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题名IGBT开关模块的附加支路恒导纳模型
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作者
侯延琦
刘崇茹
王鑫艳
郑乐
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机构
新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期2381-2391,共11页
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基金
国网福建省电力有限公司科技支撑项目(SGFJJY00GHJS2100065)。
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文摘
建立电力电子器件的恒导纳模型是实现大规模电力电子系统小步长实时仿真的主要途径之一,文中针对高开关频率下恒导纳模型的仿真精度问题开展研究。首先,分析恒导纳模型虚拟功率损耗的来源,量化数值积分方法对模型损耗的影响;然后,针对绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)反并联二极管结构,提出一种附加支路恒导纳模型,配合开关状态改变附加支路结构,使模型在不采用插值算法的情况下仍能保证较低的功率损耗;其次,针对典型的三相两电平电压源型换流器应用场景,分别定量计算和定性分析采用插值和不采用插值两种情况下附加支路恒导纳模型的损耗。最后,基于PSCAD/EMTDC平台设置对照试验,验证所提模型的适用性和等效插值方法的局限性。
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关键词
恒导纳模型
小步长实时仿真
附加支路
插值
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Keywords
fixed-admittance model
small-step real-time simulation
additional branches
interpolation
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分类号
TM743
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名基于交叉初始化的换流器参数化恒导纳模型
被引量：9
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作者
曹阳
顾伟
柳伟
曹戈
楼冠男
邹德虎
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机构
东南大学电气工程学院
南京理工大学自动化学院
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第10期3518-3527,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2016YFB0900404)。
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文摘
电力系统小步长仿真中,电力电子换流器常采用基于电感电容等效的恒导纳模型,存在参数不易设置、虚拟功率损耗高、模型特性与理想模型差距大等问题。鉴于此,文中提出一种基于交叉初始化的换流器参数化恒导纳模型。在换流器两种不同运行状态下,开关采用含参数历史电流源的恒导纳模型,模型的稳态特性和暂态收敛特性由历史电流源参数决定,实现了参数设置与外电路解耦。同时通过交叉初始化方法,即状态切换时同桥臂开关相互初始化,减小了状态切换误差初值,解决了模型的虚拟功率损耗问题。仿真结果表明,本模型具有与传统恒导纳模型相同的计算效率和更高的精度,其运行特性更接近理想开关模型。
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关键词
换流器
小步长仿真
恒导纳模型
电力电子开关
虚拟功率损耗
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Keywords
converter
small time-step simulation
fixed-admittance model
power electronic switch
virtual power loss
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分类号
TM46
[电气工程—电器]
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题名基于虚拟阻抗补偿的PMSG恒导纳建模方法
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作者
史一博
刘崇茹
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机构
新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期2362-2373,I0024,共13页
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文摘
永磁直驱风力发电系统结构复杂、节点数多,在进行电磁暂态实时仿真时,若采用传统建模方法会因系统导纳矩阵计算过于复杂导致仿真规模严重受限。该文提出一种基于虚拟阻抗补偿的永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)恒导纳建模方法,该方法基于传统发电机模型,通过在转子上补偿虚拟阻抗的方式使发电机导纳矩阵固定,并以暂态误差最小为目标,对阻抗参数进行优化设计;再通过结合换流器的伴随离散电路模型,可建立PMSG完整恒导纳模型并进行电磁暂态仿真,能够节省大量的计算资源。仿真试验证明,该模型具有较高的仿真精度,并且可以用于FPGA等离散化硬件仿真平台上,具有良好的适用性。
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关键词
恒导纳模型
虚拟阻抗补偿
永磁同步电机
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Keywords
fixed-admittance model
compensation of impedance
permanent magnet synchronous generator
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分类号
TM743
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名基于参数化恒导纳方法的多逆变器仿真建模与优化
被引量：1
- 4
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作者
楼冠男
蒋啸宇
顾伟
张靖
曹阳
李珂
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机构
东南大学电气工程学院
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出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期162-171,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52007031)
江苏省自然科学基金资助项目(BK2020040)。
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文摘
电磁暂态仿真中,恒导纳模型因仿真效率高而被广泛应用,其衍生的参数化恒导纳模型可通过参数配置提升暂态性能,在单逆变器仿真中具有良好的效果。但参数化恒导纳模型在应用于多逆变器系统时,由于耦合,仿真参数的可行域会发生变化,进而影响系统的暂态性能甚至导致失稳。针对上述问题,从系统稳定性与暂态性能两方面出发,提出了基于快速遗传算法的参数调节策略,以收敛速度、波动大小、耦合程度的多目标对逆变器进行参数优化,并运用交叉初始化方法进行结构优化,避免了仿真系统的失稳问题并进一步改善了暂态性能。最后,通过算例验证了该多逆变器系统仿真模型在高效率的前提下,具有自适应的参数调节能力,且仿真精度优于传统恒导纳方法。
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关键词
电磁暂态仿真
恒导纳模型
多逆变器系统
稳定性
暂态性能
快速遗传算法
交叉初始化
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Keywords
electromagnetic transient simulation
fixed-admittance model
multi-inverter system
stability
transient performance
fast genetic algorithm
cross initialization
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分类号
TM464
[电气工程—电器]
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题名基于负电阻补偿的VSC恒导纳建模方法
被引量：2
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作者
侯延琦
刘崇茹
郑乐
辛蜀骏
蔡晖
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机构
新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
国网经济技术研究院有限公司
国网江苏省电力有限公司经济技术研究院
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第19期6985-6994,共10页
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基金
国家电网有限公司总部科技项目(5105-202018129A-0-0-00)。
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文摘
电力电子器件恒导纳建模是实现电压源型换流器小步长实时仿真的关键技术,伴随离散电路(associated discrete circuit,ADC)是目前最为广泛使用的电力电子器件恒导纳模型。针对ADC模型的虚拟功率损耗问题,该文提出一种基于负电阻补偿的开关器件恒导纳建模方法,该方法基于传统ADC模型,采用后退欧拉积分算法对模型进行离散化处理,通过在导通支路串联负电阻以补偿由ADC模型储能造成的虚拟功率损耗。基于三相两电平电压源型换流器拓扑,从最小化虚拟功率损耗和维持切换系统稳定的角度出发,提出所提模型的最优参数设计方法。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件进行仿真实验,实验结果表明,所提模型能够显著降低稳态下换流器的虚拟功率损耗,并提高暂态工况下的仿真精度。
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关键词
小步长实时仿真
恒导纳模型
伴随离散电路
负电阻补偿
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Keywords
small-step real-time simulation
fixedadmittance model
associated discrete circuit
compensation of negative resistance
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分类号
TM743
[电气工程—电力系统及自动化]
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