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直流微电网系统电弧故障特征及检测方法 被引量：4
1
作者 吴春华 林夏苗 +1 位作者 李智华 汪飞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4307-4316,共10页
直流微电网电弧故障发生位置分散,易被变换器高频噪声淹没,难以进行检测。针对现有直流电弧故障保护方法在直流微电网中应用时存在误动作和拒动作的问题,搭建直流微电网故障电弧实验平台,开展了不同位置串并联故障电弧实验,从时频域角... 直流微电网电弧故障发生位置分散,易被变换器高频噪声淹没,难以进行检测。针对现有直流电弧故障保护方法在直流微电网中应用时存在误动作和拒动作的问题,搭建直流微电网故障电弧实验平台,开展了不同位置串并联故障电弧实验,从时频域角度对直流微电网故障电弧信号特性进行研究,采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)分析微电网直流母线电流信号,将得到的频谱进行分段积分,将电弧信号10 Hz~10 kHz、20~30 kHz、40~50 kHz这3个特征频段积分值作为第一特征,采用互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)算法进行时频分析,将母线电流信号分解成若干各本征模态分量(intrinsic mode function,IMF),计算各分量能量值,比较分析选取局部分量IMF7和IMF8的能量作为第二特征。在此基础上,提出基于阈值比较的故障电弧检测方法。研究结果表明:所提方法能够准确实现不同位置的串并联故障电弧检测,且在负载投切和变换器动态调整时未发生误判,为开发可靠的电弧故障检测与灭弧装置提供参考. 展开更多
关键词 直流微电网 直流电弧故障 频谱积分 互补集合经验模态分解 故障检测 变换器
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全移相双有源全桥直流变换器的瞬态电流偏置抑制策略 被引量：3
2
作者 吴春华 陈修淋 +1 位作者 李智华 汪飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1116-1131,共16页
针对双有源全桥(DAB)直流变换器在功率突变时产生的电流偏置问题,该文提出一种新的瞬态直流偏置抑制策略。首先,以基于全移相调制的双有源全桥直流变换器为研究对象,分析DAB变换器产生直流偏置的原因及危害。然后,在全局电感电流应力最... 针对双有源全桥(DAB)直流变换器在功率突变时产生的电流偏置问题,该文提出一种新的瞬态直流偏置抑制策略。首先,以基于全移相调制的双有源全桥直流变换器为研究对象,分析DAB变换器产生直流偏置的原因及危害。然后,在全局电感电流应力最优结果的基础上,对功率在四个工作区域突变时产生的瞬态直流偏置问题进行详细分析,推导各种电流突变情况下的直流偏置表达式,并据此提出一种新的过渡态引入方法,对于不同的功率突变状态可以得到统一的过渡移相角表达式,简化了控制过程。接着,根据所得过渡态结果,提出统一的载波调制方法,并对调制策略的适用性进行分析。最后,通过实验平台验证了所提方法可以有效消除功率突变时产生的电流偏置。 展开更多
关键词 双有源全桥(DAB)变换器 功率突变 瞬态直流偏置抑制 全移相控制 载波调制
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基于图相似日和PSO-XGBoost的光伏功率预测 被引量：26
3
作者 吴春华 董阿龙 +1 位作者 李智华 汪飞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3250-3259,共10页
为充分利用历史信息,最大限度优化模型效果,提高光伏功率预测精度,提出了基于图相似日和粒子群优化极限梯度提升树(particle swarm optimization-extreme gradient boosting tree,PSO-XGBoost)的光伏功率预测方法。将每天由天气特征组... 为充分利用历史信息,最大限度优化模型效果,提高光伏功率预测精度,提出了基于图相似日和粒子群优化极限梯度提升树(particle swarm optimization-extreme gradient boosting tree,PSO-XGBoost)的光伏功率预测方法。将每天由天气特征组成的向量转换成格拉姆矩阵,以便充分挖掘各个向量之间的关系;然后将拉姆矩阵转换为图像,采用结构相似性算法(structural similarity,SSIM)寻找与待预测日最相似的历史日,并选取历史日的光伏功率、待预测日的辐照度、温度、湿度作为极限梯度提升树的输入变量;为充分发挥模型的预测能力,运用粒子群算法优化极限梯度提升树确定最优的超参数,最终输出各时段的光伏功率预测值。利用光伏电站实际数据进行验证,结果表明:相比于未改进的XGBoost模型,所提方法在晴天下的均方根误差(root mean square error,RMSE)降低了31.6%,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)降低了31.6%;在多云天气下的RMSE降低了24.1%,MAE降低了40%;在阴雨天气下的RMSE降低了25%,MAE降低了38.5%,有效地提高了模型的预测精度和泛化能力。 展开更多
关键词 图相似日 格拉姆矩阵 结构相似性 极限梯度提升树 光伏功率预测 历史日
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直流微电网故障电弧信号特性 被引量：5
4
作者 吴春华 郑宇旋 +1 位作者 汪飞 李智华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3689-3699,共11页
直流微电网中存在大量线路与设备接口,容易发生电弧故障。根据电弧与电路的连接方式,可分为串联电弧与并联电弧。为了实现有效的电弧故障检测与定位,需对直流微电网故障电弧信号特性进行研究。为此,搭建直流微电网电弧故障的仿真与实验... 直流微电网中存在大量线路与设备接口,容易发生电弧故障。根据电弧与电路的连接方式,可分为串联电弧与并联电弧。为了实现有效的电弧故障检测与定位,需对直流微电网故障电弧信号特性进行研究。为此,搭建直流微电网电弧故障的仿真与实验平台,产生了不同位置、类型的电弧故障。通过微电网系统对电弧故障的电流响应,分析验证了DC/DC变换器以及线路传输对电弧信号特征与信号传播的影响。研究结果表明,DC/DC变换器对电弧产生的电压钳位、电流恢复、滤波作用、开关噪声的影响,线路传输对电弧产生的信号串扰与信号衰减作用都使直流微电网系统的电弧检测更加困难。 展开更多
关键词 直流微电网 电弧故障 DC/DC变换器 线路传输 影响
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