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CPS-SPWM级联H桥激励的变压器铁耗快速计算方法
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作者 张新生 王瑞田 +2 位作者 肖飞 任强 谢沁园 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期581-589,599,共10页
针对载波移相(CPS)正弦脉宽调制(SPWM)级联H桥激励的变压器,提出一种基于经典损耗分离模型的铁耗快速计算方法.首先,结合SPWM电压波形特征定义集总占空比,并推导其关于调制比的解析模型;其次,基于经典损耗分离模型和集总占空比,构建CPS-... 针对载波移相(CPS)正弦脉宽调制(SPWM)级联H桥激励的变压器,提出一种基于经典损耗分离模型的铁耗快速计算方法.首先,结合SPWM电压波形特征定义集总占空比,并推导其关于调制比的解析模型;其次,基于经典损耗分离模型和集总占空比,构建CPS-SPWM级联H桥的铁耗计算模型,该方法可以直接使用调制比、直流母线电压等参数对铁耗进行计算,从而避免传统方法中的谐波分析或者数值积分过程;再次,基于本文铁耗计算模型,提出了一种针对SPWM电压激励的有限元(FEM)仿真等效方法,最后,通过实验验证了本文计算方法的有效性.研究结果表明:等效仿真铁耗误差小于3.6%、仿真用时减少74.5%;最大铁耗计算误差为7.6%. 展开更多
关键词 载波移相正弦脉宽调制 级联H桥 变压器 硅钢片 铁耗
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针对电力CPS数据驱动算法对抗攻击的防御方法
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作者 朱卫平 汤奕 +1 位作者 魏兴慎 刘增稷 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第9期32-43,共12页
大规模电力电子设备的接入为系统引入了数量庞大的强非线性量测/控制节点,使得传统电力系统逐渐转变为电力信息物理系统(cyber-physical system,CPS),许多原本应用模型驱动方法解决的系统问题不得不因维度灾难等局限转而采取数据驱动算... 大规模电力电子设备的接入为系统引入了数量庞大的强非线性量测/控制节点,使得传统电力系统逐渐转变为电力信息物理系统(cyber-physical system,CPS),许多原本应用模型驱动方法解决的系统问题不得不因维度灾难等局限转而采取数据驱动算法进行分析。然而,数据驱动算法自身的缺陷为系统的安全稳定运行引入了新的风险,攻击者可以对其加以利用,发起可能引发系统停电甚至失稳的对抗攻击。针对电力CPS中数据驱动算法可能遭受的对抗攻击,从异常数据剔除与恢复、算法漏洞挖掘与优化、算法自身可解释性提升3个方面,提出了对应的防御方法:异常数据过滤器、基于生成式对抗网络(generative adversarial network,GAN)的漏洞挖掘与优化方法、数据-知识融合模型及其训练方法,并经算例分析验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 对抗攻击 数据驱动算法 电力cps 攻击防御
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电力物联网下基于SM9的CPABE访问控制方案
3
作者 张彦杰 王辉 +4 位作者 李延 张兴 张亮 袁艳芳 时振通 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第3期453-464,共12页
【目的】为了在现有电力物联网的基础上,实现细粒度的访问控制。【方法】以SM9算法为基础,提出一种适用于电力物联网场景下的基于密文策略的属性加密(CP-ABE)方案。【结果】一方面,方案利用多授权机构管理机制,解决单授权机构易引起的... 【目的】为了在现有电力物联网的基础上,实现细粒度的访问控制。【方法】以SM9算法为基础,提出一种适用于电力物联网场景下的基于密文策略的属性加密(CP-ABE)方案。【结果】一方面,方案利用多授权机构管理机制,解决单授权机构易引起的密钥托管问题,并通过建立两级密钥生成架构,实现恶意用户的可追踪和基于代理的属性直接撤销机制。另一方面,方案利用加解密计算外包技术,减少电力终端设备在计算、存储和通信等方面的资源消耗。通过安全性与性能分析,表明该方案在DBDH假设下满足IND-CPA安全,且相较于现有方案,该方案中终端设备的资源开销更小且固定。 展开更多
