关键词： 模块化多电平换流器   海上风电   紧凑化   故障穿越   电流限幅   能量均衡策略  

摘要： 随着海上风电向深远海、大容量发展，传统模块化多电平换流器（MMC）面临着紧凑化问题。桥臂全时复用思想是解决MMC紧凑化问题的一大方案，但是会导致更为复杂的能量均衡问题，尤其是交流故障工况下显得更为突出。故该文针对海上风电经紧凑化单桥臂复用型MMC（SAM-MMC）送出系统，研究其受端电网交流故障穿越问题。基于SAM-MMC的拓扑结构及半波交替运行原理，建立了其在电网发生交流故障下的数学模型，在此基础上揭示了故障下阀侧电压降落及能量失衡机理。针对暂态过程进一步提出负序电流抑制策略与基于换向角的分相均衡策略，通过正负序解耦控制和换向角动态调整，实现故障期间输出电流对称及电容电压均衡。仿真结果表明，所提策略能有效抑制故障导致的电流不对称和能量失衡问题，为海上风电经紧凑化MMC送出的柔直系统故障穿越提供了可行方案。

关键词： 手术机器人   永磁同步电机   滑模控制   新型指数趋近律  

摘要： 针对手术机器人在应用过程中对永磁同步电机在控制精度、响应速度以及抗干扰能力方面的高需求，提出一种新型指数趋近律滑模控制方法。首先，将转速误差引入等速项，设计一个分数多项式，并采用Fal连续函数替代sign符号函数，以降低系统的抖振现象，同时提升系统响应速度。其次，在永磁同步电机控制系统中引入降阶负载转矩观测器，将观测值用于控制器，以避免电机出现较大的转速波动或失稳现象。通过Matlab/Simulink搭建模型并进行仿真对比，以验证该控制方法的有效性。结果表明，新型指数趋近律滑模控制在提高手术机器人永磁同步电机的控制精度、响应速度以及增强抗干扰能力方面具有显著优势，为手术机器人的精准操作提供了有力保障。

关键词： 最大转矩电流比   模型预测控制   弱磁控制   离散空间矢量调制   快速寻优算法  

摘要： 基于最大转矩电流比（MTPA）策略的传统模型预测电流控制（T-MPCC）方法在高速应用场景中受电机反电动势影响，无法达到预期转速；同时受到基本电压矢量的限制，电机在加速工况下控制性能较差。为突破上述限制并拓展电机应用场景，本文提出一种基于离散空间矢量调制的模型预测弱磁控制方法（FW-DSVM-MPCC）。首先引入补偿电流对给定电流值进行弱磁调节，然后采用离散空间矢量调制（DSVM）技术扩展电压矢量集合，最后通过基于无差拍快速寻优的优化算法显著降低方法计算复杂度。实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词： 时变趋势聚类   非平稳数据   平稳子空间   状态监测   风力发电  

摘要： 针对风力发电机组因外界环境变化导致的非平稳运行难题，提出一种基于时序趋势聚类与分组平稳子空间分析的新型监测方法。该方法通过时变趋势提取与相似性度量，自动挖掘风机变量间的时序关联并完成变量分组，进而精确刻画多参数耦合关系；采用分组平稳子空间分析，从时变趋势中提取本质平稳关系以消除工况波动干扰。工程验证表明，该方法能有效识别非平稳运行下的机组异常，与经典非平稳监测方法相比，误报率降低4.4%，检测灵敏度提升20.4%。所提方法为复杂工况下的风机运行状态监测提供了更准确、更灵敏的解决方案，对保障机组安全运行具有重要的应用价值。

关键词： 智能电网   电力计量技术   混合推理诊断   高精度计量标准   在线监测技术  

摘要： 在全球能源转型与数字化变革的双重驱动下,智能电网作为新型电力系统的核心载体,对电力计量技术的精准性、智能化与协同性提出了更高要求。文章系统阐述智能电网与电力计量技术的协同进化逻辑,深入剖析混合推理诊断模型、高精度计量标准体系、在线监测与大数据核算法等关键技术创新,探讨其在用户侧互动、新能源接入、设备运维智能化等多元化场景的应用实践。研究指出,当前技术发展面临标准碎片化、安全防护缺口、多能源计量协同等挑战,并展望人工智能深度融合、边缘计算赋能、数字孪生应用等未来发展趋势。研究表明,电力计量技术正从单一计量工具向能源系统数字化基础设施演进,其创新发展需通过技术突破与制度协同双轮驱动,为智能电网的可靠运行、新能源消纳及“双碳”目标落地提供核心支撑。

