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考虑电动汽车共享储能特性的园区综合能源系统低碳运行 被引量:16
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作者 王义 靳梓康 +2 位作者 王要强 刘明洋 梁军 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期21-29,共9页
园区综合能源系统拥有高效的能源利用率,然而其储能设备前期投入较高等问题仍然明显。为此,提出了计及电动汽车集群共享储能特性的园区综合能源系统低碳调度模型。首先,介绍了园区综合能源系统的运行框架,分别建立了用户及含有碳排放权... 园区综合能源系统拥有高效的能源利用率,然而其储能设备前期投入较高等问题仍然明显。为此,提出了计及电动汽车集群共享储能特性的园区综合能源系统低碳调度模型。首先,介绍了园区综合能源系统的运行框架,分别建立了用户及含有碳排放权交易机制的微网运营商模型。其次,充分挖掘多类型电动汽车的集群可调度潜力,制定了利用电动汽车作为储能单元的运行策略。然后,为使园区中各主体利益最大化,构建了含多用户与微网运营商的主从博弈模型。最后,以某市园区综合能源系统为研究对象进行分析。结果表明,所建立的模型不仅能降低园区中用于储能设备的成本,而且可以有效减少碳排放,实现微网运营商与用户聚合商之间的双赢。 展开更多
关键词 电动汽车 可调度潜力 综合能源系统 碳排放权交易 主从博弈 需求响应
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基于桥臂电流控制的MMC改进电容电压均衡控制策略研究 被引量:13
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作者 赖锦木 尹项根 +3 位作者 王要强 于吉 王克文 梁军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3132-3145,共14页
子模块是模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)交直流之间能量交互的缓冲环节,在稳态、暂态下子模块电容电压保持均衡对于MMC不间断运行至关重要。首先,分析电网故障对无变压器MMC内部动态特性以及对交直流侧电压电流... 子模块是模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)交直流之间能量交互的缓冲环节,在稳态、暂态下子模块电容电压保持均衡对于MMC不间断运行至关重要。首先,分析电网故障对无变压器MMC内部动态特性以及对交直流侧电压电流的影响。其次,为了提升MMC电容电压控制性能,提出一种基于桥臂电流控制的MMC改进的四层结构子模块电容电压均衡控制策略,包括子模块全局电容电压平均值控制、相间电容电压平衡控制、上下桥臂电容电压平衡控制和桥臂内子模块电容电压平衡控制,由此得到内环桥臂电流控制的电流指令值。最后,通过仿真研究和样机实验验证所提控制策略的可行性和有效性。结果表明:所提的控制策略在交流电网不对称故障和直流极对极短路故障下均能保持MMC子模块电容电压的均衡,并有效地消除交流侧谐波电流和桥臂内部的正序、负序及零序交流环流。 展开更多
关键词 模块化多电平变换器 交直流电网故障 电容电压均衡控制 桥臂电流控制 负序电流 故障穿越
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九边形MMC单端口断路故障下等效六边形MMC控制 被引量:6
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作者 王要强 原博 +2 位作者 刘文君 刘飞 梁军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期4027-4038,共12页
九边形模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)作为一种三端口直接型AC-AC变换器,具有高紧凑性、低频性能好的特点。当九边形MMC单端口发生断路故障时,将会影响其他2个端口的功率传输,为此,分析了九边形MMC和等效六边形... 九边形模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)作为一种三端口直接型AC-AC变换器,具有高紧凑性、低频性能好的特点。当九边形MMC单端口发生断路故障时,将会影响其他2个端口的功率传输,为此,分析了九边形MMC和等效六边形MMC的工作原理、数学模型和桥臂功率特性,提出了一种九边形MMC单端口断路故障时的控制策略。所提控制策略在对应时间周期内为故障端口顶点所连2桥臂的H桥单元分配H桥单元脉冲信号和恒定脉冲信号以实现其交替运行,从而使九边形MMC在单端口断路故障下可等效为六边形MMC不间断运行。最后,分别在Matlab/Simulink和RTLAB仿真实验平台搭建仿真模型进行验证,结果表明:在九边形MMC单端口断路的情况下,所提控制策略实现了九边形MMC其他2个端口功率的正常传输,端口电压、电流迅速过渡并稳定到新的状态。 展开更多
关键词 分布式发电 级联多电平 多端口变换器 功率分析 功率控制 减端口运行
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一种新型多电平逆变器及其模块化分析 被引量:17
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作者 王要强 李娜 +2 位作者 赵朝阳 陈天锦 梁军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期4676-4687,共12页
为改善传统多电平逆变器有源器件数量较多以及扩展结构复杂的问题,该文提出一种降低器件数量且可模块化扩展的多电平逆变器。该逆变器由分压电容单元、开关电容单元和两个半桥组成,使用1个直流电源、4个电容、8个开关管和2个二极管实现... 为改善传统多电平逆变器有源器件数量较多以及扩展结构复杂的问题,该文提出一种降低器件数量且可模块化扩展的多电平逆变器。该逆变器由分压电容单元、开关电容单元和两个半桥组成,使用1个直流电源、4个电容、8个开关管和2个二极管实现2倍电压增益和九电平交流输出电压。该逆变器通过2个半桥代替后端H桥转换输出电压极性,可以有效降低开关管总电压应力;在所提逆变器的模块化扩展结构中,电容逐级充电的工作方式进一步提高了电压增益和输出电平数。该文研究逆变器的工作状态、调制策略、电容分析、参数计算并进行拓扑对比。最后,通过仿真与实验验证了所提逆变器的可行性和理论分析的正确性。 展开更多
关键词 逆变器 多电平 开关电容 电压自平衡 模块化
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低应力高电平开关电容逆变器及其调制策略 被引量:5