关键词 电力物联网 SM9算法 cp-ABE 多授权机制 外包计算
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CPS体系结构设计 被引量:49
4
作者 陈丽娜 王小乐 邓苏 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第5期295-300,共6页
Cyber-Physical System(CPS)是基于网络和嵌入式系统等技术而发展起来的下一代智能系统。体系结构是CPS的骨架和灵魂。分析了CPS概念和特性,构建了CPS三层体系结构框架,分别为包含实体的物理层、将资源互联互通的网络层和为用户提供服... Cyber-Physical System(CPS)是基于网络和嵌入式系统等技术而发展起来的下一代智能系统。体系结构是CPS的骨架和灵魂。分析了CPS概念和特性,构建了CPS三层体系结构框架,分别为包含实体的物理层、将资源互联互通的网络层和为用户提供服务的应用层。并对各层进行了深入分析,给出了各层相关概念描述。通过智能交通系统体系结构实例证明了CPS三层体系结构框架符合CPS概念,能够反映CPS特性,能够指导未来CPS研究和系统开发。 展开更多
关键词 cyber-physical System(cps) 体系结构
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电力CPS的架构及其实现技术与挑战 被引量:197
5
作者 赵俊华 文福拴 +2 位作者 薛禹胜 李雪 董朝阳 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第16期1-7,共7页
引入前沿信息技术并把电力系统和信息系统进行深度融合是实现电力系统智能化的关键。信息物理融合系统(cyber physical system,CPS)是通过3C(computation,communication,control)技术将计算、网络和物理环境融为一体的多维复杂系统,通... 引入前沿信息技术并把电力系统和信息系统进行深度融合是实现电力系统智能化的关键。信息物理融合系统(cyber physical system,CPS)是通过3C(computation,communication,control)技术将计算、网络和物理环境融为一体的多维复杂系统,通过多技术有机融合,实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务,具有非常广阔的应用前景,因而在国际上受到了普遍重视。在此背景下,基于CPS概念并结合电力系统特点,提出建立电力CPS的思路和框架。首先,概述了CPS的概念、主要功能和技术特征。之后,构造了电力CPS的架构和主要组成部分,指出了实现电力CPS的若干关键技术。最后,从基础理论、建模方法、仿真算法、安全性分析、可靠性分析、系统设计与规划、运行调度、标准化等方面讨论了电力CPS研究中所面对的主要挑战。 展开更多
关键词 信息物理融合系统 电力信息物理融合系统 电力系统 智能电网
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基于统计理论的含风电互联电网CPS研究 被引量:6
6
作者 翁毅选 邓长虹 +3 位作者 黄文涛 肖永 颜霞 赵维兴 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期79-84,共6页
从统计学原理的角度研究了风电对我国互联电网CPS(Control Performance Standard)考核指标的影响机理。利用关键变量的数学期望对传统CPS计算公式进行变换,推导了用于定量分析的CPS考核指标计算公式。利用MATLAB/Simulink建立两区域互... 从统计学原理的角度研究了风电对我国互联电网CPS(Control Performance Standard)考核指标的影响机理。利用关键变量的数学期望对传统CPS计算公式进行变换,推导了用于定量分析的CPS考核指标计算公式。利用MATLAB/Simulink建立两区域互联电网模型,仿真结果表明对CPS指标影响程度由低到高排列分别为正态分布、t分布、威布尔分布;随着风电并网容量持续增大,互联电网CPS考核指标的降低幅度也越大。 展开更多
