weixin_53126442的博客

原创 微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法

典型微网结构：采用集中控制结构，第2日运行计划所需的决策信息有： 考虑可控分布式电源为微型燃气轮机，用线性函数表示发电成本：CG(t)表示微型燃气轮机在t时段的发电成本；a、b为成本系数；PG(t)为t时段微型燃气轮机的输出功率；Δt为调度步长，取值为1h。 由于微型燃气轮机的功率响应速度相对于小时级调度而言较快，因此不考虑其爬坡率约束，仅考虑输出功率约束：式中PGmax和PGmin表示微型燃气轮机的最大/最小输出功率，分别受其额定功率和最小负载率限制。 主要考虑一次投资

原创 究竟什么是虚拟同步机？？？虚拟同步机巨简单理解

同步发电机定子铁芯的内圆均匀分布着定子槽，槽内按一定规律嵌放着对称的三相绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2，如图1所示。工作原理转子铁芯上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组。励磁绕组上通直流电时，会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场。当原动机拖动转子以恒定速度旋转时，励磁磁场随转轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组。定子电枢绕组中将会感应出大小和方向周期性变化的三相对称正弦感应电动势。各相电动势大小相等，相位各差120°。

原创 虚拟同步机的简单理解

早期分布式电源容量小，对电网影响较弱，作为一个不控发电单元不要求参与功率调节。随着容量越来越大，不控方式对电力系统稳定性和安全性造成较大影响，此时就要求在提供电能的基础上，还应有电网电压幅值和频率支撑能力。因此提出了下垂控制，模拟了同步发电机的一次调频特性和一次调压特性。但下垂控制没有模拟同步发电机的惯性，无法像传统同步发电机一样利用转子的转动惯量来抑制电网频率的快速波动。

原创 Buck电路控制器设计基本思路

Buck电路基本控制方法：反馈线性化：系统动态方程为：由系统动态方程可得：闭环传递函数为：控制器：可得：线性化后有：

原创 Buck电路基本控制方法

若雅可比矩阵模大于零，则两个特征值的乘积大于零，即两个特征值均为负值，系统稳定。满足上述判据的系统称为闭环稳定系统，否则会由于第一列元素符号改变而不稳定。一般地，劳斯稳定性判据要求劳斯表的第一列所有元素符号相同。这种方法不受电压降的影响。而且，对于任意给定的负载功率。如果有必要，总可以将该多项式乘以-1得到。在下面，假设最高阶的系数（例如二阶多项式中的。改进：可消除虚拟电阻法存在的电压降问题。同样，该系统的承带载能力也会下降。这个平衡点总是不稳定的。*为二极管两端的电压。

原创 数学建模笔记——层次分析法（AHP）

本文借鉴了数学建模清风老师的视频和课件，如有错误欢迎大家批评指正。原视频地址：清风数学建模：https://www.bilibili.com/video/BV1DW411s7wi。

原创 考虑混合储能系统选择的基于改进蜂群算法的热电联产微网多目标经济优化调度

​ 人工蜂群（ABC）算法是一种基于蜂群的元启发式算法，由Karaboga在2005年提出，用于优化数值问题。该模型由三个基本部分组成：就业和失业的觅食蜜蜂以及食物来源。受雇和失业的觅食蜂（前两个组成部分），在其蜂巢附近寻找丰富的食物来源（第三个组成部分）。该模型还定义了自我组织和集体智慧所必需的两种主要行为模式：觅食者招募到丰富的食物来源，从而产生正反馈；觅食者放弃贫乏的食物来源，从而产生负反馈。在ABC中，一个人工觅食蜂群（代理）搜索丰富的人工食物来源（一个给定问题的良好解决方案）。

