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风电场与电气化铁路共同接入电网的谐波不稳定分析

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电网技术 2025年第2期49卷 686-698,I0088-I0090页

作者：刘静伟吴思奇张乔刘志刚王浩宇西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756 香港理工大学电机与电子工程学系中国香港特别行政区999077

随着我国风电装机容量与高速铁路运营里程不断增长,部分地区出现风电场与电气化铁路共同接入电网公共连接点(point of common coupling,PCC)的情况,将会引发一系列谐波不稳定问题。针对此类问题,对风电场与多车接入牵引网耦合系统进行... 详细信息

随着我国风电装机容量与高速铁路运营里程不断增长,部分地区出现风电场与电气化铁路共同接入电网公共连接点(point of common coupling,PCC)的情况,将会引发一系列谐波不稳定问题。针对此类问题,对风电场与多车接入牵引网耦合系统进行稳定性研究(为便于阐述,将牵引变电所、接触网与列车视为一个整体,称为牵引供电系统),建立了电网-牵引供电系统-风电场耦合系统导纳模型,并结合阻抗扫频验证了模型的准确性。接着分析了传输线路长度对电网-牵引供电系统-风电场耦合系统谐波稳定性的影响,并基于风电场、牵引供电系统的导纳Bode图进一步揭示了风电场和牵引供电系统交互影响的产生机理,并探究了耦合系统临界稳定时机车数量与风机数量比例条件。最后,基于Matlab/Simulink仿真和Starsim/HIL硬件在环仿真平台,验证了所建模型对电网-牵引供电系统-风电场耦合系统谐波不稳定现象研究的有效性和正确性。

关键词：电网-牵引供电系统-风电场耦合系统高速铁路车网系统小信号稳定性分析谐波不稳定

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考虑协变量因素的多能微电网两阶段分布鲁棒优化调度

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中国电机工程学报 2025年第3期45卷 822-833,I0002页

作者：李鸿朱继忠董瀚江华南理工大学电力学院广东省广州市510641 香港理工大学电机工程学系中国香港特别行政区九龙城区999077

为有效应对新能源出力、负荷需求等多种不确定量同时波动对多能微电网系统安全稳定运行带来的影响,提出一种考虑协变量因素的多能微电网两阶段分布鲁棒优化模型。首先,基于分布鲁棒优化方法,初步构建包含光伏发电机组、冷热电联产机组... 详细信息

为有效应对新能源出力、负荷需求等多种不确定量同时波动对多能微电网系统安全稳定运行带来的影响,提出一种考虑协变量因素的多能微电网两阶段分布鲁棒优化模型。首先,基于分布鲁棒优化方法,初步构建包含光伏发电机组、冷热电联产机组、冷热电负荷和热储能的多能微电网系统两阶段优化调度模型;然后,考虑协变量因素,建立基于多元决策树回归的Wasserstein模糊集,刻画源荷双侧不确定量之间、不确定量与协变量因素之间的内在联系;接着,运用线性决策规则及对偶定理,给出模型的混合整数线性规划形式;最后,将模型应用于33节点多能微电网系统进行算例分析。结果表明,相比于经典鲁棒优化和分布鲁棒优化模型,引入协变量因素能够有效提高模型的经济性。在蒙特卡洛样本外测试中,所提出的两阶段分布鲁棒优化模型对不确定量波动表现出良好的可靠性。

关键词：微电网经济调度 Wasserstein模糊集分布鲁棒优化协变量因素

六相永磁同步电机HADR-IDPCC容错控制技术

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电机与控制学报 2025年第1期29卷 58-72页

作者：高晗璎王泓帏陈琦哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080

针对双Y相移30°六相永磁同步电机容错运行时传统电流预测控制策略对电机参数敏感、抗干扰能力差的问题,提出一种混合自抗扰改进无差拍容错控制策略,通过引入权重系数对电流反馈值进行优化,使系统趋于稳定时允许电感参数变化的范围较传... 详细信息

针对双Y相移30°六相永磁同步电机容错运行时传统电流预测控制策略对电机参数敏感、抗干扰能力差的问题,提出一种混合自抗扰改进无差拍容错控制策略,通过引入权重系数对电流反馈值进行优化,使系统趋于稳定时允许电感参数变化的范围较传统策略扩大了1/β倍,有效降低了电感参数摄动对系统稳定性的影响;同时采用自适应混合开关策略,将线性和非线性扩张状态观测器相结合,构建混合自抗扰容错控制系统,在不影响小观测误差时自抗扰系统性能的前提下,提高了大观测误差时的非线性增益系数,进一步增大了电机稳态运行区间,提高了系统抗干扰能力和响应速度。最后,搭建仿真与实验平台对所提策略的动静态性能、参数鲁棒性和抗干扰能力进行了分析,验证了所提策略的优越性。

