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新型六开关两倍电压增益五电平逆变器

高电压技术 2023年第4期49卷 1574-1581页

作者：李善寿耿家乐叶伟方潜生朱世璠安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室合肥230022 安徽南瑞继远电网技术有限公司合肥230088

倍压多电平逆变拓扑具有自主升压和多电平输出的突出优点。提出了一种新型六开关两倍压增益五电平逆变拓扑,该拓扑由两个半桥单元和一个开关电容单元组成,通过载波层叠调制策略可以实现直流输入电源与电容器分时串并联运行,从而实现电... 详细信息

倍压多电平逆变拓扑具有自主升压和多电平输出的突出优点。提出了一种新型六开关两倍压增益五电平逆变拓扑,该拓扑由两个半桥单元和一个开关电容单元组成,通过载波层叠调制策略可以实现直流输入电源与电容器分时串并联运行,从而实现电路的自主升压和五电平输出电压波形。通过对比分析现有倍压多电平逆变拓扑,所提出的新型两倍压增益五电平逆变拓扑具有使用开关器件数量少、电压应力低、调制策略简单等优点。实验测试结果证明了所提五电平逆变拓扑在不同工况下的可行性与有效性。

关键词：多电平逆变器电压增益开关电容载波层叠调制策略电压应力

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抑制T型三电平逆变器共模电压的调制策略

高电压技术 2022年第7期48卷 2826-2839页

作者：李善寿陶勇叶伟王浩马枭杰安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室合肥230022 安徽南瑞继远电网技术有限公司合肥230088

共模干扰和中点电位不平衡问题是三电平逆变器的研究热点之一。为此,提出了一种可在全调制比和全功率因数范围内实现共模电压抑制和中点电位平衡的调制方法。该方法优选共模电压小的基本矢量参与虚拟矢量的合成,将共模电压抑制在±U_(dc... 详细信息

共模干扰和中点电位不平衡问题是三电平逆变器的研究热点之一。为此,提出了一种可在全调制比和全功率因数范围内实现共模电压抑制和中点电位平衡的调制方法。该方法优选共模电压小的基本矢量参与虚拟矢量的合成,将共模电压抑制在±U_(dc)/6范围内;将优选后的基本矢量构成虚拟矢量,进一步消除了中点电位波动大的问题;通过改进小区域划分方法,使得每个小区域内构成虚拟矢量的基本矢量平滑切换,避免了相邻基本矢量之间出现状态P和状态N的直接切换;使得每个小区域均包含幅值可调的虚拟矢量,通过调节虚拟矢量的幅值来改变每个载波周期内基本矢量的作用时间,以控制流出直流侧中点的平均电流,最终所有小区域均具备良好的中点电位平衡控制能力。实验结果表明,使用该方法可使得逆变器输出的共模电压为±U_(dc)/6,同时可以消除中点电位不平衡的问题。研究输出共模电压低、中点电位波动小且具备中点电位调节能力的调制策略对三电平逆变器具有重要意义。

关键词：三电平逆变器共模电压中点电位不平衡虚拟矢量调制策略小区域划分

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基于人员行为分类的用能有效性评估方法

安徽大学学报（自然科学版） 2019年第5期43卷 27-34页

作者：方潜生陈涛李善寿安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室

为了定量评估公共建筑的节能潜力,提出基于人员行为分类的用能有效性评估方法.该方法首先采用局部加权朴素贝叶斯(locally weighted naive Bayes,简称LWNB)算法对用电行为进行分类,在此基础上引入权重因子,构建了一种用能有效性评估模型... 详细信息

为了定量评估公共建筑的节能潜力,提出基于人员行为分类的用能有效性评估方法.该方法首先采用局部加权朴素贝叶斯(locally weighted naive Bayes,简称LWNB)算法对用电行为进行分类,在此基础上引入权重因子,构建了一种用能有效性评估模型.研究过程中通过智能插座采集不同人员办公设备一周的能耗数据,同时采用计步器与监控软件监测人员行为,利用有监督机器学习方式对人员行为进行分类.基于用能有效性评估方法,给出了不同人员的用能有效性评估值.实验表明,该行为分类方法具有较高准确率,有效性评估模型能够实现人员用能合理性的定量评估,有助于公用建筑节能潜力的精细化评估,为优化用能行为及用能设备的控制提供了参考依据.