原创 光伏电池输出功率模型

温度对光伏电池/组件电效率的影响可以追溯到温度对电流I和电压V的影响，因为最大功率表达式为：其中，Pm为最大输出功率；Vm为最大输出功率点电压；Im为最大输出功率点电流；FF为填充因子；Voc为开环电压；Isc为短路电流。研究结果表明，开路电压和填充系数都随着温度的升高而大幅降低（因为热激发的电子开始主导半导体的电学特性），而短路电流只是轻微增加。因此，可得与温度成线性关系的电效率表达式：式中，hTref和bref通常由光伏电池/模块制造商给出，hTref。

原创 文献学习——考虑混合储能系统选择的基于改进蜂群算法的热电联产微网多目标经济优化调度

人工蜂群（ABC）算法是一种基于蜂群的元启发式算法，由Karaboga在2005年提出，用于优化数值问题。该模型由三个基本部分组成：就业和失业的觅食蜜蜂以及食物来源。受雇和失业的觅食蜂（前两个组成部分），在其蜂巢附近寻找丰富的食物来源（第三个组成部分）。该模型还定义了自我组织和集体智慧所必需的两种主要行为模式：觅食者招募到丰富的食物来源，从而产生正反馈；觅食者放弃贫乏的食物来源，从而产生负反馈。在ABC中，一个人工觅食蜂群（代理）搜索丰富的人工食物来源（一个给定问题的良好解决方案）。

原创 电压电流双闭环控制

实际电压值与给定电压值之差经过外环PI控制器后，输出值作为电流内环的给定值，其背后的逻辑是：1. 电压误差需要通过调节电流来修正。2. 外环PI控制器根据电压误差计算出所需的电流值。3. 内环电流控制器快速响应，确保实际电流跟随外环需求。4. 这种设计将复杂的电压控制问题分解为两个相对简单的控制任务（电压调节和电流跟踪），从而实现高效、稳定的控制。

原创 风力发电机输出功率模型

风力发电机输出功率模型主要包括风力发电机基本功率方程模型和风力发电机功率曲线模型。选择合适的风力发电机输出功率模型对发电系统的设计至关重要。

原创 同步发电机

同步发电机并网运行时无功功率调节具有上述特性的原因：电网电压是固定不变的，即气隙合成磁场是固定不变的，过励时，励磁电流超出了产生气隙合成磁场所需要的数值，必然会有一个具有去磁电枢反应作用的无功电流送入电网，由电枢反应的分析可知，该电流滞后于。1增大，原来的平衡状态被打破，使转子加速，因电网电压频率固定不变，合成磁场的转速仍为同步转速，因此转子磁极与合成磁场。0时，发电机达到新的平衡状态，发电机进入负载运行，转子仍保持同步转速，如图18-8(c)中的点a所示。转矩不平衡时，转子转速变化，引起频率变化。

原创 现代控制理论——最小相位系统

对于闭环系统，如果它的开环传递函数极点和零点的实部都小于或等于零，则称它是最小相位系统；如果开环传递函数中有正实部的零点或极点，或有延迟环节，则称系统是非最小相位系统。因为若把延迟环节用零点和极点的形式近似表达时（泰勒级数展开），会发现它具有正实部零点。最小相位系统(minimum-phase system)在一定的幅频特性情况下，其相移为最小的系统，也称最小相移系统。这种系统的传递函数与非最小相位系统相比，二者的幅频响应特性是相同的，但前者的相位绝对值则较后者为小。

原创 现代控制理论——自由度

（4）热力学分析：在电气工程中的某些领域，如电力电子设备的热管理，也需要考虑自由度的概念。在热力学分析中，自由度可以表示系统在不引起相变或化学反应的条件下可以独立改变的强度参数（如温度、压力等）的数量。在电气工程领域中，自由度的概念主要源于物理学和机械系统分析，它指的是一个系统或组件中可以独立变化的变量数量，特别是与运动或状态确定相关的独立变量。综上所述，在电气工程领域中，自由度的概念主要用于描述机械系统、控制系统以及热力学系统中可以独立变化的变量数量。这些变量在电路中的变化决定了电路的性能和行为。