关键词 统计学 风电 cps考核指标 互联电网 控制
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互联电网AGC分层控制与CPS控制策略 被引量:88
7
作者 高宗和 滕贤亮 涂力群 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期78-81,共4页
通过分析网调和所辖各省调构成的中国互联电网的特点,提出了基于联络线和频率偏差控制(TBC)模式下的网省调自动发电控制(AGC)分层控制与协调技术;重点讨论了CPS考核标准下新的AGC控制策略。这些处理方法有利于提高电网频率控制质量,并... 通过分析网调和所辖各省调构成的中国互联电网的特点,提出了基于联络线和频率偏差控制(TBC)模式下的网省调自动发电控制(AGC)分层控制与协调技术;重点讨论了CPS考核标准下新的AGC控制策略。这些处理方法有利于提高电网频率控制质量,并体现在紧急情况下各AGC控制区域之间的相互支援,在多个网省调的实际应用中取得了良好的效果。 展开更多
关键词 电力系统 自动发电控制 cps 控制策略 AGC 分层控制 电网互联 调度自动化系统
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互联电网CPS标准下的自动发电控制策略 被引量:74
8
作者 高宗和 滕贤亮 张小白 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第19期40-44,共5页
阐述了互联电网控制性能评价标准(CPS)下的自动发电控制(AGC)策略。提出了CPS调节功率分量这一新概念,并将其与比例分量和积分分量相结合,构成区域总调节功率。进一步根据区域控制偏差(ACE)和频率偏差的大小与方向,对区域总调节功率予... 阐述了互联电网控制性能评价标准(CPS)下的自动发电控制(AGC)策略。提出了CPS调节功率分量这一新概念,并将其与比例分量和积分分量相结合,构成区域总调节功率。进一步根据区域控制偏差(ACE)和频率偏差的大小与方向,对区域总调节功率予以修正,以进一步提高CPS指标。最后提出了根据区域总调节功率而不是ACE来划分AGC控制区域的方法。这些控制策略有利于提高电网频率控制质量,体现了紧急情况下互联电网各AGC控制区之间的相互支援,在多个大电网的实际应用中取得了良好的效果。 展开更多
关键词 AGC 控制策略 cps标准 互联电网 区域控制偏差
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CPS在线计算的递推算法 被引量:8
9
作者 郭钰锋 于达仁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期73-77,共5页
在北美电力系统可靠性协会(NERC)提出的电力系统控制性能标准(CPS)CPS1和CPS2的在线计算问题中,对各种数据求取相应时间段的平均值是在线计算的重点。分析了常用平均算法的动态特性,以一个两区域互联系统为模型,讨论了平均周期的选择对... 在北美电力系统可靠性协会(NERC)提出的电力系统控制性能标准(CPS)CPS1和CPS2的在线计算问题中,对各种数据求取相应时间段的平均值是在线计算的重点。分析了常用平均算法的动态特性,以一个两区域互联系统为模型,讨论了平均周期的选择对CPS计算结果的影响,即平均周期过大时,ACE的平均值将仅体现电力系统的静态特性,由一、二次调频等所引起的动态特性将被滤掉。并针对常用平均算法,数据存储量大,计算速度慢的不足之处,给出了递推平均算法及相应的改进的递推平均算法,即用数字低通滤波器来实现同样的目的。改进算法具有数据存储量小,易于编程且计算开销显著减小的特点。 展开更多
关键词 电力系统 电网 cps 在线计算 递推算法
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互联电网CPS标准下计及一次调频的最优AGC控制模型 被引量:17
10
作者 赵万宗 李滨 +2 位作者 韦化 韦昌福 邓俊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2656-2664,共9页
