一、Y-△网络的等效变换规律(论文文献综述)
贾祺[1](2021)在《风电场等值建模及并网系统的次同步振荡特性研究》文中研究指明随着风电并网容量的快速增长,风电场与系统的动态交互引发了多起新型次同步振荡事件,对电力系统安全运行构成严重威胁。风电场并网引起的次同步振荡是“场”、“网”的综合作用,非单机作用简单叠加,准确刻画“场”的作用是分析与抑制次同步振荡的基础。风电场数学建模是通过研究实际场网交互特征和内在规律、建立反映风电场功能作用的数学模型过程。现有风电场等值方法忽略了机组间耦合及电网作用,导致所构建的仿真系统难以准确反映场网交互动态特征。针对风电场传统单机等值模型难以有效保留系统动态特性问题,围绕风电场动态特性分析、风电场等值建模及并网次同步振荡机理等进行了系统深入研究,主要创新性工作如下:(1)风电场图形化建模方法及并网动态特性分析。开发一种风电场图形化建模平台,利用分块建模思路,计及集电网络作用,构建风电场线性化模型。当风电并网容量所占份额达到一定程度时影响不容忽视,重点分析风电场动态特征量随运行工况、控制参数、集电网络、电网强度等因素的变化趋势,揭示弱交流系统条件下风电场的运行工况和控制参数是影响风电场动态特性的关键因素。(2)基于机组运行特性分群聚类的风电场等值方法。风电场呈现“数量多、模型阶数高、运行工况多样”等特点,对风电场进行等值是必然选择。传统单机等值模型忽略了机组间耦合及电网作用,对于运行点影响主导特征值的考虑不足,且缺乏严格的等值理论依据。考虑风电场与电网耦合作用,提出基于机组运行特性聚类的风电场等值建模,结合K-means分群方法,将运行特性相似的机组进行聚类,构建风电场多机等值模型,有效克服单机等值模型无法考虑机组运行特性差异带来的不足。对于同群机组,基于相似变换原理,即相似矩阵具有相同特征值,从数学上证明风电场等值前后主导振荡特性的一致性。(3)计及运行特性差异性的DFIG风电场等值阻抗计算模型。围绕DFIG风电场接入含固定串补系统出现的次同步振荡问题,建立DFIG风电场等值阻抗模型,厘清运行工况、控制参数、谐振频率与负值电阻的关系,揭示系统振荡诱发条件。考虑风电场内运行工况、控制参数差异性,建立计及运行特性差异性的DFIG风电场等值阻抗计算模型,实现对风电场负电阻特性的精准定量分析。(4)一种用于PMSG风电场次同步振荡机理分析的广义复转矩系数法。围绕PMSG风电场接入弱交流系统出现的次同步振荡问题,提出广义复转矩系数法,将互联系统划分为“机械”与“电气”两个子系统,研究子系统间的交互作用。分别构建单机等值PMSG风电场、多机并联等值PMSG风电场阻尼系数的频域与时域计算方法,定量分析运行工况、控制参数、电网强度对阻尼系数的影响,揭示系统负阻尼失稳机理。(5)基于净阻尼分析法和附加励磁信号注入法的识别系统阻尼特性。风电场接入诱发同步发电机组轴系扭振,表现于转子转速振荡,即转速蕴含丰富的机电耦合作用信息。通过在同步发电机组励磁绕组两端施加交流电压信号激发转速振荡,观测风电场接入类型、控制参数、运行工况等因素变化对转速扰动自由响应特性影响,识别风电场对同步发电机组轴系扭振的贡献大小。
杨超然[2](2021)在《新能源电力系统小干扰同步稳定性分析和稳定裕度提升策略研究》文中进行了进一步梳理随着风电、光伏等新能源在电力系统中的占比逐渐提高,高比例新能源正成为电力系统发展的重要趋势和关键特征。以电力电子为接口的新能源并网设备(后文称之为“变流器”)显着改变了以同步机为主导的电力系统的特性,交流电网逐渐呈现弱电网特征。目前,变流器广泛采用锁相环与交流电网同步连接,当锁相环型变流器接入的电网强度较低时,设备与设备间、设备与网络间呈现强耦合,其相互作用可能导致锁相失败从而发生小干扰同步失稳。对于含高比例新能源装备的电力系统(后文简称为“新能源电力系统”),揭示系统中变流器的小干扰同步机理,厘清多变流器并网系统中设备与电网间的相互作用关系以及提升系统的稳定裕度是提高新能源消纳水平的关键。为此,本文围绕新能源电力系统的小干扰同步稳定性问题,基于广义阻抗和广义短路比的分析方法,分别从揭示变流器并网系统稳定机理、分析和提升大规模新能源并网系统小干扰同步稳定性几方面开展相关研究工作。本文的主要工作和创新成果如下:1)研究了广义阻抗判据及其导出机理对于锁相环主导的变流器并网系统小干扰同步稳定问题的适用性。变流器并网系统的阻抗模型通常是多输入多输出模型,基于广义奈奎斯特判据的分析方法难以解释振荡的物理含义和量化系统的稳定裕度。基于序阻抗判据和广义阻抗判据均可将变流器并网系统转化为单输入单输出系统进行分析,并利用电路谐振解释振荡机理,然而两种方法的适用性尚不清楚。为此,首先从数学上分析了由两种阻抗模型得到单输入单输出系统的原理,从物理上利用原-对偶复电路统一解释了该过程;其次,验证了序阻抗法需要考虑正负序间耦合的必要性,利用对序阻抗矩阵舒尔补的方法可以考虑耦合效应,但分析的传递函数可能存在不稳定极点,导致无法用电路解释振荡机理,而广义阻抗判据一般能避免该问题;最后,从参数不确定性的角度提出传递函数的条件数指标,来刻画不确定性对阻抗判据导出的稳定裕度的影响,用以分析不同阻抗判据的适用性。研究表明,对于锁相环动态主导的小干扰同步稳定问题(如次/超同步振荡),广义阻抗判据具有较好的适用性。2)针对单新能源装备并网系统的小干扰同步稳定问题,基于广义阻抗研究了弱电网下变流器与交流电网间、以及变流器内各控制环间交互作用对系统小干扰稳定性的影响机理。首先,在极坐标下建立了考虑不同外环控制器动态后锁相环型变流器并网系统的阻抗模型,在此基础上推导出广义阻抗判据并得到对应的等效单输入单输出系统;其次,证明考虑外环影响后广义阻抗判据处理的开环传递函数不存在右半平面极点,利用条件数指标说明广义阻抗判据导出的稳定裕度对参数不确定性的灵敏度较小,从而分析了广义阻抗判据的适用性;最后,基于广义阻抗判据直观揭示了锁相环型变流器并网系统小干扰同步稳定性随电网强度减小而变差的机理,详细分析了锁相环和直流电压环之间的相互作用及无功外环的影响,总结了变流器控制器参数对系统稳定性的影响规律。3)针对多新能源装备并网系统的小干扰同步稳定问题,研究了多机系统稳定裕度量化方法和主导稳定性的关键设备识别方法。首先,采用阻抗法建立了多锁相环型变流器接入的电力系统的闭环模型;其次,针对变流器动态相似的同构多机系统,利用矩阵理论将多机系统解耦成多个单变流器并网子系统,证明了解耦前后系统小干扰稳定性的等价性,将基于广义阻抗的分析方法和参数影响规律推广了到多机系统中;进一步,基于广义短路比实现多机系统的稳定裕度刻画和主导稳定性的关键设备识别。对于变流器动态迥异的多机系统(即异构系统),证明了基于广义短路比同样可以量化其稳定裕度;此外,利用极坐标下变流器和网络导纳矩阵与无源网络端口导纳矩阵形式相同的特殊结构,将异构多机系统等效为由广义阻抗构成的复电路,从而将多机系统的振荡问题转化为复电路的谐振问题,并通过复电路中广义导纳的模态功率识别了导致系统失稳的关键设备。4)针对新能源电力系统小干扰同步稳定裕度提升问题,提出了配置组网型变流器来提高系统稳定裕度的方法。首先,构建了含锁相环型变流器和组网型变流器的多机系统闭环互联模型;其次,利用矩阵摄动理论证明了配置组网型变流器等价于提高了系统(以广义短路比表征)的电网强度,从而提高了系统的小干扰同步稳定性;最后,根据组网型变流器对系统小干扰同步稳定性的影响机理,将新能源并网系统的稳定裕度提升问题转化为增大网络加权拉普拉斯矩阵最小特征值(即广义短路比)的优化问题,研究了组网型变流器的最优选址问题。本研究为协调锁相环型变流器和组网型变流器在未来电力系统中的位置奠定了基础。
