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基于VMD-MPE的开关磁阻电机功率变换器故障诊断

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北京航空航天大学学报 2022年第6期48卷 1022-1029页

作者：张竞文熊立新马宏昌边敦新山东理工大学电气与电子工程学院淄博255000 山东科汇电力自动化股份有限公司淄博255087

故障诊断是提升开关磁阻电机(SRM)调速系统可靠性的重要技术。针对功率变换器故障信号非线性不稳定、有效信息易被噪声掩盖的特点,提出了一种新的故障特征提取方法。对直流母线电流进行变分模态分解,得到若干本征模态分量,取多尺度有效... 详细信息

故障诊断是提升开关磁阻电机(SRM)调速系统可靠性的重要技术。针对功率变换器故障信号非线性不稳定、有效信息易被噪声掩盖的特点,提出了一种新的故障特征提取方法。对直流母线电流进行变分模态分解,得到若干本征模态分量,取多尺度有效模态分量排列熵平均值作为特征向量,输入支持向量机分类器进行故障识别。为验证所提方法的可行性,建立仿真模型,与传统的小波分析等故障诊断方法进行对比;搭建了开关磁阻电机实验台架,测试了开路、短路故障状态。仿真和实验结果表明:所提方法可减小噪声影响,提高故障识别准确率。

关键词：开关磁阻电机(SRM) 功率变换器故障诊断变分模态分解多尺度排列熵

基于容量边界值的高比例逆变型分布式电源配电网三级保护适用性分析

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电网技术 2024年

作者：曹金铭范开俊徐丙垠武岳徐宝锐王小丹山东理工大学电气与电子工程学院山东科汇电力自动化股份有限公司

高比例逆变型分布式电源(inverter interfaced distributed energy resources， IIDERs)的接入改变了配电网的短路电流特征，使得原有的电流保护方案可能会拒动或误动。为定量评估分布式电源接入对配电网保护的影响，以配电线路三级保... 详细信息

高比例逆变型分布式电源(inverter interfaced distributed energy resources， IIDERs)的接入改变了配电网的短路电流特征，使得原有的电流保护方案可能会拒动或误动。为定量评估分布式电源接入对配电网保护的影响，以配电线路三级保护为例，建立了考虑三级保护、电压质量、渗透率及单点并网容量为约束的分布式电源最大接入容量计算模型。通过自适应粒子群(adaptive particle swarm optimization， APSO)算法求解得到满足三级保护等约束的IIDER接入容量边界，为有源配电网保护的配置与调整提供参考。通过PSCAD搭建模型进行了仿真，结果表明，在接入IIDER不超过所求出的容量边界时，各级保护均能正确动作，各点电压均不越限，验证了所提算法的有效性。

关键词：分布式电源三级保护最大容量边界值自适应粒子群算法

高比例分布式电源接入配电网分布式控制供电恢复方法

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电力系统自动化 2024年

作者：孙宁言陈羽徐丙垠孙世贤山东理工大学电气与电子工程学院山东科汇电力自动化股份有限公司

高比例分布式能源（DER）接入配电网，现有供电恢复方法未充分考虑其故障穿越特性，本文提出了基于分布式控制的配电网多阶段供电恢复方法，以充分利用DER的电网支撑能力。首先分析了DER故障穿越特性及其电网支撑能力，然后基于高比例DE... 详细信息

高比例分布式能源（DER）接入配电网，现有供电恢复方法未充分考虑其故障穿越特性，本文提出了基于分布式控制的配电网多阶段供电恢复方法，以充分利用DER的电网支撑能力。首先分析了DER故障穿越特性及其电网支撑能力，然后基于高比例DER接入后配电网不同运行方式，提出了负荷容量估算方法和DER分类处理策略。建立了分布式控制的供电恢复模型，基于联络线路容量裕度指标提出多联络路径选择策略，最后提出了适应高比例DER接入配电网的多阶段供电恢复方案。本文方法可以更好的发挥DER支撑作用，提高快速供电恢复能力。仿真算例验证了所提方法的有效性。

