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“远宽杯”2020年度大奖揭晓 | 上交、湖南大学、合肥工大等团队成果分获一二三等奖!

2021-01-27

“远宽杯”是上海远宽能源科技有限公司于2019年首次发起,旨在鼓励新能源和电力电子领域优秀研究人员将实时仿真(也称半实物仿真或硬件在环仿真)这一先进技术应用到科研、测试、以及创新型人才培养中的一种新型产学合作活动。

 

截至目前,远宽能源专家组通过层层筛选,从入围成果中评选出7大高校科研团队9项优秀成果进入“远宽杯”获奖队列,获奖团队将分别获得远宽能源准备的15000元、8000元、5000元和3000元的丰厚奖金!

 

接下来为大家揭晓本届“远宽杯”获奖名单和成果简介!

 

一等奖(15000元奖金)


   Robust Current Control of Grid-tied Inverters for Renewable Energy Integration under Non-Ideal Grid Conditions

该成果发表于《IEEE Transactions on Sustainable Energy》

上海交通大学李国杰、汪可友科研团队


二等奖 (8000元奖金)

 

Reconfigurable Line-side Converter for DC Voltage Matching and Ripple Suppression in Multisystem Locomotives

该成果发表于SCI 1区《IEEE Transactions on Power Electronics》

湖南大学许加柱科研团队


A new distributed cooperative secondary voltage control in an unbalanced microgrid

该成果发表于SCI 3区《CSEE Journal of Power and Energy Systems》

合肥工业大学杨向真科研团队


三等奖(5000元奖金)  

 

基于鲁棒残差生成器的多DC-DC下垂动态补偿控制策略

该成果发表于《中国电机工程学报》

北方工业大学胡长斌科研团队

 

 Fault Diagnosis and Tolerance with Low Torque Ripple for Open-Switch Fault of IM Drives

该成果发表于《IEEE Transactions on Transportation Electrification》

西南交通大学刘志刚科研团队


Voltage Source Converters Connected to Very Weak Grids: Accurate Dynamic Modeling, Small-Signal Analysis, and Stability Improvement

该成果发表于SCI3区《IEEE Access》

Simon Fraser University(西蒙弗雷泽大学) Wang Jiacheng教授团队

 

优秀奖(3000元奖金)


基于Sobol拟随机脉宽调制的电网阻抗检测方法

该成果发表于《电力系统自动化》

合肥工业大学杜燕科研团队

 

基于粒子群优化算法的孤岛微电网电压不平衡补偿协调控制

该成果发表于《电力系统自动化》

合肥工业大学能源研究所科研团队


Maximum Power Point Scanning for PV Systems Under Various Partial Shading Conditions

该成果发表于《IEEE Transactions on Sustainable Energy》

华南理工大学吴青华科研团队

 

这些新能源和电力电子领域优秀研究人员利用卓越的专业理论知识和实践能力,借助实时仿真科研平台不断实现创新和突破,充分验证了实时仿真技术在前沿研究领域的重要应用价值。其成果论文得到含《IEEE Transactions on Sustainable Energy》、《中国电机工程学报》和《电力系统自动化》在内的知名期刊杂志的高度评价和收录,也标志着远宽能源实时仿真技术已得到国内外核心学术期刊越来越广泛的认可。

 

如下为远宽杯奖金得主和成果介绍:


上海交通大学李国杰、汪可友科研团队

上海交通大学李国杰教授、汪可友教授科研团队,针对电网阻抗不确定性及电网电压扰动等非理想电网条件,从并网逆变器控制的角度出发,提出了基于滤波跟踪误差的三相并网逆变器鲁棒电流控制器的设计,以增强并网逆变器在非理想电网条件下的鲁棒性。所提控制器具有良好的电流跟踪性能,可直接控制输入电网的三相平衡电流,同时由于消除了所有锁相环和多环控制器,进一步确保了高动态和跟踪性能。利用李雅普诺夫函数证明了系统的稳定性,可改善入网电流品质,实现孤立微电网电能质量的主动提升。

 

该研究利用离线仿真和硬件在环实验(基于上海远宽StarSim系列软硬件的半实物仿真)验证了所提控制策略的性能和有效性,并将相应成果总结发表于SCI重点期刊《IEEE Transactions on Sustainable Energy》:

Xin Huang, Keyou Wang, Bo Fan, et al. Robust Current Control of Grid-tied Inverters for Renewable Energy Integration under Non-Ideal Grid Conditions[J]. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2020, 11(1): 477-488.DOI: 10.1109/TSTE.2019.2895601.

