李鲁阳 作品数:9 被引量:90 H指数:5 供职机构: 中国科学院电工研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 河南省科技攻关计划 更多>> 相关领域: 电气工程 一般工业技术 电子电信 更多>>
基于电压源型换流器的多端直流配电系统降阶小信号模型 被引量:11 2019年 含电压源型换流器(voltage source converter,VSC)的多端直流配电系统集成度高,电力电子装置数量较多,这导致系统小信号模型的阶数较高,从而增加了系统稳定性分析及全局控制器设计的难度。鉴于此,提出了一种新型的多端直流(multi terminal DC,MTDC)系统降阶小信号模型。首先,文章对VSC进行了参与因子分析,辨识了与直流电压主导运动模态呈高相关性的状态变量。以此为基础,基于瞬时功率理论推导出一种新型VSC降阶模型。基于该模型,文章建立了多端直流配电系统的降阶小信号模型。最后,文章将所建立的多端直流配电系统降阶模型与传统降阶模型及电磁暂态模型进行了对比分析。结果表明:相对于传统的降阶小信号模型而言,文中所提出的系统模型能够更精确地评估系统的稳定性。 李鲁阳 裴玮 裴玮关键词:电压源型换流器 基于物理的IGCT电路模型参数提取方法 被引量:5 2017年 随着集成门极换流晶闸管(IGCT)在大功率电力电子装置的大范围推广,相应的高精度仿真研究必不可少,IGCT模型特别是具有较高精度的基于物理的IGCT电路仿真模型将发挥更加重要的作用。本文充分考虑了IGCT结构特点及其运行特性对参数提取的影响,结合理论分析、实验提取、实物测量及经验估算,在已有参数提取方法的基础上,提出了一种适用于基于改进型傅里叶级数法的IGCT电路模型的参数提取方法。搭建了具备感性负载的箝位电路测试平台,用于参数提取及提取方法验证,将采用本文方法提取的模型参数用于上述IGCT电路模型,进行电路仿真分析,所得IGCT模型仿真结果与实验结果高度拟合,验证了本文参数提取方法的正确性。 王佳蕊 孔力 周亚星 肖浩 李鲁阳 祁晓敏关键词:集成门极换流晶闸管 电路模型 基于PLC的烟盒内衬纸缺陷检测系统 被引量:5 2017年 烟盒内衬纸(铝箔纸)具有保护香烟防潮、防水分流失、烟支霉变和卷烟香气损失的作用,GDX2硬盒硬条包装机组由于设计问题,无法检测和剔除包裹烟支的铝箔纸缺失、破损、变形等问题,为避免缺陷烟包流入市场,设计一种利用欧姆龙接近开关E2E-X5MF1与可编程控制器S7-200配合控制的烟包铝箔纸缺陷检测系统,加装在硬盒包装主机烟包出口与小盒透明纸包装机入口之间的烟包通道上,实际生产实践证明,该系统经济实用,检测可靠,缺陷烟包识别剔除率达到100%,有效提升了香烟品质和企业形象。 陈海需 衡耀付 李鲁阳 刘勇军关键词:内衬纸 接近开关 改善直流配电网中VSC与线路交互失稳的有源阻尼策略 被引量:13 2019年 针对多端直流配电系统中的电力电子装置与直流网络阻抗之间的不良交互所诱发的直流电压振荡问题,提出了一种改进的有缘阻尼控制策略。以主从控制的放射状多端直流配电系统为研究对象,分析了系统电压控制核心器件—定电压源型换流器(VSC)与直流系统谐振模态的不良交互机制,并揭示了VSC稳态功率点变化所引起的系统电压控制环路对该不良交互的恶化效应。基于上述分析结果,提出了一种可分段调节系数的改进型有源阻尼控制器,该控制器通过独立调节各区频段阻尼特性,分别对源网不良谐振交互行为和VSC稳态功率变化导致的恶化效应加以抑制,实现了系统稳定性的提升。最后通过电磁暂态仿真对所提出的有源阻尼控制策略的有效性进行了验证。结果表明,相对于传统有源阻尼控制器,所提出的有源阻尼控制器能够提供更高的附加阻尼,并进一步扩大系统的稳定域。 李鲁阳 裴玮 裴玮 孔力关键词:有源阻尼 主从控制 IGCT驱动关断电路及续流回路参数提取 被引量:1 2017年 集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)关断暂态时,其电流迅速由阴极换向到门极,且IGCT反并联二极管因承受正向偏压而导通,故IGCT关断暂态特性受其门极驱动关断电路及其反并联二极管运行特性影响。