原创 坐标系变换

三相电压合成矢量幅值为相电压峰值的3/2倍，因此为了确保幅值等效变换，Clark变换矩阵前置系数为2/3（若为了保持变换前后功率不变，则系数为。上述变换矩阵由下图中，A、B、C三个轴对α和β轴进行投影得到。将三相电压用相量的形式表达出来，并用欧拉公式。

原创 构网型与跟网型混合直驱风电场并网稳定域研究

传统的风机变流器控制采用(grid-following，GFL)控制，需依赖于跟踪电网电压的频率/相位信息，以实现与电网的同步。随着能源，电网逐渐转变为呈现（short-circuitratio，SCR）的“薄弱电网”。GFL直驱风机并入时，由于在该振荡模态频率上表现为“”，因此存在问题。基于(grid-forming，GFM)控制的风机通过或通过实现对电网的自主同步。由于GFM变流器体现为“”特性，能削弱GFL变流器控制环节引入的负阻尼特性，可解决传统风机在弱电网下的问题。

原创 双高（高比例新能源发电和高比例电力电子设备）系统宽频振荡研究现状

电力系统振荡是扰动能量在电网中传播的具体体现。电力系统的运行状态及电力电子设备拓扑结构的时变特性，导致振荡能量的传播路径错综复杂，且影响振荡能量传播的因素众多，最终导致宽频振荡源及能量传播路径难以确定。因此，建立“双高”电力系统宽频振荡的分析方法，揭示宽频振荡能量的大范围传播与时空分布特征的内在关系，实现振荡源定位及传播路径跟踪也是宽频振荡研究面临的挑战之一。如何建立满足宽频振荡分析的电力系统模型，提出宽频振荡分析的统一量化指标体系，揭示宽频振荡的形成机制，是宽频振荡研究面临的挑战之一。

原创 电路基础——相量法

如下图所示同频率的正弦量相加仍得到同频率的正弦量，因此只需确定。任意一个正弦时间函数都有唯一与其对应的复数函数。构造一个复数函数，并用欧拉公式（

原创 面积等效原理

面积等效原理之所以必须是加在惯性环节上才行，是因为惯性环节具有输出响应延迟和积分效应的特性，这些特性使得冲量相等的不同形状脉冲能够产生相似的输出响应。电力电子技术中的面积等效原理主要应用在PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）控制技术中。这里所说的效果基本相同，是指环节的。面积等效原理：当冲量（即窄脉冲的。

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——正激式变换器的小信号模型完整推导过程

由伏秒平衡和安秒平衡可知，稳态下，在一个开关周期内电感电压的平均值和电容电流的平均值均为0。若违反该限制，则在一个开关周期结束前晶体管的关断时间不足以复位变压器的磁化电流到0，则会导致变压器饱和。c)励磁电流减小为0，二极管关断，主开关管的寄生电容与励磁电感谐振，最终主MOS管两端的电压下降到。b)开关管关断，励磁电感的电流通过二极管给电容充电，开关管的漏极电压逐渐增加，最终增加到电压值为。占空比越大，原边绕组积累的能量越多，转移到电容上的能量越多，而电容上储能的表达式为C。环路电流是小信号交流电感电流。

原创 变换器交流模型建模方法

PWM变换器小信号交流模型建模的主要步骤为：（1）利用开关周期平均算子建立电感、电容波形低频平均值的关系，得到大信号模型；（2）平均方程的小信号扰动和线性化；（3）小信号交流等效电路的建立。

原创 数学学习——积化和差、和差化积

2.和差化积

原创 线性系统性能分析方法3——频率特性分析法（频域分析法）

系统的频率特性有两种，由反馈点是否断开分为闭环频率特性Ф(jω)与开环频率特性Gkjω)，分别对应于系统的闭环传递函数Ф(s)与开环传递函数Gks由于系统的。

原创 复变函数与积分变换——留数定理求拉氏逆变换

的所有奇点（函数在某个点上的取值无定义或者无限大），且当。

原创 线性系统性能分析方法2——根轨迹法

定义：当系统开环传递函数中某一参数从0→∞时，闭环系统特征根在s平面上的变化轨迹，就称作系统根轨迹。一般取开环传递系数（根轨迹增益Kg）作为可变参数。传递函数的零极点表达式：其中，Kg。