王烨[3](2021)在《基于模块化多电平换流器的直流电网小信号稳定性研究》文中认为基于模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)的直流电网是支撑高比例可再生能源接纳、实现大规模电能远距离输送的有效手段,为解决我国能源资源与负荷中心逆向分布的难题提供了可行方案,因此成为未来能源互联网的重要组成部分。相较于高压交流电网,基于MMC的直流电网(又称“柔性直流电网”)因大量电力电子设备的投入,在提高了功率控制能力的同时,也为输电系统的功率传输极限引入了繁杂控制回路的影响。因此,通过挖掘柔性直流电网多端交、直流间电气-控制环节的耦合作用机理,研究系统进行功率传输时的稳定性,指导参数优化设计并提出改善稳定裕度的策略,具有重要的理论及工程意义。张北柔性直流电网示范工程是世界首个基于±500kV电压等级MMC的四端直流电网工程,本文则以该工程为依托,首先建立了能够反映MMC内部谐波动态特性的四端直流电网数学模型;然后围绕柔性直流电网的稳定性问题,以揭示直流电网振荡机理、提高区域交流电网的稳定裕度为目标,详细展开了模态结构、交流系统阻抗特性的影响研究,并提出了一种用以保障直流电网在弱交流系统场景中稳定传输功率的附加控制方法。(1)直流电网小信号模型的建立作为直流电网小信号稳定性分析的模型基础,首先采用动态相量法建立了可以准确描述MMC内部谐波动态过程、交直流侧电气耦合、控制系统协同作用的直流电网小信号模型。为提高模型的灵活性及通用性,本文采用了模块化建模方法,将直流电网划分为换流器、交流系统、控制系统、直流系统4个基本单元,通过建立各基本单元间的接口模型张成四端直流电网的数学模型。其中,换流器模型能够详细描述子模块电容电压(包括直流、基频、二倍频及三倍频分量)与桥臂电流(包括直流、基频及二倍频分量)的波动过程,控制系统模型中考虑了环流抑制控制,直流系统(架空线网络)模型计及了直流限流电抗器。通过与PSCAD/EMTDC中搭建的四端直流电网的详细电磁暂态仿真模型进行动态响应的对比,验证了所建立的小信号模型的正确性。(2)直流电网的模态识别与分析基于所建立的四端柔性直流电网的小信号模型,识别了直流电网的全部模态(包括特征值、振荡频率及阻尼比);依据参与因子分析,判定了直流电网的模态聚类,即直流电网的模态结构可被划分为四大类ⅰ)直流传输线模态、ⅱ)MMC内部谐波模态、ⅲ)站内控制系统模态、ⅳ)站间耦合模态;通过与单端MMC测试系统进行对比,揭示了柔性直流换流站经直流传输线组建成网对系统模态结构的影响(包括新增模态的特征、保留模态的差异)。基于PSCAD/EMTDC进行电磁暂态仿真,能够在直流电网的动态响应中捕捉到弱阻尼模态的衰减振荡,既验证了理论分析的正确性,又表明了关注弱阻尼模态的必要性(即该类模态极有可能显现于系统各种动态响应中甚至引发振荡失稳)。(3)弱交流系统下直流电网的小信号稳定性研究基于所建立的四端柔性直流电网的小信号模型,详细探究了采用MMC拓扑的换流器在联接有源交流网络时,交流系统的阻抗特性对全网小信号稳定性的影响。采用特征根分析方法,识别了各站交流系统强度逐渐减弱时阻尼比快速衰减的振荡模态,获得了交流系统强度满足小信号稳定约束的临界值(下限),同时锁定了弱交流系统场景中诱发直流电网振荡失稳的主导模态。结果表明交流系统强度的减弱会使得某些MMC内部谐波模态的阻尼比快速衰减,严重削弱直流电网的稳定性,故有必要在直流电网建模时详细解析MMC内部谐波动态过程以便获得更加准确可靠的稳定性分析结果;弱交流系统场景中直流电网的振荡模式依换流站控制类型、直流电网功率水平而呈现多样性,使得振荡抑制措施需要更有有针对性。进一步地,增加“阻抗角变化”维度,探究了换流站所联交流系统阻抗角的变化对强度临界值及振荡模式的影响规律;针对采用定无功功率控制方式的MMC,在其所联交流系统的阻抗特性发生变化时综合考虑小信号稳定性约束和交流母线电压约束(即电压幅值允许波动范围为额定值的±5%),提出了临界运行短路比(critical operating SCR,COSCR)的评估指标。为降低各换流站交流系统强度的临界值、提升弱交流系统场景中直流电网的稳定裕度,采用灵敏度分析方法,获得了有效遏制主导模态阻尼比衰减的控制器参数(称“灵敏参数”),并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了合理调节灵敏参数可快速抑制直流电网由交流系统强度减弱引发的振荡;与此同时,探究了灵敏参数与交流系统强度在小信号稳定性方面的耦合关系,结果表明灵敏参数设置得当可以一定程度上降低直流电网对交流系统强度的需求,若设置不当则会显着提高该种需求。(4)提升弱交流系统下直流电网稳定裕度的附加控制器设计针对弱交流系统场景下的柔性直流电网,考虑某些特殊情况下原有控制器参数不可调节或者初值设置不当,提出了一种简单而有效增强系统稳定性的附加控制方法,即基于电网频率偏差的附加阻尼控制(supplementary frequency-based damping control,SFDC)。所提出的SFDC方法基于锁相环PLL所跟踪的电网频率,在VCC控制器的有功类外环引入阻尼分量,即功率阻尼分量(PDk)或直流电压阻尼分量(Udc Dk)。经理论分析及PSCAD仿真研究表明,所提出的SFDC方法能有效提高换流站在弱交流电网场景下的功率传输能力,消除由于交流系统强度减弱所引起的系统失稳问题;同时,SFDC能够在原有控制器参数设置不利于弱交流系统场景时帮助直流电网维持稳定运行,即通过合理设置其阻尼系数Dk可以显着拓宽原有控制器参数的可行域;此外,所提出的SFDC并不会影响直流电网遭遇扰动时的动态性能,新控制系统仍具备故障限流能力。
苏本勇[4](2021)在《单相隔离型高效AC/DC变换器的研究》文中指出随着信息技术、云计算中心建设、开关电源技术、5G商用的快速发展,在中小功率应用场合,对AC/DC变换器的效率和功率密度的要求越来越高。传统AC/DC变换器由于工作于硬开关模式开关器件的开关损耗较大,同时对开关器件加装散热器和风机加大了电源设备的体积。开关器件高频化和软开关工作方式是实现电源设备高效率高功率密度目标要求的有效方法。为解决传统电源设备Si器件工作于硬开关方式开关损耗大、效率低、体积大等缺点,本文设计一款基于GaN器件的全软开关控制的AC/DC变换器。变换器采用两级电路结构,前级采用图腾柱无桥PFC为整流器拓扑,通过控制方式的调整使前级整流变换器工作于软开关模式。后级直流变换器采用DC/DC变换领域热点拓扑LLC谐振变换器,通过对变换器开关频率的调节使开关器件实现软开关。本文首先对TCM控制模式下图腾柱无桥PFC工作模态和暂态过程进行分析,分析了TCM控制模式下主开关管软开关的实现方法,并进行了开关管工作频率特性分析,根据分析结果进行了开关管选型,输入电感设计,输出滤波电容设计。并根据理论分析和设计参数对控制方法在Simulink进行了仿真分析,仿真结果表明在输入电压±20%范围内都可实现主开关管的软开关,验证了理论分析的正确性。后级根据设计要求设计了一款半桥LLC谐振变换器,该拓扑在实现开关管软开关的同时具有隔离功能,通过对一个开关周期内电路原理分析和谐振网络增益特性分析,根据设计要求进行了谐振网络参数设计。提出了一种变压器副边同步整流实现方法,分析表明,本文所提出的同步整流方法可以实现最高250V同步整流设计,弥补了市场高压同步整流方案空白。并通过Simulink仿真软件进行了谐振电路的仿真,仿真结果验证了理论分析和参数设计的正确性。最后对两级电能变化的数字控制器TMS320F28027进行算法实现和信号检测电路进行设计,并根据硬件电路设计和软件实现方案搭建了一个输出400W的实验平台。实验结果表明本设计基于GaN全软开关通信电源设备符合各项设计指标,满载时整机效率高达96%,功率密度到3.3W/cm3,具有较高的效率和功率密度。该论文有图77幅,表3个,参考文献66篇。
米季炯[5](2021)在《火电机组经柔直系统送出的次同步振荡阻尼特性研究》文中认为MMC-HVDC作为一种具有快速功率控制特性的电力电子装备,当其送端换流站与火电机组的电气距离较近时,MMC-HVDC可能导致机组出现电气负阻尼特性,从而造成部分轴系模态发散,机组出现次同步振荡风险,危及电网的安全稳定运行。复转矩系数法是分析火电机组轴系扭振现象的经典方法,其对应的负阻尼判据可以有效地分析机组是否存在次同步振荡(SSO)风险。本文基于复转矩系数法,针对火电机组经MMC-HVDC外送系统的次同步振荡特性展开研究。首先,推导了 MMC单端系统的dq轴阻抗模型,为下一步获得系统电气阻尼特性提供模型支撑。建模过程中,采用了MMC桥臂平均值等效模型,考虑了桥臂等效电容的动态特性,并将系统各电气量表示为共模差模分量(“∑-Δ”)的形式,得到18阶MMC系统的状态方程,进一步考虑电压电流关系,推导出其dq阻抗模型;利用电压注入法在时域仿真中验证了模型的正确性。然后,推导了系统的电气阻尼特性表达式。基于复转系数法的基本原理,通过建立以电磁转矩与转子转速、端口电压与电流构成两对输入输出关系的发电机小信号模型,并采用dq阻抗模型对从发电机电压电流端口看向系统的外部网络进行等效建模,从而化简得到发电机电磁转矩与转子转速的比值关系,即电气阻尼系数表达式。最后,基于电气阻尼特性分析了系统关键参数对SSO特性的影响规律。增大交流系统强度、减小直流输送功率,增大内外环比例系数,有助于降低火电机组发生SSO的风险;而内外环积分系数、环流控制比例系数和积分系数对火电机组的SSO特性几乎无影响。串补投运方式下,构成了火电经串补+MMC外送系统,由于该系统的电气谐振频率与轴系扭振频率相距较远,机网的互作用较弱,此时电气阻尼值仍为正值,解释了其电气阻尼曲线没有出现由串补导致的下凹情况的原因。
