基于源极直连策略的并联SiC MOSFETs动态均流方法

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作者 陈浩斌 闫海东 +2 位作者 马凯 郭清 盛况 《电工技术学报》 北大核心 2025年第16期5119-5135,共17页

并联SiC MOSFETs是提高大功率电力电子系统电流容量的经济高效方法。然而,在多芯片功率模块中,容易出现动态电流不平衡现象。该文提出一种在并联SiC MOSFETs芯片之间进行源极直连的动态均流方法。基于电路模型和理论分析,阐明动态电流... 并联SiC MOSFETs是提高大功率电力电子系统电流容量的经济高效方法。然而,在多芯片功率模块中,容易出现动态电流不平衡现象。该文提出一种在并联SiC MOSFETs芯片之间进行源极直连的动态均流方法。基于电路模型和理论分析,阐明动态电流不平衡机理和动态均流方法的作用机制。仿真和实验均验证了该机理和方法的有效性。研究表明,采用该文提出的动态均流方法后,并联SiC MOSFETs的动态电流差异和开关损耗差异降低大于50%;另外,在具有更多芯片并联的SiC功率模块中验证了该方法的有效性。与传统方法相比,且该方法无需增加额外的大体积元件,也无需改变直接覆铜陶瓷(DBC)基板的布局,实现简单,经济性高。同时,与传统的制程技术兼容性好,且不需要复杂设计或精确计算,能够很好地满足极简封装制程的要求。 展开更多

关键词 并联SiC MOSFETs 动态电流不平衡 动态均流方法 源极直连(dsi) 多芯片SiC功率模块

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多端电压源型直流互联系统频率稳定性控制策略 被引量：3

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作者 胡益 王晓茹 +1 位作者 滕予非 韩润 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期51-57,共7页

以提高电压源型换流器多端直流互联系统的频率稳定性为目的,提出了一种适用于多孤岛电网换流站共同参与主网频率调节的多端协调控制策略。该控制策略首先是根据互联系统的数学模型,利用非线性鲁棒控制中的反馈线性化H∞方法设计出了各... 以提高电压源型换流器多端直流互联系统的频率稳定性为目的,提出了一种适用于多孤岛电网换流站共同参与主网频率调节的多端协调控制策略。该控制策略首先是根据互联系统的数学模型,利用非线性鲁棒控制中的反馈线性化H∞方法设计出了各孤岛电网换流站直流功率调节量的控制律。然后考虑各孤岛电网自身频率波动情况,利用单纯形法滚动优化直流功率调节量控制律中的直流功率分配系数,从而得到最优分配的直流功率调节量,保证了各换流站以最优直流电压斜率控制协调参与主电网的频率稳定调节过程。最后,在PSCAD/EMTDC中以三端柔性直流互联系统为例,通过与常规控制策略进行对比仿真,验证了所提控制策略的正确性和优越性。 展开更多

关键词 电压源型换流器 多端直流互联系统 频率调节 反馈线性化H∞方法 单纯形法 直流功率分配系数 最优直流电压斜率控制

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风电场并网用VSC-HVDC的无源控制策略 被引量：3

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作者 付永良 王奔 陈新华 《电测与仪表》 北大核心 2013年第5期10-15,共6页

针对风电场并网轻型高压直流(VSC-HVDC)输电系统,采用端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型,设计了一种基于互联与阻尼配置的无源控制方法。该方法将轻型高压直流输电的换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并做出理论与实验验证... 针对风电场并网轻型高压直流(VSC-HVDC)输电系统,采用端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型,设计了一种基于互联与阻尼配置的无源控制方法。该方法将轻型高压直流输电的换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并做出理论与实验验证。根据VSC-HVDC的不同控制方式,确定相应的外环电流参考值。在此基础上,通过互联与阻尼配置的方法设计无源控制器,追踪参考电流,实现有功功率、无功功率的独立调节。仿真结果表明了无源控制策略为风电场的VSC-HVDC并网控制提供了一种新的高性能的解决方案。 展开更多

关键词 高压直流输电 电压源换流器 能量函数 无源控制器 互联与阻尼配置

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基于PCHD模型的柔性直流输电鲁棒控制 被引量：7

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作者 范心明 管霖 +3 位作者 夏成军 饶宏 许树楷 李立浧 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第15期40-46,共7页

基于柔性直流输电系统的数学模型与端口受控耗散哈密尔顿(PCHD)方程建立了换流器三相坐标系下的PCHD模型,并导出了换流器在dq旋转坐标系下的PCHD模型,证明了换流器的严格无源性。通过配置连接矩阵与阻尼矩阵构造期望能量函数,并确立为Ly... 基于柔性直流输电系统的数学模型与端口受控耗散哈密尔顿(PCHD)方程建立了换流器三相坐标系下的PCHD模型,并导出了换流器在dq旋转坐标系下的PCHD模型,证明了换流器的严格无源性。通过配置连接矩阵与阻尼矩阵构造期望能量函数,并确立为Lyapunov函数。通过注入阻尼矩阵消除了换流器直流侧等效电阻对系统的影响。由期望平衡点、状态变量及互联和阻尼分配无源性(IDA-PB)控制原理设计了换流器的IDA-PB控制器。在不同的运行条件下用PSCAD/EMTDC软件对控制系统进行了仿真,结果表明所提出的控制策略具有良好的动、静态性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 柔性直流输电 稳定控制 鲁棒控制 端口受控耗散哈密尔顿模型 无源性 阻尼注入 互联和阻尼分配无源性控制

