学院北京100044

环流、直流电流波动和直流侧故障电流抑制问题是模块化多电平换流器(MMC)发展过程中面临的重要难点,为增强系统对三者的抑制效果,提出一种基于桥臂耦合电感的自然限流型多电平换流器(ACINCL-MMC)。首先分析ACINCL-MMC的工作原理,在建立... 详细信息

环流、直流电流波动和直流侧故障电流抑制问题是模块化多电平换流器(MMC)发展过程中面临的重要难点,为增强系统对三者的抑制效果,提出一种基于桥臂耦合电感的自然限流型多电平换流器(ACINCL-MMC)。首先分析ACINCL-MMC的工作原理,在建立其交直流侧数学模型的基础上,研究桥臂电感耦合程度与环流、直流电流波动和直流侧故障电流的关系,详细地剖析桥臂耦合电感的自然限流作用,并进一步探讨桥臂耦合电感取代直流平波电抗的可行性。最后,仿真和实验结果验证了所提理论的有效性。

关键词：模块化多电平换流器桥臂耦合电感自然限流环流故障电流

模块化多电平换流器的电容电压均衡优化控制策略

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太阳能学报 2019年第2期40卷 396-403页

作者：高锋阳强国栋杜强乔垚吴保宁兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室兰州730070 大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室天水741000

针对传统模块化多电平换流器(MMC)电容电压均衡策略计算量大、开关频率高的问题,提出一种优化的电容电压均衡控制策略,以待排子模块电容电压序列的中位值作为基准值,进行比较递归得到投入组与切除组模块信息,减少排序过程的比较次数;同... 详细信息

针对传统模块化多电平换流器(MMC)电容电压均衡策略计算量大、开关频率高的问题,提出一种优化的电容电压均衡控制策略,以待排子模块电容电压序列的中位值作为基准值,进行比较递归得到投入组与切除组模块信息,减少排序过程的比较次数;同时,设置子模块电容电压离散度阈值,在子模块电容电压一致性允许的前提下减少子模块非必要的频繁投切,降低开关频率。最后,在Matlab/Simulink中搭建MMC仿真模型,验证所提策略的可行性和有效性。

关键词：模块化多电平换流器电容电压均衡排序算法电容电压离散度开关频率

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高可靠性三相多功能并网变换器研究

中国电力 2023年第5期56卷 172-181页

作者：黎燕程馨黄祖梁杨琢中南大学自动化学院湖南长沙410018

三相多功能并网变换器(three-phase multi-functional grid-connected converter,TMGC)在实现微电网并网的同时,复合了电能质量治理功能,具有重要的应用前景。为提高TMGC的运行可靠性,提出了TMGC的重构技术及其容错控制策略。首先,采用... 详细信息

三相多功能并网变换器(three-phase multi-functional grid-connected converter,TMGC)在实现微电网并网的同时,复合了电能质量治理功能,具有重要的应用前景。为提高TMGC的运行可靠性,提出了TMGC的重构技术及其容错控制策略。首先,采用一种适用于变换器开路故障的故障诊断方法,当开路故障发生时,依据变换器故障前后中点电压偏差的特征和实时开关状态来进行故障诊断;其次,提出一种TMGC的重构拓扑,实现TMGC二次故障的重构,容错空间大;然后,提出TMGC的容错控制策略,结合谐波抑制控制、PQ控制及脉冲重置方法,使TMGC故障后能继续实现并网微电网的功率控制及谐波抑制功能,最终形成高可靠性三相多功能并网变换器(high reliability three-phase multi-functional grid-connected converter,HRTMGC);最后,通过Matlab/Simulink仿真,结果证明了所提重构技术及其容错控制策略的有效性。

关键词：微电网并网变换器故障诊断重构谐波抑制