韩一鸣[6](2021)在《含调谐交流半波长输电线路保护关键技术研究》文中进行了进一步梳理随着输电距离的增加,交流输电所需无功补偿将会大幅提升,而直流输电在长距离输电中所需无功补偿远小于交流,因此超-特高压直流输电是目前远距离大容量电力输送的主要方式。但是当传输距离达到半个工频波长距离时,交流输电线路产生的感性无功功率与容性无功功率将相互抵消,交流输电线路将形成一个无需无功补偿的稳定状态。考虑到超-特高压直流输电系统需要大量极为昂贵的电力电子设备,且换流阀在高压网络中引起的大量谐波易成为主网安全稳定运行的隐患,因此无需无功补偿的交流半波长输电是超远距离大容量电力输送的备选方案之一。在实际工程应用中输电线路距离往往难以恰好达到50Hz条件下半个工频波长(3000km),因此需要引入调谐电路对不足3000km的输电线路进行电气距离补偿,以使其具备交流半波长输电运行优势。目前含调谐交流半波长输电线路尚无实际运行工程,依靠RTDS实时数字仿真试验平台搭建含调谐半波长输电系统模型,实现故障信号实际输出,依靠高频暂态电流采集装置实现保护逻辑判断,形成完整闭环回路,有助于验证保护算法的正确性。传统电流差动保护在交流半波长输电线路中存在死区不能直接应用,距离保护受限于半波长线路沿线电压分布规律无法判断故障发生于故障区内,因此提出一种基于暂态能量方向的调谐半波长线路纵联主保护方案,保护算法可以在3ms之内实现故障辨识,实现保护信号快速出口。并通过分析切除故障相后沿线电压分布情况,得到健全相过电压必定超过1.7 p.u的结论,该过电压数值远超目前对特高压输电的安全要求,因此对于含调谐交流半波长输电线路任何故障都应采用跳三相的跳闸方式。根据现有特高压交流系统继电保护配置要求,输电线路应配置不同原理的主保护与后备保护方案,并且不同保护方案应存在合理的逻辑配合关系。对于线路后备保护,提出采用Park’s变换的保护启动算法实现全线可靠启动,基于阻抗差动原理实现纵联后备保护。同时由于含调谐半波长线路具有单出线的特点,可以将母线与调谐电路组合作为同一单元进行保护,提出基于测后模拟功率方向的母线及调谐电路保护方案,由于功率本身具有方向性,可再作为线路保护后备,在线路侧断路器拒动的情况下可以切除上一级母线侧断路器。在考虑三种保护方案情况下,进行合理配置,构成完整的含调谐半波长输电线路保护体系。基于波头到达时刻的单端行波测距与双端行波测距方法在含调谐半波长线路中分别存在波头标定不精确以及对时问题,极大影响了测距精度。针对上述问题,在分析含调谐半波长线路故障后行波传播特性的基础上,将故障行波分解为正向行波与反向行波,沿线路依靠贝杰龙方程计算行波能量叠加点,根据能量叠加点位置与故障位置的唯一对应关系,提出了基于沿线能量突变的故障定位方法。
董文凯[7](2021)在《风电汇集电网小干扰动态等值与振荡稳定性分析》文中认为近年来,风电并网系统振荡事故在全球多地均有报道发生,严重影响了电力系统的安全稳定运行,是实现风电友好型接入面临的主要瓶颈之一。现有研究表明:风电并网系统振荡失稳多是源自系统中电气设备之间产生了不利的动态交互,且交互过程通常有风电机组换流器控制环节动态的参与。在大规模风电汇集电网中,风电机组数量庞大,风电场模型阶数高,且风电机组之间以及风电机组与外部交流系统之间耦合复杂,造成系统中动态交互作用的特征及影响难以厘清。目前风电并网系统振荡产生机理尚未完全清晰,合理有效地对风电场进行等值建模,是深入研究动态交互作用引发系统振荡的原因及主要影响因素的基础。为此,本文围绕风电汇集电网小干扰动态等值与振荡稳定性分析,展开了一系列研究工作,研究中重点关注次同步振荡,主要工作和创新成果包括:(1)在风电场内各风电机组线性化模型近似相同、且近似对称连接至外部交流系统的情况下,推导了并网风电场小干扰动态等值模型,并分析了风电机组数量变化对风电场振荡稳定性的影响。首先,通过引入一变量变换,将N机风电场线性化模型解耦为N个相互独立的等效子系统,其中,前(N-1)个等效子系统由一台风电机组接入无穷大母线构成,反映了风电场内部的动态特性,第N个等效子系统由一台风电机组接入外部交流系统构成,集中反映了并网风电场整体的动态输出特性。然后,基于第N个等效子系统,建立了风电场单机等值模型,并根据等值模型的表示形式,分析发现风电机组数量增加会导致等值模型与交流电网间连接强度减弱,从而可能给并网风电场带来振荡失稳风险。最后,将上述风电场单机等值模型拓展应用至多风电场/风电机群并网系统,建立了其动态等值模型;所得等值模型应用简单,可有效反映原系统在扰动作用下的振荡特性,并大幅降低系统稳定性分析的计算量。(2)在(1)的基础上,考虑复杂网络结构,推导了并网风电场的解耦表示形式,探讨了网络结构、参数和风电机组数量变化对风电场振荡稳定性的影响。首先,由并网风电场节点阻抗矩阵定义了一网络电抗矩阵,并借鉴模式分析的基本思想,基于网络电抗矩阵的相似对角化变换,对风电场线性化模型引入了一变量变换,实现了并网风电场线性化模型的等效解耦;对于一N机风电场,其线性化模型同样解耦为N个由一台风电机组并网构成的等效子系统。然后,参照模式分析理论中模态、可控性和可观性的概念,定义了等效子系统的模态、可控性和可观性,将等效子系统动态与原风电场内风电机组的动态联系起来。最后,基于等效子系统模型,分析了风电场内网络结构、参数和风电机组数量变化对并网风电场振荡稳定性的影响,发现风电外送线路电抗增大、风电场内集电网络整体电气距离增加和风电机组数量增大,均会造成等效子系统中风电机组与交流电网之间连接强度减弱,从而可能给并网风电场带来振荡失稳风险;并提出了一种用于风电场规划阶段进行小干扰稳定性检验的降阶模式计算方法。(3)基于(2)中对等效子系统模态、可控性和可观性的定义,分析了外部扰动作用下,风电场内各风电机组对外表现出一致的动态特性,且并网风电场整体动态输出特性可通过一台风电机组反映的原因和成立条件,为风电场小干扰动态等值研究奠定了理论基础。然后,结合等效子系统模型,考虑不同前提条件,建立了并网风电场动态等值模型。(4)以锁相环动态主导的并网直驱风电场小干扰稳定性为例,结合风电场等效子系统模型,推导了并网风电场的稳定极限,基于所得解析结果,分析了网络结构、参数和风电机组数量变化对风电场振荡稳定性的影响,揭示了弱电网条件下锁相环动态引发并网直驱风电场振荡失稳的机理;结果表明:接入电网强度减弱、风电场内集电网络整体电气距离增加、风电机组稳态功率输出增加,以及锁相环积分系数增大,均会造成锁相环动态主导的并网直驱风电场振荡稳定性降低。
汪锐[8](2021)在《单级高频链DC/AC变换器拓扑及控制策略研究》文中进行了进一步梳理单级高频链功率变换器通过“直流-高频交流-低频交流“三个环节实现单级功率转换,不仅去除了多级高频链变换器中间环节的滤波稳压大电容,减小体积同时降低成本,还能通过调制策略实现开关管的软开关,提高系统效率。但是传统高频链变换器开关管换流期间存在的电压过冲现象给系统稳定性带来不利影响。针对高频链变换器的稳定性问题,提出了一种无源辅助网络器件参数的优化方法。本文主要研究内容包括以下几个方面:1、介绍了单级高频链变换器的发展历史和研究背景,探讨了此类变换器的研究意义,综述了国内外研究现状,针对不同类型的变换器,分析了高频链变换器当前发展中面临的问题。2、针对单级高频链变换器在开关管换流瞬间出现的电压尖峰和寄生振荡,分析其产生的机理,针对不同原因讨论对应的抑制方法和调制策略;在此基础上,详细分析了基于无源和有源辅助网络的高频链变换器的工作模态和换流过程;最后通过PSIM仿真验证了未添加辅助网络前变换器的电压尖峰振荡现象,以及添加辅助网络后抑制作用的有效性。3、针对变换器换流时刻的电压尖峰和振荡问题,分析了无源辅助网络拓扑,构建了含无源辅助网络的高频链变换器数学模型,从传递函数的角度分析电压尖峰产生的原因;分别对有/无源辅助网络进行损耗对比分析,研究不同拓扑的损耗来源和分布,为优化辅助网络器件参数提供依据。4、通过分析变换器工作模态,推导得到高频链变换器等效数学模型和传递函数;分析了比例谐振控制器的频率特性,获得该控制器对电网系统稳定性影响的规律;比较分析了延迟环节对数字控制器设计的影响;依据数学模型,设计了并网条件下高频链变换器双环数字控制器;最后通过PSIM和Simulink仿真,验证了并网逆变器各个环节参数设计的有效性。5、搭建了基于DSP+CPLD数字控制器的200W单级高频链DC/AC变换器试验平台。试验表明,基于无源辅助网络,能有效抑制电压过冲和寄生振荡;基于有源辅助网络,能够消除电压过冲和寄生振荡,并实现部分区间软开关运行;基于所提数学模型和控制器设计结果,实现了并网条件下对电压、电流的有效控制,验证了所提方案的有效性。
