随着风电、光伏（PV）等新能源的大规模接入，电力系统正在经历一场以“双高”（高比例可再生能源、高比例电力电子设备）为标志的结构性转型。这一转型给电网运行带来了新的挑战，主要表现为电网强度减弱、系统惯量下降等问题。为应对挑战，并网标准持续提高，深入研究并优化并网变流器的同步并网运行能力，已成为支撑新型电力系统安全稳定发展的关键所在。本文首先阐述了4类并网变流器同步技术的基本结构，重点剖析了开环电压同步、锁相环（PLL）同步及功率同步在实际应用中存在的局限性；随后系统梳理了前3类同步技术小信号稳定性与大扰动工况下的改进方法；接着详细介绍了第4类同步技术——混合同步方式，展示了同步技术的热点研究方向；最后总结4类同步技术各自的优劣势，进一步展望了并网变流器同步技术未来的发展路径。
<正>轨道交通,正成为交通强国战略体系的“主动脉”,向更高速、更绿色、更智能的未来疾驰。电,是这趟旅程的“血液”;电力电子,则是那颗精准调控每一次脉动的“心脏”。从牵引供电系统、牵引传动系统、辅助供电系统,到再生能量回收、新能源接入,电力电子技术以高效、精细的电能变换,正驱动着轨道交通行业安全、高效和智能等一次次提升。目前,宽禁带半导体、高频拓扑、数字孪生、工程智能等前沿科技正深度嵌入轨道交通电力电子系统,让能效、功率密度、可靠性与智能化水平同时“换挡加速”。
<正>中国科技核心期刊(CSCIED)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。
当航空线缆出现电弧故障后，电弧的持续燃烧可能会造成重大事故。又因为线缆之间串话干扰现象的存在，使得串扰容易被误诊为电弧故障，造成误判。针对此问题，本文提出一种可以识别电弧故障，同时防止串扰被误判的新方法。该方法能够对电流信号进行自适应选取最佳惩罚参数和分解个数，对信号进行变分模态分解（VMD），对分解后得到的本征模态函数（IMF）分析，提取能够反映故障电流信号的高频IMF，计算IMF的能量熵作为特征量，通过高频信号能量熵与基准值相减得到差值，并导入支持向量机（SVM）中进行分类。结果表明这种方法能够有效地识别电弧故障，同时防止单相串扰和三相串扰可能造成的误判。
随着国内外大容量远距离海上风电的开发，采用基于电压源换流器（VSC-HVDC）的柔性直流送出方式具有更大的经济优势。本文在介绍海上风电柔性直流送出拓扑的基础上，优化了海上站电压频率的控制策略，提出了海上站交流系统自动控制、联结变在线投退和最后断路器保护功能核心控制策略。通过搭建的海上风电柔性直流送出仿真试验平台，充分验证了海上风电柔性直流送出系统核心控制策略的正确性。
动态电压恢复器（DVR）由DC/AC逆变器和作为储能元件的直流电容器组成，用于在电网电压畸变（包括电压骤降、暂升和不平衡）条件下稳定三相负载电压。当电网电压畸变时，补偿或吸收的瞬时功率由DVR的直流电容器实现，导致负载的稳定性能下降和暂态电压质量较差。因此，DVR的直流电压控制对于维持恒定直流电压并稳定三相负载电压起着重要作用。本文提出了一种新型递归补偿Petri模糊神经网络（RCPFNN）控制器，以替代传统的比例积分（PI）和模糊神经网络（FNN）控制器，用于DVR的直流电压控制，从而改善电网电压畸变条件下三相负载电压和直流电压的暂态响应。详细推导了所提出的RCPFNN控制器的网络结构和在线学习算法，并通过实验结果验证了采用该RCPFNN控制器的DVR在提升负载暂态电压质量方面的可行性和有效性。
针对T型三电平并网逆变器因实际控制系统存在时延与直流侧分压电容电压中点电位不平衡的问题，提出了基于双目标代价函数的改进模型预测控制（MPC）策略。首先对T型三电平并网逆变器进行了工作原理分析，通过等效电路模型建立了其在α,β坐标系下的无差拍电流预测模型；其次为了实现准确快速跟踪并网电流与中点电位平衡，在T型三电平开关模型的基础上，提出了基于双目标代价函数的优化MPC，并将拉格朗日插值法嵌套至其中；最后在Matlab/Simulink环境下验证了该控制策略的有效性，与单目标代价函数的MPC相比，并网电流总谐波畸变率由4.23%降至1.37%，直流侧分压电容电压在0.04 s内达到平衡，波动率为2.545%。
全球能源结构转型推动锂离子电池在新能源汽车与储能系统中大规模应用，其荷电状态（SOC）的精确估计是电池管理系统的核心挑战。针对传统数据驱动模型在长序列依赖建模、非线性特性适应及计算效率等方面存在的不足，本文提出一种深度融合Transformer与Kolmogorov-Arnold网络（KAN）的SOC估计新模型。该模型利用Transformer的自注意力机制捕获时序全局动态关联，并创新性地采用KAN的可学习单变量函数替代传统固定激活函数，以增强对电池复杂非线性退化特性的自适应拟合能力。实验结果表明，该模型在测试集均方根误差（RMSE）为0.020 4（较LSTM降低63.6%），拟合度R2达0.973 4（较LSTM提升21.8%），性能显著优于对比模型。本研究为电池状态估计提供了兼具全局建模能力与精细非线性适应性的新范式，并可扩展至健康状态（SOH）预测等方向。
盘型悬式瓷绝缘子作为电力系统的重要绝缘设备，其快速高效的零值检测方法仍待进一步研究。本文针对零值绝缘子内部缺陷特征，采用陡波电压冲击检测试验开展了快速检测方法研究。通过球隙大小以及电容电压调控方法设计了陡波电压发生电路，使用输出电压以及放电时间作为零值检测的特征参量。通过实验室试验以及现场应用试验对比了陡波冲击电压法和绝缘电阻法的应用特性。试验结果显示，陡波冲击电压法能够捕获绝缘电阻法容易误判的内部缺陷和头部开裂问题导致的零值现象，从而表现出更高的准确度和检测效率。本文的研究为电力系统提供了一种新的瓷绝缘子零值故障快速检测技术，具有重要的工程应用价值。
在新型电力系统建设背景下，海量分布式能源随机接入对电力电子行业带来了巨大挑战与机遇。电力电子领域中T型三电平变换器已广泛运用在光伏并网系统、电机驱动系统等电气领域的各个方面。T型三电平逆变器在正常工作时会产生幅值与频率较高的共模电压(CMV)，影响设备以及电网安全稳定运行。国内外行业标准对电磁兼容性与电磁干扰提出了具体要求，降低CMV显得十分迫切。本文结合模型预测控制易于实现且具有设计灵活、动态响应快等特点，提出了一种基于离散矢量集模型预测控制(DSVM-MPC)的矢量替换策略，来抑制T型三电平变换器运用在电网系统中产生的CMV。该方法能够在不额外添加权重系数的前提下将CMV限制在±Udc/6，且不会给中性点电位带来额外偏移，最后在T型三电平变换器仿真平台上对该方法的可行性和有效性进行了验证。