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| 1 | 高频隔离型电力电子变压器电磁暂态加速仿真方法与展望显示文摘电力电子变压器(power electronic transformer,PET)可以实现多电压等级和电能形态的变换,将在柔性配电网中发挥重要作用。文中对高频隔离型电力电子变压器加速仿真关键技术进行介绍和展望。首先,结合PET电磁暂态仿真的特点分析其面临的瓶颈与挑战,并与模块化多电平换流器进行直观对比。接着,提出适用于高频隔离型PET的电磁暂态等效建模框架,并以双有源桥变换器为例,对端口解耦、节点导纳矩阵预处理和多端口参数矩阵转换这3种现有的提速思路进行分析,通过仿真对比,指出各自的优缺点和适用场景。最后,对PET等效建模与实时仿真的研究方向进行展望。 | 许建中 高晨祥 丁江萍 冯谟可 王晓婷 赵成勇 | 2021 | 中国电机工程学报2021，41，10： | 12 |
| 2 | 海上风电直流汇集DC/DC系统实时仿真方法显示文摘随着深远海风电的开发与快速发展,采用柔性直流输电技术逐渐成为海上风电系统的首选方案。然而,海上风电及其输电系统的安全运行仍面临严峻的挑战。实时仿真技术能低成本、快速模拟各种复杂运行工况,得到越来越多的关注。直流汇集DC/DC系统是海上风电系统中的关键设备,其复杂的级联结构、数量众多的元件和更高的开关频率都给实时仿真带来了巨大的挑战。为此,提出一种海上风电直流汇集DC/DC系统实时仿真方法,通过仿真算法的并行设计和等效模型的构建两个步骤,实现大规模海上风电直流汇集DC/DC系统的小步长实时仿真。首先,将EMTP算法重新设计为适用于实时仿真的并行算法,并基于此构建直流汇集DC/DC系统子模块的等效模型。其次,根据子模块之间的串联耦合关系,构建直流汇集DC/DC系统的多端口等效模型。最后,在CPU-FPGA异构实时仿真平台中进行海上风电直流汇集DC/DC系统在多种工况下的实时仿真,并与PSCAD/EMTDC离线仿真结果进行对比,验证了所提实时仿真方法的准确性和高效性。 | 杜杰 李子润 李国杰 | 2023 | 电力系统保护与控制2023，51，7： | 5 |
| 3 | 级联H桥型电力电子变压器的闭锁状态等效建模方法显示文摘电力电子变压器(power electronic transformer,PET)是未来交直流混合配电网的关键设备,对其进行多工况高效仿真的一个关键难点为闭锁等效建模。该文提出一种适用于级联H桥型PET(cascaded H-bridge based PET,CHB-PET)闭锁状态的等效建模方法。首先,以一个实际算例说明闭锁状态的电路特征;其次,经过合理简化后,推导部分闭锁和完全闭锁状态下的戴维南-诺顿等效参数;然后,分析闭锁等效模型的3种实施方式,提出一种与非闭锁模型共用状态变量存储单元的集成方法;最后,在PSCAD/EMTDC软件中搭建典型的10kV/3kV三相CHB-PET系统,并进行启动、电压暂降及直流故障闭锁工况仿真。结果表明,与详细模型相比,所提闭锁等效模型具有足够的仿真精度。 | 丁江萍 高晨祥 许建中 赵成勇 | 2021 | 中国电机工程学报2021，41，5： | 5 |
| 4 | 基于FPGA的高压直流输电系统建模与实时仿真显示文摘高压直流HVDC(high-voltage direct current)输电技术的应用改变了传统输电网的形态与运行特性,大量高频电力电子设备的接入使得输电网动态特性更加复杂,通过实时仿真研究其复杂动态特性对于电网的运维具有重要意义。首先,基于现场可编程门阵列FPGA(field programmable gate array)设计了HVDC系统的实时仿真平台,确定了基于FPGA的HVDC实时仿真系统基本仿真框架。其次,提出了基于FPGA的晶闸管、变压器以及熄弧角检测模块等主要元件的建模方法,开发了基于FPGA的HVDC实时仿真系统。最后,以CIGRE HVDC系统为例,进行了步长5μs故障状态下的暂态实时仿真,验证了所提建模方法以及HVDC实时仿真系统的正确性与有效性。 | 黄冠标 翟鹤峰 赵利刚 洪潮 | 2021 | 电力系统及其自动化学报2021，33，2： | 2 |
| 5 | 柔性直流输电阀控与实时仿真器接口技术研究显示文摘首先介绍了柔性直流输电阀控在现场的物理接口,并在此基础上研究了实时仿真试验的接口,其次研究了柔性直流输电阀控与实时仿真器的上行和下行通信协议,最后通过实际工程的实时仿真试验和工程现场测试,验证了所设计的接口技术的正确性,为相关工程实时仿真试验提供指导和参考。 | 郭海平 郭琦 林雪华 陈钦磊 卢远宏 罗超 | 2021 | 电工技术2021，，23： | 1 |
| 6 | 基于FPGA的电力电子恒导纳开关模型修正算法及实时仿真架构显示文摘电力电子实时仿真是目前电力电子系统研究过程中的重要工具。为设计一套经济、可靠的电力电子实时仿真系统,文中搭建了一个以现场可编程门阵列(FPGA)为计算核心的硬件平台,并提出了配套的电磁仿真算法和FPGA架构设计。首先,推导了一种简洁电磁暂态程序(EMTP)算法,用于提高传统离线算法的并行度。其次,从数值算法的角度分析恒导纳开关模型的虚拟功率损耗问题,提出了一种初始误差修正算法,消除了功率损耗。再次,串联以上算法,设计了一种基于状态机框架的数字信号处理(DSP)硬核资源复用FPGA架构,以硬件资源复用的方式实现了资源的高效利用,在不损失速度的同时提高了FPGA的利用效率。最后,通过多个实时仿真算例验证了所提方法的有效性和正确性。 | 王钦盛 王灿 潘学伟 梁亮 | 2024 | 电力系统自动化2024，48，1： | 0 |
| 7 | Equivalent Hamiltonian Equations Modelling and Energy Function Construction for MMC-HVDC in Hybrid AC/DC Power Systems显示文摘This paper proposes an equivalent Hamiltonian equations model for the modular multilevel converter-based high-voltage direct-current(MMC-HVDC)transmission system,and constructs an energy function for multi-machine power systems with MMC-HVDC transmission lines.The equivalent Hamiltonian equations model is verified to be able to track the power output dynamics of the full model of an MMC-HVDC transmission system.Both theoretical and numerical studies have been undertaken to validate that the energy function proposed for hybrid AC/DC systems satisfies the conditions of an energy function.The work of this paper bridges the gap between the well-developed direct methods of transient stability analysis and power systems with MMC-HVDC transmission lines. | Yang Liu Zehui Lin Kaishun Xiahou Yuqing Lin Q.H.Wu | 2021 | CSEE Journal of Power and Energy Systems2021，7，4： | 0 |
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