陈刚[9](2021)在《基于多尺度三维空间裂隙分布的粗糙岩体裂隙渗透性研究 ——以云南个旧高松矿田为例》文中研究指明受基岩中裂隙的多尺度性、三维空间分布的复杂性等因素影响,基岩裂隙中的地下水渗流具有强烈的尺度效应、不均匀性和各向异性;在单裂隙渗流、裂隙网络模拟、裂隙岩体渗透张量等研究的基础上,进行地下水渗流场的模拟和计算,将得出地下水动态、水量变化等合理的结果。以往的研究大多针对上述问题中某一具体问题开展研究,缺乏在同一研究区内多个问题综合性的研究。本文以裂隙尺度为主线,对上述问题展开研究工作,重点是小尺度粗糙裂隙渗流特性和中尺度裂隙网络的渗透性研究。本项研究依托国家自然科学基金(编号:41562017),“基于裂隙三维空间分布的矿区地下水流动模拟研究”以及企业合作项目“云南省个旧市松树脚锡矿水文地质调查”等项目进行选题、数据采集、理论推演和论文撰写。研究区实测裂隙水平上优势方向为325°和75°,裂隙隙宽在0.1~0.4mm之间,总体符合正态分布。研究区构造发育将该区分割为12个岩体块段,这些块段水平方向上裂隙发育各具特点;裂隙隙宽垂向上有随高程逐渐减小的趋势,总体上符合线性变化。借助岩石CT技术、三维激光扫描技术,完成了研究区内46个不同类型岩石样品的扫描,提取出17个典型裂隙面三维形态数据。使用裂隙面切向、法向双位移量控制的方法,生成激光扫描裂隙面的三维双壁粗糙裂隙模型。以局部立方定律为理论基础,建立三维裂隙隙宽函数插值渗流模拟方法,提高了计算速度,且效果良好。完成15个典型裂隙面的渗流计算,粗糙度系数范围1.33~8.21。对研究区内40个岩石样品进行了渗透率测定工作,气测法中灰岩渗透率平均值7.41E-16 m2,白云岩渗透率平均值1.04E-15 m2,且岩石液测法得到岩石渗透率远小于气测法结果。裂隙网络的模拟应用GEOFRAC法,该方法以序贯高斯模拟法(SGS)模拟裂隙位置的空间分布、以主成分分析法模拟裂隙方向的空间分布、按特定规则连接裂隙元形成三维裂隙面,生成了地表12个分区的66812条裂隙,地下8个分区7632条裂隙;裂隙形状采用圆盘模型,组成三维裂隙网络。基于质量守恒定律推导出二维裂隙流和三维达西渗流的跨维度耦合控制方程,保证了数值模型计算域内渗流场压力、速度、质量的连续性。利用离散裂隙和基质(DFM)模型,耦合二维裂隙流和三维基质达西流进行裂隙岩体的渗流数值计算,完成地表12个分区,地下8个分区共20个DFM模型渗透张量的计算;并使用2个孔组抽水试验结果进行了验证。并对裂隙岩体三维渗透张量计算结果自编程序实现了三维渗透椭球体的可视化。基于渗透张量的二阶对称正定性,推导出各向异性含水介质地下水流动方程二维中心差分法的稳定性判断公式。分析认为,MODFLOW2005可以完成特定条件下的各向异性含水介质的渗流模拟和计算,且计算速度快;但在基于矩形网格、显式差分格式时计算稳定性相对较差。对比分析River和Drain模块,在需要考虑巷道对地下水补给的情况下选用River模型更为合理;River和Drain模块无法做到对水量变化的快速响应;对River和Drain模块中水量变化起决定性作用的是与含水层间的水头差。对云南个旧高松矿田进行了各向异性含水层渗流场模拟,对比了各向异性和各向同性两种数值模拟计算结果;各向同性状况下巷道涌水量预测值比实测值明显偏大,最大计算误差67.10%;而使用改进渗透张量作为含水层渗透性参数的模型计算结果最大误差小于32.23%。并利用渗透椭球体分析了各向异性含水层中地下水数值计算产生偏差的原因。
刘旭升[10](2021)在《毫米波FinFET温度相关模型研究》文中提出近年来,在无线通信产业的带动下,半导体相关产业开始了飞速发展,随着晶体管特征尺寸的减小,平面型器件的短沟道效应愈发严重,其性能逐渐难以满足要求。因此,一种新型结构的鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor,FinFET)应运而生。相较于平面型器件,FinFET器件可以有效改善短沟道效应,增强栅控能力,提升器件整体性能,因此受到学术界和工业界的广泛关注。但是,关于低温环境中FinFET器件的应用还没有很好地被研究。低温下,器件具有诸多性能优势,特别是其迁移率与饱和速率的增大。此外,低温器件可广泛应用于太空探索、医疗器械设备、超导等领域。因此,低温条件下FinFET器件应用具有广阔前景,展开对FinFET低温特性的研究具有重要意义。本文主要针对毫米波频段的FinFET晶体管在动态温度变化条件下的特性展开了一系列研究工作。首先,本文提出了一个改进的毫米波频段的FinFET晶体管等效电路模型,对毫米波频段下的金属互连线与硅基衬底之间的磁耦合效应机理进行了探究。考察发现,相较于低频,互连线与衬底间的磁耦合效应在毫米波频段影响显着。因此,我们构建了改进的考虑磁耦合效应的晶体管等效电路模型,并提出了相应的参数提取手段。与未考虑磁耦合效应的工作相比,改进模型可以提升模型相位精度,且该模型在0.2 GHz~66.2 GHz的频率范围内具有较高精度。其次,在去除测试结构得到FinFET晶体管的小信号参数后,使用提参方法对温度变化范围内(84 K-295 K)等效电路模型中的元件进行初值提取。然后,对晶体管外部寄生及本征参数进行温度相关性分析,再结合工艺及物理特性,总结元件值随温度的变化规律。最后,本文针对传统迭代方法求解直流模型在低温下存在误差这一问题,提出了一个改进的考虑动态温度变化的直流模型。基于经典泊松方程,使用朗伯W函数表征精确地电荷密度方程,进而构建电荷基电流模型。为了验证模型的准确性,基于14 nm FinFET工艺构建了测试结构,测得了84 K-295 K温度范围内器件的电流特性。将传统模型、改进模型的计算结果与测试结果进行对比,发现改进模型可以显着提升模型精度,并在295 K、250 K、200 K、160 K、120 K、100 K和84 K温度区间内都能很好地表征器件电流特性,从而验证了模型的可靠性。
二、Y-△网络的等效变换规律(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Y-△网络的等效变换规律(论文提纲范文)
(1)风电场等值建模及并网系统的次同步振荡特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 传统电力系统次同步振荡研究概述 |
1.2.1 次同步振荡研究历程回顾 |
1.2.2 次同步振荡主要分析方法 |
1.3 含风电电力系统次同步振荡研究现状 |
1.3.1 DFIG风电场并网次同步振荡分析 |
1.3.2 PMSG风电场并网次同步振荡分析 |
1.3.3 风电场接入对同步发电机组轴系扭振影响 |
1.3.4 风电场等值建模 |
1.4 目前存在的问题 |
1.5 主要研究内容 |
第2章 含风电电力系统元件数学模型 |
2.1 风电机组基本运行原理 |
2.1.1 DFIG风电机组基本运行原理 |
2.1.2 PMSG风电机组基本运行原理 |
2.2 风电机组的线性化模型 |
2.2.1 DFIG风电机组的线性化模型 |
2.2.2 PMSG风电机组的线性化模型 |
2.3 其它电力系统元件的线性化模型 |
2.3.1 同步发电机组的线性化模型 |
2.3.2 直流输电的线性化模型 |
2.3.3 交流输电线路的线性化模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于机组运行特性聚类的风电场等值建模 |
3.1 风电场结构 |
3.2 风电场动态特性分析 |
3.3 风电场等值建模 |