基于IGCT关断暂态换流机制及反并联二极管的工作原理,提出IGCT关断暂态时门极换流晶闸管(gate commutated thyristor,GCT)、驱动电路与反并联二极管所构成续流回路的等效电路,详细分析反并联二极管不同工况时等效电路结构及其运行特性的变化。结合IGCT关断暂态其端电压及等效电路各支路电流的实验结果,给出IGCT驱动关断电路及续流回路参数的提取方法。通过不同箝位电压与关断电流时实验结果与理论分析的对比,并考虑参数提取结果的一致性,充分证明等效电路与理论分析的正确性及参数提取方法的有效性。 王佳蕊 孔力 周亚星 李鲁阳 祁晓敏关键词:集成门极换流晶闸管 等效电路 基于DAB直流变压器的多电压等级交直流混合配电网故障特性分析 被引量:26 2019年 双主动全桥(dual active bridge,DAB)直流变压器能够通过直流线路互联多个电压等级的交流配电网形成交直流混合配电网,该系统的故障类型多样,故障特性复杂,该文对其故障特性进行详细研究。分析该系统发生交流网侧单相接地故障、交流阀侧单相接地故障以及直流母线单极接地故障后的故障特性,研究换流站直流侧电容中点采用直接接地和高阻接地两种接地方式的系统中,DAB对系统故障特性的影响。探究发生上述故障后,系统交流侧和直流侧的相互影响,并进行详细对比分析,提出含DAB系统的故障分析方法。最后,通过Matlab仿真平台对上述分析进行仿真验证,指出DAB对直流侧电容中点直接接地系统故障特性的影响更突出,且DAB能够隔离交直流侧故障的相互影响,为交直流混合配电网接地方式的选择、保护系统的设计等提供理论依据。 祁晓敏 祁晓敏 李鲁阳 裴玮关键词:故障特性 接地方式 多电力电子变压器协调控制及不间断供电研究 被引量:8 2019年 协调控制是保证交直流混合配电系统稳定运行的核心技术。针对多电力电子变压器互联的10kV中压交直流混合配电系统设计了集中式协调控制方案。首先提出了电力电子变压器站控层控制器的统一架构,然后提出了稳态和故障两种工况下系统的协调控制方案。最后基于RT-Lab设计了半实物仿真实验平台并将其用于实验验证。实验结果证明了所提出的协调控制方案的有效性。 李鲁阳 范士雄 邓卫 邓卫 裴玮 孔力关键词:协调控制 不间断供电 半实物仿真 基于限流电感电压的多端交直流混合配电网直流故障检测方案 被引量:20 2019年 直流故障的快速准确检测是多端交直流混合配电网亟需发展的关键技术之一。直流故障电流上升速度快、故障影响范围广,传统的交流故障检测方法不再适用于直流故障。该文提出一种基于直流线路限流电感电压变化率的多端交直流混合配电网直流故障快速检测方案。首先,详细分析了多端交直流混合配电网的直流故障特性,在此基础上,提出了利用直流线路单端限流电感电压变化率检测直流故障的方法。接着,设计了完整的识别故障线路、判断故障类型和故障极的故障检测方案,并研究了相应的阈值选取方法。最后,通过MATLAB仿真平台对所提故障检测方案进行了仿真验证,仿真结果表明所提方法不受过渡电阻、故障距离、以及换流站功率反转的影响,能够在故障后迅速确定故障线路、故障类型以及故障极,实现直流故障的快速准确检测,为多端交直流混合配电网保护系统的设计奠定了基础。 祁晓敏 裴玮 裴玮 肖浩 李鲁阳关键词:直流故障 电压变化率 故障检测 多端交直流混合配电网直流故障时交流系统贡献短路电流的机理和实用计算方法 被引量:3 2018年 多端交直流混合配电网中,交流系统对直流故障特性的影响机理是影响系统保护设计的重要因素。针对多端交直流混合配电网直流线路发生故障后,交流系统对短路电流的影响和贡献开展全面研究。首先,详细分析了直流线路发生极间短路故障后的故障电流特性及交流系统对故障电流的贡献。在此基础上,推导了交流系统贡献电流的解析表达式,提出了交流系统贡献电流的稳态平均值、暂态峰值以及峰值时间的实用计算方法,所提方法显著简化了系统短路电流的计算。最后,对所提方法进行了仿真研究,仿真结果表明故障发生时刻对交流系统贡献短路电流特性的影响很小,所提方法在不同过渡电阻和故障距离时都能保证较高精度,证明了所提计算方法的正确性。 祁晓敏 孔力 孔力 李鲁阳关键词:直流故障 交流系统 短路电流