关键词： 配电网安全性   分布式资源   双层调度   协同优化  

摘要： 随着光伏、储能、电动汽车和空调等分布式能源资源在配电网中的广泛接入，如何在优化资源调度的同时确保配电网的安全性成为一个关键挑战。提出了一种双层优化框架以解决这一问题。上层模型专注于分布式资源的协同优化，目标是最小化运行成本，决策变量包括光伏出力、储能充放电功率、电动汽车充放电功率和空调集群负荷功率。上层优化决定了电动汽车总充放电曲线、光伏出力和空调总负荷值。下层模型以最小化节点电压偏差为目标，根据电动汽车在配电网中的空间分布，将总充放电负荷最优分配到各网络节点，以确保电压稳定性。通过基于最优潮流的优化方法，保证负荷分配满足配电网的运行约束。上下层模型的协调优化实现了分布式资源的经济调度，并增强了配电网的运行安全性。仿真结果表明，该方法能够有效降低分布式资源的运行成本，同时显著提升配电网的电压稳定性，为分布式资源的大规模接入提供了有力的技术支持和理论依据。

关键词： 电磁热双向耦合   换热系数   温度场分析   有限元仿真  

摘要： 准确获得电机运行时的温度分布是保证电机安全运行的重要条件。作为温度场分析的边界条件，电机表面换热系数对电机温度场计算结果的准确性有较大影响。该系数的主要影响因素包括电机尺寸以及电机周围的环境温差等，是一个随环境温差变化而改变的非线性变量。针对常规电机温度场分析经验公式中采用常量换热系数作为边界条件，致使电机温度场有限元计算值与实验值之间存在较大误差这一问题，本文提出了一种基于电磁热双向耦合迭代计算的换热系数修正方法，可根据电机运行过程中的电机本体与环境温差修正计算换热系数，从而改善温度场有限元计算精度。在此基础上，以一台内置式永磁同步电机为研究对象，建立了其温度场等效模型，对不同负载工况下的发电运行进行了温度场分析。最后，通过实验验证了所提出换热系数修正方法的有效性。

关键词： 网络化控制系统   随机传输时滞   永磁同步电机   Lyapunov理论   LMI   H   控制  

摘要： 针对网络化永磁同步电机（PMSM）控制系统存在随机时滞及负载扰动影响系统控制性能等问题，提出一种随机时滞和负载扰动下的网络化PMSM系统的H∞控制策略。首先，建立了可同时分析具有随机时滞和负载扰动的网络化PMSM系统的模型，并引入矩阵指数将其等效为易于研究的随机增广模型；其次，通过Lyapunov理论导出系统稳定的LMI条件，利用汇合范德蒙矩阵和数学期望对LMI中的耦合矩阵解耦；然后，基于上述条件设计H∞控制器并给出H∞性能指标。快速原型控制实验结果表明，H∞控制相比于PI控制能有效地降低网络化PMSM启动和突加负载时的超调，更快的跟踪参考转速，具有较强的鲁棒性。

关键词： 光伏发电   并网逆变器   构网型控制   功率备用   最大功率估计   直流电压控制  

摘要： 沙漠、戈壁、荒漠地区风光资源丰富，但通常就地缺乏水火电源支撑，伴随新能源发电占比不断提升，电网强度持续减弱，亟需新能源并网装备提供主动支撑。构网型光伏受辐照波动性影响，难以在电网出现频率、电压扰动时提供稳定、可靠的功率支撑，而增配储能又面临高昂的硬件改造成本。因此，采用功率备用式的构网型光伏逆变器受到关注。针对备用式光伏逆变器在资源波动下功率精准预留困难，在辐照/电网扰动双重冲击下交直流侧功率失衡而引发的逆变器直流暂态过欠压等问题，构建并分析了光伏阵列行为模型，提出了一种不额外增加辐照、温度传感器的光伏最大功率估计实现思路，并依据光伏发电场景环境辐照度与温度变化的时间尺度差异，提出了双环路双更新周期的构网型逆变器备用功率系数在线修正方法，并针对极端工况制定了直流稳压切换运行策略，保障了辐照和温度变化下光伏逆变器有功功率在线精准预留，实现了无储能光伏在资源波动和电网频率双重扰动下提供有功支撑并保障直流电压稳定的效果。所提控制策略经RT-LAB半实物实验平台验证有效。

