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关键词

功率因数校正

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ANSYS

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解耦控制

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电磁干扰滤波器

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寿命预测

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储能

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动态仿真

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双向 DC/AC变换器

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电力电子变压器

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卷积神经网络

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软开关

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准Y源

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DC/DC变换器

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电流源型整流器

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载波移相脉宽调制

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灰狼算法

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升/降压输出

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散热设计

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作者

李家宁

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齐静静

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刘玉林

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刘源俊

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PSS/E环境下的第二代风机模型解析与低电压穿越功能优化增强会员

期刊论文

作者：朱航 , 朱淼 , 黄阮明 , 蔡旭

页码： 191 - 202

摘要

2020/05/01

PSS/E作为广泛应用且功能强大的电力系统专业仿真分析软件，在模型仿真研究中具有巨大优势。但PSS/E的暂态模型在对风电机组的低电压穿越描述中存在缺陷，致使PSS/E环境下的风电建模仿真无法进行有效深入的并网研究，对于电网规划建设及运行控制各个环节，均降低了实际参考指导意义。通过全面解析PSS/E第2代风机模型的构建机理，阐述其在风机低电压工况描述上的优势与不足，并应用PSS/E强大的暂态模型自定义功能对其低穿特性进行功能补充优化。该工作填补了基于PSS/E第2代风机模型进行功能扩展上的研究空白，丰富了PSS/E暂态模型库，赋予该软件平台进行大规模可再生能源并网发电暂态分析的核心功能。结合风机实际电压跌落故障下的输出特性，通过仿真对比验证了该模块的准确性与实用性。
软碳负极材料锂电池在储能电站应用研究会员

期刊论文

作者：黄福闯 , 张洪信 , 霍炜 , 赵清海 , 徐方超

页码： 184 - 190

摘要

2020/05/01

为了分析软碳负极材料锂电池用作储能电池的优势，首先利用电化学工作站对单体电池基本动态性能进行实验测试，然后利用集装箱储能系统对储能电站工作特性进行实验测试。实验结果表明，单体电池在3C放电时，放电电压可以保持2.5V以上，3C放电容量为37611mA·h，放电比率可以达到77.17%。电池充放电内阻相对较小，电池具有较高的充放电效率。储能电站电池模组在充放电过程中簇电压曲面平滑升降，电池的充入容量均值为50.45A·h，标准差为0.75，放出的容量均值为49.60A·h，标准差为0.82，各单体间温差较小，充放电温度变化一致性良好。因此，软碳负极材料锂电池单体具有优异的充放电性能，同时该电池串并联使用时一致性良好，满足作为储能电池的设计要求。
锂离子电池状态估算与寿命预测综述会员

期刊论文

作者：姚芳 , 张楠 , 黄凯

页码： 175 - 183

摘要

2020/05/01

随着锂离子电池的广泛应用，其健康管理和寿命评估成为很多领域的挑战和热点问题。准确的电池状态估算与剩余使用寿命预测能让用户及时获取电池信息并更新失效电池，保障整个电池组的安全高效运行。为此，针对锂离子电池健康管理和寿命预测的研究现状进行分析，重点归纳和总结了锂离子电池剩余使用寿命预测的方法和应用现状，涵盖锂离子电池荷电状态与健康状态估算和剩余使用寿命预测2部分核心内容，总结其优势与局限性，并分析了未来的发展趋势和研究挑战。
自适应果蝇算法多峰值光伏阵列最大功率点跟踪会员

期刊论文

作者：原琳 , 程海军 , 赵凤贤

页码： 168 - 174

摘要

2020/05/01

光伏PV（photovoltaic）阵列在实际应用中常存在遮挡现象，与光照均匀时的单峰特性不同，遮挡情况下的PV输出曲线呈多峰特性，常规的最大功率点跟踪方法大多寻找到第1个峰值点即停止搜索，易使光伏阵列因陷入局部极值点的跟踪而失效。提出一种基于自适应的果蝇优化算法AFOA（adaptive fruit fly optimization algorithm），对原有果蝇算法的初始值设定及寻优步长进行改进，并定时与扰动观察法P&O（perturb&observe）相结合，增强寻优算法的实时性。通过MATLAB仿真，分别在光照均匀和遮挡情况下，与扰动观察法和粒子群优化PSO（particle swarm optimization）算法的跟踪效果进行了比较，仿真结果表明，无论有无遮挡现象，AFOA算法都可准确跟踪到系统的全局最大功率点，提高了系统输出功率的稳定性及发电效率。
基于噪声源阻抗估测的单相并网逆变器传导电磁干扰滤波器的设计会员

