相量法在复杂交流采样信号布线分析中的应用

相量法在复杂交流采样信号布线分析中的应用

一、相量法在解析复杂交流采样信号接线中的应用(论文文献综述)

李晓英[1](2021)在《基于MMC的交直流混合型微电网孤岛运行控制与稳定性分析》文中提出为了应对21世纪以来气候变化、环境污染、能源结构转型等问题带来的严峻挑战,以分布式可再生能源与信息技术深度融合为特征的第三次工业革命拉开了序幕。“能源互联网”则是这次工业革命中不可或缺的核心技术,也代表着能源产业未来的发展方向。微电网作为一种友好、灵活的发配电系统和高效的能量管理单元,在能源互联网中联结着传统大电网与新兴分布式发电系统,正在发挥着其不可替代的关键作用。随着分布式电源的多样化以及负荷种类及需求的持续增长,交直流混合型微电网的应用范围逐渐扩大,其网架结构优化与高效运行控制的研究也受到了越来越广泛的关注。针对目前以两电平电压源型变流器互联的交直流混合型微电网普遍存在的电压谐波含量大、电压等级低、容量扩展困难等问题,本文将模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)引入到交直流混合微电网中,作为交直流子网之间的能量路由器,构建了一种新型的多母线交直流混合型微电网(Modular Multilevel Converter-Hybrid Microgrids,MMC-HMGs)。围绕MMC-HMGs系统的孤岛运行模态、功率传递特性、互联MMC的控制策略、启动预充电控制、建模及小信号稳定性分析等展开研究:1)首先构建了以MMC为互联变流器的多母线交直流混合微电网,并基于功率圆图分析了系统的“网-网”功率传输特性。在孤岛运行模态基础上定义了广义等效短路比以衡量交流子网的相对强弱;并根据交流子网的相对强弱,从控制功能的角度对MMC进行定位:以临界广义等效短路比为依据,将MMC的控制角色分别定位为系统稳定变流器与功率调节变流器。2)MMC-HMGs系统在广义等效短路比较小时交流子网表现为弱电网,针对弱交流子网孤岛运行时存在的惯量低、阻尼小等问题,结合MMC充当系统稳定变流器时的控制要求,研究了MMC的虚拟同步电机控制策略。MMC整流运行与逆变运行时分别等效为虚拟同步电动机和虚拟同步发电机,实现MMC-HMGs系统有功潮流的双向主动调度。与此同时,以桥臂电流作为直接控制量,实现交流侧电流的控制与环流抑制,简化电流环的设计。3)当MMC-HMGs系统的广义等效短路比较大时,MMC充当功率调节变流器,以改善交流子网电压电流动态性能、提高系统供电质量为主要控制目标。选取桥臂差模电动势与不平衡电流为控制量,提出了一种基于端口哈密顿模型的无源控制方法,实现相位独立控制;并针对部分状态变量的不可观测性,构造了状态估计器,并证明了系统的全局稳定性。4)针对MMC-HMGs系统孤岛运行时可能出现的“全黑”状态,研究了系统基于分层思想的黑启动恢复策略,分析了直流子网可控充电过程的Boost串联等效电路,建立了预充电阶段的等效模型,在此基础上设计了网架恢复阶段MMC的启动预充电控制器。5)结合MMC-HMGs系统中交直流微源、储能的动态特性,基于动态相量法建立了系统的状态空间模型,并与电磁暂态模型的仿真结果进行对比分析,验证了动态相量状态空间模型的精确性;将系统状态空间模型线性化得到其小信号模型,以此模型为基础,分析了孤岛系统线路参数及控制参数变化对系统小信号稳定性的影响。

王文强[2](2021)在《VSC换流器多频段动态相量建模与仿真》文中进行了进一步梳理随着我国新能源的发展、高压直流输电工程的不断建设,我国已建成世界上电压等级最高、规模最大的交直流混联电网。伴随着VSC等电力电子器件在电网中的大规模应用,大规模交直流电网面临着设备特性复杂、多时间尺度、系统阶数大等问题,需要借助最新的仿真计算技术和硬件平台,提高仿真效率。传统电磁暂态仿真为了保证精度,采用小步长,计算量大,仿真速度慢,已不适用于现如今的大规模交直流混联电网仿真,建立精度高、速度快的VSC仿真方法便变得尤为重要。本文以建立高效快速的VSC仿真方法为目标,开展了以下研究工作:本文将信号进行傅里叶分解,并根据信号分解与重组、频率偏移以及动态相量法的思想得到多频段动态相量法。该方法按仿真步长的要求确定频段带宽,然后将信号进行傅里叶分解后的各次谐波按划分好的频段分为N个子频段,并按照频率偏移的思想对每个频段分别进行移频,以达到降频的目的,从而得到各频段的动态相量模型。由于各频段已经过降频,故可用大步长仿真,从而缩短计算时间,并且在各频段之间经过解耦处理后,还可利用多核CPU进行并行计算,进一步提高计算效率。多频段动态相量法相较于传统仿真方法,能够兼顾仿真精度和仿真速度,提供了一种精确高效的电磁暂态仿真方法。本文为了适应多频段动态相量法对高阶开关函数的要求,提出了一种求解VSC高阶开关函数的方法。该方法通过将PWM波分解为脉冲对,并求出每一脉冲对的表达式,再将所考虑的脉冲对叠加,从而得到最终的开关函数表达式。同时,采用了 Newton-Raphson迭代法来求解VSC的开关时刻,并且结合PWM波半波对称性和三相对称性对求解公式进行了化简。为了提高谐波的计算效率,本文还结合VSC的特征谐波特性,提出了按VSC谐波特性分配频段的方法,同等条件下更够计算更多谐波,提高开关函数的精度。本文将高阶开关函数公式代入VSC的状态方程,形成VSC的开关函数模型,再将多频段动态相量法引入VSC的开关函数模型,从而建立VSC的多频段动态相量模型。为了进一步提高仿真效率,对VSC多频段动态相量模型进行解耦近似处理,从而使各个频段间相互解耦,可以利用多核CPU并行计算进一步提高计算速度。