关键词：高比例分布式电源低电压穿越分布式控制多阶段供电恢复

与防孤岛保护配合的配电网时限自适应重合闸方法

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电力系统自动化 2023年

作者：武岳范开俊徐丙垠曹金铭陈羽山东理工大学电气与电子工程学院山东科汇电力自动化股份有限公司

有源配电网重合闸之前分布式电源必须脱网，但实际中很多变电站内未安装线路侧电压互感器，导致检无压重合闸方案无法实施。文中提出一种与分布式电源防孤岛保护相配合的时限自适应重合闸方法，通过保护跳闸前的系统侧母线电压来推断线... 详细信息

有源配电网重合闸之前分布式电源必须脱网，但实际中很多变电站内未安装线路侧电压互感器，导致检无压重合闸方案无法实施。文中提出一种与分布式电源防孤岛保护相配合的时限自适应重合闸方法，通过保护跳闸前的系统侧母线电压来推断线路接入的分布式电源防孤岛保护动作时间，自动调整配电线路重合闸的动作时间，实现重合闸与防孤岛保护的时序配合。所提方法不需要安装线路侧电压互感器，不依赖于通信网络，考虑分布式电源低电压穿越要求的同时实现配电线路的快速重合闸，为电力系统运行的稳定性与供电可靠性提供支撑，仿真及实验测试结果均验证了该方法的有效性。

关键词：配电网分布式电源低电压穿越重合闸防孤岛保护

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基于分布式行波的混合线路故障测距算法研究

电测与仪表 2023年

作者：胡顺财李京陈平刘洋周福涛陈浩浩山东科汇电力自动化股份有限公司山东理工大学电气与电子工程学院

线缆混合输电线路故障时将出现更加复杂的行波折反射现象，对于故障测距带来不小的难度。为解决此类问题，根据电缆与架空线各自的结构、特性的不同，在输电线路上安装分布式的行波检测装置将线路分成若干区间。应用皮尔逊相关系数的相... 详细信息

线缆混合输电线路故障时将出现更加复杂的行波折反射现象，对于故障测距带来不小的难度。为解决此类问题，根据电缆与架空线各自的结构、特性的不同，在输电线路上安装分布式的行波检测装置将线路分成若干区间。应用皮尔逊相关系数的相关性原理，确定故障发生的区间。通过详细的公式推导，抵消掉波速对测距精度的影响，利用第二个SVD分量标定出信号奇异点的脉冲模极大值，推导出分区间不含波速的混合线路故障定位算法。通过PSCAD仿真及MATLAB数据处理结果表明，与常规的单双端测距法应用于线缆组成的混合输电线路相比，可进一步提高测距精度。

关键词：混合输电线路分布式故障测距奇异值分解故障区段识别在线波速测量

考虑绿证-碳配额互认的区域综合能源系统低碳经济调度

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电测与仪表 2023年

作者：赵芳正王俊江陈斌山东理工大学电气与电子工程学院山东科汇电力自动化股份有限公司

在低碳电力和能源互联的背景下，考虑到新能源消纳困难等问题，以碳交易(Carbon Emission Trading， CET)机制为基础，结合绿色证书交易(Green Certificate Trading， GCT)机制，提出了一种考虑绿证-碳配额互认机制的区域综合能源系统(R... 详细信息

在低碳电力和能源互联的背景下，考虑到新能源消纳困难等问题，以碳交易(Carbon Emission Trading， CET)机制为基础，结合绿色证书交易(Green Certificate Trading， GCT)机制，提出了一种考虑绿证-碳配额互认机制的区域综合能源系统(Regional Integrated Energy System， RIES)优化方法。文中探究了碳交易和绿证交易的原理，同时引入氢燃料电池(Hydrogen Fuel Cell ，HFC)和氢储优化电转气过程来进一步消纳新能源发电，通过绿证电量和碳排放配额的互认来联动碳交易与绿证交易，打破了碳交易与绿证交易的传统壁垒，以RIES最小总成本为目标函数，构建了考虑绿证-碳配额互认的RIES优化模型。算例仿真表明，所提方法能够在保证较高能源利用率的前提下有效的提高系统的经济性，并且能够在提高新能源消纳的同时降低系统的碳排放量。

