本文研究了光伏（photovoltaic, PV）、电池储能（battery energy storage, BES）和柴油发电机（diesel generator,DG）在独立交直流系统中的并联运行。已知在基于DG的电力系统中，PV系统的最大渗透率范围为40%～60%。当PV容量与DG容量相当时，系统将面临稳定性和同步性问题。因此，本文提出了一种基于直流下垂的分层控制方法，通过在公共直流母线上进行直流集成来控制PV-BES-DG系统。直流集成缓解了PV系统的容量可扩展性限制，并提供了优于交流系统的混合系统控制。此外，本文还提出了一种基于最优调节器的二次控制，以确保DG和BES之间的最优负荷分配。进一步设计了能量管理方案（power management scheme,PMS），以确保在电源和负载功率不平衡及BES处于临界荷电状态下时独立系统的可靠运行。PMS将DG的运行限制在低负载水平以下。本文还进行了小信号稳定性分析，以研究下垂控制和最优调节器增益对系统稳定性的影响。为了评估所提出的PMS和基于直流下垂的PV-BES-DG系统分层控制的性能，本文开发了实验室规模的原型系统。
<正>在全球积极践行“双碳”目标的时代浪潮下,构建以新能源为主体的新型电力系统已成为能源领域转型发展的核心任务。随着新能源在电力系统中占比的迅速攀升,高比例新能源接入与电力电子设备广泛应用,给电力系统稳定性、可靠性、安全性带来了诸多挑战,如惯量支撑不足、短路比弱化、宽频振荡频发等。在此背景下,构网型控制技术凭借其能够主动支撑电网、增强系统稳定性的独特优势,成为推动新能源新型电力系统建设的关键技术之一,迎来了快速发展的黄金时期。从海上风力发电规模化并网,到偏远地区新能源大基地的电力外送,构网型控制技术在保障电力可靠供应、促进新能源高效消纳等方面发挥着日益重要的作用,展现出广阔的应用前景。
随着电动汽车的快速普及，如何应对动力锂离子电池的大规模退役浪潮已迫在眉睫。梯次利用可以延长电池服役时间，是电池可持续发展的关键环节。而精准、高效地分选技术则是电池梯次利用的核心前提。本文系统梳理了退役锂离子电池分选方法的研究进展，首先从电池老化机理与不一致性成因出发，奠定了分选的理论基础；随后结合工程上优先整包/模组复用，必要时下沉至电芯精测的流程，总结整包与模组级快速评估思路及其适用边界；进而围绕信息利用由浅入深的技术认知视角，全面评述了各类电芯级分选方法的原理、优势、局限及其适用场景；总结面向电芯级的“分层筛查-精细辨识-约束配组”工程化流程设计要点，为整合多元方法、平衡效率与精度提供技术路径。当前，该领域仍面临测试标准不统一、模型泛化能力不足、检测速度与分选精度权衡困难以及锂枝晶等隐蔽性安全隐患难检测等核心挑战。
开关磁阻电机（switched reluctance motor, SRM）功率变换器的开关管因频繁切换易发生故障，严重影响系统运行可靠性。针对现有方法依赖额外硬件或计算复杂难以在线应用的问题，本文提出一种基于电流预测的在线故障诊断策略。该策略独创一种电流传感器重构方法，每相仅需一个电流传感器，并设计出一种基于量化因子的精准故障定位机制，通过比较传感器预测电流与实际电流的差值超越阈值判定故障发生，再利用量化因子精确定位故障开关管器件及其所在。该策略降低了诊断系统的硬件需求和成本，同时确保了诊断过程的简洁高效，从而实现了在低成本硬件条件下，对SRM功率变换器开关管故障的在线、实时诊断与精确定位。仿真与实验结果充分验证了该策略的有效性和工程实用性。
<正>中国科技核心期刊(CSTPCD)中国核心学术期刊(RCCSE)电气工程领域高质量科技期刊陕西省优秀科技期刊中国学术期刊网络出版总库万方数据-数字化期刊群日本科学技术振兴机构数据库(JST)科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告《电力电子技术》是一本以电力电子技术为核心内容的国家级期刊,同时也是中国电工技术学会电力电子专委会的会刊,面向国内外公开出版发行。期刊创刊于1967年,始终秉持“重质量、有特色、守信誉”的办刊方针,如今已发展成为我国电力电子领域内兼具理论深度与应用价值、拥有较高知名度的权威刊物,持续为推动我国电力电子行业的发展贡献力量。