屈秋梦[3](2021)在《MMC换流器多频段动态相量法的建模与仿真》文中进行了进一步梳理随着光伏、风能等新能源发电形式的出现,我国能源结构开始由传统能源向新能源转型,我国电网逐渐形成一个含多端交直流混联的大电网系统,在此过程中随着大量电力电子设备的接入使电力系统呈电力电子化的趋势。高压直流输电拥有输送距离远、输送容量大的优点,在我国跨区域输电中逐渐代替交流输电的发展。直流输电的三次技术变革均与核心设备换流器的发展有关,而模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)凭借失真度小、开关损耗低、控制灵活等优点已成为研究热点。但是随着电压等级的升高,其复杂的拓扑结构给仿真的效率带来不小挑战。因此必须在兼顾准确性的前提下研究高效的快速仿真技术。本文将致力于研究快速仿真算法,提高MMC换流器的模型仿真效率。本文首先介绍已有降频算法的原理,推导基于状态空间法的动态相量模型的应用公式,在此基础上建立改进动态相量模型,利用动态相量重构精确的时域解,通过仿真算例验证了重求初始值方法的正确性。接着在现有降频方法的基础上提出多频段动态相量法,对多频段动态相量法分步骤推导信号频率分解、重组和移频的过程,研究计算过程中能够进行大步长仿真的原理。相比于传统动态相量法,多频段动态相量法更能兼顾计算速度和精度,更适用于大规模电网的仿真。将多频段动态相量原理应用到MMC换流器上,建立MMC换流器多频段动态相量模型,通过搭建算例仿真验证,该模型可以兼顾仿真的精度和速度,提高了MMC换流器的仿真效率。当从系统层面出发,考虑MMC换流器与系统各部分的交互作用,不考虑MMC换流器自身动态特性影响时,可以仅考虑稳态基频动态特性,建立MMC机电暂态模型。本文在传统MMC机电暂态仿真模型的框架下,通过相分量建模将一次系统和控制系统统一,一方面基于相分量的方法可以简化数据接口交换过程;另一方面控制系统建模过程中对内环控制的简化处理以及移相环节的引入,简化和降低了 MMC机电暂态模型的复杂度,提高MMC机电暂态仿真模型的效率,最后通过仿真验证模型的有效性。

宋文达[4](2021)在《基于离散相似指数积分法的电磁暂态仿真方法研究》文中研究指明在“碳达峰、碳中和”这一新的能源发展目标下,我国“十四五”规划明确提出推进能源革命,建设清洁低碳、安全高效的能源体系,这将进一步加速我国电力系统电力电子化。为了保障含大量电力电子设备的电力系统安全稳定运行,需要对其进行电磁暂态仿真,而电力电子设备具有控制及运行特性复杂、动作频率高和暂态过程快等特点,使得对含大量电力电子设备的电力系统进行仿真时,既要对电力电子设备进行精细化的小步长仿真,又要对电网中其他动态过程持续时间较长的设备进行仿真,这对电磁暂态仿真提出了新的挑战和要求。因此研究大电网的快速电磁暂态仿真方法是必要的,本文以此为目标,开展了以下研究工作:(1)数值积分算法的选取与设计影响了电磁暂态仿真的性能,在选取与设计数值积分算法前需分析其特性。因此本文对具有代表性的仿真算法进行研究并分析其在仿真精度、稳定性、适用性和数值振荡四个方面的特性,同时对这些仿真算法的特性进行总结归纳,在此基础上结合电磁暂态仿真的特点得出选取与设计仿真算法的基本要求和实现方向,为后续提出离散相似指数积分法打下理论基础。(2)从仿真的离散化本质出发,提出离散相似指数积分法。和传统电磁暂态仿真方法直接在时域内差分化不同,该方法通过零极点响应匹配在频域内构造与连续系统相似的离散系统,然后对频域离散系统反变换得到差分方程。从数值振荡产生的原理出发,通过分析比较得出能够有效抑制数值振荡的组合元件形式。对于无法直接应用零极点响应匹配进行差分化的独立电感和电容,则分别通过串联和并联正负虚拟电阻的方法解决,从而保证了该方法及其差分方程对不同元件或支路具有全局一致性。此外,还对离散相似指数积分法的相关特性进行研究,保证该方法在电磁暂态仿真中的有效性。(3)从兼顾仿真精度和速度的角度出发,提出自适应变步长仿真策略,将自适应变步长策略与多频段动态相量模型相结合,给出了自适应多频段动态向量模型。该模型基于离散相似指数积分法对换流器进行仿真,能够兼顾换流器不同工况的仿真需求,在稳态工况下采用大步长仿真,在暂态工况下采用小步长仿真。最后给出了自适应多频段动态相量模型及其仿真流程,并对该模型的特点进行总结分析。

