检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海底中压直流供电系统阻抗建模与稳定性分析

海底中压直流供电系统阻抗建模与稳定性分析

作者：陈浩杰湖南大学

学位级别：硕士

海底科学观测网的建设对于推进实现海洋强国具有重要的战略意义,海底直流供电系统的稳定运行是海底观测网正常工作的核心保障。然而随着海底观测网建设规模的不断扩大,海底直流供电系统呈现多电力电子变换器与多级母线交互耦合的结构特... 详细信息

海底科学观测网的建设对于推进实现海洋强国具有重要的战略意义,海底直流供电系统的稳定运行是海底观测网正常工作的核心保障。然而随着海底观测网建设规模的不断扩大,海底直流供电系统呈现多电力电子变换器与多级母线交互耦合的结构特点,容易出现小信号失稳问题,因此亟需开展复杂海底直流供电系统的阻抗稳定性研究。本文以海底双端直流供电系统为研究对象,首先建立了海底关键变换器的小信号模型,并推导了其输入输出阻抗模型,分析了变换器参数对于变换器阻抗特性的影响;在此基础上,研究了多母线级联的海底直流供电系统阻抗稳定性分析方法,定量分析了系统参数对于海底供电系统各级阻抗稳定性影响的大小,可以为系统的设计提供一定理论指导。最后提出了多母线级联的海底直流供电系统控制参数优化方法,用以提升海底供电系统的稳定裕度。本文的研究工作主要包括以下内容:(1)介绍海底直流供电系统的供电架构及其关键组件的拓扑选择,根据不同变换器的工作原理,选择合理的建模方法分别建立了海底供电系统关键变换器的小信号模型,并推导了变换器端口输入/输出阻抗模型。在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建相应的仿真模型,通过扫频法测量变换器的阻抗,阻抗测量结果验证了所建变换器阻抗数学模型的准确性。最后在对变换器端口阻抗特性分析的基础上,基于阻抗灵敏度分析了变换器参数对于变换器阻抗特性的影响。(2)针对海底双端直流供电系统多母线级联的特点,提出采用逐级分析法判别海底直流供电系统的小信号稳定性。通过参数灵敏度指标定量分析了系统参数对于各级稳定性影响的大小,识别各级系统失稳的主导参数,同时得到控制参数对于各级稳定性影响效果存在冲突的结论。最后基于PLECS仿真平台的仿真结果和基于RT-LAB的硬件在环实验结果共同验证了海底供电系统阻抗稳定性分析结果及参数影响效果的正确性。(3)基于频域稳定裕度指标构建了稳定裕度提升的目标函数,同时考虑系统阻抗稳定性约束,提出了基于金鹰优化算法的海底直流供电系统稳定裕度提升方法。并基于此对海底直流供电系统各级的控制参数进行了优化,使得供电系统的稳定裕度得到了一定程度的提升。最后基于PLECS仿真平台的仿真结果和基于RT-LAB的硬件在环实验结果共同验证了所提稳定裕度提升方法的有效性。

关键词：海底供电系统多母线级联阻抗建模阻抗稳定性稳定裕度提升

多储能逆变器并联系统在微网孤岛条件下的稳定性分析及其控制策略

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

高电压技术 2015年第10期41卷 3266-3273页

作者：徐少华李建林惠东中国电力科学研究院北京100192

多台储能逆变器在微网孤岛条件下并联运行时,需要为整个微网系统提供稳定的电压频率支撑,但逆变器等效输出阻抗和线路阻抗的差异会造成功率分配不均以及环流过大等问题,从而导致整个微网系统的不稳定。为了解决上述问题,可以在传统P-U、... 详细信息

多台储能逆变器在微网孤岛条件下并联运行时,需要为整个微网系统提供稳定的电压频率支撑,但逆变器等效输出阻抗和线路阻抗的差异会造成功率分配不均以及环流过大等问题,从而导致整个微网系统的不稳定。为了解决上述问题,可以在传统P-U、Q-f(调整有功功率来稳定微网电压、调整无功功率来稳定微网频率)下垂控制策略的基础上采用虚拟阻抗技术,通过对虚拟阻抗的设计将所有逆变器的等效输出阻抗设计为阻性,从而实现负荷功率的均分。从多储能逆变器并联系统的拓扑结构入手,分析了储能逆变器并联系统的功率流动特性并建立其输出阻抗模型;对整个系统的控制策略进行详细的介绍,包括引入虚拟阻抗的下垂控制策略以及储能逆变器的双闭环控制策略;根据阻抗稳定性分析法,分析了逆变器滤波参数和控制参数对整个系统稳定性能的影响,基于该工况可以发现当滤波电感L增加到5 m H时,逆变器并联系统趋于不稳定;虚拟阻抗系数kL增大到3时,系统阻抗比乃奎斯特曲线越过拒绝域,同时也会使系统的等效输出阻抗由偏阻容性变成感性,不利于高次谐波的抑制;而虚拟阻抗系数RD增大可以加强功率均分效果且对系统的稳定性影响较小。仿真结果说明,在该工况条件下,通过合理的设计逆变器输出阻抗,可以使多逆变器间的环流最大值由30 A降低到3 A以内,从而保证光储微网在孤岛条件下的稳定运行。