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基于PCHD模型的VSC-HVDC系统无源控制研究

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作者 陈新华 李玲 付永良 《电源技术应用》 2012年第9期18-23,共6页

基于端口受控耗散哈密顿系统（PCHD）模型，提出了一种针对基于电压源换流器的轻型高压直流（VSC—HVDC）输电系统的无源控制新方法。该方法就是将轻型高压直流输电的换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统，并根据VSC—HVDC的4... 基于端口受控耗散哈密顿系统（PCHD）模型，提出了一种针对基于电压源换流器的轻型高压直流（VSC—HVDC）输电系统的无源控制新方法。该方法就是将轻型高压直流输电的换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统，并根据VSC—HVDC的4种不同控制方式，确定相应的dq坐标下的电流参考值。在此基础上，通过互联与阻尼配置的方法设计无源控制器，追踪参考电流，实现独立调节瞬时有功、无功功率。仿真结果表明了该控制策略具有良好的暂态控制性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 高压直流输电 电压源换流器 能量函数 无源控制器 互联与阻尼配置

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异步互联电网柔性直流输电紧急功率支援与动态区域控制偏差协调控制策略 被引量：24

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作者 陈鹏远 黎灿兵 +2 位作者 周斌 傅一苇 余锐 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期3025-3034,共10页

在多条柔性直流并行的异步联网系统中,无论是柔性直流输电系统还是两侧交流电网发生严重故障,都会导致交流电网出现大幅功率缺额或盈余,对电网安全稳定运行造成严重危害。本文提出一种动态区域控制偏差(ACE)与柔性直流紧急功率支援协调... 在多条柔性直流并行的异步联网系统中,无论是柔性直流输电系统还是两侧交流电网发生严重故障,都会导致交流电网出现大幅功率缺额或盈余,对电网安全稳定运行造成严重危害。本文提出一种动态区域控制偏差(ACE)与柔性直流紧急功率支援协调控制策略。首先,对目标电力系统进行安全稳定分析,确定故障区域功率需求量以及动态ACE控制模块和柔性直流紧急功率支援模块两者的可支援容量;然后,根据所提出的协调控制数学模型和实施原则,选取最佳的紧急控制措施,同时确定各模块功率支援量。最后,根据关键断面潮流约束条件对协调控制指令进行修正并执行。以实际电网数据进行仿真,制定并实施该协调控制策略,结果表明异步互联电网的稳定性得到了有效提升,证明了所提控制策略的可行性。 展开更多

关键词 柔性直流输电 异步互联 紧急功率支援 动态ACE

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基于拉格朗日对偶松弛的多区域柔性直流互联电网无功优化 被引量：30

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作者 罗天 汪可友 +2 位作者 李国杰 罗金山 周烨 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期68-76,共9页

现有方法对互联后的电网进行无功优化时难以满足大规模电网实时计算、快速反应的需要,并且面临全网数据收集的难题。为了解决上述问题,采用分解协调算法的思想,提出一种基于拉格朗日对偶松弛的多区域柔性直流互联电网无功优化方法。首... 现有方法对互联后的电网进行无功优化时难以满足大规模电网实时计算、快速反应的需要,并且面临全网数据收集的难题。为了解决上述问题,采用分解协调算法的思想,提出一种基于拉格朗日对偶松弛的多区域柔性直流互联电网无功优化方法。首先根据支路潮流模型,利用二阶锥松弛和二次旋转锥松弛方法建立了多区域柔性直流互联电网的集中式无功优化模型。然后利用拉格朗日对偶松弛理论在集中式优化模型的基础上,提出了可以并行计算的多区域柔性直流互联电网无功优化方法。通过算例计算,验证了所提算法的有效性和正确性。此外,还对比分析了所述的分解协调算法和基于交替方向乘子法(ADMM)的分布式优化算法的计算结果,证明所用算法在计算时间上更具优势。 展开更多

关键词 多区域柔性直流互联电网 无功优化 拉格朗日对偶松弛 支路潮流模型 分解协调算法

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基于深度强化学习的多端背靠背柔性直流系统直流电压控制 被引量：9

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作者 窦飞 蔡晖 +2 位作者 郭朝辉 葛乐 汪惟源 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第19期155-162,共8页