3.3.1 基于相似变换理论的等值机理 |
3.3.2 基于运行特性聚类的多机并联等值模型 |
3.4 风电场图形化建模平台 |
3.4.1 建模思路 |
3.4.2 风电场图形化模型结构 |
3.5 风电场等值模型验证 |
3.5.1 等值机理有效性验证 |
3.5.2 多机等值模型有效性验证 |
3.5.3 大型风电场等值模型有效性验证 |
3.6 本章小结 |
第4章 DFIG风电场接入固定串补系统次同步振荡分析 |
4.1 DFIG风电场次同步振荡现象 |
4.2 次同步振荡影响因素 |
4.3 基于感应发电机效应的次同步振荡机理分析 |
4.3.1 感应发电机效应的基本原理 |
4.3.2 基于状态空间方程的风电场阻抗模型 |
4.4 系统总电阻计算 |
4.4.1 各风电机组运行特性一致时系统总电阻 |
4.4.2 各风电机组运行特性不一致时系统总电阻 |
4.5 仿真算例验证 |
4.5.1 各风电机组运行特性一致时仿真验证 |
4.5.2 各风电机组运行特性不一致时仿真验证 |
4.6 本章小结 |
第5章 PMSG风电场接入弱交流系统次/超同步振荡分析 |
5.1 PMSG风电场次/超同步振荡现象 |
5.2 次/超同步振荡影响因素 |
5.2.1 次同步振荡影响因素 |
5.2.2 超同步振荡影响因素 |
5.3 基于广义复转矩系数分析法的次/超同步振荡机理分析 |
5.3.1 复转矩系数分析法的基本原理 |
5.3.2 广义复转矩系数分析法 |
5.3.3 PMSG风电场阻尼系数的计算方法 |
5.4 系统阻尼系数计算 |
5.4.1 各风电机组运行特性一致时系统阻尼系数 |
5.4.2 各风电机组运行特性不一致时系统阻尼系数 |
5.5 两类PMSG风电场次同步振荡现象讨论 |
5.5.1 特征值对比 |
5.5.2 容抗变化趋势对比 |
5.5.3 稳定性判据对比 |
5.6 仿真算例验证 |
5.6.1 各风电机组运行特性一致时仿真验证 |
5.6.2 各风电机组运行特性不一致时仿真验证 |
5.7 本章小结 |
第6章 风电场与同步发电机组交互作用对系统次同步振荡特性影响 |
6.1 含风电场电力系统机电耦合特性 |
6.1.1 同步发电机组机电耦合特性 |
6.1.2 风电场-同步发电机组机电耦合特性 |
6.2 强耦合条件下风电场接入对系统次同步振荡的影响 |
6.2.1 PMSG风电场与同步发电机组相互作用 |
6.2.2 DFIG风电场与同步发电机组相互作用 |
6.3 基于附加励磁信号注入法的系统阻尼特性辨识 |
6.3.1 附加励磁信号注入法基本原理 |
6.3.2 可行性分析 |
6.3.3 阻尼特性辨识 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(2)新能源电力系统小干扰同步稳定性分析和稳定裕度提升策略研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 新能源并网设备同步控制概述 |
1.2.1 基本控制结构 |
1.2.2 小干扰稳定性差异 |
1.3 新能源并网系统小干扰同步稳定性研究现状 |
1.3.1 小干扰同步稳定性概述 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 新能源并网系统的小干扰同步稳定机理 |
1.3.4 新能源并网系统的小干扰稳定裕度提升方法 |
1.4 本文的主要工作 |
2 新能源并网系统广义阻抗稳定判据及其导出机理的适用性分析 |
2.1 概述 |
2.2 变流器并网系统的阻抗模型 |
2.3 基于阻抗模型的频域分析方法 |
2.3.1 基于正负序阻抗模型的稳定性分析 |
2.3.2 基于极坐标阻抗模型的稳定性分析 |
2.3.3 特征方程等价变形的数学解释 |
2.4 基于复电路的统一描述和分析 |
2.4.1 变流器并网系统的复电路 |
2.4.2 节点消去和特征方程等价变换 |
2.5 阻抗判据的适用性探讨和振荡机理解释 |
2.5.1 传递函数鲁棒性评价思路 |
2.5.2 等效电路的适用性及机理解释 |
2.6 算例分析 |
2.6.1 阻抗判据对应开环传递函数的RHP极点 |
2.6.2 阻抗判据的适用性分析 |
2.7 本章小结 |
3 基于广义阻抗的新能源并网系统小干扰同步稳定性分析 |
3.1 概述 |
3.2 变流器并网系统极坐标阻抗模型 |
3.2.1 变流器并网系统模型及其控制策略 |
3.2.2 极坐标阻抗建模 |
3.3 基于广义阻抗的稳定性分析方法 |
3.3.1 广义阻抗判据的适用性再探讨 |
3.3.2 广义阻抗判据与相位回路的稳定性 |
3.3.3 基于广义阻抗的稳定性分析流程 |
3.4 基于广义阻抗的稳定性影响因素分析 |
3.4.1 变流器接入不同电网强度的稳定性分析 |
3.4.2 直流电压控制和PLL的交互作用分析 |
3.4.3 无功外环控制的影响 |
3.5 算例分析 |
3.5.1 开环传递函数极点分析 |
3.5.2 稳定性影响因素验证 |
3.6 本章小结 |
4 新能源电力系统的小干扰同步稳定性分析 |
4.1 概述 |
4.2 新能源电力系统建模 |
4.3 同构多机系统的稳定性分析 |
4.3.1 同构多机系统的解耦 |
4.3.2 单机分析到多机系统的拓展 |
4.4 异构多机系统的稳定性分析 |
4.4.1 基于广义短路比的异构多机系统稳定裕度量化 |
4.4.2 基于复电路的异构多机系统振荡分析 |
4.5 算例分析 |
4.5.1 同构多机系统解耦分析有效性验证 |
4.5.2 基于复电路的异构多机系统振荡关键设备识别 |
4.6 本章小结 |
5 提升新能源电力系统小干扰同步稳定性的组网型变流器配置技术 |
5.1 概述 |
5.2 锁相环型变流器和组网型变流器混联系统建模 |
5.2.1 锁相环型变流器的导纳模型 |
5.2.2 组网型变流器的导纳模型 |
5.2.3 混联系统的闭环动态 |
5.3 组网型变流器对小干扰同步稳定性的影响 |
5.4 组网型变流器的最优位置选址方法 |
5.5 算例分析 |
5.5.1 两区-四机系统算例 |
5.5.2 九变流器系统算例 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
参考文献 |
附录 A |
附录 B |
攻读学位期间的科研成果 |
(3)基于模块化多电平换流器的直流电网小信号稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及其意义 |
1.1.1 柔性直流电网的应运而生 |
1.1.2 柔性直流电网的研究热点 |
1.1.3 课题的提出 |
1.2 国内外研究动态 |
1.2.1 柔性直流电网的小信号模型 |
1.2.2 柔性直流电网的小信号稳定性研究 |
1.3 课题研究内容 |
第2章 直流电网小信号模型的建立 |
2.1 直流电网的非线性状态空间模型 |
2.1.1 考虑MMC内部谐波动态过程的换流器模型的建立 |
2.1.2 考虑环流抑制的控制系统模型的建立 |
2.1.3 单个MMC换流站模型的建立 |
2.1.4 直流架空线网络模型的建立 |
2.1.5 直流电网非线性状态空间模型的建立 |
2.2 直流电网的小信号模型 |
2.2.1 直流电网小信号模型的建立 |
2.2.2 直流电网小信号模型的验证 |
2.3 本章小结 |
第3章 直流电网的模态识别与分析 |
3.1 柔性直流电网振荡模态的识别 |
3.1.1 直流电网与单端MMC系统模态结构的对比研究 |
3.1.2 直流电网的模态聚类 |
3.2 功率水平对直流电网模态结构的影响 |
3.2.1 低功率水平下直流电网的模态结构 |
3.2.2 不同功率水平时模态结构的对比研究 |
3.3 直流电网振荡模态的电磁暂态仿真研究 |
算例一: 额定运行时MMC_1站出现功率小扰动 |
算例二: 直流电网由额定运行切换至轻载运行 |
算例三: MMC_1站发生三相短路接地故障 |
3.4 本章小结 |
第4章 弱交流系统下直流电网的小信号稳定性研究 |
4.1 交流系统强度(SCR)对直流电网小信号稳定性的影响 |
4.1.1 特征根分析 |
4.1.2 主导模态的参与因子分析 |
4.1.3 仿真验证 |
4.2 交流系统阻抗角(X/R)对直流电网小信号稳定性的影响 |
