关键词： 并网逆变器   弱电网   稳定性   阻抗重塑   自适应控制策略  

摘要： 随着新能源渗透率的不断提高，并网逆变器与弱电网之间的阻抗交互作用易诱发小信号振荡失稳问题。针对这一问题，本文首先分析了现有电压前馈阻抗重塑策略的局限性，接着提出一种自适应电压前馈阻抗重塑策略。该策略利用模拟退火-粒子群混合算法(SA-PSO)对不同输出功率和电网阻抗下的样本工况分别进行前馈通路参数的离线优化设计，进而利用多项式拟合来覆盖连续全工况范围。通过将拟合关系式部署于逆变器中，以根据实时输出功率和电网阻抗自适应调节前馈通路参数。所提自适应策略可保证并网逆变器在不同输出功率和电网阻抗情形下均具备较优的稳定裕度，并在一定程度上兼顾系统的动态性能。最后，通过OPAL-RT半实物实验平台开展实验，验证了所提策略的有效性。

关键词： 复杂环境   永磁同步电机   远程状态估计   放大-转发中继   递推扩展卡尔曼滤波  

摘要： 针对工业现场环境复杂、安全问题突出的情况,提出一种具有放大-转发中继策略和乘性噪声的永磁同步电机远程状态估计方法。该方法考虑到潮湿环境及粉尘等复杂因素对电机的影响,能对设备运行状态实时监控。利用乘性噪声表示永磁同步电机量测模型的不确定性,并引入放大-转发中继策略以解决电机量测信号在远程传输中的衰减问题。综合考虑中继传输和乘性噪声的影响,设计递推扩展卡尔曼滤波算法来保证状态估计性能。仿真结果表明,所提出的滤波算法能够在复杂环境下准确估计永磁同步电机运行状态。

关键词： 永磁同步电机   逆变器   开路故障诊断   混合逻辑动态   估计   椭球残差  

摘要： 为了提高永磁同步电机驱动系统的安全性和可靠性,针对逆变器开路故障问题,本文提出了一种基于集员估计的逆变器故障诊断方法.首先通过电机驱动系统的离散开关信号和连续电流状态变量,建立电机驱动系统的数学模型;再根据椭球集员估计的电流估计值与实际电流得到椭球残差电流,并以估计椭球的长半轴作为阈值上下界,通过判断三相椭球残差电流是否超出阈值上下界来进行单管六种故障的诊断与定位,实现在系统正常运行时保持椭球残差电流在阈值内,故障时减少诊断时间.此外,该方法只需要噪声未知但有界,不需要了解噪声的部分先验知识,具有更小的保守性.仿真对比表明手动设置阈值对设置依赖性较高,自适应阈值诊断时间相对过长,本文提出的方法阈值依赖性弱、检测速度快,定位时间短,准确性高,诊断时间约占电流周期的8%.

关键词： 永磁同步电机   滑模观测器   锁相环   滑膜控制结构  

摘要： 针对传统滑模观测器开关函数在切换过程中存在抖振现象进而降低观测精度，本文在高阶滑模观测器基础上提出了一种变幂次对数滑模面函数。另一方面，针对传统锁相环(Phase-Locked Loop， PLL)在估算转子的位置(角度)和转速时精度较低的问题，提出了一种基于滑模控制(Sliding Mode Control， SMC)结构的改进锁相环。仿真结果表明，所提出的无位置控制策略在稳态低速和高速时相对传统滑模观测器转速估计精度分别提升4.5%和0.8%，转子角度估计误差不超过0.02rad，降低了传统滑模观测器的抖振，提高了估计精度，并且具有较高的动态响应和抗干扰能力。