徐晨林[5](2021)在《基于谐波状态空间的变换器建模方法研究》文中研究表明传统的平均建模方法由于忽略了系统的谐波情况无法准确分析系统的动态谐波变化与谐波的相互耦合作用,建立包含系统谐波情况的准确模型对系统谐波行为与谐波交互机理进行研究成为当前建模技术的重点和难点。因此谐波状态空间(HSS)建模凭借其强大的谐波分析能力越来越受到关注,但复杂的建模过程及庞大的模型尺寸限制了其在电力电子系统中的应用。为了解决这一问题,本文深入研究了变换器拓扑与建模方法以及谐波问题的国内外研究现状,在详细对比分析了目前常见的变换器建模方法的原理以及它们各自优缺点的基础上,总结了采用HSS建模方法对变换器建模的优势与必要性,并研究了基于HSS的变换器建模存在的问题与难点。进而对HSS建模方法的理论基础进行了详细研究,在此基础上实现了基于HSS的无源元件建模,为使用与研究HSS建模方法打下基础。本文以基于SPWM的三相电压源型变换器为例,提出了一种通过计算开关时刻获得开关函数解析模型的方法,以所提开关函数解析模型建立了变换器HSS模型;又基于三相平衡关系对HSS模型进行了简化,提出了在保持与原模型同样的结构和变量,不影响HSS建模精度的条件下减小模型尺寸的HSS降阶模型。通过在Simulink中搭建变换器仿真,与所提开关函数解析模型、HSS模型及其降阶模型计算结果进行对比,验证了本文所提开关函数解析模型与HSS降阶模型的准确性,结果表明本文所提开关函数解析模型与实际开关函数的误差不超过0.001%,HSS降阶模型与原始HSS模型计算结果完全一致,HSS降阶模型的计算速度在本文设定的最大谐波次数下比原始HSS模型提高了近220倍,并且随着模型考虑的最大谐波次数的提高,HSS降阶模型的简化效果将会更加明显。

彭俊桦[6](2020)在《信号注入法测量中压配电网对地电容电流的研究》文中研究说明有效掌握配电网对地电容电流的基础数据,定期开展消弧线圈装置校核,是确保配电网安全稳定运行的重要工作。根据电力部门的相关规定,对于不与发电机直接相连的6~20kV的系统,当其发生单相接地故障时,如果电网对地电容电流小于或等于10A,可以采用中性点不接地方式;如果电网对地电容电流大于10A,宜采用中性点经消弧线圈接地方式。所以,准确测量中压配电网对地电容电流对于合理选择中性点接地方式和正确选择消弧线圈容量具有重要的意义。本文对信号注入法测量中压配电网对地电容电流的相关技术进行了研究。首先,对现存主要的信号注入法,如扫频法、三频法、相量法、综合法和高频法的测量原理进行了详细的阐述,并且对它们的适用范围、优势以及局限性进行了综合比较。然后,对综合评价较好的综合法进行更深入的研究,针对综合法存在中压配电网等效模型的合理性、谐振频率难以确定、谐振频率搜索时间过长,以及谐振频率过低时,受电压互感器励磁支路的影响等不足进行了合理的改进,即根据中压配电网的频率特性,改进中压配电网的等效模型;根据串联谐振的特征信息,提出变步长同相搜索法;通过在电压互感器开口三角侧串联合适的电容,把系统的谐振频率控制在合适的范围,减少电压互感器励磁支路的影响。接着,以准确性和安全性为原则,对改进的综合法的关键参数进行合理选择。最后,考虑到实际配电网中的工频信号和零序性质的谐波信号对测量结果的影响,结合注入信号的频率已知这一特点,设计了数字式互相关器消除干扰信号对测量结果的影响。通过仿真验证,改进的综合法具有操作方便、安全性好、适用范围广、测量速度快和测量准确等优点。

蔡焱蒙[7](2020)在《输电线路和变压器多频段动态相量建模研究》文中提出随着我国近年来大力发展高压直流输电,以及大量风电、光伏的并网,我国电网已经成为世界上规模最大、电压等级最高的交直流混联电网。大规模交直流混联电网中非线性强,各元件动态时间常数差异大。对于如何对其电网进行精准的控制和保护,使其能够安全可靠运行,成为一大难题。因此,我们需要尽可能地了解大规模交直流混联电网在运行时会遇到的影响其安全稳定运行的情况,以及某一点甚至某一区域发生故障时会对整个系统产生的影响。相比于机电暂态仿真,电磁暂态仿真技术更适用于研究交直流混联电网中快速的暂态过程,能够更精准的反应系统中的真实情况。然而电磁暂态仿真技术由于详细的元件模型与较小的仿真步长,在规模较大的电网仿真时,会造成很大的仿真负担,导致仿真的时间过长。因此,需要研究更快速的且能够保证较高的精度的仿真方法应用于大规模交直流混联电网仿真中。本文采用的多频段动态相量法,建立精度更高的快速仿真数学模型。通过多频段动态相量法,截取更多次的谐波并将其重组为N个频段,分别进行移频,然后使用CPU并行仿真。与动态相量法相比,在相同仿真规模下,能考虑更多谐波次数,提高仿真精度。此外N个频段相互独立,采用并行仿真时可进一步提高仿真速度。根据多频段动态相量法的原理和特性,本文着重研究了基于多频段动态相量的输电线路和变压器模型。输电线路作为电力系统中最常见的元件,无论在交流系统还是在直流系统中都承担着重要的角色。针对输电线路的电磁暂态建模有很多,主要分为集中参数线路和分布参数线路。本文在分析集中参数线路和分布参数线路的基础上,针对单根无损线路、单根有损线路和三相无损对称线路,建立了多频段动态相量的输电线路差分数学模型。然后采用经典的单相空载线路算例,对所建立的模型的有效性进行了验证。变压器根据不同的仿真需求,可以建立不同的数学模型。本文建立的模型用于大规模交直流混联电网的仿真,更多的是要考虑变压器的外特性。因此本文在综合比较变压器统一等效磁路模型、阻抗矩阵模型和受控源模型这三种电磁暂态模型的优缺点后,选择阻抗矩阵模型建立基于多频段动态相量的单相双绕组变压器和单相三绕组变压器模型,并且单独考虑了变压器的饱和问题。最后使用一个空载单相双绕组变压器的算例,验证了变压器多频段动态相量模型的有效性。综上所述,根据多频段动态相量的输电线路和变压器的仿真分析可知:相比于传统的快速仿真方法,多频段动态相量法给大规模交直流混联电网仿真提供了一种快速且精度较高的仿真方法。