分析互联电网环境下机组一次调频的重要性及其对电网自动发电控制(automatic generation control,AGC)的影响,针对传统AGC控制策略难以计及一次调频的问题,提出AGC与一次调频协同控制的线性增量表达,进而构建互联电网控制性能标准(contr... 分析互联电网环境下机组一次调频的重要性及其对电网自动发电控制(automatic generation control,AGC)的影响,针对传统AGC控制策略难以计及一次调频的问题,提出AGC与一次调频协同控制的线性增量表达,进而构建互联电网控制性能标准(control performance standard,CPS)下计及一次调频的最优AGC控制的混合整数线性规划模型。在模型中,根据电力系统特性,将AGC机组调节指令状态变量由传统的三态变量转化为两态变量表示;采用线性化手段,将传统非线性最小加减速时间约束线性化。某省实际系统的计算结果表明:新模型显著减少了AGC机组的下令次数,有效提高了CPS考核指标水平,明显降低了系统调节成本,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 自动发电控制 控制性能标准 互联电网 一次调频 控制策略
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CPS及其考核在北美与国内的应用比较 被引量:23
11
作者 巴宇 刘娆 李卫东 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期63-72,共10页
目前,中国大部分区域电网已经使用控制性能标准(CPS)进行互联电网有功功率控制性能的评价与考核。在引入标准时,国内电网并非完全照搬北美的评价考核模式,而是进行了改进。主要修改包括:CPS1指标值使用短期分段平均计算法、放弃直接使用... 目前,中国大部分区域电网已经使用控制性能标准(CPS)进行互联电网有功功率控制性能的评价与考核。在引入标准时,国内电网并非完全照搬北美的评价考核模式,而是进行了改进。主要修改包括:CPS1指标值使用短期分段平均计算法、放弃直接使用CPS2考核、使用惩罚返还的考核规则等。从理论分析和定量测算2个方面着手,分析比较了修改后的CPS在互联电网评价与考核应用中与北美的差异,并较为详尽地分析了这些差异可能给最终考核带来的影响。此外,也尝试理清控制性能评价中所涉及的相关概念。 展开更多
关键词 互联电网 控制性能标准(cps) 控制性能评价 控制性能考核 自动发电控制(AGC)
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互联电网CPS下AGC控制参数的优化 被引量:7
12
作者 李滨 韦化 +2 位作者 农蔚涛 崔长江 阳育德 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第18期37-41,共5页
提出了一种在互联电网控制性能标准(CPS)下现有自动发电控制(AGC)系统的控制参数优化方法。根据电网真实或假设的系统频率、负荷等运行数据,建立了基于现代内点理论的互联电网CPS下的AGC策略模型,进行求解,以优化结果反推出影响CPS指标... 提出了一种在互联电网控制性能标准(CPS)下现有自动发电控制(AGC)系统的控制参数优化方法。根据电网真实或假设的系统频率、负荷等运行数据,建立了基于现代内点理论的互联电网CPS下的AGC策略模型,进行求解,以优化结果反推出影响CPS指标和AGC系统性能、调节次数的比例系数、积分系数、CPS分量系数等关键参数,并进行仿真计算,结果表明该方法减少了AGC机组的下令次数,大幅度提高了CPS指标,保证了电网频率质量和安全运行,为调度、自动化专业优化调整AGC主站端的控制参数提供了理论依据和数学工具。该成果已用于广西电网。 展开更多
关键词 自动发电控制 控制性能评价标准 优化 控制参数 互联电网
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广东电网CPS调节策略研究 被引量:4
13
作者 王炳焱 陈晓东 张维奇 《广东电力》 2010年第4期61-65,共5页
分析了南方电网对控制性能标准(Control Performance Standard,CPS)参数进行更改之后,新参数对罚电量和CPS指标的影响,讨论了CPS在广东电网中实施和应用的难点,主要包括:调节资源有限,控制界面较多,电力系统负荷特性复杂,频率偏差系数... 分析了南方电网对控制性能标准(Control Performance Standard,CPS)参数进行更改之后,新参数对罚电量和CPS指标的影响,讨论了CPS在广东电网中实施和应用的难点,主要包括:调节资源有限,控制界面较多,电力系统负荷特性复杂,频率偏差系数较实际值大,火电机组没有参与实际调频,等等。最后,就进一步提高广东电网CPS考核指标提出了建议。 展开更多