关键词：区域综合能源系统碳交易绿证交易绿证-碳配额互认机制运行优化

基于高频信号注入的同步磁阻电机无位置传感器控制

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水电能源科学 2024年 216-220页

作者：马一飞熊立新张国伟边敦新山东理工大学电气与电子工程学院山东科汇电力自动化股份有限公司

针对同步磁阻电机定子电感具有电磁饱和、交叉耦合等特点带来的电机参数非线性问题,提出了一种递推最小二乘法与脉振高频电流信号注入相结合的无位置传感器控制方法,其原理是将幅值固定的高频正弦电流信号注入到同步磁阻电机观测坐标系... 详细信息

针对同步磁阻电机定子电感具有电磁饱和、交叉耦合等特点带来的电机参数非线性问题,提出了一种递推最小二乘法与脉振高频电流信号注入相结合的无位置传感器控制方法,其原理是将幅值固定的高频正弦电流信号注入到同步磁阻电机观测坐标系直轴内,在交轴提取含有转子位置信息的电压信号,采用带遗忘因子的递推最小二乘法进行电机电阻与电感参数的在线辨识,可实现电机的无位置传感器控制。仿真与台架试验验证了所提方法的准确性与实用性。

关键词：同步磁阻电机脉振高频电流注入法无位置传感器控制参数辨识

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抽油机用盘式开关磁阻电机的电磁优化设计

石油机械 2022年第7期50卷 115-123页

作者：韩朋边敦新熊立新程建军夏强马宏昌鲁炳林山东理工大学电气与电子工程学院山东科汇电力自动化股份有限公司

为了避免游梁式抽油机胶带传动系统带来的问题,电机主轴需要采用直接与减速机相连的半直驱方式,而这种方式的优劣取决于核心部件盘式开关磁阻电机性能的好坏。鉴于此,通过理论分析了径向磁通和轴向磁通盘式开关磁阻电机的轴向长度、外... 详细信息

为了避免游梁式抽油机胶带传动系统带来的问题,电机主轴需要采用直接与减速机相连的半直驱方式,而这种方式的优劣取决于核心部件盘式开关磁阻电机性能的好坏。鉴于此,通过理论分析了径向磁通和轴向磁通盘式开关磁阻电机的轴向长度、外直径、直径比及纵横比等参数对转矩性能的影响,从而获得最佳的电磁结构。运用解析法计算了两种结构电机的磁化曲线,重点突出了轴向磁通开关磁阻电机的磁化曲线计算,并在准三维解析法的基础上,将直线开关磁阻电机的气隙磁导求解方法应用到该计算中。通过三维有限元数值分析法进行了电机结构优化并确定了样机参数。通过搭建样机试验平台验证了理论分析的正确性及可行性。装机试验结果表明,相较于三相异步电机和交流永磁伺服电机,样机的有功节电率分别达到27.4%和7.9%。盘式开关磁阻电机能够匹配抽油机的工作特性而达到生产节能的效果。

关键词：开关磁阻电机轴向磁通径向磁通转矩磁化曲线

含高比例分布式电源配电网分布式供电恢复方法

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电力系统自动化 2024年第10期48卷 161-170页

作者：孙宁言陈羽徐丙垠孙世贤山东理工大学电气与电子工程学院山东省淄博市255000 山东科汇电力自动化股份有限公司山东省淄博市255000

针对高比例分布式电源(DG)接入配电网,现有供电恢复方法未充分考虑DG故障穿越特性。文中提出了基于分布式控制的配电网多阶段供电恢复方法,以充分利用DG的电网支撑能力。分析了DG故障穿越特性及其电网支撑能力,并基于高比例DG接入后配... 详细信息

针对高比例分布式电源(DG)接入配电网,现有供电恢复方法未充分考虑DG故障穿越特性。文中提出了基于分布式控制的配电网多阶段供电恢复方法,以充分利用DG的电网支撑能力。分析了DG故障穿越特性及其电网支撑能力,并基于高比例DG接入后配电网不同运行方式,提出了负荷容量估算方法和DG分类处理策略。建立了分布式控制的供电恢复模型,并基于联络线路容量裕度指标提出多联络路径选择策略。最后,提出了适应高比例DG接入配电网的多阶段供电恢复方案。所提方法可以更好地发挥DG支撑作用,提高快速供电恢复能力。仿真算例验证了所提方法的有效性。

关键词：分布式电源配电网低电压穿越分布式控制供电恢复