林芝茂[8](2020)在《LCC换流器多频段动态相量建模与仿真》文中指出随着高压直流工程的不断建设,我国电网已形成大规模交直流互联的电力系统格局。基于电网换相换流器的高压直流输电技术是远距离大容量输电、电网互联的主要选择,而电网换相换流器作为高压直流输电的核心设备,高压直流输电系统的建模主要就是对换流器进行建模,其模型直接影响高压直流输电工程的仿真。基于详细模型的传统电磁暂态仿真或解析的方法精度高,但都只能采用小步长,计算量大速度慢,不适用于交直流混联电网电磁暂态仿真。动态相量模型能够增大仿真步长,但由于存在截断误差导致精度较差。主要研究工作如下:首先,结合多核CPU的并行特性以及信号分解重组与动态相量法原理,得到多频段动态相量法(Multi-Frequency Band Dynamic Phasor,MFBDP)。该方法首先将信号进行傅里叶级数分解,然后按照频率大小分为N个子频段,对每个频段组成的信号进行降频处理,得到频段对应的动态相量,并建立各频段动态相量对应的系统方程,该方程可以采用大步长求解。多频段动态相量间对应的系统方程可以利用多核CPU并行计算。多频段动态相量法既有大步长并行仿真的优点,同时可以考虑更宽的频率范围从而提高仿真精度,因此能够兼顾仿真精度和速度。然后,建立了交流系统对称条件下的电网换相换流器多频段动态相量模型,以六脉动整流系统为例,验证了其能够采用大步长且具有高精度仿真的优点。其次,考虑交流系统发生不对称故障时可能会出现换流器实际触发角偏移和换相角不平衡的情况,将开关函数看作几个分量的叠加得到改进开关函数,基于改进开关函数建立了包含控制系统的直流输电系统多频段动态相量模型,在Matlab中编程实现了该模型,与详细模型对比验证了所提模型能够反映交流不对称下的动态过程,且具有快速准确仿真的结论。最后,研究了 GPU的架构和CUDA平台的编程模型,分析了 GPU并行计算的算法特点,然后将包含高次谐波的换流器动态相量模型在Matlab中编程调用GPU并行工具箱实现了并行计算,并验证了 GPU的加速性能。

刘畅[9](2020)在《基于多频段时间尺度变换的电磁暂态仿真方法研究》文中认为随着直流输电、新能源的发展,电力电子设备大量接入交流电网,我国电网形成了大规模交直流混联的系统格局。电力电子设备特性复杂,本身是一个谐波源,引入了大量的谐波,给电力系统带来了许多不确定的影响,为研究系统的动态运行特性,需要对系统进行电磁暂态仿真。传统的仿真方法主要是基于EMTP的节点类电磁暂态仿真方法,大规模交直流电网节点数众多,导致导纳矩阵规模庞大,同时电力电子设备开关频率高、时间尺度小,和交流电网混合形成了一个多时间尺度融合的系统,给仿真带来了挑战。因此研究大电网的快速电磁暂态仿真算法是必要的,本文以此为目标,展开了以下的研究工作:(1)仿真步长的大小影响了仿真的计算效率,而仿真步长又与信号的频率有关,因此本文分析了解析信号的旋转特性,结合park变换能够实现降频的原理,研究了时间尺度变换实现信号降频的原理。时间尺度变换需要构造解析信号,研究了几种解析信号的构造方法,基于时间尺度变换建立了电力系统几种基本元件的时间尺度模型,仿真算例验证了时间尺度变换实现大步长仿真的可行性。(2)时间尺度变换只能对信号以一个主导频率进行降频,对于交直流混联系统而言,电压电流信号中含有大量的谐波,只以一个频率进行移频后信号的最高频率仍较高,根据采样定理,此时仍需要以较小的步长进行仿真,因此本文结合CPU多核心的并行特性以及信号的分解重组与时间尺度变换原理,给出了多频段时间尺度变换法(Multi-Frequency Band Time-scale Frame Transformation,MFB-TSFT)。该方法首先将所研究的频率范围进行N等分,得到N个子频带,接着对信号进行分解,得到不同时间尺度下的单分量信号,然后计算信号的瞬时频率并得到其对应的解析信号,根据信号的频率将其划分至对应的频带进行重组,最后对每个频带分别进行时间尺度变换后得到低频信号进行并行大步长仿真。MFB-TSFT既能够提高仿真的计算速度又能够保证一定的计算精度,仿真截断误差很小,本文分析了 MFB-TSFT的算法适应性,仿真算例验证了 MFB-TSFT的有效性。(3)针对研究的多频段时间尺度变换法,结合多核心CPU的并行方法,研究了基于MFB-TSFT的并行仿真策略,并行策略结合了分网并行算法与多频段并行算法,对于稳态运行情况与暂态运行情况分别给出了不同的并行策略,文中给出了并行仿真的具体流程。