关键词：永磁同步电机容错控制自抗扰控制扩张状态观测器无差拍电流控制权重系数鲁棒性

977 nm窄谱带光纤锁模激光器启动过程研究

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光学学报 2025年第04期45卷 247-253页

作者：凌宇卿李岗龙钰周毅杨康文上海理工大学光电信息与计算机工程学院香港大学电气与电子工程系

中心波长为980 nm的光纤激光器在同带泵浦和蓝激光产生中展现出了独特的优势和应用潜力，但目前国内外对其启动过程的研究甚少。基于半导体可饱和吸收镜实现了中心波长为977 nm、光谱宽度为0.08 nm的光纤锁模激光器，实现了最高7.51 mW... 详细信息

中心波长为980 nm的光纤激光器在同带泵浦和蓝激光产生中展现出了独特的优势和应用潜力，但目前国内外对其启动过程的研究甚少。基于半导体可饱和吸收镜实现了中心波长为977 nm、光谱宽度为0.08 nm的光纤锁模激光器，实现了最高7.51 mW的输出功率，并通过调节泵浦功率观察到了单脉冲、双脉冲和三脉冲锁模。采用高速示波器测量了脉冲自启动的时域演化过程，观察到了多脉冲递进式而不是同步式的启动过程，这很可能来源于光谱宽度受限情况下非线性效应变弱导致的脉冲分裂的延时现象。该研究将有助于980 nm波段光纤激光器的设计与优化。

关键词：光纤激光器被动锁模非线性光学启动动力学

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考虑时域自适应的永磁直驱电机模型预测控制

仪表技术与传感器 2025年第1期 112-119页

作者：赵金阳杜钦君徐执诏马炳图吴育桐山东理工大学电气与电子工程学院

永磁直驱电机运行时负载变化及电机内部参数变化,导致输出转矩产生波动。为提高伺服系统运动性能,提出了一种改进型连续控制集预测转矩控制方法。根据速度误差判断电机的运行状态,利用自适应函数对电机处于暂态、稳态不同工况下在线调... 详细信息

永磁直驱电机运行时负载变化及电机内部参数变化,导致输出转矩产生波动。为提高伺服系统运动性能,提出了一种改进型连续控制集预测转矩控制方法。根据速度误差判断电机的运行状态,利用自适应函数对电机处于暂态、稳态不同工况下在线调整预测步数、预测步长以及控制周期,采用增量模型消除磁链对预测控制的影响。针对直驱系统易受外部扰动的影响,设计了具有可变增益的龙伯格观测器,使观测器在电机稳态和暂态时分别采用不同的增益,并超前一步观测负载转矩,提高观测器的观测性能。进行了仿真实验,验证所提方法的有效性。

关键词：永磁直驱电机自适应函数增量模型模型预测转矩控制龙伯格观测器

基于KDE传递熵因果分析的强迫功率振荡扰动源定位方法

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电力系统保护与控制 2025年第3期53卷 1-12页

作者：王丽馨王思宇杨德友高晗沙东鹤蔡国伟东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150001

准确、快速定位强迫功率振荡源是抑制强迫功率振荡的关键。在强迫功率振荡过程中,扰动源机组持续向电网中注入能量,非扰动源机组持续吸收能量,扰动源机组与非扰动源机组功率振荡响应之间存在因果关系。从因果关系角度出发,提出了一种基... 详细信息

准确、快速定位强迫功率振荡源是抑制强迫功率振荡的关键。在强迫功率振荡过程中,扰动源机组持续向电网中注入能量,非扰动源机组持续吸收能量,扰动源机组与非扰动源机组功率振荡响应之间存在因果关系。从因果关系角度出发,提出了一种基于核概率密度(kernel density estimation,KDE)传递熵(transfer entropy,TE)因果分析的电力系统强迫功率振荡扰动源快速定位方法。该方法首先利用电力系统广域量测信息构建系统各发电机有功功率对之间的KDE传递熵模型,进而采用滑动窗方式计算各发电机对间的传递熵大小。通过对不同发电机对计算得到的传递熵统计结果进行量化比较,确定系统各量测量之间因果传递方向,从而实现系统强迫功率振荡扰动源快速定位。最后,通过IEEE 4机2区域系统及IEEE 16机5区域测试系统仿真数据验证了所提方法的可行性及有效性。

关键词：电力系统强迫功率振荡 KDE传递熵因果关系扰动源定位

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采用端口阻抗测试的车载充电机传导电磁干扰建模方法研究

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 172-182页

作者：李季风耿宇宇贾晋廖兴林路青洋重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054 重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室重庆400054