关键词：逆变器并联功率均分阻抗稳定性下垂控制虚拟阻抗光储微网

三相并网逆变器锁相环频率特性分析及其稳定性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2017年第13期37卷 3843-3853页

作者：王赟程陈新张旸陈杰龚春英江苏省新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学) 江苏省南京市211100

并网逆变器的锁相环用来实现并网电流的相位跟踪,其会对并网逆变器输出阻抗特性及其稳定性产生影响。因此,首先采用谐波线性化方法,推导了考虑锁相环前后并网逆变器的正负序输出阻抗模型,指出由于引入了锁相环,逆变器输出阻抗的小信号... 详细信息

并网逆变器的锁相环用来实现并网电流的相位跟踪,其会对并网逆变器输出阻抗特性及其稳定性产生影响。因此,首先采用谐波线性化方法,推导了考虑锁相环前后并网逆变器的正负序输出阻抗模型,指出由于引入了锁相环,逆变器输出阻抗的小信号等效电路多了一条锁相环等效阻抗的并联支路。其次,对两种常用的锁相环电路(同步参考坐标系锁相环和双二次广义积分锁频环)的频率特性进行了对比研究,研究表明锁相环频率特性的不同使得逆变器输出阻抗低频段存在差异。为此,采用基于阻抗的分析方法,研究了不同电网阻抗条件下锁相环对并网系统稳定性的影响;对并网系统的稳定性进行了实验验证,实验结果证明了理论分析的正确性。

关键词：并网逆变器锁相环谐波线性化阻抗判据阻抗稳定性

基于谐波线性化的三相LCL型并网逆变器正负序阻抗建模分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2016年第21期36卷 5890-5898,6033页

作者：王赟程陈新陈杰龚春英江苏省新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学) 江苏省南京市211100

在分布式发电系统中,并网逆变器作为主要的功率接口单元,其稳定性直接关系到并网系统的可靠运行。基于阻抗的分析方法可有效针对并网逆变器与电网之间的交互稳定性开展研究,因此并网逆变器的阻抗建模是进行阻抗稳定性分析的重要前提。... 详细信息

在分布式发电系统中,并网逆变器作为主要的功率接口单元,其稳定性直接关系到并网系统的可靠运行。基于阻抗的分析方法可有效针对并网逆变器与电网之间的交互稳定性开展研究,因此并网逆变器的阻抗建模是进行阻抗稳定性分析的重要前提。该文以三相LCL型并网逆变器作为研究对象,采用谐波线性化方法,对锁相环(phase-locked loop,PLL)频率特性进行了建模分析,提出了一种锁相环调节器参数设计方法。同时,该文系统考虑了锁相环与数字控制延时等因素对阻抗特性的影响,结合谐波线性化和对称分量法,建立了三相LCL型并网逆变器的正负序阻抗模型。最后,对逆变器锁相环频率特性和正负序输出阻抗分别进行了仿真与实验验证,有效证明了理论分析的正确性。

关键词：并网逆变器锁相环谐波线性化阻抗稳定性

张北柔直工程高频谐波振荡机理与抑制方法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电网技术 2022年第8期46卷 3066-3075页

作者：杜镇宇阳岳希季柯周啸胡应宏先进输电技术国家重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 北京市昌平区102209 直流电网技术与仿真北京市重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 北京市昌平区102209 国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京市西城区100045

张北柔性直流电网示范工程(下称“张北工程”)的投运,解决了大规模可再生能源的多点汇集和送出,实现了清洁能源发电的源网协调友好互动。2020年12月张北工程康保站向交流侧诺英线充电过程中,发生了多次1500Hz左右的高频振荡。针对该问题... 详细信息