 

湖南大学许加柱科研团队

湖南大学许加柱老师的科研团队针对多流制机车牵引传动系统直流环节电压与多制式牵引网电压不匹配的问题,提出了一种基于可变结构网侧变流器的直流电压匹配和纹波抑制方法。该方法基于设备复用思想,将网侧变流器在直流供电制式中复用作多重化升降压斩波器,在不增加设备体积和重量的前提下,实现了多流制机车运行全过程中直流环节电压的稳定控制。


该研究利用上海远宽的StarSim电力电子小步长实时仿真器进行实验,实验结果验证了所提方法和控制算法的有效性,并将研究成果发表于SCI 1区《IEEE Transactions on Power Electronics》:

J. Xiang, J. Xu, H. Wang, C. Li, G. Cui and Y. Peng, "Reconfigurable Line-side Converter for DC Voltage Matching and Ripple Suppression in Multisystem Locomotives," in IEEE Transactions on Power Electronics. DOI: 10.1109/TPEL.2020.3026682.

 

合肥工业大学杨向真科研团队

合肥工业大学杨向真老师的科研团队,针对三相不对称微电网逆变器并联运行时,负序无功功率分配不均和公共耦合点(PCC)不对称度较高的问题,提出了逆变器二层积分控制方法。该方法在传统负序无功-电导(Q--G)下垂控制方法的基础上,增加二次积分控制层,通过搜集附近的分布式单元(DG)负序无功功率信息和本地不对称度信息,进一步的提高负序无功功率分配精度,同时一定程度上抑制PCC不对称度。

 

该研究利用上海远宽的StarSim电力电子小步长实时仿真器进行实验,通过实验结果验证了所提出的微电网逆变器二次积分控制层算法的正确性,并把成果总结发表于SCI 3区《CSEE Journal of Power and Energy Systems》:

 X. Yang, H. Zhao, M. Duan, Y. Du, H. Wang and J. Zhang, "A new distributed cooperative secondary voltage control in an unbalanced microgrid," in CSEE Journal of Power and Energy Systems, doi: 10.17775/CSEEJPES.2020.01990.

 

北方工业大学周京华教授、胡长斌副教授“新能源发电与智能电网北京市高水平创新团队”

北方工业大学电气与控制工程学院胡长斌副教授所在团队针对直流母线电压波动和多变换器并联出现的环流问题,提出了基于鲁棒残差生成器的多DC-DC下垂动态补偿控制策略(包括基于鲁棒残差生成器的电压动态补偿结构和扰动分配策略),并基于扰动分配系数获取电压偏移量,从而实现多变换器并联系统中母线电压的动态补偿。


研究人员利用了上海远宽能源公司的StarSim电力电子实时仿真器来进行硬件在环实时仿真实验;通过硬件在环仿真的实验波形验证了所提方法的有效性,成果总结发表于《中国电机工程学报》:

胡长斌,王海鹏,周京华,史运涛,罗珊娜,范辉,陆珩.基于鲁棒残差生成器的多DC-DC下垂动态补偿控制策略[J/OL].中国电机工程学报:1-13.

 

西南交通大学刘志刚教授科研团队

西南交通大学刘志刚教授的科研团队提出了一种基于电压残差的牵引逆变器IGBT开路故障诊断算法以及相应的低转矩波动容错策略。诊断算法通过观测得到感应电机的相电压,在不增加额外成本的条件下实现了多工况下IGBT开路故障的快速诊断。容错策略将三相四开关容错方式和改进的三相六开关容错方式相结合,实现了牵引逆变器故障条件下的低转矩波动容错控制。


研究利用上海远宽的StarSim电力电子小步长实时仿真器进行实验,通过实验结果验证了所提出的诊断算法和容错策略的有效性,并把成果总结发表于《IEEE Transactions on Transportation Electrification》:

Keting Hu, Zhigang Liu, Ibrahim Adamu Tasiu, Tao Chen.  Fault Diagnosis and Tolerance with Low Torque Ripple for Open-Switch Fault of IM Drives [J]. IEEE Transactions on Transportation Electrification, 2020.