原创 线性系统性能分析方法1——时域分析法

2.在零初始条件下，当系统输入信号为原来输入信号时间的积分时，系统的输出则为原来输出对时间的积分，积分常数由零初始条件决定。中，输出量与输入量之间的位置误差随时间而减小，最终趋于0，而在初始状态下，位置误差最大，响应曲线的斜率也最大；若系统所有闭环极点都具有负实部，系统时间响应的各暂态分量都将随时间的增长而趋近于零，这时称高阶系统是稳定的。求系统闭环传函提供了实验方法，以单位脉冲输入信号作用于系统，测定出系统的单位脉冲响应，可以得到闭环传函。，在初始状态下，位置误差和响应曲线的斜率均等于0。

原创 拉塞尔不变集定理

关于LaSalle不变集定理的一个问题［2024-10-10］.

原创 李雅普诺夫稳定性分析

原创 Vienna 整流器的基本原理及数学模型

从上述对三相 Vienna 整流电路的工作过程的分析，可知：Vienna 整流电路在静态下工作时，实际上是交流侧的三个工作在 Boost 状态下的滤波电感和直流侧的两个均压电容不断充放电的过程；所以需要通过坐标变换来将难以控制的三相交流量通过解耦，转变成容易控制的两相直流量，从而将直流系统中的控制策略应用在三相交流系统中。前文在分析了 Vienna 整流器的电路拓扑以及工作过程后，在三个坐标系中均得到整流器的数学模型，并得到了各个坐标系中各自的等效拓扑结构、电路工作机制和特点，为接下去的研究打下基础。

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——安培定则、安培定律、安培环路定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——几种磁性器件及其B-H回路、磁芯与铜耗

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——集肤效应、邻近效应、边缘效应

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——绕组导体中的涡流

绕组导体中的涡流也会导致功率损耗。这可能导致铜耗大大超过上述公式预测的值。特殊的导体涡流机制被称为集肤效应和紧邻效应。这些机制在多层绕组的大电流导体中最为明显，特别是在高频变换器中。下图说明了一个简单变压器绕组中的邻近效应。

原创 文献学习——PWM - PFM模式无缝转换的PFC变换器统一控制

断续导通模式通常应用在升压功率因数校正转换器中。这篇文章提出了一种基于虚拟阻抗原理的实现脉冲宽度调制控制和脉冲频率调制控制的统一控制方法。控制模式可以简单的通过只调整一个控制参数来改变。因此，在综合考虑电流纹波、开关频率和效率的情况下，变流器可以在变负荷情况下灵活运行。本文首先介绍了所提出统一控制方法的工作原理。然后，讨论了各种控制方式的运行条件。此外，分析了电流纹波、开关频率和功率损耗。最后，给出了稳态试验和负载切换试验的实验结果。在半负荷至满负荷范围内，变流器的效率均在95%以上。

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——磁性器件中的损耗机制

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——理想变压器基本公式推导

研究交变电路有一个麻烦，电压和电流的方向是交变的，为了研究其方向随时间变化的关系，我们需要规定回路的绕行方向（注意“绕行方向”不是电流的方向）。例如：我们取主回路绕行方向为顺时针，副回路绕行方向也为顺时针，这样的话，如果某一时刻电流的方向与选定的绕行方向相同，则此时电流取正；如果某一时刻电流的方向与选定的绕行方向相反，则此时电流取负。这样做有一个好处：当电流方向与选定的绕行方向一致的时候，两线圈上的电流激发的磁感应强度的方向也是一致的（顺时针方向），这时，选定的绕行方向进入线圈的一端叫作“同名端”。

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——磁路

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——变压器建模

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——基础磁学综述

原创 《Fundamentals of Power Electronics》——环路增益的测量