关键词 电网 控制性能标准 频率特性 罚电量
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CPS-SPWM在级联型有源电力滤波器中的应用 被引量:16
14
作者 李建林 李晶 +3 位作者 王立乔 赵栋利 张仲超 许洪华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期64-68,共5页
提出了基于载波相移-正弦脉宽调制(CPS-SPWM)技术的级联H桥型多电平变流器,它是CPS-SPWM技术与级联H桥型变流器拓扑结构的结合,同时具备二者的优点,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。文中给出了载波相移技术在级联H桥型变流器上... 提出了基于载波相移-正弦脉宽调制(CPS-SPWM)技术的级联H桥型多电平变流器,它是CPS-SPWM技术与级联H桥型变流器拓扑结构的结合,同时具备二者的优点,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。文中给出了载波相移技术在级联H桥型变流器上的具体实现方法,并将其应用在并联型有源电力滤波器(APF)中,对直流侧总电压闭环电压控制的原理进行了验证。仿真和实验结果表明,该并联型APF系统在低开关频率情况下能够准确有效地补偿谐波和无功电流,性能良好。 展开更多
关键词 载波相移-正弦脉宽调制(cps-SPWM) 级联型H桥 5电平变流器 并联型APF 最小差拍控制
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CPS标准下的AGC机组辅助服务定量评估 被引量:6
15
作者 路轶 肖岚 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期102-105,共4页
提出一种基于CPS标准的自动发电控制(AGC)机组考核方法,该方法利用控制区总发电功率与计划出力之差及频率误差的相关系数作为控制区自动发电控制性能指标,并以系统频率误差与ACE乘积为标准,构成控制区AGC总任务描述。同时,根据各AGC机... 提出一种基于CPS标准的自动发电控制(AGC)机组考核方法,该方法利用控制区总发电功率与计划出力之差及频率误差的相关系数作为控制区自动发电控制性能指标,并以系统频率误差与ACE乘积为标准,构成控制区AGC总任务描述。同时,根据各AGC机组指令分配系数分解总任务,构成各电厂AGC考核指标。通过在四川电网EMS系统的应用,证明该方法的可行性。 展开更多
关键词 自动发电控制 控制性能标准 互联电网 区域控制误差 辅助服务
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电力CPS信息网络脆弱性及其评估方法 被引量:16
16
作者 杨国泰 王宇飞 +5 位作者 罗剑波 陈汹 李俊娥 刘剑 茹叶棋 吴亦贝 《中国电力》 CSCD 北大核心 2018年第1期83-89,共7页
电力信息网络是电力CPS的有机组成部分,电力信息网络的脆弱性威胁评估是电力CPS风险评估的重要基础之一。针对通用信息网络脆弱性威胁评估技术的局限性,在通用弱点评价体系(CVSS)的基础上提出了一种适用于电力信息网络的脆弱性威胁评估... 电力信息网络是电力CPS的有机组成部分,电力信息网络的脆弱性威胁评估是电力CPS风险评估的重要基础之一。针对通用信息网络脆弱性威胁评估技术的局限性,在通用弱点评价体系(CVSS)的基础上提出了一种适用于电力信息网络的脆弱性威胁评估方法。选取了漏洞分布威胁度、访问途径和利用复杂度3组安全漏洞评估要素;采用层次分析法建立了脆弱性威胁度评估模型,给出了参数构造方法;在定量评估的基础上,将评估结果定义了脆弱性威胁等级。最后给出了一个评估实例,并与CVSS系统进行了比较。评估结果表明基于层次分析法的信息网络脆弱性评估反映了信息与物理的耦合关系。 展开更多
关键词 cps 电力信息网络 脆弱性 威胁评估 层次分析法
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大规模风电并网对CPS指标的影响 被引量:6
17
作者 李兢 乔颖 +2 位作者 王彩霞 鲁宗相 白恺 《南方电网技术》 2014年第6期98-103,共6页