关键词： 内置式永磁同步电机   切向式结构   梯形槽   齿槽转矩   转矩波动  

摘要： 针对内置式永磁同步电机齿槽转矩大与转矩波动严重的问题，提出了一种转子铁心外圆开梯形槽结构的内置切向式永磁同步电机齿槽转矩抑制方法，该方法能有效降低电机的齿槽转矩和空载反电动势的谐波占比，同时能有效降低电机的转矩波动。首先，利用解析法推导出考虑转子开槽来改变极弧系数的齿槽转矩计算公式，以一台14极12槽内置切向式永磁同步电机为例，利有限元仿真计算，对比了无槽转子结构、矩形槽转子结构及梯形槽转子结构的齿槽转矩。同时，分析三种常用极槽配合下，梯形槽的短边开口角度与长边开口角度对齿槽转矩的影响，给出抑制齿槽转矩的梯形槽尺寸选取范围。对比分析无槽转子结构、矩形槽转子结构及优化后梯形槽转子结构永磁同步电机的空载反电动势、反电动势谐波占比、齿槽转矩与转矩波动，结果表明开梯形槽结构能有效降低永磁电机的漏磁，提高电机输出转矩性能，同时降低电机的齿槽转矩与转矩波动。最后，通过样机试验验证了仿真计算的准确性，为解决内置式永磁同步电机齿槽转矩大、转矩波动大的难题提供一种有效方法。

关键词： 永磁同步电机驱动   非线性磁链观测器   逆变器非线性延时   自适应补偿  

摘要： 针对航空永磁同步电机泵类负载的工作特点，基于非线性磁链观测器实现电机的无位置传感器传感器运行，并提出一种改进的延时补偿策略来获取指令电压。受逆变器非线性延时影响，反馈电流会出现如dq轴电流耦合效果增大、估计转子位置滞后等现象，降低了无位置传感器传感器控制性能。在全速域SVPWM调制下，设计一种自适应扰动观测器来获取逆变器非线性延时引起的q轴扰动电压。最终，在id=0的电流控制策略中实时获取补偿时间估计值，并将其等效为三相电压补偿值作用于对三相给定电压上。通过实验对所提出方法进行验证，结果表明了所提出逆变器非线性延时补偿策略在提升无位置传感器传感器控制性能中的有效性。

关键词： 中点钳位型三电平并网逆变器   模型预测控制   参数鲁棒性   径向基函数神经网络   加权平均电流控制   Lyapunov理论  

摘要： 针对中点钳位型三电平并网逆变器模型预测控制参数鲁棒性差、输出电流纹波大的问题，提出一种基于径向基神经网络的模型预测控制策略。首先，利用加权平均电流控制原理，将系统由三阶降为一阶，并建立其简化预测模型。其次，将器件老化、参数摄动及参数偏差耦合所引起的扰动视为集总扰动，利用径向基函数神经网络万能逼近的特性对其进行估计，并对加权平均电流的预测模型进行实时补偿。最后，通过严格的Lyapunov理论证明所提控制策略的稳定性。实验结果表明，所提策略显著增强了系统的鲁棒性并有效抑制了输出电流纹波。

关键词： 智能电网   分布式发电系统   优化调度策略   电网稳定性   能源高效利用  

摘要： 为智能电网中分布式发电系统优化调度问题,研究聚焦于提升其稳定性与经济性,以加强电网运行效率与能源高效利用。本文分析了分布式发电系统在智能电网中的应用现状及特点,研究了优化调度中面临的系统稳定性挑战、经济性考量及调度策略复杂性,提出了基于先进调度算法、能源管理系统优化及政策与法规支持的优化调度方案,并对这些方案进行了深入探讨。研究认为,通过实施所提出的策略,分布式发电系统在智能电网中,运用优化调度技术,可显著提高电网稳定性,降低运营成本,为能源的高效利用与可持续发展提供有力支撑,满足电力行业的未来发展需求。

关键词： 模块化多电平换流器   故障电流   限流设备配置   单极接地故障   双极故障  

摘要： 采用半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔直系统发生直流侧故障时,直流母线电流的变化速率极快且暂态峰值较高。为有效减轻故障电流对系统运行稳定性的不利影响,设计了一种可直挂直流母线的故障清除模块拓扑结构(fault clear module,FCM),并研究了其设备配置方案。与常规配置直流断路器相比,结果表明:在单极接地故障情况下,该模块对故障电流的峰值抑制效果提升了8.3%,对频率为680 Hz的谐波抑制效果可达90.3%;在双极故障情况下,该模块对故障电流的峰值抑制效果提升了57.4%,对频率为1400 Hz的谐波成分抑制效果可达85%;该模块能够有效降低故障电流的峰值及谐波成分。

关键词： 智能电网   隐私保护   数据聚合   Boneh-Goh-Nissim加密   区块链  

摘要： 数据聚合是智能电网通信中的一项关键技术,能够以高效节能的方式收集用户用电数据。随着智能电表的大规模部署,这引发了诸多用户隐私方面的担忧,例如对个人生活习惯的监测。提出了一种高效且保护隐私的数据聚合方案(efficient and privacy-preserving data aggregation,EPPDA)。首先,提出基于区块链的智能电网4层架构支持电力数据聚合。在架构的采集层中,改进了基础的Boneh-Goh-Nissim加密系统,使其更适合于电网隐私保护场景。在架构的平台层,利用区块链的防篡改特性对聚合数据进行有效的存储及查询。性能分析结果表明:提出的EPPDA可以满足智能电网系统的几种隐私特性。实验数据表明:EPPDA在保证数据隐私和安全的条件下降低了计算与通信成本,提高了整个方案的效率。