关键词： 并网逆变器   模型预测控制   无模型预测控制   超局部模型   三矢量  

摘要： 为解决传统三矢量模型预测电流控制(MPCC)中矢量作用时间和电流预测计算对并网逆变器参数较为敏感的问题，该文提出一种基于自适应超局部的三矢量无模型预测电流控制(MFPCC)策略。首先，分析参数失配对三矢量MPCC中矢量作用时间以及预测电流计算的影响；其次，建立并网逆变器超局部模型，通过扩张状态观测器对超局部模型中系统扰动进行估计，并设计自适应增益，结合梯度下降法，对自适应增益进行实时更新；再次，结合三矢量合成方式以及超局部模型，实现三矢量MFPCC。所提方法可以实时观测系统扰动，消除了参数对三矢量MPCC的影响，并通过强化增益进一步提高噪声抑制能力。最后，通过仿真和实验验证了所提三矢量MFPCC方法的有效性。

关键词： 通信与信息系统   非侵入式负荷监测   不平衡数据处理   负荷分解   注意力机制  

摘要： 电力作为最主要的能源形式，其需求量预计将持续增长。然而，由于负荷数据往往呈现出类别不平衡性，即某些类别的负荷数量远少于其他类别的负荷数量，模型的分类准确率将受到较大影响，同时对电力负荷的精确检测基本依赖复杂庞大的算法模型，这对NILM领域的研究提出了新的挑战。本文将研究内容聚焦于不平衡数据处理和负荷分解这两个关键任务，针对其存在的不足，开展了一系列相关研究：针对不平衡数据处理，本文详细介绍了一种结合K-means聚类和Borderline-SMOTE的新方法——KB-SMOTE算法，有效处理了数据集边界模糊和k值选择问题。在负荷分解模型方面，本文提出了一种结合注意力机制的长短时记忆网络模型，以提高模型性能。通过在UK-DALE数据库上进行仿真实验，并使用四种不同算法对比分析分解结果，验证了所提出方法的有效性。

关键词： 换相失败   轨迹圆   深度学习   故障诊断   注意力机制  

摘要： 针对逆变侧换相失败故障类型难以辨识、故障特征量难以提取等问题，提出一种基于极坐标下的轨迹圆与改进ResNet-AT相结合的高压直流输电系统故障诊断方法。首先，通过希尔伯特变换提取时序电压信号的上包络线，以此构造解析信号，进而获取复函数形式下的瞬时幅值和相位；接着，以瞬时幅值为极径、瞬时相位为极角，在极坐标系中绘制出轨迹圆图像；最后，将此轨迹圆像输入到改进ResNet-AT中训练学习，前者通过嵌入到残差网络中的通道注意力机制网络增加特征提取能力，后者利用AT对信息再次加权强化，提高了故障信号的诊断能力。实验结果表明：相较于常规的深度学习模型，准确率达99.40%以上，诊断效果最优；同时在20dB的过渡电阻下仍保持95.50%的诊断准确率，具有较强的抗噪性能。

关键词： 缺电环境   实时激励   心理预期   需求响应   拉格朗日对偶  

摘要： 为解决电力短缺引发的无章程断电控电问题，凸显第三方监督机构在紧急需求响应中的实际价值，以供电短缺为背景建立了包含电力市场调度中心（Power Market Scheduling Center， PMSC）的电力市场交易机制。首先，设计了PMSC的实时控电策略，即通过设置各时段的控电额度对用户降于基准用电量以下的部分给予实时激励补贴，并提出了PMSC侧的福利模型。其次，基于前景理论，讨论了供电环境风险差异对用户用电主观偏好的影响，以此构建了含心理预期状态指标的用电效用量化模型。最后，建立了包含供需两侧及PMSC的社会福利最大化模型，利用拉格朗日对偶理论并根据所设计的实现利益三方互动的分布式算法对该问题进行求解。仿真结果表明：相同供电环境下，用户心理预期的降低表现出用电量的减少且效用的增加；在此基础上提出的紧急需求响应模型能够在感知用户心理状态随供电环境变化下提升缺电场景中用户侧的福利并维持一定的系统发电裕度，且实时激励价格和电价表现合理。该研究为电网在紧急情况下实现需求响应常态化运营提供了系统性的理论指导和切实可行的决策框架。