张北柔性直流电网示范工程(下称“张北工程”)的投运,解决了大规模可再生能源的多点汇集和送出,实现了清洁能源发电的源网协调友好互动。2020年12月张北工程康保站向交流侧诺英线充电过程中,发生了多次1500Hz左右的高频振荡。针对该问题,该文建立了康保站换流器在高频段的简化阻抗模型,基于阻抗稳定性理论,采用伯德图对康保站换流器和交流系统的高频振荡机理进行研究,通过仿真验证了该文对振荡的分析结果与现场测试结果基本吻合。提出将基于有源滤波和无源阻尼的综合抑制策略应用于该工程。所提策略能够有效抑制高频振荡,保证换流器交流侧高频阻抗呈正阻尼特性,增强了系统在高频段的稳定性。此外,经校验无源阻尼策略基本上不影响对康保站的正常运行损耗和低频阻抗特性。

关键词：柔性直流电网高频谐振阻抗稳定性有源滤波无源阻尼

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

直流电网阻抗建模与振荡机理及稳定控制方法

电力系统保护与控制 2020年第7期48卷 108-117页

作者：黄旭程刘亚丽陈燕东何志兴伍文华宁倩刘舒怡罗安国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南长沙410082 全球能源互联网研究院有限公司北京102209

维持直流母线电压稳定是直流电网高效、安全、稳定运行的前提。多个电压源变换器(Voltage Source Converter,VSC)经下垂控制接入直流电网,下垂控制等效于在VSC直流端口增加虚拟电阻,实现多VSC之间的功率分配的同时增加了系统阻尼。但研... 详细信息

维持直流母线电压稳定是直流电网高效、安全、稳定运行的前提。多个电压源变换器(Voltage Source Converter,VSC)经下垂控制接入直流电网,下垂控制等效于在VSC直流端口增加虚拟电阻,实现多VSC之间的功率分配的同时增加了系统阻尼。但研究发现,采用直流电压下垂控制的VSC,其输出阻抗会在电压控制带宽外呈现负阻性,该负阻抗会与线路阻抗、负载输入电容及恒功率负载(Constant Power Load, CPL)相互作用,引起直流系统振荡。针对此问题,建立了典型的单母线直流电网系统小信号模型,分析了直流系统的稳定性。提出一种虚拟阻容性阻抗的稳定控制方法,使得VSC输出阻抗在电压控制带宽外保持较大的正阻性,抑制直流系统的振荡。同时所提方法能够增大VSC直流端口的容性阻抗,增强直流系统的惯性,提升母线电压抗负载波动的能力。最后,仿真验证了所提控制方法的正确性和有效性。

关键词：直流电网电压源变换器VSC 下垂控制高频振荡阻抗稳定性虚拟阻容性阻抗

基于谐波线性化建模的高速铁路车网系统谐波稳定性分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于谐波线性化建模的高速铁路车网系统谐波稳定性分析

作者：陈浔俊西南交通大学

学位级别：硕士

高速铁路车网耦合系统是一个非线性的电力电子化系统,且由于电力电子变换器拥有宽时间尺度和频率耦合的动态特性,变换器端口电压或电流会在宽频率范围内发生谐振或谐波畸变的现象,进而引发系统一系列的谐波不稳定问题。按照发生谐波不... 详细信息

高速铁路车网耦合系统是一个非线性的电力电子化系统,且由于电力电子变换器拥有宽时间尺度和频率耦合的动态特性,变换器端口电压或电流会在宽频率范围内发生谐振或谐波畸变的现象,进而引发系统一系列的谐波不稳定问题。按照发生谐波不稳定频率的大小,车网系统的谐波稳定问题可划分为低频振荡、谐波谐振以及谐波不稳定三类。目前针对车网级联系统稳定性问题,现阶段研究主要采用基于阻抗分析的方法,但电力机车中的电力电子变换器相互关联,多频率耦合现象明显,传统的阻抗小信号建模方法已经无法直接适用于高铁牵引传动系统的电力电子变换器。因此,本文尝试利用谐波线性化方法,开展高速铁路车网系统的谐波稳定性研究。首先,本文分析牵引网多导体传输线模型和集总参数多级π型等值电路两者之间的优缺点,基于双端口网络的等值电路理论,尝试采用一种牵引网的戴维南-戴维南等效电路模型。考虑牵引网的分布参数特性的同时,将牵引网简化为一个含受控源的双端口电路,并与实际线路测量数据进行对比验证。对所提牵引网双端口等效电路模型进行线性化处理,得到了适用于阻抗稳定性分析的牵引网阻抗模型。接着,针对动车组单相整流器中频率耦合特性,基于谐波线性化的方法,得到了锁相环的镜像频率响应,考虑系统时间延迟的影响,建立了动车组单相整流器镜像频率闭环阻抗模型,得到了直流电压纹波的镜像频率响应。针对单相整理器中扰动频率耦合复杂的问题,引入谐波信号流图概念,根据所建立的车网系统闭环阻抗模型,分别给出了锁相环以及单相整理器控制系统的谐波信号流图,直观展现系统中各变量间的频率耦合关系及其传递特性。其次,基于阻抗分析方法对车网系统进行稳定性分析。探讨分析了车网系统结构参数、车载整流器控制系统参数、时间延迟以及直流电压纹波对于级联系统稳定性的影响,对系统各个参数进行谐波稳定性评估,总结归纳了低频振荡、谐波谐振与谐波不稳定时的参数情况,可为系统参数设计提供指导。搭建了硬件在环实验仿真平台,验证了车网阻抗模型的有效性。最后,本论文模型与实验仿真结果表明:基于谐波线性化的车网阻抗模型能够反映系统谐波扰动频率的耦合与传递特性;牵引网拓扑参数更多地与低频振荡相关;LCL滤波器结构参数影响中高频谐波的振荡模式;系统时间延迟对高频范围有明显的影响,可能导致谐波不稳定等高频振荡问题;直流电压纹波可能引起低频振荡,不能被忽略。通过本文的研究,可以发现利用谐波线性化进行车网系统的谐波稳定性研究具有很好的优势。

