模块化高压大容量DC/DC变换器综述 被引量：2

1

作者 张书鑫 赵若凡 刘鸿鹏 《东北电力大学学报》 2024年第1期52-60,共9页

随着新能源发电占比增加和电网规模的不断扩大,直流输电系统的容量不断提升,含有不同电压等级的直流电网是未来发展的必然趋势。在此背景下,DC/DC变换器作为直流电网关键设备,在多电压等级互联场景中发挥着重要作用。文中首先对已有的... 随着新能源发电占比增加和电网规模的不断扩大,直流输电系统的容量不断提升,含有不同电压等级的直流电网是未来发展的必然趋势。在此背景下,DC/DC变换器作为直流电网关键设备,在多电压等级互联场景中发挥着重要作用。文中首先对已有的模块化高压大容量DC/DC变换器进行归纳、分类和比较,然后阐述了目前模块化高压大容量DC/DC变换器的拓扑结构、工作原理与特点,并针对其特点提出了不同变换器的适用场景,最后对未来的研究方向提出了建议。 展开更多

关键词 柔性直流输电 直流电网 模块化多电平换流器 模块化高压大容量DC/DC变换器

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一种具有直通电流抑制能力的低电压尖峰Y源逆变器

2

作者 马建伟 刘鸿鹏 +2 位作者 魏来 张伟 张书鑫 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期72-82,共11页

针对传统耦合电感型阻抗源逆变器存在直流链电压尖峰和直通电流过大的问题,提出一种具有直通电流抑制能力的低电压尖峰Y源逆变器。分析了所提拓扑在直通状态和非直通状态下的工作原理,并给出了一个开关周期内的主要波形。采用安秒和伏... 针对传统耦合电感型阻抗源逆变器存在直流链电压尖峰和直通电流过大的问题,提出一种具有直通电流抑制能力的低电压尖峰Y源逆变器。分析了所提拓扑在直通状态和非直通状态下的工作原理,并给出了一个开关周期内的主要波形。采用安秒和伏秒平衡原理,分别推导出关键器件的电压、电流应力。与改进型Y源逆变器对比,当绕组系数相同时,所提拓扑在相同的升压比下具有更小的直通占空比,增大了调制比范围,提高了直流链电压利用率,并能够降低直流链电压尖峰。而且,所提拓扑能够抑制直通电流的增大,相同直流链电压下需要更小的直通时间使其直通状态下的开关管导通损耗更小。最后,搭建240 W实验装置充分验证所提拓扑的先进性。 展开更多

关键词 Y源逆变器 耦合电感 直通电流抑制 电压尖峰 电压电流应力 功率损耗分析

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参与电网调频的多端柔性直流输电系统改进下垂控制策略

3

作者 董志国 徐全海 +2 位作者 陈琦 刘鸿鹏 张书鑫 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期146-155,共10页

参与电网调频的传统下垂控制策略能够利用频率偏差和直流电压实现多端柔性直流输电系统频率之间的相互支撑。然而传统电压下垂系数固定,在分配不平衡功率时容易忽略电网的运行状态和换流站自身容量,导致换流站过载以及弱电网承担功率时... 参与电网调频的传统下垂控制策略能够利用频率偏差和直流电压实现多端柔性直流输电系统频率之间的相互支撑。然而传统电压下垂系数固定,在分配不平衡功率时容易忽略电网的运行状态和换流站自身容量,导致换流站过载以及弱电网承担功率时频率波动较大。为解决这一问题,提出了一种参与电网调频的改进下垂控制策略。首先分析了参与电网调频的传统下垂控制策略能量调配关系。其次考虑电网的频率裕度以及换流站的自身容量重新设计电压下垂系数。在系统受到扰动后,提出的控制策略能够保证换流站不发生过载,同时实现弱电网的稳定运行。最后通过仿真软件MATLAB/SIMULINK进行仿真验证,结果表明所提控制策略提高了多端柔性直流输电系统的频率调节能力,使系统的运行水平得到有效提升。 展开更多

关键词 传统下垂控制 多端柔性直流输电系统 频率裕度 功率裕度 弱电网

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基于子模块桥臂能量平衡的线间直流潮流控制器 被引量：2

4

作者 教煐宗 全月 +3 位作者 李彬彬 索之闻 张书鑫 徐殿国 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第14期114-123,共10页