针对电动汽车车载充电机的设计过程中普遍存在的电磁干扰频率范围广、干扰源复杂的问题,提出了一种基于端口阻抗测试的等效电路建模和系统级协同仿真方法。首先,通过对车载充电机系统各部件进行阻抗测试和三维电磁仿真,建立了无源器件... 详细信息

针对电动汽车车载充电机的设计过程中普遍存在的电磁干扰频率范围广、干扰源复杂的问题,提出了一种基于端口阻抗测试的等效电路建模和系统级协同仿真方法。首先,通过对车载充电机系统各部件进行阻抗测试和三维电磁仿真,建立了无源器件、端口滤波器和高压屏蔽线缆模型,提取了系统印制电路板关键回路的高频寄生参数。其次,建立了有源器件的仿真电路模拟器等效模型,并通过双脉冲实验验证模型的精度;针对功率因数校正电路控制环节的仿真与建模难以同步实现的问题,采用协同建模的方法构建整个系统的等效电路模型。最后,将各部件模型组合在一起,建立了完整的车载充电机系统传导电磁干扰预测模型,并依据相关测试标准进行了系统传导电磁干扰仿真和实验。结果表明:在150 kHz~30 MHz频率范围内,预测结果与实际结果的误差小于9 dB,具有良好的一致性,表明该模型能够精确预测车载充电机系统高压交流端的传导干扰水平,可以有效指导充电机系统的电磁兼容正向设计。

关键词：车载充电机电磁干扰端口阻抗测试协同仿真

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基于超导脉冲变压器的脉冲电源不同限压方法

强激光与粒子束 2025年第3期37卷 57-64页

作者：顾君鹏李海涛王义勇乔廷立密善辉马宁泽山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255020 山东山博电机集团有限公司山东淄博255200

电感储能是脉冲功率技术的主要储能方式之一,而断路开关的限压问题是其固有难题。为了探究超导脉冲电源的限压方法,介绍了ZnO压敏电阻限压和脉冲电容器限压两种传统限压方式,提出联合脉冲电容器和压敏电阻以限制断路开关电压。分析了三... 详细信息

电感储能是脉冲功率技术的主要储能方式之一,而断路开关的限压问题是其固有难题。为了探究超导脉冲电源的限压方法,介绍了ZnO压敏电阻限压和脉冲电容器限压两种传统限压方式,提出联合脉冲电容器和压敏电阻以限制断路开关电压。分析了三种限压方式下超导脉冲电源的工作原理,基于同一超导脉冲变压器参数进行仿真,并分别分析了不同限压参数下的输出特性,对比分析了不同限压方法之间的输出特性差异。针对联合限压方式,为验证其限压性能,搭建了小型实验平台进行验证性实验。仿真和实验结果表明,联合限压方式比压敏电阻限压传输效率高,关断性能好;比脉冲电容限压放电速度快,电压幅值低。

关键词：脉冲电源电感储能超导变压器 ZnO压敏电阻联合限压

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基于数据驱动的多卷料张力协同控制系统

控制与决策 2025年第3期40卷 909-917页

作者：庞浩杜钦君徐东祥吴育桐马炳图山东理工大学电气与电子工程学院国网山东超高压公司淄博市产品质量检验研究院

三电机卷绕系统是一个强耦合非线性时变系统,存在卷轴半径、转动惯量以及摩擦系数等时变参数,导致张力协同控制精度较低.为了提高卷绕系统模型准确度,实时优化张力协同控制系统的动态性能,提出一种基于改进鲸鱼算法优化的多核最小二乘... 详细信息

三电机卷绕系统是一个强耦合非线性时变系统,存在卷轴半径、转动惯量以及摩擦系数等时变参数,导致张力协同控制精度较低.为了提高卷绕系统模型准确度,实时优化张力协同控制系统的动态性能,提出一种基于改进鲸鱼算法优化的多核最小二乘支持向量机回归(multi-kernel least squares support vector regression prediction model based on an improved whale algorithm optimization, WOA-M-LSSVR)预测模型和基于纵横交叉优化算法(crisscross optimization algorithm, CSO)优化的模型预测张力协同控制系统.根据最小二乘支持向量机回归原理建立多核LSSVR回归模型,并使用改进的自适应鲸鱼算法进行离线优化,得到系统预测模型;根据建立的预测模型,构建自适应更新的模型预测控制器,引入纵横交叉优化算法实现优化求解,最大程度避免了求解陷入局部最优的情况,提高了张力控制系统的动态性能.通过仿真和实验分析,验证了所设计的张力协同控制系统具有良好的动态性能和鲁棒性.

关键词：卷绕系统张力控制模型预测控制器最小二乘支持向量机鲸鱼算法