刘博宁[10](2020)在《电磁暂态仿真多频段动态相量法研究》文中指出随着直流输电,灵活交流输电、大规模新能源发电等电力电子设备的大量接入,我国电网已形成含高比例电力电子设备的大规模交直流混联电网。电力电子设备短时间的动作过程可能对大型电网的较长时间动态过程产生不可忽略的影响。为真实反映现有电网中交直流系统的相互影响,基于详细建模和小步长的电磁暂态仿真程序成为重要的电力系统分析工具。然而,大量电力电子装置频繁的开关动作和复杂的控制策略,使得传统电磁暂态仿真效率极低,无法满足现今电力系统在研究、生产、模拟等方面对仿真效率的需求。本文通过对现有电磁暂态仿真算法原理的分析总结,提出一种适用于交直流混联电网的,兼顾仿真速度和仿真精度的电磁暂态仿真新算法。本文首先从数学上对频率偏移法及动态相量法大步长仿真的原理进行分析,揭示并统一了两种算法的相对旋转降频原理。然后,针对两类算法存在的问题,提出多频段动态相量法进行改进。该方法利用傅立叶变换和分解的数学特性,对信号频率分解后按频段进行重组,再针对重组信号分别进行移频,进而采取大步长仿真。然后对该方法在交直流混联电力系统电磁暂态仿真中的适用性及其特点进行了详细分析,并通过仿真分析对所提算法的可行性和有效性进行了验证。与传统动态相量法相比,本文算法按频段进行分频和重组,在考虑更大频率带宽和更多频率成分的同时,又大为减少微分方程组数目,能兼顾仿真精度和速度的要求;与频率偏移法相比,本文算法按频段移频,各频段内均可进行大步长仿真,突破了频率偏移法信号必须在工频附近的限制和假定。交直流混联电网规模大,设备特性复杂,不同设备的时间常数不同,暂态过程的响应时间有微秒级、毫秒级到秒级等多个时间尺度。对整个系统采用单一小步长进行电磁暂态仿真,仿真效率低。本文以传统的多速率仿真策略为基础,给出了基于多频段动态相量法的适用于交直流混联系统的多速率电磁暂态仿真方案。详细介绍了该策略下的不同子系统间接口模型的实现方法和接口的时序配合方案,并给出了系统的仿真流程,通过仿真算例验证方案准确性。本文提出的多速率仿真方法与基于传输线分网的传统多速率法相比,在保证仿真精度和速度的同时,应用更加灵活,可根据系统仿真需求,不拘泥于传输线长度的限制,可合理选择仿真步长与仿真方法,进一步提升仿真效率。

二、相量法在解析复杂交流采样信号接线中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、相量法在解析复杂交流采样信号接线中的应用(论文提纲范文)

(1)基于MMC的交直流混合型微电网孤岛运行控制与稳定性分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 交直流混合微电网国内外研究现状
        1.2.2 互联双向变流器的研究现状
        1.2.3 MMC的研究及应用现状
    1.3 本文的主要工作
第2章 MMC-HMGs系统拓扑结构及功率传递特性
    2.1 MMC-HMGs系统的拓扑结构
    2.2 MMC-HMGs系统运行模态及功率传递特性分析
        2.2.1 MMC-HMGs系统的孤岛运行模态
        2.2.2 MMC的功率传递特性分析
    2.3 MMC的控制功能
    2.4 本章小结
第3章 MMC-HMGs的虚拟同步电机控制
    3.1 MMC-HMGs的虚拟同步电机模型
        3.1.1 MMC-HMGs的能量动力学模型
        3.1.2 交直流子网统一电压-频率控制器设计
        3.1.3 MMC的桥臂电流控制器设计
    3.2 虚拟同步电机控制仿真验证
    3.3 本章小结
第4章 基于PCH模型的无源化控制方法
    4.1 MMC-HMGs的 PCH模型
        4.1.1 MMC的时域模型
        4.1.2 MMC的端口受控哈密顿模型
        4.1.3 MMC-HMGs系统的无源性
    4.2 IDA-PBC控制器的设计
    4.3 MMC-HMGs系统的稳定性
    4.4 稳态信号估计器设计
    4.5 仿真验证
    4.6 本章小结
第5章 MMC-HMGs系统的启动预充电控制
    5.1 MMC-HMGs的启动预充电总体方案
    5.2 MMC-HMGs联网运行模式下的预充电
    5.3 MMC-HMGs系统的黑启动
    5.4 MMC-HMGs孤岛预充电控制
        5.4.1 预充电过程分析
        5.4.2 直流子网可控预充电模型的建立
    5.5 预充电控制的仿真验证
    5.6 本章小结
第6章 MMC-HMGs系统建模与小信号稳定性分析
    6.1 微电网系统建模方法概述
        6.1.1 状态空间平均法
        6.1.2 动态相量法
    6.2 MMC-HMGs系统动态相量建模
        6.2.1 交流子网动态相量建模
        6.2.2 直流子网建模
        6.2.3 互联变流器MMC动态相量模型
    6.3 系统小信号建模
        6.3.1 特征值分析法
        6.3.2 互联变流器小信号模型
        6.3.3 MMC-HMGs 系统小信号模型
    6.4 MMC-HMGs系统小信号稳定性分析
    6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所承担的科研项目与主要成果

(2)VSC换流器多频段动态相量建模与仿真(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 提高设备的计算效率
        1.2.2 增大仿真步长
    1.3 本文研究思路和章节安排
        1.3.1 本文的研究思路
        1.3.2 本文的章节安排
第2章 多频段动态相量法原理
    2.1 频率偏移法
    2.2 动态相量法
        2.2.1 动态相量法的基本原理
        2.2.2 动态相量法的运算性质
        2.2.3 动态相量法的缺点
    2.3 多频段动态相量法
        2.3.1 信号的频率分解和重组
        2.3.2 分频段移频
        2.3.3 多频段动态相量法仿真
    2.4 多频段动态相量法的性质及特点
        2.4.1 多频段动态相量法的性质
        2.4.2 多频段动态相量法的特点
    2.5 本章小结
第3章 VSC高阶开关函数求解
    3.1 PWM波
    3.2 PWM波的傅里叶分解
    3.3 Newton-Raphson迭代法求PWM波的切换时间
    3.4 迭代公式的化简
    3.5 宽频信号的频率分段方法
    3.6 仿真验证
    3.7 本章小结
第4章 VSC的多频段动态相量模型
    4.1 VSC的拓扑结构
    4.2 多频段动态相量耦合模型
    4.3 多频段动态相量解耦模型
    4.4 算例验证
        4.4.1 稳态运行仿真
        4.4.2 暂态运行仿真
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的科研成果
致谢