关键词： 双极性SPWM   单相并网   逆变器   STM32   双闭环控制   IR2110   驱动电路  

摘要： 为解决单极性正弦波脉冲信号输出波形谐波含量高、功耗大的问题,设计了基于双极性SPWM的单相并网逆变器系统。系统以STM32微控制器为控制核心,利用STM32内置的高精度定时器生成SPWM脉冲信号,通过IR2110驱动电路产生四路脉冲,进而驱动全桥逆变电路以控制逆变器的开关状态。逆变输出的交流电经过LC滤波电路处理后,谐波含量降低,输出交流电源的质量得到提升。采样交流电源信号反馈至单片机,通过双闭环控制调节SPWM脉冲,并结合同步锁相技术,确保逆变器输出能精准与电网电压同频同相,提升并网质量与效率。实验结果表明,系统能实现输出频率在2~200 Hz范围内以1 Hz步进进行调节,逆变器能持续稳定地输出电压波形,且并网电流波形良好,进一步验证了方案设计的有效性。

关键词： 人工智能   电气自动化   技术融合   智能电网   工业智能化   伦理安全  

摘要： 作为新一轮工业革命的核心技术,人工智能及电气自动化技术为工业的进步注入新的动力。对人工智能及电气自动化技术的相关知识与技术基础进行总结,介绍人工智能及电气自动化技术融合的相关理论与模式,分析技术融合的必要性和条件,研究人工智能及电气自动化技术在智能电网动态负荷控制、工业自动化故障预警、建筑电气绿色智能能源管理等方面的实际应用,并归纳在应用过程中所面临的算法、数据安全、伦理等问题以及解决策略。结论分析表明,人工智能及电气自动化技术融合为电气行业的智能化发展提供技术支撑与驱动力,促进绿色、高效的工业革命。

关键词： 相控系统   斥力机构   新能源并网   电能质量  

摘要： 随着新能源并网及电力系统复杂性的增加，相控系统在提升电力系统的稳定性、可靠性和电能质量方面变得愈加重要。基于斥力机构的相控系统通过物体间的排斥力进行精确相位调整，具有响应时间短、刚分速度快、结构简单、动作迅速、可靠性高等优点。本文旨在对基于斥力机构的相控系统开发策略进行综述，从斥力机构与相控系统的原理、组成、优化和未来开发方向等方面进行阐述，研究成果可为深入研究和开发高效的基于斥力机构的相控系统，以及推动新能源并网和智能电网建设有着重要的指导和借鉴意义。

关键词： 新能源   电气自动化   环保技术  

摘要： 文章主要探究新能源开发中的电气自动化环保技术应用措施,助力于减少环境污染,保证能源开发生态性。通过对新能源开发中的电气自动化环保原则进行阐述,从功率补偿技术、功率跟踪技术、能源调控技术、变桨控制技术这几方面出发,提出电气自动化环保技术应用方案。

关键词： 模块化多电平换流器   惯性时间常数   等效子模块数   虚拟电容电感  

摘要： 多端柔性直流系统具有高效性与经济性，非常适用于大规模新能源多站点接入。然而，直流系统相较于交流系统惯性更低，易受扰动影响，严重时甚至可能导致系统失稳。针对这一问题，本文提出了基于MMC等效子模块数的惯量控制法和虚拟储能元件惯量控制法。前者通过改变MMC调制过程中上、下桥臂等效投入的子模块数，提升MMC直流侧等效子模块电容。后者通过在MMC外环功率控制中加入扰动补偿量，实现MMC直流侧虚拟储能的引入。在此基础上，提出了一种多端柔性直流系统惯量综合控制策略，通过对两种控制方法叠加使用，实现更优的扰动平抑效果。最后，本文在PSCAD/EMTDC中搭建了在运的南澳三端柔性直流系统模型，验证所提控制策略的有效性。结果表明，与未采用任何惯量控制策略以及采用单一惯量控制的系统相比，采用本文所提惯量控制策略的系统发生扰动后，其直流电压和有功功率波动的平抑效果最好。