关键词：有效性评估局部加权朴素贝叶斯(LWNB) 行为分类技术节能

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抑制混合级联H桥逆变器电流倒灌的调制策略

电网技术 2023年第1期47卷 387-395页

作者：李善寿黄雪婷叶伟颜普肖融智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室(安徽建筑大学) 安徽省合肥市230022 安徽南瑞继远电网技术有限公司安徽省合肥市230088

传统调制策略下混合级联H桥变换器会出现因高低压单元输出电压极性不一致引起的电流倒灌问题。同时多个低压单元采用不同的脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)方法会导致低压单元间出现输出功率不均衡问题。针对以上问题,结合不... 详细信息

传统调制策略下混合级联H桥变换器会出现因高低压单元输出电压极性不一致引起的电流倒灌问题。同时多个低压单元采用不同的脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)方法会导致低压单元间出现输出功率不均衡问题。针对以上问题,结合不对称三单元混合级联H桥十一电平逆变器,提出了一种基于载波层叠的改进混合载波脉宽调制方法。该方法利用载波自由度和冗余开关状态,优化了低压单元的工作方式,使高低压单元在整个输出周期内保持输出电压极性一致,解决了逆变器在传统调制方法下出现的电流倒灌问题。同时,该方法中2个低压单元均工作在高频状态,使低压单元输出电压波形正负半周互补对称,实现了低压单元间输出功率自均衡。仿真和实验结果证明了调制策略的可行性及有效性。

关键词：级联H桥逆变器载波层叠调制策略电流倒灌功率均衡

抑制DAB变换器回流功率的双重移相调制策略

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电力系统保护与控制 2022年第17期50卷 14-23页

作者：李善寿王浩叶伟方潜生颜普安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室安徽合肥230022 安徽南瑞继远电网技术有限公司安徽合肥230088

双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)变换器在传统双重移相(Dual Phase Shift,DPS)调制下,变压器两侧电压不匹配时,中小功率区域内回流功率较大。针对以上问题,提出一种抑制回流功率的双重移相(Dual Phase Shift for Reactive Power Suppr... 详细信息

双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)变换器在传统双重移相(Dual Phase Shift,DPS)调制下,变压器两侧电压不匹配时,中小功率区域内回流功率较大。针对以上问题,提出一种抑制回流功率的双重移相(Dual Phase Shift for Reactive Power Suppression,DPS-RPS)调制策略。首先对DPS-RPS调制的工作原理进行分析并建立数学模型,基于该模型对电流应力进行优化。然后在电流应力最小化条件下分别对DPS调制和DPS-RPS调制的回流功率及电流应力大小进行对比。结果表明,相比较于DPS调制,DPS-RPS调制在中小功率区域内减小了回流功率的同时降低了电流应力。最后通过实验验证了所提DPS-RPS调制的可行性及有效性。

关键词：双有源桥变换器双重移相回流功率电力应力

考虑模块输入阻抗影响的ISOP-DAB系统输入均压控制策略

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电力自动化设备 2024年

作者：李善寿夏虎方潜生叶伟王浩安徽南瑞继远电网技术有限公司安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室

针对输入串联输出并联双有源全桥直流变换器系统(ISOP-DAB)子模块元器件参数不一致导致输出功率不均分的问题，提出一种基于输入阻抗的ISOP-DAB输入均压控制策略。通过改进传统单移相控制方法，得到一种能够减小回流功率的新型单移相控... 详细信息

针对输入串联输出并联双有源全桥直流变换器系统(ISOP-DAB)子模块元器件参数不一致导致输出功率不均分的问题，提出一种基于输入阻抗的ISOP-DAB输入均压控制策略。通过改进传统单移相控制方法，得到一种能够减小回流功率的新型单移相控制方法(NSPS)；进一步，基于NSPS分析ISOP-DAB系统输入均压、功率均分与各模块输入阻抗之间的关系，通过调节NSPS的内移相比，使各模块输入阻抗幅值相等，实现了系统输入电压均分以及模块输出功率相等，同时能够减小DAB变换器回流功率，提高系统工作功率。通过仿真和实验验证了所提控制策略的正确性和有效性。