Simon Fraser University(西蒙弗雷泽大学) Wang Jiacheng教授团队

Simon Fraser University(SFU)Wang Jiacheng教授团队,针对矢量控制电压源转换器(VSC)接入弱电网(VWG)可能引起系统震荡不稳定的问题,提出了一种新颖的补偿方法来减轻接入弱电网的VSC动态不稳定性。该方法通过小信号分析方法搭建了VSC-WG系统的全阶状态空间模型,然后对系统进行模态分析,确定参与因子以表征系统主导模态的影响状态,最后进行灵敏度分析,评估矢量控制增益和其他参数对主导模态的影响。


该研究利用上海远宽的Starsim电力电子小步长实时仿真器进行实验,通过实验结果验证了小信号分析的正确性,验证了所提出的补偿方法的有效性,并把成果总结发表于SCI3区《IEEE Access》:

Rezaee S , Radwan A , Moallem M , et al. Voltage Source Converters Connected to Very Weak Grids: Accurate Dynamic Modeling, Small-Signal Analysis, and Stability Improvement[J]. IEEE Access, 2020, 8:201120-201133. 

 

合肥工业大学杜燕科研团队

合肥工业大学杜燕副教授的科研团队提出了一种基于Sobol拟随机脉宽调制(SQRPWM)的电网阻抗检测方法,利用随机脉宽调制的频谱搬移和Sobol拟随机序列的均匀性进行宽频阻抗测量,并根据系统带宽和稳定性约束等条件优化设计了SQRPWM频率边界。


研究利用上海远宽的StarSim电力电子小步长实时仿真器进行实验,通过实验结果验证了所提出的阻抗测量方案具有扰动小、高频段测量精度高的优点,可与基于电流扰动的阻抗测量方案联合使用,并把成果总结发表于《电力系统自动化》:

杜燕,吴厚博,杨向真,蒋伟,苏建徽.基于Sobol拟随机脉宽调制的电网阻抗检测方法[J/OL].电力系统自动化:1-15.

 

合肥工业大学能源研究所科研团队

合肥工业大学能源研究所科研团队提出了一种孤岛微电网电压不平衡补偿协调控制算法,该方法基于分层控制思想,从孤岛微电网电压不平衡协调控制角度出发,考虑补偿过程中可能出现的环流问题,基于粒子群算法提出一种多目标优化不平衡电压补偿算法,在保证微网逆变器端口电压不平衡度在可控范围的同时兼顾PCC电压不平衡补偿;


研究利用上海远宽的StarSim电力电子小步长实时仿真器进行实验,通过实验结果验证了所提出的补偿方法的正确性,并把成果总结发表于《电力系统自动化》:

赖纪东,谢天月,苏建徽,刘嘉亮,周晨光,徐洁洁.基于粒子群优化算法的孤岛微电网电压不平衡补偿协调控制[J].电力系统自动化,2020,44(16):121-141.

 

华南理工大学吴青华科研团队

华南理工大学吴青华老师的科研团队提出了一种最大功率点扫描法(Maximum Power Point Scanning, MPPS),与传统的最大功率点跟踪算法(Maximum Power Point Tracking, MPPT) 相比,其优点在于:

1) 对于多电平电路,MPPS 不需要对每一个级联单元进行电压和电流的采样,仅需通 过采集总输出电压和电流,并且只需要使用一个控制器就可以控制所有的级联单元;MPPS 也可以单独对每一个级联单元进行采样,适用于各种局部遮光条件下的多电平逆变器。

2) 采样仅需要一个电压传感器和一个电流传感器,并且没有复杂的搜索计算过程。

3) MPPS 只需在电流换向的间隙,断开交流侧能量的注入,获得了高精度、高效率,低时间复杂度和低空间复杂度的全局最大功率点(Global Maximum Power Point, GMPP),而无需连续不间断测量电压和电流,不会因为寻找GMPP 而影响输出电压和电流的稳定性。


研究利用上海远宽的StarSim 电力电子小步长实时仿真器进行实验,通过实验结果验证了所提出的最大功率点扫描方法的有效性,并把成果总结发表于《IEEE Transactions on Sustainable Energy》:

Biyuan Lin, Lei Wang, Qinghua Wu. Maximum Power Point Scanning for PV Systems Under Various Partial Shading Conditions[J]. IEEE Transactions on Sustainable Energy,  Volume: 11, Issue: 4, Oct. 2020 .

 

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