4.3 综合母线电压约束的直流电网稳定裕度指标 |
4.4 提升稳定裕度的控制器参数调节方案 |
4.4.1 主导模态的灵敏度分析 |
4.4.2 灵敏参数对交流系统临界短路比的影响 |
4.4.3 灵敏参数调节效果的仿真研究 |
4.5 本章小结 |
第5章 提升弱交流系统下直流电网稳定裕度的附加控制器设计 |
5.1 基于电网频率偏差的附加阻尼控制 |
5.1.1 附加阻尼控制SFDC的提出 |
5.1.2 含SFDC方法的直流电网小信号模型及其验证 |
5.2 附加阻尼控制对直流电网稳定裕度的影响 |
5.2.1 极弱交流系统时阻尼系数D_k对直流电网特征根的影响 |
5.2.2 阻尼系数D_k的可行域 |
5.2.3 附加阻尼控制与原有控制的耦合影响 |
5.3 附加阻尼控制对直流电网动态性能的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术文章及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(4)单相隔离型高效AC/DC变换器的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究发展现状及目的意义 |
1.2 功率因数校正电路发展历程 |
1.3 DC/DC变换电路发展现状 |
1.4 总结 |
2 图腾柱无桥PFC分析 |
2.1 单相数字锁相环分析 |
2.2 TCM模式PFC主要工作模态 |
2.3 TCM模式下图腾柱PFC暂态过程分析 |
2.4 图腾柱PFC控制策略分析 |
2.4.1 TCM模式下开关管工作频率分析 |
2.4.2 系统参数设计 |
2.4.3 TCM软开关电压环小信号分析 |
2.4.4 补偿器设计 |
2.5 总结 |
3 半桥LLC谐振变换器分析 |
3.1 半桥LLC工作原理分析 |
3.2 LLC谐振网络增益特性分析 |
3.3 谐振网络参数设计 |
3.4 半桥LLC谐振变换器小信号模型 |
3.5 主电路元件选型设计 |
3.6 输出同步整流设计 |
3.7 总结 |
4 变换器数字控制及辅助电源设计 |
4.1 数字控制系统设计 |
4.1.1 数字控制器DSP简介 |
4.1.2 两级系统数字化实现 |
4.2 信号检测电路和驱动电路设计 |
4.2.1 GaN驱动电路设计 |
4.2.2 输入电流检测电路设计 |
4.2.3 输入输出电压检测电路设计 |
4.2.4 整机过流保护电路设计 |
4.3 辅助电源设计 |
4.3.1 反激电源拓扑结构 |
4.3.2 电流型控制芯片选择 |
4.3.3 反激变压器设计 |
4.3.4 原副边功率器件选择 |
4.4 总结 |
5 仿真和实验结果分析 |
5.1 图腾柱PFC仿真设计与验证 |
5.2 半桥LLC仿真分析 |
5.3 实验平台搭建 |
5.4 实验结果分析 |
5.5 总结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(5)火电机组经柔直系统送出的次同步振荡阻尼特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 次同步振荡分析方法 |
1.2.2 柔性直流输电系统次同步振荡问题研究现状 |
1.3 本文主要内容 |
第2章 MMC系统的dq阻抗建模 |
2.1 引言 |
2.2 MMC换流器的工作原理 |
2.3 MMC系统的dq阻抗模型建立 |
2.3.1 MMC本体换流器建模 |
2.3.2 MMC控制系统建模 |
2.3.3 MMC本体模型与控制系统接口 |
2.3.4 MMC系统的dq阻抗模型 |
2.4 MMC系统dq阻抗模型验证 |
2.5 小结 |
第3章 火电经MMC-HVDC外送系统的电气阻尼特性推导 |
3.1 引言 |
3.2 复转矩系数法基本原理 |
3.2.1 复转矩系数法简介 |
3.2.2 复转矩系数法的理论基础 |
3.3 系统电气阻尼特性推导 |
3.3.1 火电机组小信号模型 |
3.3.2 外部网络等效阻抗模型建立 |
3.3.3 电气阻尼系数表达式 |
3.4 推导结果验证 |
3.5 小结 |
第4章 基于电气阻尼特性的火电经MMC-HVDC外送系统的SSO特性分析 |
4.1 引言 |
4.2 基于电气阻尼特性的SSO关键参数影响分析 |
4.2.1 送端交流电网强度对阻尼特性的影响分析 |
4.2.2 桥臂子模块数量对阻尼特性的影响分析 |
4.2.3 直流输送功率对阻尼特性的影响分析 |
4.2.4 外环控制参数对阻尼特性的影响分析 |
4.2.5 内环控制参数对阻尼特性的影响分析 |
4.2.6 环流控制器参数对阻尼特性的影响分析 |
4.3 串补投运对火电经MMC-HVDC外送系统的SSO影响分析 |
4.4 小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
攻读硕士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
(6)含调谐交流半波长输电线路保护关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题目的和意义 |
1.2 交流半波长输电线路研究现状 |
1.3 含调谐交流半波长输电线路研究现状 |
1.4 交流半波长输电线路继电保护研究现状 |
1.5 含调谐交流半波长输电线路继电保护研究思路 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 传统继电保护对调谐半波长线路的适应性分析 |
2.1 引言 |
2.2 半波长线路调谐网络接入形式分析 |
2.3 基于RTDS的含调谐半波长输电系统模型搭建 |
2.4 三种不同调谐方式比较分析 |
2.4.1 “π”型调谐网络 |
2.4.2 “T”型调谐网络 |
2.4.3 “Γ”型调谐网络 |
2.5 调谐网络前后的电气特征 |
2.6 含调谐半波长输电线路现有保护适应性分析 |
2.6.1 电流差动保护适应性分析 |
2.6.2 距离保护适应性分析 |
2.6.3 行波保护适应性分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 基于暂态能量方向的半波长线路纵联主保护 |
3.1 引言 |
3.2 暂态能量方向保护启动判据分析 |
3.3 暂态能量方向保护原理分析 |
3.3.1 暂态能量方向保护判据分析 |
3.3.2 暂态能量方向保护跳闸方案研究 |
3.4 仿真验证 |
3.5 含调谐半波长输电线路雷击干扰情况分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于阻抗差动的调谐半波长线路后备保护 |
4.1 引言 |
4.2 基于阻抗差动的含调谐半波长输电线路保护原理 |
4.2.1 阻抗差动保护启动元件 |
4.2.2 阻抗差动保护原理 |
4.3 仿真验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于测后模拟功率方向的母线保护 |
5.1 引言 |
5.2 启动元件 |
5.3 基于测后模拟功率方向的母线保护方法 |
5.4 仿真验证 |
5.5 含调谐半波长输电线路保护策略与配合 |
5.6 本章小结 |
第六章 基于行波能量突变的调谐半波长故障定位 |
6.1 引言 |
6.2 基于波头标定的测距方法分析 |
6.3 行波的折反射规律及方向行波的求取 |
6.3.1 行波的折反射规律 |
6.3.2 方向行波求取 |
6.4 行波突变点与位置、时间的映射关系 |
6.5 基于行波沿线突变的单端测距函数构造 |
6.6 仿真验证 |
6.7 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 攻读博士期间的科研成果 |
(7)风电汇集电网小干扰动态等值与振荡稳定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 风电场动态等值研究现状 |
1.2.1 单机等值 |
1.2.2 多机等值 |
1.3 风电并网系统振荡稳定性分析研究现状 |
1.3.1 模式分析法 |
1.3.2 阻抗分析法 |