(3)MMC换流器多频段动态相量法的建模与仿真(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 快速仿真算法研究现状
        1.2.2 基于HVDC的换流器研究现状
        1.2.3 MMC换流器建模研究现状
    1.3 研究思路和工作安排
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 主要工作和章节安排
第2章 多频段动态相量法研究
    2.1 引言
    2.2 现有提速方法分析
        2.2.1 传统相量法
        2.2.2 时变动态相量法
        2.2.3 频率偏移法
    2.3 基于状态空间法的改进动态相量模型
        2.3.1 基于状态空间法的动态相量模型
        2.3.2 重构时域解存在的问题及解决方法
        2.3.3 仿真验证
    2.4 多频段动态相量法研究
        2.4.1 信号频率分解、重组和移频
        2.4.2 多频段动态相量性质
        2.4.3 多频段动态相量法微分方程降阶原理
        2.4.4 算法特点分析与比较
    2.5 本章小结
第3章 MMC换流器多频段动态相量模型
    3.1 引言
    3.2 MMC换流器拓扑结构及数学模型
        3.2.1 拓扑结构
        3.2.2 工作原理
        3.2.3 数学模型
        3.2.4 调制方式
    3.3 MMC换流器开关函数模型
        3.3.1 开关函数模型
        3.3.2 模型特点分析
        3.3.3 桥臂开关函数推导
    3.4 MMC换流器多频段动态相量模型
        3.4.1 动态相量模型
        3.4.2 多频段动态相量耦合模型
        3.4.3 多频段动态相量解耦模型
    3.5 仿真验证
        3.5.1 稳态运行
        3.5.2 直流侧电压短路故障
    3.6 本章小结
第4章 MMC换流器机电暂态仿真模型
    4.1 引言
    4.2 MMC换流器机电暂态仿真模型
        4.2.1 交流侧模型
        4.2.2 直流侧模型
        4.2.3 功率方程
    4.3 直流侧网络模型
    4.4 控制策略研究
        4.4.1 外环设计
        4.4.2 内环设计
    4.5 仿真验证
        4.5.1 有功功率阶跃响应
        4.5.2 三相短路故障工况
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢

(4)基于离散相似指数积分法的电磁暂态仿真方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 仿真算法研究现状
        1.2.2 建模方法研究现状
    1.3 研究思路与章节安排
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 章节安排
第2章 仿真算法原理及特性研究
    2.1 传统仿真算法
        2.1.1 欧拉法及其变形
        2.1.2 梯形法及其变形
        2.1.3 两阶段对角隐式龙格库塔法
    2.2 矩阵指数积分法
    2.3 根匹配法
    2.4 仿真算法特性研究
        2.4.1 算法精度
        2.4.2 算法稳定性
        2.4.3 算法适用性
        2.4.4 仿真分析
    2.5 本章小结
第3章 离散相似指数积分法
    3.1 离散相似原理
    3.2 离散相似指数积分法
        3.2.1 组合元件差分化
        3.2.2 独立元件差分化
    3.3 离散相似指数积分算法特性分析
        3.3.1 算法精度
        3.3.2 算法稳定性
        3.3.3 算法适用性
    3.4 数值振荡
        3.4.1 数值振荡的产生机理
        3.4.2 传统仿真方法中抑制数值振荡原理
        3.4.3 离散相似指数积分法抑制数值振荡
    3.5 算例验证
        3.5.1 当负载电感L_d较小时
        3.5.2 当负载电感L_d较大时
    3.6 本章小节
第4章 基于离散相似指数积分法的换流器仿真方法
    4.1 换流器多频段动态相量模型
        4.1.1 多频段动态相量研究
        4.1.2 换流器多频段动态相量模型
    4.2 基于离散相似指数积分法的自适应多频段动态相量模型
        4.2.1 自适应变步长仿真策略
        4.2.2 自适应多频段动态相量模型及仿真流程
        4.2.3 自适应多频段动态相量模型特点分析
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(5)基于谐波状态空间的变换器建模方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 变换器拓扑研究现状
        1.2.2 变换器建模方法研究现状
        1.2.3 谐波检测与抑制技术研究现状
    1.3 本文主要工作
第二章 谐波状态空间建模理论基础
    2.1 变换器建模方法介绍
        2.1.1 建模方法分类
        2.1.2 平均建模
        2.1.3 离散建模
        2.1.4 谐波建模
    2.2 谐波状态空间建模基础
        2.2.1 谐波信号的表示
        2.2.2 频率转移矩阵
        2.2.3 线性时不变系统
        2.2.4 指数调制周期信号
        2.2.5 HSS方程
    2.3 基于HSS的无源元件建模实例
        2.3.1 基于HSS的RL串联电路模型
        2.3.2 基于HSS的RC串联电路模型
        2.3.3 基于HSS的RC并联电路模型
    2.4 本章小结
第三章 基于PWM的变换器开关函数解析模型研究
    3.1 变换器脉宽调制技术
        3.1.1 正弦脉宽调制SPWM
        3.1.2 三次谐波注入式脉宽调制THIPWM
        3.1.3 空间矢量脉宽调制SVPWM
    3.2 基于PWM的开关函数模型
        3.2.1 频率耦合与开关瞬间变化
        3.2.2 开关函数数值模型
        3.2.3 开关函数解析模型
    3.3 仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 电压源型变换器HSS模型及其降阶模型研究
    4.1 电压源型变换器的应用与建模
        4.1.1 电压源型变换器的应用
        4.1.2 三相电压源型变换器时域模型
    4.2 基于开关函数的三相电压源型变换器HSS模型
        4.2.1 三相电压源型变换器HSS模型
        4.2.2 HSS降阶模型
    4.3 仿真分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(6)信号注入法测量中压配电网对地电容电流的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 信号注入法的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
2 基于信号注入法的配电网对地电容电流测量方法研究
    2.1 扫频法测量配电网对地电容电流
        2.1.1 扫频法的基本原理
        2.1.2 扫频法的误差分析
        2.1.3 扫频法的仿真分析
    2.2 三频法测量配电网对地电容电流
        2.2.1 三频法的基本原理
        2.2.2 三频法的误差分析
        2.2.3 三频法的仿真分析
    2.3 相量法测量配电网对地电容电流
        2.3.1 相量法的基本原理
        2.3.2 相量法的误差分析
        2.3.3 相量法的仿真分析
    2.4 综合法测量配电网对地电容电流
        2.4.1 综合法的基本原理
        2.4.2 综合法的误差分析
        2.4.3 综合法的仿真分析
    2.5 高频法测量配电网对地电容电流
        2.5.1 高频法的基本原理
        2.5.2 高频法的误差分析
        2.5.3 高频法的仿真分析
    2.6 信号注入法的对比分析
    2.7 本章小结
3 综合法测量配电网对地电容电流的改进
    3.1 中压配电网等效模型的改进
        3.1.1 中压配电网的频率特性分析
        3.1.2 传统的中压配电网等效模型误差分析
        3.1.3 改进的中压配电网等效模型
    3.2 谐振频率搜索方法的改进
        3.2.1 传统的谐振频率搜索方法
        3.2.2 变步长同相搜索法
        3.2.3 仿真验证
    3.3 改进的综合法
        3.3.1 改进的综合法的测量原理
        3.3.2 改进的综合法的误差分析
    3.4 本章小结
4 改进的综合法的关键参数选择及仿真分析
    4.1 电压互感器的传变特性分析
        4.1.1 电压互感器的工作原理
        4.1.2 电压互感器的等效模型
        4.1.3 电压互感器的传变特性试验
    4.2 注入信号频率及串联电容的选择
        4.2.1 注入信号频率的选择
        4.2.2 串联电容的选择
    4.3 注入信号幅值的选择
        4.3.1 电压互感器的容量限制
        4.3.2 注入信号的衰减特性分析
        4.3.3 配电网的正常运行限制
    4.4 改进的综合法的仿真分析
    4.5 本章小结
5 电网干扰信号的消除策略
    5.1 相关检测
        5.1.1 自相关检测法
        5.1.2 互相关检测法
    5.2 相关函数的实际运算
        5.2.1 模拟积分方式
        5.2.2 数字累加方式
    5.3 数字式互相关器
        5.3.1 数字式互相关器的设计
        5.3.2 仿真分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果

(7)输电线路和变压器多频段动态相量建模研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 相关课题的研究动态
        1.2.1 输电线路和变压器常用电磁暂态模型现状
        1.2.2 快速仿真建模方法研究现状
    1.3 本文工作和章节安排
        1.3.1 本文的研究思路
        1.3.2 本文的主要工作和章节安排
第2章 多频段动态相量法的理论基础
    2.1 动态相量法
    2.2 频率偏移法
    2.3 多频段动态相量法
        2.3.1 信号的频率分解和重组
        2.3.2 多频段动态相量及其特性
    2.4 本章小结
第3章 多频段动态相量的基本元件和输电线路模型
    3.1 交流基本元件的多频段动态相量模型
        3.1.1 三相电阻模型
        3.1.2 三相耦合电感模型
        3.1.3 三相耦合电容模型
    3.2 基于多频段动态相量的输电线路模型
        3.2.1 基于多频段动态相量的单根无损线路模型
        3.2.2 基于多频段动态相量的单根有损线路模型
        3.2.3 基于多频段动态相量的三相无损线路模型
    3.3 仿真分析
        3.3.1 不同频段组合仿真精度对比
        3.3.2 不同仿真步长仿真精度对比
    3.4 本章小结
第4章 变压器的多频段动态相量模型
    4.1 基于多频段动态相量的单相双绕组变压器模型
    4.2 基于多频段动态相量的单相三绕组变压器模型
    4.3 多频段动态相量的变压器模型的饱和问题处理
    4.4 仿真分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(8)LCC换流器多频段动态相量建模与仿真(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    引言
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究思路
    1.4 主要工作
第2章 多频段动态相量法原理
    2.1 动态相量法
        2.1.1 动态相量法原理
        2.1.2 动态相量法的特点
    2.2 多频段移频
        2.2.1 信号的分频和重组
        2.2.2 多频段移频
    2.3 多频段动态相量法
        2.3.1 传统动态相量法仿真
        2.3.2 多频段动态相量法
    2.4 多频段动态相量法的特点
    2.5 多频段动态相量法性质
    2.6 常用元件的多频段动态相量模型
    2.7 本章小结
第3章 LCC多频段动态相量模型
    3.1 高压直流输电系统的拓扑结构
    3.2 六脉动换流器开关函数模型
        3.2.1 电流开关函数解析式
        3.2.2 电压开关函数解析式
    3.3 六脉动换流器多频段动态相量模型
        3.3.1 交流侧电流多频段动态相量模型
        3.3.2 直流侧电压多频段动态相量模型
    3.4 仿真验证
        3.4.1 不同频带宽度开关函数重构对比
        3.4.2 稳态运行
        3.4.3 暂态运行
    3.5 本章小结
第4章 不对称情形下的HVDC多频段动态相量模型
    4.1 换流阀导通时刻偏移
    4.2 换流器换相角不平衡
    4.3 改进开关函数
    4.4 HVDC系统多频段动态相量模型
        4.4.1 换流器多频段动态相量模型
        4.4.2 直流线路动态相量模型
        4.4.3 控制系统模型
        4.4.4 系统仿真过程
    4.5 仿真算例
        4.5.1 单相接地故障
        4.5.2 两相接地故障
    4.6 本章小结
第5章 基于GPU的LCC动态相量模型的并行计算
    5.1 GPU架构及编程特点
        5.1.1 GPU架构特点
        5.1.2 GPU编程特点
    5.2 六脉动换流器动态相量模型并行计算
    5.3 算例验证
        5.3.1 稳态运行
        5.3.2 触发角突变
    5.4 GPU并行计算效率测试
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间参与科研项目及学术成果
致谢

