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关键词： 微电网   随机性   功率分配   下垂控制  

摘要： 微电网在孤岛时采用下垂控制，逆变器按分布式电源容量比例分配负荷功率，防止分布式电源过载或轻载以及产生功率环流。然而逆变器的功率分配效果不仅与线路阻抗有关，还受分布式电源实际容量变化的影响。针对此问题，提出一种考虑分布式电源出力随机变化的改进下垂控制策略。该策略采用双层控制，外层控制在额定状态下消除线路阻抗的影响。当运行条件改变时，根据两级式逆变器直流母线电压变化，得到分布式电源的容量变化比例，形成非额定状态下的功率和电压参考值；内层采用改进下垂控制，调整下垂控制系数使逆变器工作在电压参考值。最后调节逆变器出力，保证功率平衡。通过仿真，验证了该策略的正确性和可行性。

关键词： 光伏场站   动态等值   故障功率预测   Koopman   动态模式分解  

摘要： 对光伏场站故障功率的准确和快速预测，是保障光伏场站安全稳定运行的重要措施。针对基于机器学习的功率预测模型复杂结构，提出了一种具有显著简洁性的光伏场站Koopman动态等值模型，实现了对光伏场站发生故障后有功功率变化的准确预测。首先，建立了光伏场站故障下动态等值模型，使用Koopman算子对光伏场站动态预测模型进行高维线性化映射；然后通过动态模式分解技术提取等值模型主要模态，找出了等值模型系数算子近似解，在其二维子空间中建立了降阶功率预测模型；最后设计算例，基于PSCAD搭建了三互联光伏场站仿真模型，对该方法进行了验证。结果表明，该方法对光伏场站故障后有功功率的预测准确度达到了97.73%，证明了该方法的合理性。

关键词： 电磁发射机   全桥变换器   电流前馈   均压控制   中点电位  

摘要： 大功率电磁发射机发射波形的好坏严重影响着深地电磁探测的准确性。为解决大功率电磁发射机动态性能低导致的发射波形质量差的问题，提出输入并联输出串联外+中点钳位（IPOS+NPC）型大功率电磁发射机结构及控制策略，建立IPOS组合供电小信号模型，对其电流内环、均压环、总电压外环及负载电流反馈控制环等进行环路设计优化，并设计两种假负载接入方式下NPC三电平发射桥调制策略，分析并提出基于时间补偿的中点电位平衡方法。最后，研发一台1 500 V/110 kW IPOS+NPC型大功率电磁发射机样机，通过仿真和样机野外测试证明了所提控制策略及设计的有效性。

关键词： 功率MOSFET   静电放电   栅源电容   解析模型  

摘要： 在实际静电放电测试时，发现各种功率MOSFET的静电放电测试结果均呈现出正反向耐压不对称现象，而人体与器件接触时的静电放电过程是不区分正反向的。正反向耐压差异较大对于功率MOSFET或作为静电放电保护器件来说都是无法接受的，其造成器件失效的问题格外凸显。本文通过建立SGT-MOSFET、VUMOSFET和VDMOS在静电放电正反向电压下的栅源电容解析模型，对比分析了三种功率MOSFET器件静电放电正反向耐压不对称及其比值不同的原因，为器件的静电放电测试及可靠性分析提供了理论依据。

关键词： 间接矩阵谐振型电力电子变压器   串联谐振直流变换器   高频链路   软开关   开关频率设计  

摘要： 串联谐振型直流变换器（series-resonant dc-dc converter，SRC）是电力电子变压器的核心元件，但电容等储能元件体积大是制约电力电子变压器功率密度提高的重要因素之一，为此应尽量减小电容等无源元件体积。然而，当SRC直流侧电容减小，尤其是与谐振电容基本相当时，其高频环节电流特性与传统的直流电容较大的SRC存在很大不同。为解决上述问题，本文对比分析了半桥型SRC、全桥型SRC和半桥全桥混合的SRC（混合型SRC）在不同直流电容与谐振电容比值情况下的高频环节电流特性，求解得到实现软开关时三种典型SRC开关频率设计应满足的超越方程，进一步得到其开关频率与谐振频率比值解析表达式，据此提出三种SRC高频环节开关频率设计方法。最后，通过实验验证了高频环节特性分析正确性和所提出的开关频率设计方法有效性。

关键词： 响应面方法   径向基函数   热点温度   鲸鱼优化算法   油浸式变压器   挡板结构优化  

摘要： 热点温度过高会严重影响变压器运行稳定性，为提高变压器运行稳定性，本文以降低变压器绕组热点温度为优化目标，采用径向基函数（RBF）响应面模型优化变压器绕组挡板尺寸，改善油流分布以实现更好的散热。为提高RBF响应面模型的拟合精度，本文采用鲸鱼优化算法（WOA）对径向基函数的超参数值进行优化，并与传统网格搜索（GS）寻优方法和定参RBF模型进行对比。对比结果表明对于超参数优化问题，在拟合精度占优的前提下，WOA优化效率是GS寻优方法的3.13倍。在此基础上，本文基于WOA-RBF响应面模型对绕组挡板结构尺寸进行优化，优化后的热点温度相较于初始结构的热点温度降低了3.81℃，相对于全场域的最大温升降低了13.42%，并有效地降低了绕组整体温升。同时将本文所提算法与遗传算法(GA)优化结果进行对比，在保证精度的同时，WOA-RBF响应面模型优化效率是GA的13.41倍。根据上述结果分析可知，本文所提算法具有很好的优化性能，同时相比于遗传算法，在保证优化精度的同时，可以显著地提高优化效率。

关键词： 碳化硅   金属-氧化物-半导体场效应晶体管器件   阈值电压   栅极驱动器  

摘要： 碳化硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET）的阈值电压漂移严重影响了其在应用中的可靠性。针对该问题，文中总结了碳化硅MOSFET阈值电压漂移的特点与现有的理论模型，并以此为基础提出抑制阈值电压漂移的驱动方法与驱动电路。该驱动电路通过引入中间电平的方式，将被控器件关断动态过程与关断稳态后的栅极电压区分开来，以此来达到降低碳化硅MOSFET的阈值电压漂移量的目的，同时还可以保留负栅极关断电压的优势。搭建了实验平台来验证该驱动电路对碳化硅MOSFET阈值电压漂移的抑制效果，结果表明，在文中的实验条件下该驱动电路相比于传统的驱动方式阈值电压漂移量降低了37%。

关键词： 多端口直流潮流控制器   虚拟阻抗   网压不平衡   控制策略   脉动功率  

摘要： 在多端直流配电网中，变换器的交流侧发生网压不平衡会导致其直流侧产生二倍频脉动，从而影响配电网中敏感负荷的供电电能质量。针对该问题，以适用于多端直流配电网的直流潮流控制器(DCPFC)为研究对象，提出一种不平衡网压下的脉动功率分配控制策略。在DCPFC各端口处加入针对二倍频脉动的虚拟阻抗，可以实现二倍频脉动功率在任意线路上的自由分配，以减小对敏感负荷的影响。各端口加入的虚拟阻抗以线路损耗最小为原则进行设计，并利用根轨迹法进一步精确虚拟阻抗的选取范围，使其在分配脉动功率的同时不会影响系统稳定性。通过仿真和实验验证了上述控制策略和设计方法的有效性。