关键词： DAB变换器单移相输入串联输出并联输入电压均分输出功率均分

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混合级联H桥逆变器改进功率均衡调制策略

电源学报 2023年

作者：叶伟李善寿张可王浩安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室安徽南瑞继远电网技术有限公司

针对传统调制策略下混合级联H桥逆变器中，低压单元因采用不同的调制方式出现的输出功率不均衡问题，提出了基于载波层叠调制的改进功率均衡调制策略。结合不对称混合级联H桥十一电平逆变器拓扑，分析了载波层叠调制方式下低压单元控制... 详细信息

针对传统调制策略下混合级联H桥逆变器中，低压单元因采用不同的调制方式出现的输出功率不均衡问题，提出了基于载波层叠调制的改进功率均衡调制策略。结合不对称混合级联H桥十一电平逆变器拓扑，分析了载波层叠调制方式下低压单元控制脉冲信号的对称性特征，进一步以T/4或T/2为周期对低压单元脉冲控制信号进行分割，给出了每个分割方式下所有的控制脉冲组合情形，以最少的载波移动次数和最短的功率均衡时间为依据选出了最佳的工作方式，实现了低压单元之间的输出电压对称，低压单元输出功率自均衡。最后，通过仿真和实验对所提调制策略进行验证。

关键词：混合级联H桥逆变器载波层叠调制脉冲循环功率均衡

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双有源桥变换器双移相控制动态特性优化方法

电源学报 2022年

作者：李善寿王浩叶伟安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室安徽南瑞继远电网技术有限公司

为了提高双移相控制的双有源桥(DAB)变换器负载切换的动态响应性能及减小电流应力，研究了一种改进型双移相（NDPS）控制方法，通过改变传统双移相（TDPS）控制內移相角移动方向，重构了传输功率与移相比的关系，增大了移相比调节范围... 详细信息

为了提高双移相控制的双有源桥(DAB)变换器负载切换的动态响应性能及减小电流应力，研究了一种改进型双移相（NDPS）控制方法，通过改变传统双移相（TDPS）控制內移相角移动方向，重构了传输功率与移相比的关系，增大了移相比调节范围。论文研究了电流应力最小化条件下双移相控制最优移相比的求解方法，对比分析了NDPS与TDPS控制方式负载切换时的动态响应特性。最后搭建了DAB变换器实验平台对理论分析进行实验验证，实验结果表明，轻载条件下，基于电流应力最小化方法得到的最优移相比组合可以有效减小电流应力，同时NDPS比TDPS控制方式有更好的动态响应特性。

关键词：双有源桥变换器双移相控制电流应力动态特性

混合随机反向学习和高斯变异的混沌松鼠搜索算法

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计算机集成制造系统 2023年第2期29卷 604-615页

作者：冯增喜何鑫崔巍赵锦彤张茂强杨芸芸西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院陕西西安710055 安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室安徽合肥230022

针对松鼠搜索算法(SSA)易陷入局部最优、过早收敛等问题,提出一种混合随机反向学习和高斯变异的混沌松鼠搜索算法(RGCSSA)。该算法通过Tent混沌映射初始化策略生成混沌初始种群,增强初始种群分布的均匀性,实现对解空间更高效的搜索;采... 详细信息

针对松鼠搜索算法(SSA)易陷入局部最优、过早收敛等问题,提出一种混合随机反向学习和高斯变异的混沌松鼠搜索算法(RGCSSA)。该算法通过Tent混沌映射初始化策略生成混沌初始种群,增强初始种群分布的均匀性,实现对解空间更高效的搜索;采用非线性递减的捕食者概率策略,平衡SSA的全局搜索和局部开发能力;利用位置贪婪选择策略在迭代过程中不断保留种群中的优势个体,以提升算法收敛速度;引入随机反向学习和高斯变异策略,在增加种群多样性的同时提高算法跳出局部最优的能力。使用10个不同的基准测试函数进行仿真实验,并利用Wilcoxon符号秩检验验证所提算法的寻优性能,结果表明,RGCSSA算法在求解精度、收敛速度和稳定性等方面均有极大提升。

关键词：松鼠搜索算法 Tent混沌映射随机反向学习高斯变异 Wilcoxon符号秩检验