区域控制性能指标(control performance standards,CPS)是互联电网考核各控制区有功平衡和频率控制的重要标准。研究了风电接入对CPS指标的影响机理,建立了仿真模型,并定量研究了4类改进CPS指标的措施及其有效性。分析结果表明,随着风... 区域控制性能指标(control performance standards,CPS)是互联电网考核各控制区有功平衡和频率控制的重要标准。研究了风电接入对CPS指标的影响机理,建立了仿真模型,并定量研究了4类改进CPS指标的措施及其有效性。分析结果表明,随着风电接入水平的提高,控制区的CPS指标将变差。风电对频率指标(CPS1)的影响程度与其在整个互联电网中的接入水平有关,对联络线交换功率指标(CPS2)的影响程度与其在接入区域中的接入水平有关。提高风电功率预测精度和进行风电场控制是改善CPS有效措施。 展开更多
关键词 有功功率-频率控制 频率响应特性 区域控制偏差 AGC cps
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基于CPS的钢铁企业电网智能管控 被引量:4
18
作者 李宏伟 《冶金能源》 2023年第3期53-57,共5页
针对钢铁企业电网智能化运维水平不高,电网运行控制自动化程度低下,企业电网信息化集成性不足的难题,面向千万吨级钢铁厂开发一套企业级电网智能管控系统。通过将信息化系统和企业电网深度融合,创建了面向钢铁企业电网智能管控的CPS信... 针对钢铁企业电网智能化运维水平不高,电网运行控制自动化程度低下,企业电网信息化集成性不足的难题,面向千万吨级钢铁厂开发一套企业级电网智能管控系统。通过将信息化系统和企业电网深度融合,创建了面向钢铁企业电网智能管控的CPS信息物理系统体系架构,实现了电网潮流控制、机网协调、电网管控、电网设备运维管理、电能质量监测等控制功能,全面解决钢铁厂内部电网建设、管理、运维中的各种问题,最大限度利用自发电。 展开更多
关键词 信息物理系统 企业电网 智能管控 潮流控制 机网协调
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东北电网A标准AGC模式应用于CPS标准分析 被引量:7
19
作者 徐兴伟 林伟 王家宏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第21期72-74,共3页
从CPS标准出发 ,根据东北电网A标准AGC控制模式 ,利用历史频率偏差数据及ACE数据 ,计算了长时间范围内的东北电网CPS指标 ,分析了东北电网A标准AGC控制模式直接应用于CPS标准的效果。分析表明 :CPS标准较A标准要求更为严格 。
关键词 cps标准 AGC模式 A标准 电网 互联
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基于CPS-SPWM调制方式的链式STATCOM研究 被引量:5
20
作者 赵强 王加军 《工矿自动化》 北大核心 2012年第6期72-76,共5页
针对非线性、冲击性负荷给煤矿电网注入了大量无功功率和谐波的问题,研究了基于CPS-SPWM调制方式的链式静止同步补偿器STATCOM;介绍了链式STATCOM主电路结构;针对链式STATCOM调制方式包括单极性CPS-SPWM和双极性CPS-SPWM两种调制方式,采... 针对非线性、冲击性负荷给煤矿电网注入了大量无功功率和谐波的问题,研究了基于CPS-SPWM调制方式的链式静止同步补偿器STATCOM;介绍了链式STATCOM主电路结构;针对链式STATCOM调制方式包括单极性CPS-SPWM和双极性CPS-SPWM两种调制方式,采用Matlab仿真分析了基于H桥基本模块和基于级联H桥的单极性CPS-SPWM调制方式与双极性CPS-SPWM调制方式的差别,结果表明,单极性CPS-SPWM调制方式的波形质量明显好于双极性CPS-SPWM调制方式,链式STATCOM应选用单极性CPS-SPWM调制方式;采用Matlab/Simulink平台对不同调制比下的基于单极性CPS-SPWM调制方式的链式STATCOM进行仿真,结果表明,该链式STATCOM具有输出波形好、谐波低、扩展性强等特点。 展开更多
关键词 煤矿电网 静止同步补偿器 级联H桥 多电平 单极性cps-SPWM 双极性cps-SPWM STATCOM
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