电网电压不平衡容易引起级联功率变换单元出现功率不均、输出电压波动加大等问题。本文研究一种基于正负序解耦、3次谐波注入与输出侧纹波功率抵消的协同控制方法，该方法提取不平衡电网电压正负序d,q轴分量来计算维持系统传输给定有功功率下的正负序输入电流d,q轴分量的参考值，同时添加母线电压纹波抑制环路，使纹波功率全部传输至级联电路输出侧，并利用三相对称性实现叠加抵消。最后通过实验验证其有效性。
针对双有源桥（dual active bridge, DAB）变换器在宽电压与全功率范围内零电压（zero voltage switching,ZVS）开通性能受死区效应制约的问题，本文提出一种基于死区模型分析的全局优化控制策略。首先，通过分析死区效应对软开关性能的影响机理，结合电感电流线性化提出ZVS开通临界条件解析方法。其次，针对工况特性选取全局最优工作模式组合，并推导出各模式下实现ZVS开通所需要的约束条件。同时结合各模式下移相比定义域与传输功率约束，选取工作模式过渡点并动态调整传输功率的最优路径，实现在全功率范围内ZVS区域最大化与电流应力最优的协同优化。最后搭建实验平台，验证了所提优化策略的有效性。
针对含虚拟同步机（virtual synchronous generators, VSG）的构网型孤岛微电网中非线性负载导致敏感负载母线（sensitive load bus, SLB）谐波电压畸变产生的电能质量问题，本文提出一种基于一致性算法的分布式二次谐波补偿控制策略。首先通过多智能体系统构建分布式通信网络；其次，采用领导者-跟随者结构，领导者节点跟踪SLB谐波畸变率（total harmonic distortion, THD）与参考值的误差；跟随者节点通过邻居信息交互生成谐波补偿指令，将该指令嵌入VSG控制环路，实现谐波电压补偿；最后，通过李雅普诺夫稳定性分析证明了系统渐近稳定性，并基于Matlab/Simulink仿真验证了所提策略能准确地将THD收敛至目标值。同时，该策略在设备投切、负载突变与通信延时等工况下具有良好的鲁棒性与可扩展性，取得了与传统集中式控制相当的动态性能，但可靠性与灵活性更优。
在基于时域脉冲反射法（time domain reflectometry, TDR）的电缆接地开关状态检测中，检测信号注入装置的性能至关重要。为避免接触式注入带来的安全风险，本文设计了一种非接触式电磁耦合器检测信号注入装置。首先，通过理论分析确定了圆筒形铜线圈绕组的优化参数；其次，提出了一种引入恒压箝位电路的改进型磁性源脉冲发射电路，实现对驱动电流的快速分段控制，从而产生前沿陡峭、纹波小、幅值高的理想单极性脉冲电流，显著提升了注入信号的质量。为验证设计，通过Ansys Electronics与Simulink协同仿真，针对12组不同长度的电缆进行了仿真实验。结果表明，接地开关“分”、“合”状态下的反射信号时间差稳定且差异显著，有效验证了所设计注入耦合器的可靠性与鲁棒性。
针对低压直流微电网中传统主动式及被动式孤岛检测方案所存在的问题，本文提出一种基于累计电压偏差（accumulated voltage deviation, AVD）与方波扰动注入的混合式孤岛检测方案。该方案利用滑动窗口计算并网点AVD，通过AVD触发方波扰动注入，在发生孤岛事件后使公共耦合点（point of common coupling, PCC）电压出现特定波动，最后通过检测PCC电压变化率（rate of change of voltage, ROCOV）及其越限频率判断孤岛发生。仿真和实验结果表明所采用的混合式孤岛检测方案能够有效减小扰动信号对电能质量的影响，同时实现无盲区检测，此外利用AVD触发主动方案，保证了扰动信号的同步注入。