为了提高互联配电网多端背靠背柔性直流系统的直流电压控制精度,增强抗干扰能力,提出一种基于深度强化学习的直流电压控制方法,将深度学习神经网络与确定策略梯度融合,实现连续动作搜索,自适应调整电压控制策略。首先,建立多端背靠背柔... 为了提高互联配电网多端背靠背柔性直流系统的直流电压控制精度,增强抗干扰能力,提出一种基于深度强化学习的直流电压控制方法,将深度学习神经网络与确定策略梯度融合,实现连续动作搜索,自适应调整电压控制策略。首先,建立多端背靠背柔性直流系统数学模型,分析直流电压控制的非线性和不确定性特征;然后,给出了基于深度强化学习的直流电压控制算法框架,设计了动作与状态空间、奖励函数、神经网络和学习流程;最后,通过仿真分析发现,相比传统比例-积分(PI)控制方法,所提方法具有更好的动静态性能,有效提高了直流电压的控制精度,减小了扰动下直流电压波动和功率超调,缩短了直流电压和功率的恢复稳定时间。 展开更多

关键词 互联配电网 柔性直流系统 直流电压控制 深度强化学习 确定策略梯度 自适应调整

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基于PCIe的高精度低杂散信号源设计 被引量：4

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作者 段雄风 张鹏 《自动化仪表》 CAS 2023年第1期12-17,共6页

为了在动态压力测试系统中提供1种精度高、便携式与可靠性强的信号源以完成校准测试工作,通过采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片作为控制核心,设计了1种高精度、低杂散的信号源。基于直接数字式频率合成器(DDS)基本原理,利用高速串行计算... 为了在动态压力测试系统中提供1种精度高、便携式与可靠性强的信号源以完成校准测试工作,通过采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片作为控制核心,设计了1种高精度、低杂散的信号源。基于直接数字式频率合成器(DDS)基本原理,利用高速串行计算机扩展总线(PCIe)标准发送上位机指令及大量波形数据,通过16位的4通道模数转换芯片DAC8544输出各类型信号。采用Xilinx提供的DDS Compiler知识产权(IP)核与Block Memory Generator知识产权(IP)核实现任意信号及调制信号的输出,以减少设计电路体积。此外,提出引用有限长单位冲激响应(FIR)滤波器插值滤波与相位抖动技术,对输出杂散进行了处理。试验结果表明,信号源频率范围为10 Hz~10 MHz,幅值±5 V可调,无杂散动态范围优于60 dB,频率误差在0.05%以内。该信号源输出信号精度高、杂散低,具有实际的应用价值,也可用于航空发动机、汽轮机等其他动态测试领域。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 信号源 直接数字式频率合成器 高速串行计算机扩展总线 DAC8544 知识产权核 有限长单位冲激响应滤波器

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基于PCH模型的VSC-HVDC自适应无源控制

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作者 付永良 陈新华 +1 位作者 邓大磊 王吉庆 《电气传动自动化》 2013年第6期14-18,共5页

基于柔性直流输电(VSC-HVDC)的端口受控哈密顿系统(PCH)模型,提出了一种采用自适应无源性控制的新方法。该方法将VSC-HVDC系统换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并根据VSCHVDC的4种不同控制方式,确定相应的dq坐标下的电流参... 基于柔性直流输电(VSC-HVDC)的端口受控哈密顿系统(PCH)模型,提出了一种采用自适应无源性控制的新方法。该方法将VSC-HVDC系统换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并根据VSCHVDC的4种不同控制方式,确定相应的dq坐标下的电流参考值。在此基础上,通过互联与阻尼配置的方法设计无源控制器,实现独立调节有功、无功功率。同时,为提高系统的鲁棒性,减小参数摄动对控制效果的影响,提出了自适应无源控制方法。仿真结果表明该控制策略具有良好的暂态性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 高压直流输电 电压源换流器 无源控制 自适应控制 互联与阻尼配置

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考虑交流和柔性直流的海岛联网供电方案研究

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作者 覃惠玲 许峰 刘裕昆 《通信电源技术》 2022年第6期25-26,32,共3页

通过与内陆联网的方式,保障中大型海岛的电力供应稳定性、安全性和可靠性,对于推进我国海洋战略的实施以及军民融合发展具有重要的意义。以国内沿海某中大型海岛作为研究案例,分析了中大型岛屿与内陆联网的必要性和联网方案。结合已投... 通过与内陆联网的方式,保障中大型海岛的电力供应稳定性、安全性和可靠性,对于推进我国海洋战略的实施以及军民融合发展具有重要的意义。以国内沿海某中大型海岛作为研究案例,分析了中大型岛屿与内陆联网的必要性和联网方案。结合已投产的工程经验和造价,通过技术安全性、投资经济性、土地资源使用情况和海洋资源占用情况对交流和柔性直流(Voltage Source Converter-High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)联网送电方案进行了对比分析。研究表明:各方案安全性均能满足要求,交流方案网损低于柔直方案。总投资、占地面积和海缆路由方面,交流方案均优于柔直方案,综合比选推荐采用交流联网的方案。 展开更多

关键词 海岛 联网 交流 柔性直流(VSC-HVDC)

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