1.3.3 风电并网系统振荡产生机理研究现状 |
1.4 基于一致性控制理论的电力系统小干扰稳定性解耦分析方法及其应用 |
1.4.1 基于一致性控制理论的同构电力系统小干扰稳定性解耦分析方法 |
1.4.2 具体应用形式分析 |
1.5 论文的主要工作 |
第2章 含风电场接入的电力系统模型 |
2.1 引言 |
2.2 双馈风机模型 |
2.2.1 锁相环模型 |
2.2.2 感应发电机及其传动系统模型 |
2.2.3 转子侧换流器及其控制系统模型 |
2.2.4 网侧换流器及其控制系统模型 |
2.2.5 直流电容模型 |
2.2.6 双馈风机整体模型 |
2.3 直驱风机模型 |
2.3.1 锁相环模型 |
2.3.2 永磁同步发电机及其传动系统模型 |
2.3.3 机侧换流器及其控制系统模型 |
2.3.4 网侧换流器及其控制系统模型 |
2.3.5 直流电容模型 |
2.3.6 直驱风机整体模型 |
2.4 并网风电场模型 |
2.5 外部交流系统模型 |
2.6 互联模型 |
2.7 本章小结 |
第3章 并联结构风电场小干扰动态等值与振荡稳定性分析 |
3.1 引言 |
3.2 并联结构风电场线性化状态空间模型 |
3.3 并联结构风电场单机等值模型 |
3.3.1 并联结构风电场线性化状态空间模型等效解耦 |
3.3.2 并联结构风电场单机等值模型 |
3.4 风电机组数量变化对并网风电场开环振荡稳定性的影响分析 |
3.5 算例 |
3.5.1 算例1---风电机组线性化模型完全相同时并网风电场开环稳定性分析 |
3.5.2 算例2---风电机组线性化模型近似相同时并网风电场开环稳定性分析 |
3.5.3 算例3---风电场并网系统的稳定性分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 多风电场/风电机群并网系统小干扰动态等值模型 |
4.1 引言 |
4.2 并网风电机群单机等值模型 |
4.2.1 集电网络等值 |
4.2.2 风电机群单机等值模型 |
4.3 多风电场/风电机群并网系统动态等值模型 |
4.4 多风电机群并网系统模型 |
4.5 算例 |
4.5.1 算例1---多风电场并网系统振荡稳定性的模式分析 |
4.5.2 算例2---不同风电机组数量下的小干扰等值与振荡稳定性分析 |
4.5.3 算例3---接入电网强度变化时的小干扰等值与振荡稳定性分析 |
4.5.4 算例4---大型风电场小干扰等值与振荡稳定性分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 计及网架拓扑的并网风电场振荡稳定性分析 |
5.1 引言 |
5.2 并网风电场线性化状态空间模型 |
5.3 并网风电场线性状态空间模型的等效解耦 |
5.3.1 模式分析的基本理论 |
5.3.2 并网风电场线性化状态空间模型的等效解耦 |
5.4 网络结构、参数和风电机组数量变化对并网风电场开环振荡稳定性的影响分析 |
5.4.1 风电外送线路电抗变化的影响 |
5.4.2 风电场集电网络结构变化的影响 |
5.4.3 风电机组数量变化的影响 |
5.4.4 对振荡模式影响的衡量指标 |
5.5 一种用于风电场小干扰稳定性检验的降阶模式计算方法 |
5.6 算例 |
5.6.1 算例1---风电外送线路电抗x_L增大对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
5.6.2 算例2---集电网络结构变化对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
5.6.3 算例3---风电机组数量变化对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
5.6.4 算例4—大型风电场小干扰稳定性检验 |
5.7 本章小结 |
第6章 计及网架拓扑的并网风电场小干扰动态等值模型 |
6.1 引言 |
6.2 风电场单机等值的理论依据 |
6.3 并网风电场小干扰动态等值模型 |
6.4 算例 |
6.4.1 算例1---条件1和条件2均成立时并网风电场的动态等值 |
6.4.2 算例2---条件1不成立条件2成立时并网风电场的动态等值 |
6.4.3 算例3---条件1成立条件2不成立时并网风电场的动态等值 |
6.5 本章小结 |
第7章 锁相环动态主导的并网直驱风电场小干扰稳定极限 |
7.1 引言 |
7.2 锁相环动态主导的并网直驱风机小干扰稳定极限 |
7.3 锁相环动态主导的并网直驱风电场小干扰稳定极限 |
7.4 算例 |
7.4.1 算例1---风电外送线路电抗x_L增大对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
7.4.2 算例2---直驱风机稳态有功输出增大对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
7.4.3 算例3---网络结构变化对并网风电场振荡稳定性的影响分析1 |
7.4.4 算例4---网络结构变化对并网风电场振荡稳定性的影响分析2 |
7.4.5 算例5---锁相环积分系数增大对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 创新成果与结论 |
8.2 未来研究展望 |
附录A 公式推导过程 |
A1 双馈风机模型 |
A1.1 锁相环模型 |
A1.2 感应发电机及其传动系统模型 |
A1.3 转子侧换流器及其控制系统模型 |
A1.4 网侧换流器及其控制系统模型 |
A1.5 直流电容模型 |
A2 直驱风机模型 |
A2.1 永磁同步发电机及其传动系统线性化状态空间模型 |
A2.2 机侧换流器及其控制系统线性化状态空间模型 |
A2.3 网侧换流器及其控制系统线性化状态空间模型 |
A2.4 直流电容线性化状态空间模型 |
A3 并网风电场线性化状态空间模型 |
A4 第5章并网风电场网络方程推导 |
A5 第6章证明推导 |
A6 第7章并网风电场线性化状态空间模型推导 |
附录B 算例参数 |
B1 第3章算例系统参数 |
B2 第4章算例系统参数 |
B3 第5章算例系统参数 |
B4 第6章算例系统参数 |
B5 第7章算例系统参数 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(8)单级高频链DC/AC变换器拓扑及控制策略研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 高频链变换器的研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 高频链变换器的国内外研究现状 |
1.3 单级式高频链变换器的分类 |
1.4 论文的主要工作 |
第二章 单级高频链变换器电压尖峰产生机理及抑制策略 |
2.1 单级高频链变换器电压尖峰产生机理 |
2.2 抑制高频链变换器电压尖峰的方法和调制策略 |
2.2.1 针对漏感和寄生电感谐振引起电压尖峰的抑制方法 |
2.2.2 针对漏感电流换向引起电压尖峰的抑制方法和调制策略 |
2.3 高频链变换器的工作模态与换流分析 |
2.3.1 基于无源箝位的高频链变换器的工作模态与换流分析 |
2.3.2 基于有源箝位的高频链变换器的工作模态与换流分析 |
2.4 仿真验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 单级高频链变换器辅助网络参数优化及损耗分析 |
3.1 含RC缓冲电路的单级高频链变换器数学模型 |
3.2 无源辅助网络损耗分析 |
3.2.1 无源箝位电路损耗分析 |
3.2.2 无源吸收电路损耗分析 |
3.3 有源辅助网络损耗分析 |
3.4 仿真与损耗对比分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 单级高频链变换器并网控制研究 |
4.1 高频链变换器等效建模 |
4.1.1 高频链变换器等效电路 |
4.1.2 高频链变换器数学模型 |
4.2 高频链变换器并网控制策略研究 |
4.2.1 比例谐振控制器的频率特性分析 |
4.2.2 比例谐振控制下系统稳定性分析 |