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作者 王要强 张亨泰 +2 位作者 赖锦木 王克文 梁军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期4237-4248,共12页
为了提高可再生能源发电系统中逆变器的升压能力并改善输出电能质量,该文提出一种低应力高电平开关电容逆变器。所提拓扑使用1个直流电源、3个电容和15个开关器件实现4倍电压增益和十七电平交流电压输出。与其他拓扑相比,所提逆变器能... 为了提高可再生能源发电系统中逆变器的升压能力并改善输出电能质量,该文提出一种低应力高电平开关电容逆变器。所提拓扑使用1个直流电源、3个电容和15个开关器件实现4倍电压增益和十七电平交流电压输出。与其他拓扑相比,所提逆变器能以较少的开关器件产生更多的电平,有效地降低了逆变器的输出谐波含量;无需后端H桥即可实现逆变过程,有效地降低了开关器件的电压应力。此外,所提逆变器的电容电压纹波小,且电容电压自平衡的优点简化了控制器的复杂度。该文详细给出所提逆变器的拓扑结构、工作机理与调制策略,分析电容电压纹波计算,并与其他类似拓扑结构进行对比,最后通过实验证明了所提逆变器的可行性和理论分析的正确性。 展开更多
关键词 多电平逆变器 开关电容 低应力 高输出电平 电容电压自平衡
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机械式直流断路器自适应重合闸策略 被引量:9
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作者 郭彦勋 王要强 +2 位作者 李海锋 王明东 王钢 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1961-1969,共9页
直流断路器的及时重合闸可降低瞬时性线路故障的不利影响,提高直流线路输电效率。然而,机械式直流断路器的直接重合闸可能会引入故障电流冲击或者引起线路电压振荡。为解决该问题,首先建立了机械式直流断路器重合闸期间的系统等值电路,... 直流断路器的及时重合闸可降低瞬时性线路故障的不利影响,提高直流线路输电效率。然而,机械式直流断路器的直接重合闸可能会引入故障电流冲击或者引起线路电压振荡。为解决该问题,首先建立了机械式直流断路器重合闸期间的系统等值电路,然后分析了永久性故障和瞬时性故障时电容电压的暂态变化特征,利用电容电压增量的低通滤波值识别线路故障性质,从而提出了适用于机械式直流断路器的自适应重合闸策略,最后在PSCAD/EMTDC平台里验证了所提策略的有效性。分析与仿真结果表明,所提策略有效地抑制了重合闸于永久性故障时的故障电流冲击以及重合闸于瞬时性故障时的线路电压振荡。 展开更多
关键词 直流断路器 机械式直流断路器 永久性故障 瞬时性故障 故障性质识别 自适应重合闸
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环形MMC桥臂电流应力分析 被引量:2
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作者 刘文君 严嘉浩 +2 位作者 王要强 原博 梁军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3507-3516,共10页
六边形模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)和九边形模块化多电平变换器是两种新兴的具有环形拓扑结构的直接AC-AC变换器,因其器件数量上的优势,可作为级联型矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)的... 六边形模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)和九边形模块化多电平变换器是两种新兴的具有环形拓扑结构的直接AC-AC变换器,因其器件数量上的优势,可作为级联型矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)的替代拓扑,在海上风电分频输电等领域具有广阔的发展前景。然而,两种拓扑均为桥臂复用型结构,这导致其单个桥臂应力过大,相对于M3C在器件数量上的优势不明显,同时这也降低了控制自由度,导致其无法通过传统方法进行应力优化。为进一步增强其器件数量上的优势,将六边形模块化多电平变换器和九边形模块化多电平变换器统一于环形MMC,建立了环形MMC桥臂电流的数学模型,探究系统参数对桥臂电流应力的影响。得出结论:环形MMC端口间相角差是影响桥臂电流应力的关键参数;环形MMC桥臂综合电流周期分量应力与端口间相角差呈周期性关系,通过调整九边形MMC同频端口间相角差的大小可达到降低桥臂综合电流周期分量应力的目的,经理论分析最大可减小29.25%。最后,在RT-LAB仿真实验平台搭建仿真模型验证了结论的正确性。 展开更多
关键词 新能源发电 模块化多电平变换器 六边形MMC 九边形MMC 桥臂复用型多端口变换器 应力优化
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适用于直流电网的晶闸管型直流断路器 被引量:9
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作者 郭彦勋 许壮 +1 位作者 王要强 梁军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2029-2037,共9页
高压直流电网发生直流故障后,直流断路器可以快速隔离故障区域、保证非故障区域的正常运行。晶闸管型直流断路器具有成本低、容量大等特点,但是在电容预充电、二次开断等方面仍存在改进空间。为了进一步改进晶闸管型直流断路器的工作性... 高压直流电网发生直流故障后,直流断路器可以快速隔离故障区域、保证非故障区域的正常运行。晶闸管型直流断路器具有成本低、容量大等特点,但是在电容预充电、二次开断等方面仍存在改进空间。为了进一步改进晶闸管型直流断路器的工作性能,提出一种具有新型拓扑结构的晶闸管型直流断路器,其基本原理是通过合理的拓扑设计和控制策略将故障电流转移到电容支路。介绍了所提直流断路器的预充电、开断电流和二次开断的具体步骤;通过建立电容放电期间的状态方程组,分析了内部电感和电容的参数设计原则,从而在确保开断可靠性的同时提高器件利用效率。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件里搭建了四端直流电网模型,通过仿真验证了所提直流断路器的工作性能。仿真与分析结果表明,与现有晶闸管型直流断路器相比,所提直流断路器无需外部预充电电源且充分考虑了二次开断能力,同时具有精确的参数设计方法从而实现器件的最大化利用。 展开更多
关键词 直流断路器 晶闸管 预转移 预充电 直流电网 直流故障开断
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