关键词：高速铁路车网系统级联系统牵引网模型阻抗稳定性谐波线性化谐波信号流图单相整流器

基于旅游开发的红安天台山景区生态环境调查与评价

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于旅游开发的红安天台山景区生态环境调查与评价

作者：景露阳湖北大学

学位级别：硕士

以湖北省红安县天台山景区为研究对象,以旅游开发与生态保护相协调为目标,以实地调查、生态机理分析、景观生态学方法、3S技术为手段,通过对天台山景区土地利用现状、植物资源、动物资源、水生生态环境以及生态系统质量现状等方面的调查... 详细信息

以湖北省红安县天台山景区为研究对象,以旅游开发与生态保护相协调为目标,以实地调查、生态机理分析、景观生态学方法、3S技术为手段,通过对天台山景区土地利用现状、植物资源、动物资源、水生生态环境以及生态系统质量现状等方面的调查,评价旅游开发对天台山景区生态环境的影响,提出合理的旅游开发建议和生态保护措施,以促进旅游开发与生态保护协调发展,为旅游开发策略和生态保护政策的制定提供技术支撑。(1)天台山景区规划控制面积86.48km2,涉及天台山国家森林公园和烟宝地二级饮用水源地等环境敏感区。一期建设项目规划8块用地,面积65.58hm2,主要建设南门集散中心(A级)、座山湾集散中心(B级)、天台山景区(山顶)、爱河-红枫谷景区、银杏谷景区、香山湖景区、老君山景区、九焰山景区等,主要工程内容包括道路工程、建筑及景观工程、配套工程、公辅工程、索道等。项目总投资为38236万元。(2)天台山景区所在区域是在鄂东北低山丘陵的森林生态区内,其中生态系统包含有森林生态系统、农业生态系统、灌草地生态系统、村落生态系统以及湿地生态系统,主要生态功能为水源涵养、水土保持与旅游资源开发。用地类型为:林地占71.94%、灌草地占14.17%、耕地占8.36%、水域占2.66%、建设用地占2.87%。(3)景区内植被较为丰富,有维管植物82科193属244种,其中蕨类植物门7科8属9种,裸子植物门5科9属11种,双子叶植物56科141属177种,单子叶植物14科35属47种。有国家重点保护野生植物野大豆和古树名木的分布;景区内有陆生脊椎动物4纲22目48科93种,有国家级Ⅱ级重点保护野生动物4种,省级重点保护野生动物38种。(4)旅游开发对景区生态环境的影响主要体现在基础开挖、材料运输、弃渣场占地、植被毁坏以及施工过程产生的扬尘、废水、噪声等。采用恢复稳定性和阻抗稳定性对生态系统旅游开发前后质量进行评价。计算结果表明:从恢复稳定性看,天台山景区热量生产力1904.7g/(m2·a)、水分生产力1507.3g/(m2·a),旅游开发前植被总生物量为480241.41t,开发后植被生物量减少2034.73t,占整个景区内总生物量的0.42%,景区建设运行对区域景观体系的影响处于其生态承载力的限值以内,生态系统恢复稳定性较好;从阻抗稳定性看,旅游开发后,景区斑块特征指数即林地、灌草地、耕地的斑块个数、斑块密度均呈上升趋势,分维数均有减小,但变化幅度不大。景观多样性指数、均匀度指数、优势度指数开发前分别为0.9438、0.3417、1.8924,开发后分别为0.9276、0.2036、1.6758。景观空间构型指数即林地、灌草地,耕地、水域、建设用地,开发前分别为 0.0198、0.0214、0.0439、0.0015、0.0147,开发后 0.0199、0.0215、0.0441、0.0015、0.0144。总之,从斑块特征指数、多样性指数、空间构型指数等变化情况看,旅游开发对景区生态系统有一定影响,但影响幅度不大,景区生态系统阻抗稳定性较好。(5)依据国家森林公园、风景名胜区、饮用水源地等相关管理政策,核心景区、森林保育区、水源保护地严控项目建设。为此,建议天台山景区一期建设项目做适当调整,天台山核心景区仅做修缮性维护、香山湖项目从人文保护角度仅做民居保护性建设、索道建设需进一步论证选址、选线和数量,完善建设方案。(6)综上,天台山景区旅游开发对生态环境具有一定影响,但只要完善开发方案、严格文明施工、加强环境管理,景区旅游开发对生态环境的影响可控制在一定范围内,不至于使生态系统产生本质变化。从生态保护角度来看,天台山景区旅游开发具有可行性。