4.3 数字控制器设计 |
4.3.1 不考虑延时的双环设计分析 |
4.3.2 考虑延时的双环设计分析 |
4.3.3 数字控制器设计 |
4.4 高频链变换器并网系统仿真 |
4.4.1 广义二阶积分法 |
4.4.2 软件锁相环 |
4.4.3 闭环仿真 |
4.5 本章小结 |
第五章 样机设计与试验 |
5.1 试验样机指标 |
5.2 试验方案设计 |
5.2.1 高频变压器设计和功率开关管选型 |
5.2.2 输入输出滤波参数设计 |
5.2.3 辅助电路设计 |
5.3 试验结果 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(9)基于多尺度三维空间裂隙分布的粗糙岩体裂隙渗透性研究 ——以云南个旧高松矿田为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 单裂隙水力学特征 |
1.2.2 裂隙网络三维空间分布模拟 |
1.2.3 裂隙岩体渗透特性 |
1.2.4 地下水流动数值模拟 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.4 论文创新点 |
1.5 本文完成的工作量 |
第二章 研究区概况 |
2.1 研究区范围及概况 |
2.2 区域水文地质背景 |
第三章 岩体裂隙的多尺度性及渗透性分析 |
3.1 岩体裂隙的尺度不变性 |
3.1.1 定义及分类 |
3.1.2 岩体裂隙数据获取 |
3.2 裂隙多尺度性对渗透性的影响 |
3.3 中尺度裂隙发育规律 |
3.3.1 水平发育规律分析 |
3.3.2 垂向发育规律分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 小尺度单裂隙渗透性 |
4.1 单裂隙渗透性研究 |
4.1.1 立方定律 |
4.1.2 单裂隙渗流能力的影响因素 |
4.1.3 单裂隙渗流研究方法 |
4.2 岩石裂隙形态识别及提取 |
4.2.1 岩石CT图像处理及裂隙识别 |
4.2.2 激光扫描裂隙面提取 |
4.2.3 裂隙面提取及网格化处理 |
4.3 岩石渗透性测试及分析 |
4.4 粗糙单裂隙渗透性及等效水力宽度计算 |
4.4.1 三维双壁粗糙裂隙模型 |
4.4.2 三维裂隙隙宽函数法 |
4.4.3 研究区岩石样品裂隙渗流计算结果 |
4.4.4 计算方法合理性分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 中尺度裂隙网络模拟及渗透性计算 |
5.1 裂隙岩体的等效连续介质模型 |
5.1.1 等效连续介质模型分析的必要条件 |
5.1.2 裂隙岩体等效渗透系数张量计算方法 |
5.2 基于DFM模型的三维渗透张量计算 |
5.2.1 二维等效渗透张量 |
5.2.2 三维等效渗透张量 |
5.2.3 裂隙流与达西流耦合控制方程 |
5.2.4 渗透椭球体的可视化 |
5.2.5 计算方法合理性验证 |
5.3 中尺度岩体裂隙网络模拟 |
5.3.1 三维裂隙网络分布模拟 |
5.3.2 研究区三维裂隙分布模拟 |
5.4 各分区裂隙模拟及分析 |
5.5 研究区渗透张量计算 |
5.5.1 代表性分区渗透张量计算 |
5.5.2 分区渗透张量计算 |
5.5.3 计算结果与实测对比分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 大尺度裂隙及其渗透性分析 |
6.1 研究区大尺度裂隙网络 |
6.2 研究区大尺度裂隙特征及渗透性分析 |
第七章 基于渗透张量的地下水流动理论及实现 |
7.1 地下水流动基本方程 |
7.1.1 地下水运动方程 |
7.1.2 方程的定解条件 |
7.2 数值模拟中渗透张量的适应性分析 |
7.2.1 基本原理 |
7.2.2 适应性分析 |
7.2.3 误差与稳定性分析 |
7.2.4 巷道概化问题讨论 |
7.3 本章小结 |
第八章 云南个旧高松矿田地下水数值模拟 |
8.1 研究区水文地质 |
8.2 水文地质参数 |
8.2.1 降雨及巷道涌水 |
8.2.2 渗透系数 |
8.2.3 降水入渗系数及给水度 |
8.2.4 地下水流场 |
8.3 概念模型及数值模型参数 |
8.3.1 水文地质边界 |
8.3.2 含水层组划分及水文地质参数 |
8.3.3 其它水文地质因素概化 |
8.3.4 数值模型 |
8.4 地下水流动模拟结果及分析 |
8.4.1 巷道涌水量对比分析 |
8.4.2 地下水位对比分析 |
8.5 本章小结 |
结论及展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附图Ⅰ 各分区三维裂隙网裂隙网络模拟结果 |
附图Ⅱ 各分区渗透椭球及椭圆 |
附录A:显示差分法稳定性判断公式推导 |
附录B:博士在读期间研究成果 |
(10)毫米波FinFET温度相关模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究发展历程与现状 |
1.3 器件建模的需求及流程 |
1.4 本文的主要内容及章节概要 |
第二章 FinFET建模研究基础 |
2.1 FinFET器件结构 |
2.2 FinFET工作原理 |
2.3 FinFET器件特性 |
2.4 FinFET器件性能与结构相关性 |
2.4.1 硅鳍角度对器件性能的影响 |
2.4.2 硅鳍高度及厚度对器件性能的影响 |
2.5 FinFET器件主要物理特性 |
2.5.1 沟道长度调制效应 |
2.5.2 体效应 |
2.5.3 短沟道效应 |
2.5.4 漏致势垒降低效应 |
2.5.5 自热效应 |
2.5.6 非准静态效应 |
2.5.7 极低温下的晶体管效应 |
2.6 本章小结 |
第三章 考虑互连线与衬底间磁耦合效应的FinFET电路模型 |
3.1 磁耦合效应机理分析及模型构建 |
3.2 模型参数初值提取方法 |
3.3 模型验证 |
3.4 本章小结 |
第四章 毫米波FinFET温度相关小信号模型 |
4.1 毫米波频段去嵌模型 |
4.2 FinFET晶体管小信号模型 |
4.3 小信号模型的参数提取 |
4.4 小信号模型温度相关性探究 |
4.5 模型验证 |
4.6 本章小结 |
第五章 考虑温度变化的FinFET直流模型研究 |
5.1 直流模型研究现状 |
5.2 改进的考虑动态温度变化的直流模型 |
5.3 改进模型的验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文总结 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
四、Y-△网络的等效变换规律(论文参考文献)
- [1]风电场等值建模及并网系统的次同步振荡特性研究[D]. 贾祺. 东北电力大学, 2021(01)
- [2]新能源电力系统小干扰同步稳定性分析和稳定裕度提升策略研究[D]. 杨超然. 浙江大学, 2021
- [3]基于模块化多电平换流器的直流电网小信号稳定性研究[D]. 王烨. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]单相隔离型高效AC/DC变换器的研究[D]. 苏本勇. 黑龙江科技大学, 2021(08)
- [5]火电机组经柔直系统送出的次同步振荡阻尼特性研究[D]. 米季炯. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [6]含调谐交流半波长输电线路保护关键技术研究[D]. 韩一鸣. 昆明理工大学, 2021
- [7]风电汇集电网小干扰动态等值与振荡稳定性分析[D]. 董文凯. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [8]单级高频链DC/AC变换器拓扑及控制策略研究[D]. 汪锐. 合肥工业大学, 2021(02)
- [9]基于多尺度三维空间裂隙分布的粗糙岩体裂隙渗透性研究 ——以云南个旧高松矿田为例[D]. 陈刚. 昆明理工大学, 2021(02)
- [10]毫米波FinFET温度相关模型研究[D]. 刘旭升. 电子科技大学, 2021(01)