(9)基于多频段时间尺度变换的电磁暂态仿真方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 改进建模方法
        1.2.2 改进电磁暂态网络算法
    1.3 研究思路与章节安排
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 章节安排
第2章 时间尺度变换原理研究
    2.1 解析信号的旋转特性分析
    2.2 时间尺度变换原理及方法
        2.2.1 时间尺度变换原理
        2.2.2 解析信号构造方法
    2.3 基本元件时间尺度模型
    2.4 算例分析
    2.5 本章小结
第3章 多频段时间尺度变换原理研究
    3.1 多频段时间尺度变换原理
    3.2 多分量信号的分解和重组
        3.2.1 信号的时域分解
        3.2.2 瞬时频率计算
    3.3 多频段时间尺度相量的大步长仿真
    3.4 算法适应性及计算效率分析
        3.4.1 算法适应性分析
        3.4.2 计算效率分析
    3.5 算例分析
        3.5.1 稳态仿真
        3.5.2 暂态仿真
    3.6 本章小结
第4章 多频段时间尺度变换并行仿真策略
    4.1 多核CPU并行基本方法
        4.1.1 并行计算基本概念
        4.1.2 并行编程模式
    4.2 多频段时间尺度变换的并行仿真策略研究
        4.2.1 电磁暂态分网并行算法
        4.2.2 多频段时间尺度变换并行仿真算法
        4.2.3 多频段分网联合仿真流程
    4.3 算例分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(10)电磁暂态仿真多频段动态相量法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 相关课题的研究现状
        1.2.1 提高计算效率
        1.2.2 增大仿真步长
    1.3 本文研究思路和章节安排
        1.3.1 本文的研究思路
        1.3.2 本文的章节安排
第2章 动态相量法和频率偏移法大步长仿真原理
    2.1 引言
    2.2 频率偏移法降频原理
    2.3 动态相量法降频原理
    2.4 相对旋转降频原理
    2.5 本章小结
第3章 多频段动态相量法研究
    3.1 引言
    3.2 多频段动态相量研究
        3.2.1 信号的频率分解和重组
        3.2.2 分频段移频
        3.2.3 多频段动态相量及其性质
    3.3 多频段动态相量法仿真
        3.3.1 传统动态相量法仿真
        3.3.2 多频段动态相量法大步长仿真
    3.4 多频段动态相量法适用性和特点分析
        3.4.1 适用性分析
        3.4.2 算法特点分析与比较
        3.4.3 程序开发的特点
    3.5 仿真分析
        3.5.1 不同频段组合仿真精度对比
        3.5.2 不同仿真步长时的仿真精度对比
        3.5.3 频率变动时的对比
    3.6 本章小结
第4章 交直流系统多速率仿真策略
    4.1 引言
    4.2 多速率仿真方案
        4.2.1 研究思路
        4.2.2 MFBDP多速率仿真策略
        4.2.3 MFBDP多速率法的优势
    4.3 多速率接口配置研究
        4.3.1 多速率接口模型的应用基础
        4.3.2 多速率接口模型的实现
    4.4 接口时序配合研究
    4.5 系统仿真流程
    4.6 仿真分析
    4.7 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢

四、相量法在解析复杂交流采样信号接线中的应用(论文参考文献)

  • [1]基于MMC的交直流混合型微电网孤岛运行控制与稳定性分析[D]. 李晓英. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [2]VSC换流器多频段动态相量建模与仿真[D]. 王文强. 华北电力大学(北京), 2021(01)
  • [3]MMC换流器多频段动态相量法的建模与仿真[D]. 屈秋梦. 华北电力大学(北京), 2021(01)
  • [4]基于离散相似指数积分法的电磁暂态仿真方法研究[D]. 宋文达. 华北电力大学(北京), 2021
  • [5]基于谐波状态空间的变换器建模方法研究[D]. 徐晨林. 合肥工业大学, 2021(02)
  • [6]信号注入法测量中压配电网对地电容电流的研究[D]. 彭俊桦. 西安科技大学, 2020(01)
  • [7]输电线路和变压器多频段动态相量建模研究[D]. 蔡焱蒙. 华北电力大学(北京), 2020(06)
  • [8]LCC换流器多频段动态相量建模与仿真[D]. 林芝茂. 华北电力大学(北京), 2020(06)
  • [9]基于多频段时间尺度变换的电磁暂态仿真方法研究[D]. 刘畅. 华北电力大学(北京), 2020(06)
  • [10]电磁暂态仿真多频段动态相量法研究[D]. 刘博宁. 华北电力大学(北京), 2020(06)

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相量法在复杂交流采样信号布线分析中的应用
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