随着直流电网技术发展,直流电网的潮流控制需求逐渐突出。在总结线间直流潮流调控原理的基础上,文中提出一种基于子模块桥臂能量平衡原理的线间直流潮流控制器,所提拓扑无须引入环流通路和交流滤波电路,可减少投资成本,避免交流环流的... 随着直流电网技术发展,直流电网的潮流控制需求逐渐突出。在总结线间直流潮流调控原理的基础上,文中提出一种基于子模块桥臂能量平衡原理的线间直流潮流控制器,所提拓扑无须引入环流通路和交流滤波电路,可减少投资成本,避免交流环流的效率问题。首先,讨论并分析了线间直流潮流控制器的拓扑原理。然后,介绍了基于子模块桥臂能量平衡的拓扑结构和工作原理,并研究了参数设计方法;设计了电流、电压运行波形,并给出了所提拓扑的控制方法;同时,将所提拓扑与环流能量平衡型及电容耦合型拓扑进行了器件电流应力、数量和导通损耗的对比。最后,通过四端环形直流电网仿真验证了所提线间直流潮流控制器的功能。 展开更多

关键词 直流电网 潮流控制 线间直流潮流控制器 能量平衡 子模块桥臂

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采用EWT和OCSVM的高压断路器机械故障诊断 被引量：45

5

作者 黄南天 张书鑫 +1 位作者 蔡国伟 徐殿国 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2773-2781,共9页

根据断路器故障诊断对可靠性要求较高的实际工程需求,提出了一种采用经验小波变换(EWT)和单类支持向量机(OCSVM)的高压断路器机械故障诊断新方法。首先,通过EWT准确分离断路器振动信号中具有不同物理意义的固有模态函数(IMF);之后,通过H... 根据断路器故障诊断对可靠性要求较高的实际工程需求,提出了一种采用经验小波变换(EWT)和单类支持向量机(OCSVM)的高压断路器机械故障诊断新方法。首先,通过EWT准确分离断路器振动信号中具有不同物理意义的固有模态函数(IMF);之后,通过Hilbert谱分析,获得时-频矩阵并计算其时-频熵,构成用于分类的特征向量;然后,仅使用易于获取的正常状态振动信号训练经粒子群算法(PSO)常数参数寻优的OCSVM,并通过OCSVM来准确判断断路器是否发生机械故障,提高故障诊断可靠性;如OCSVM判断发生机械故障,则进一步通过支持向量机(SVM)判断具体故障类型。在SF6高压断路器上进行实验证明,新方法能够更加准确地区分故障与正常样本,满足高压断路器故障诊断的高可靠性要求。 展开更多

关键词 高压断路器 机械故障诊断 经验小波变换 时-频熵 单类支持向量机

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采用多分辨率广义S变换的电能质量扰动识别 被引量：2

6

作者 黄南天 张卫辉 +3 位作者 徐殿国 蔡国伟 刘闯 张书鑫 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期51-56,共6页

为提高电能质量复合扰动识别能力,提出一种采用多分辨率广义S变换(multiresolution generalized S-transform,GST)的扰动识别方法.首先,将信号频谱分为低频、中频、高频3个频域,分别设定窗宽调整因子,使其在各个频域具有不同的时-频分辨... 为提高电能质量复合扰动识别能力,提出一种采用多分辨率广义S变换(multiresolution generalized S-transform,GST)的扰动识别方法.首先,将信号频谱分为低频、中频、高频3个频域,分别设定窗宽调整因子,使其在各个频域具有不同的时-频分辨率,满足不同扰动信号识别要求.并针对高频振荡识别问题,设计基于基频傅里叶谱特征的自适应窗宽调整方法.在此基础上,提取6种特征用于构建决策树.最后,提出最小分类损失原则,确定决策树节点分类阈值,设计扰动分类器.仿真与实测信号实验证明,新方法能够准确识别含5种复合扰动在内的13种扰动.相较于S变换、广义S变换和Hyperbolic S变换,新方法具有更好的特征表现能力,分类效果好,抗噪声干扰能力强. 展开更多

关键词 电能质量 电能质量暂态扰动 S变换 多分辨率 决策树

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高压断路器机械故障诊断 被引量：2

7

作者 黄南天 张书鑫 +2 位作者 李艾择 李帅 王燕涛 《农村电气化》 2015年第8期56-57,共2页

在电力系统中,高压断路器是极为重要的一次设备。在系统正常运行时,高压断路器负责将设备或线路投入或退出运行,起到控制作用;在系统发生故障时,其负责将故障的部分切除,保证正常部分的运行,起到保护作用。因此,尽早发现高压断路器故障... 在电力系统中,高压断路器是极为重要的一次设备。在系统正常运行时,高压断路器负责将设备或线路投入或退出运行,起到控制作用;在系统发生故障时,其负责将故障的部分切除,保证正常部分的运行,起到保护作用。因此,尽早发现高压断路器故障对保障电力系统可靠运行具有重要意义。国际大电网会议组织以及国内的相关部门对高压断路器故障原因的调查统计表明,高压断路器的故障主要是由机械原因造成的。 展开更多