期刊论文

作者：江师齐 , 刘艺涛 , 金典恒 , 潘学伟

页码： 160 - 167

摘要

2020/05/01

随着半导体材料技术的不断发展，应用在逆变器系统中的电力开关管的开关频率可以达到十几、几十乃至几百kHz，从而在开关管处产生很大的di/dt和du/dt，因此与逆变系统各部分之间或者系统与地之间的寄生电感和电容耦合产生共模或差模干扰。干扰噪声主要是以传导的形式流通于系统中，对逆变系统的控制部分和周围设备的正常工作产生极大影响。基于噪声源的阻抗特性，通过可操作性较强的实验方法，测出源阻抗的数据来设计电磁干扰滤波器的各个参数，可使滤波器的设计更加有效，加快其设计进程，节省工程上EMI滤波器的整改时间。最后的仿真和实验中传导电磁干扰得到了有效抑制，验证了该方法的可行性和有效性。
基于准Z源直接矩阵变换器的新型空间矢量调制策略研究会员

期刊论文

作者：李少峰 , 郭碧翔 , 程启明 , 吕斌 , 郭凯军

页码： 151 - 159

摘要

2020/05/01

由于矩阵变换器的电压利用率较低，严重限制了其在并网变换器等方面的应用，故将准Z源网络引入到矩阵变换器中，并提出新型直通状态插入方式，从而提高了电压利用率和抗干扰能力等。首先，分析准Z源直接矩阵变换器的升压原理；其次，简单介绍了双空间矢量调制方法，然后在采用直通状态代替部分零矢量的传统调制基础上，提出新型直通状态的插入方式，把直通零矢量均分10等份插入到SVPWM调制策略中，降低了稳态状态下Z源网络电容电压和电感电流的波动；最后，搭建准Z源直接矩阵变换器的仿真模型和实验平台，结果验证了这种新型调制策略的正确性和有效性。
反电势负载单相全波整流电路无功功率的图解法会员

期刊论文

作者：伍家驹 , 周叶 , 冯上贤 , 陈亮亮

页码： 142 - 150

摘要

2020/05/01

当整流电路所带负载为蓄电池时，其电路工作状况和无功功率计量均与纯阻负载有所不同。为此，提出一种单相相控整流电路带反电势负载的无功功率图解法，通过网侧电压、电流和对应磁通波形绘制三维 Lissajous 图形，并利用其投影三角形的面积来分析无功能量流。该方法可为单相相控整流电路的无功功率测算及功率补偿提供参考。分析结果表明，所提反电势负载的无功功率图解法简单直观，且有较好的实时性。
电流源型 PWM整流器交直流侧解耦控制策略研究会员

期刊论文

作者：肖蕙蕙 , 奥琳芳 , 郭强 , 李山

页码： 133 - 141

摘要

2020/05/01

三相电流源型整流器 CSR（current source rectifier）作为恒压源输出时，直流侧并联大电容，使系统建模复杂度及控制难度大大增加，针对这一问题，将 d轴定向于交流侧电容电压，简化 d-q坐标系下动态数学模型。为抑制谐振和直流侧电压谐波，首先设计了一种交流侧采用虚拟电阻的有源阻尼控制，直流侧采用状态反馈控制的策略。通过整定状态反馈系数回馈状态变量来控制输出变量，提高系统的动态响应特性及直流稳压性能；利用高通滤波器，降低直流侧低频信号对交流侧的影响；因直流侧 LC低频滤波特性，抑制了交流侧高频信号的影响，从而实现交直流侧的独立解耦控制。其次，调节 q轴开关分量来实现网侧单位功率因数运行。最后采用 Matlab/Simulink仿真验证该控制策略的合理性和可行性。
一种改进卷积神经网络的逆变器故障诊断会员

期刊论文

作者：赵丹阳 , 董唯光 , 高锋阳

页码： 124 - 132

摘要

2020/05/01

针对传统二极管钳位式三电平逆变器故障诊断方法存在的诊断效率低且准确率不高的问题，将一种自适应正则化系数引入卷积神经网络CNN（convolutional neural network），对逆变器进行故障诊断。在传统CNN模型引入正则化去拟合中，正则化系数常采用全局统一的常数型参数，训练过程中需不断试错且效果甚微，针对此提出根据目标损失函数梯度变化，自适应调整正则化系数的CNN模型，能够加快其在逆变器故障诊断中的收敛速度，增强模型泛化能力，提高故障识别准确率。实验表明，与传统BP神经网络和原始CNN模型相比，改进的CNN模型能对逆变器复杂故障做出实时准确诊断。
五开关H桥逆变器改进PWM控制方法的研究会员

期刊论文

作者：叶满园 , 章俊飞 , 陈乐

页码： 116 - 123

摘要

2020/05/01

针对传统级联五电平逆变器所需开关器件较多的问题，介绍了一种由个辅助开关电路与桥电路相结合的五开关H桥逆变器拓扑。根据该拓扑工作原理的特点，对其脉宽调制PWM策略进行了研究，提出了一种基于载波移相脉宽调制的改进型PWM控制方法。该方法依据两单元H桥级联，通过单极倍频CPS-SPWM方法得到五电平相电压的波形，并把该五电平电压波形作为五开关H桥逆变器的输出目标波形，再结合逆变器的4种工作模式来逆向推导出PWM脉冲信号。最后通过仿真和实验研究证明了该拓扑结构和控制方法的可行性与有效性。

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电源学报 2020年05月 第18卷 第3期

电源学报 2020年05月第18卷第3期