关键词：旅游生态系统阻抗稳定性恢复稳定性天台山

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

高速铁路车网系统电气振荡机理分析与抑制

高速铁路车网系统电气振荡机理分析与抑制

作者：江坷滕西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,我国高速铁路牵引供电网耦合系统（下文简称:车网系统）时常出现低频振荡现象,即牵引供电网电压、电流与网侧整流器直流电压出现同步振荡,严重影响车网系统的稳定运行和铁路系统的运输秩序。为了分析与抑制低频振荡现象,本文以C... 详细信息

近年来,我国高速铁路牵引供电网耦合系统（下文简称:车网系统）时常出现低频振荡现象,即牵引供电网电压、电流与网侧整流器直流电压出现同步振荡,严重影响车网系统的稳定运行和铁路系统的运输秩序。为了分析与抑制低频振荡现象,本文以CRH5型动车组为例,以车网系统为研究对象,以提高车网系统稳定性为研究目标,采用多输入多输出级联系统阻抗分析法,开展了车网系统低频振荡机理与抑制的研究。首先,研究了车网系统的结构和原理,搭建了车网耦合系统模型,为稳定性分析奠定了理论基础。针对牵引网,根据变压器和线路阻抗,建立了牵引供电系统等效阻抗模型;针对动车组,结合dq坐标系下电压电流双闭环解耦控制方法,对网侧单相脉冲整流器进行小信号建模,获得了CRH5型车的等效阻抗模型;并基于MATLAB/Simulink搭建了车网系统时域仿真模型,验证了系统建模方法的正确性。其次,为了分析低频振荡机理,提出了一种改进型基于禁区的稳定性判据。结合时域仿真对比分析了车网系统稳定性,验证了所提判据有更高的准确性;研究了系统电气参数和整流器控制参数对系统稳定性的影响,揭示了低频振荡机理,为低频振荡的抑制奠定了理论基础;并通过车网系统联合仿真和硬件在环测试,进一步验证了所提判据有更小的保守性。然后,为了研究低频振荡的抑制,设计了三种控制器。针对网侧整流器的非线性特点,结合传统PI控制器和非线性函数,设计了一种非线性PI（Nonlinear PI,NPI）控制器,实现了控制参数的自适应调节;为了避免系统启动时由大误差带来的过流问题,引入跟踪微分器,构成了自适应自抗扰误差（Auto Disturbance Rejection Error,ADRE）PI控制器作为电压外环控制器,但结构复杂;为了简化系统控制结构,分别针对电压外环和电流内环设计了线性自抗扰控制器（Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC）,并通过Nyquist判据对控制器参数进行了整定。最后,为了分析上述控制器的动静态性能,分别对其进行了负载和电压突变的仿真测试。仿真结果表明:三种控制器均能实现系统的稳定控制,但NPI调节时间长,ADRE抗干扰性较差,LADRC在抗干扰性和动态响应上综合性能最优。此外,分别搭建了采用上述三种控制器的车网系统时域仿真模型,对上述控制器的静态性能进行了对比分析。仿真结果表明:上述三种控制器都能显著提高车网系统稳定性,验证了所设计方案对车网系统低频振荡抑制的有效性。

关键词：高速铁路车网耦合系统低频振荡阻抗稳定性禁区判据非线性PI控制线性自抗扰控制