关键词 高压断路器 机械故障诊断 农村电力网 一次设备 控制作用 调查统计表 固有模态函数 小波包变换 机械原因 电力系统

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高比例可再生能源并网消纳关键技术 被引量：1

8

作者 刘鸿鹏 张书鑫 《东北电力大学学报》 2023年第6期I0003-I0003,共1页

随着气候问题和环境污染的不断加剧,能源绿色低碳转型势在必行。在清洁化和低碳化的能源革命背景下,高比例可再生能源成为电力系统未来的一个主要特征,也导致了电力系统结构形态的巨变,包括发展电力系统储能技术、建设能够消纳高比例可... 随着气候问题和环境污染的不断加剧,能源绿色低碳转型势在必行。在清洁化和低碳化的能源革命背景下,高比例可再生能源成为电力系统未来的一个主要特征,也导致了电力系统结构形态的巨变,包括发展电力系统储能技术、建设能够消纳高比例可再生能源的新型输配电系统等。为展示上述领域研究进展和发展趋势,共享最新的学术成果,《东北电力大学学报》编辑部组织策划了本期“高比例可再生能源并网消纳关键技术”专题,由东北电力大学刘鸿鹏教授和张书鑫副教授担任特约主编。 展开更多

关键词 输配电系统 能源革命 组织策划 储能技术 并网消纳 清洁化 电力系统 环境污染

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电力系统柔性一次设备及其关键技术:应用与展望 被引量：52

9

作者 徐殿国 张书鑫 李彬彬 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期2-22,共21页

随着电力系统对一次设备可控性和灵活性要求的提高以及电力电子技术的快速发展,电力电子设备在电力系统中的诸多领域应用不断加强。文中将电力系统中基于电力电子技术的一次设备归纳统称为"柔性一次设备",并以此角度评述了柔... 随着电力系统对一次设备可控性和灵活性要求的提高以及电力电子技术的快速发展,电力电子设备在电力系统中的诸多领域应用不断加强。文中将电力系统中基于电力电子技术的一次设备归纳统称为"柔性一次设备",并以此角度评述了柔性交流输电、柔性直流输电、可再生能源发电、电力储能以及主动配电系统与微电网等领域中的柔性一次设备的国内外最新研究进展和工程应用情况,分析了其共性关键技术,并对其未来技术发展进行展望。 展开更多

关键词 柔性一次设备 柔性交流输电 柔性直流输电 可再生能源发电 电力储能 主动配电系统 微电网(微网)

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新型混合式高压直流输电DC/DC变换器 被引量：13

10

作者 李彬彬 张书鑫 +2 位作者 程达 王卫 徐殿国 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期116-122,共7页

针对高压直流电网中现有DC/DC变换器拓扑在成本、效率方面的不足,提出了一种基于模块串联技术以及晶闸管、二极管串联技术的混合式DC/DC变换器拓扑,以实现高压直流电网中不同电压等级的互联。对该拓扑结构的工作原理、控制策略、元器件... 针对高压直流电网中现有DC/DC变换器拓扑在成本、效率方面的不足,提出了一种基于模块串联技术以及晶闸管、二极管串联技术的混合式DC/DC变换器拓扑,以实现高压直流电网中不同电压等级的互联。对该拓扑结构的工作原理、控制策略、元器件参数设计、经济性等方面进行了全面的分析论证。最后,在MATLAB中进行了仿真,验证了所提DC/DC变换器的可行性。 展开更多

关键词 高压直流输电 直流电网 DC/DC变换器 模块串联技术 模块化多电平换流器

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新型线间直流潮流控制器 被引量：14

11

作者 张书鑫 李彬彬 +2 位作者 毛舒凯 王卫 徐殿国 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期100-105,共6页

在含有网孔的多端直流输电系统或直流电网中,仅靠控制换流站难以实现对特定线路的潮流进行控制,因此需要引入直流潮流控制器来改善潮流分布。首先对现有的4类直流潮流控制器进行了原理介绍和优缺点分析,然后提出了一种新型线间直流潮流... 在含有网孔的多端直流输电系统或直流电网中,仅靠控制换流站难以实现对特定线路的潮流进行控制,因此需要引入直流潮流控制器来改善潮流分布。首先对现有的4类直流潮流控制器进行了原理介绍和优缺点分析,然后提出了一种新型线间直流潮流控制器。新拓扑具有以下优点:需要的开关器件和驱动更少;拓扑结构更简单;控制更简单。最后,在PLECS中搭建了一个三端直流输电系统,通过仿真验证了新拓扑的有效性。 展开更多

关键词 多端直流输电 直流电网 直流潮流控制器 线间直流潮流控制器

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基于容性能量转移原理的高压大容量DC/DC变换器 被引量：21

12

作者 李彬彬 张书鑫 +2 位作者 赵晓东 杨杰 徐殿国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期1103-1113,共11页

随着基于电压源型换流器的柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术的快速发展,十几年间世界范围内已建成数十个各种不同电压等级的VSC-HVDC工程。根据交流电网的发展历史,未来构建大... 随着基于电压源型换流器的柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术的快速发展,十几年间世界范围内已建成数十个各种不同电压等级的VSC-HVDC工程。根据交流电网的发展历史,未来构建大规模直流电网是必然趋势。然而直流电网必须采用DC/DC变换器来充当直流变压器的角色,因此高效率、低成本的高压大容量DC/DC变换器是直流电网技术中亟待攻克的关键基础性课题。该文针对不同电压等级直流输电线路互联的技术需求,对经典低压DC/DC拓扑进行改造,推演出一系列基于容性能量转移原理的高压大容量DC/DC变换器拓扑,并揭示此类拓扑的演化规律和换流原理。相比传统变换器方案,该拓扑可降低器件数量,提升拓扑转换效率以及减小变换器体积重量。最后,通过仿真和实验验证基于容性能量转移原理的DC/DC变换器的可行性。 展开更多

关键词 高压直流输电 直流电网 直流变压器 DC/DC变换器 容性能量转移

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具备故障阻断能力的柔性直流输电DC/DC变换器 被引量：9

13

作者 李彬彬 张玉洁 +2 位作者 张书鑫 赵晓东 徐殿国 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期53-59,共7页

高压大容量DC/DC变换器作为未来直流电网中的关键设备,近年来成了国内外关注的热点。文中通过将晶闸管和半桥子模块进行有机组合,提出了一种混合式DC/DC变换器拓扑,通过闭锁子模块和晶闸管实现高低压侧短路故障阻断功能,且具有成本低、... 高压大容量DC/DC变换器作为未来直流电网中的关键设备,近年来成了国内外关注的热点。文中通过将晶闸管和半桥子模块进行有机组合,提出了一种混合式DC/DC变换器拓扑,通过闭锁子模块和晶闸管实现高低压侧短路故障阻断功能,且具有成本低、效率高的优点。对该拓扑结构的工作原理、故障保护机制、控制策略、参数设计和经济性等方面进行了分析论证。最后,搭建了MATLAB/Simulink仿真模型,仿真结果验证了该拓扑和控制策略的可行性。 展开更多

关键词 高压直流输电 直流电网 DC/DC变换器 故障阻断能力

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低温等离子射频消融术治疗腰间盘突出症368例回顾分析 被引量：3

14

作者 符进卿 刘秋杰 +6 位作者 翟明玉 张书鑫 马广雷 李金歌 高朝洋 詹伟杰 白二霞 《中国社区医师（医学专业）》 2013年第5期124-124,共1页

2009年9月～2011年8月应用射频治疗仪治疗腰椎间盘突出症患者368例，随访中优良率达85．5％，收到了满意的疗效，现报告如下。资料与方法本组患者368例，男251例，女117例，年龄19—81岁，有明确外伤史仪43例，病程7天～11年。合并下肢... 2009年9月～2011年8月应用射频治疗仪治疗腰椎间盘突出症患者368例，随访中优良率达85．5％，收到了满意的疗效，现报告如下。资料与方法本组患者368例，男251例，女117例，年龄19—81岁，有明确外伤史仪43例，病程7天～11年。合并下肢放射痛356例，间歇性跛行206例，直腿抬高试验阳性312例，跟腱反射减退或消失72例，大小便功能障碍56例。 展开更多

关键词 低温等离子射频消融术 射频治疗仪 腰间盘突出症 腰椎间盘突出症 直腿抬高试验 小便功能障碍 2009年 下肢放射痛

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椎旁肌入路内固定术治疗胸腰椎骨折18例疗效观察 被引量：3

15

作者 符进卿 刘秋杰 +2 位作者 张书鑫 马广雷 李金歌 《中华实用诊断与治疗杂志》 2013年第9期927-928,共2页

目的探讨经椎旁肌入路内固定术治疗胸腰椎骨折的临床疗效。方法 18例胸腰椎骨折患者均行椎旁肌入路内固定治疗术,观察术后椎体恢复情况及有无慢性腰背部疼痛。结果术后椎体高度恢复90%以上,无腰背部疼痛症状,功能良好。结论经椎旁肌入... 目的探讨经椎旁肌入路内固定术治疗胸腰椎骨折的临床疗效。方法 18例胸腰椎骨折患者均行椎旁肌入路内固定治疗术,观察术后椎体恢复情况及有无慢性腰背部疼痛。结果术后椎体高度恢复90%以上,无腰背部疼痛症状,功能良好。结论经椎旁肌入路内固定术治疗无需椎管减压的胸腰段椎体骨折疗效满意。 展开更多

关键词 胸腰椎骨折 手术 椎旁肌入路

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