2022年12月29日下午15:00,恒爱精诚团队线上举办了本学期第九期读报活动。由于疫情提前放假原因,本次读报为寒假期间第一次读报。本次活动由六位研一学生进行读报,张兴老师和李飞老师担任读报指导老师,全体研一学生旁听学习。
首先是宁竞同学的读报分享,其题目为“功率控制并网逆变器的DQ阻抗稳定性分析”,汇报从研究背景、论文概述、本文方案、结果分析、总结与感悟五个方面展开。该论文针对“电力电子器件的大量使用使得电网不能再简单得等效为阻抗较小的强电网,且常用的矢量控制在公共耦合点的电压不能保持稳定”这一问题, 提出了一种基于功率控制的并网方式,使其在弱电网条件下会有更好的稳定性表现。论文通过对矢量控制和功率同步控制在不同电网条件下与不同电流环截止频率条件下的稳定性进行比较,以及在两种方式中加入虚拟阻抗并分析不同控制手段中虚拟阻抗的取值,验证了本文提出的功率同步控制方式在弱电网条件下更稳定的有效性;同时通过引入虚拟阻抗并对比分析,得出采用功率同步控制方式的并网逆变器呈感性、可通过虚拟阻抗加入电阻来帮助控制的稳定这一结论。分享结束,张老师就其控制方式采用下垂控制还是dq控制进行提问,并结合宁竞同学的读报分享对研一同学提出建议要求:读报应提高自身主动性,最大程度上理解论文的贡献及思想,把握读报机会,严格要求自己。
图1 宁竞读报题目
图2 宁竞读报内容
其次是康佳飞同学的汇报,其题为“多并联逆变器系统内部失稳‘故障制造者’的自动识别方法”。传统多并联LCL逆变器系统失稳分析方法如状态空间法、导纳分析法存在算法复杂的缺点以及用于交互失稳分析的阻抗分析法存在局限性,使得这些方法均不能简单有效地用于分析逆变器因自身不稳定造成系统失稳这一场景,基于此,改论文提出了“共耦合点高频谐波电压有效值与滤波电容高频谐波电压有效值比较”的策略。通过对单逆变器以及多并联逆变器系统分析,理论上验证了所提方案的有效性,并设计实验分别从所提方案角度、奈氏稳定性判据、实验波形角度验证了该策略的正确性。师生交流环节中,张老师对逆变器自身稳定但将其从系统中移除造成系统失稳这一场景提出疑问,康佳飞同学指出该场景为交互作用失稳的一个典例,尚未研究交互失稳是本篇论文的局限性之一。之后,张老师和李老师热切交流了本篇论文的贡献以及论文作者的相关信息。
图3 康佳飞读报题目
图4 康佳飞读报内容
紧接着是陈明伟题为“注入三元扰动序列的在线测量电网阻抗方法”的读报分享,汇报从研究背景、论文概述、本文方案、结果分析、总结与感悟五个方面展开。该论文首先提出“电网阻抗在线测量”的概念,并分析了传统电容值监测方法的不足,基于此背景,该论文提出了利用周期三元序列进行电网阻抗测量的方法,应用三元序列可测量系统的线性分量,消除偶阶非线性畸变的误差,在易受非线性因素影响的系统中效果显著。然后通过三相LCL逆变器并网实验,验证了三元序列可以通过消除偶阶非线性失真的误差来识别电网阻抗的线性分量,并且由于其宽序列长度范围,可以更有效地优化应用的计算能力和频率分辨率。师生交流环节,张老师对三元序列的注入功率以及实现方式与陈明伟同学进行了交流探讨。
图5 陈明伟读报题目
图6 陈明伟读报内容
然后是孙浩同学读报分享,其题目为“PEM电解槽参数辨识的新解析方法”。
该论文针对PEM电解槽常用参数辨析方法的局限性,如数值优化方法计算复杂度和代价高、启发式优化算法存在调优问题等,提出了一种新的参数辨识方法。论文通过对PEM电解槽模型建立数学建模,结合所提的参数辨识方法,在不同的温度、压力和产氢率下进行测试,测得实验平均百分比误差中位数仅为0.12%,证明了该方法相较于常用参数辨析方法的优越性。师生交流环节,李老师针对实验结果中五幅图片实际含义及来源展开探讨,张老师对PEM电解槽模型进行提问,并提出读报PPT应做到美观简洁的要求。
图7 孙浩读报题目
图8 孙浩读报内容
再然后是郭龙超同学的读报分享,题目为“压力对碱性水电解系统性能影响的数值模拟与分析”,汇报从研究背景、论文概述、本文方案、结果分析、总结与感悟五个方面展开。论文针对制氢关键条件(电流密度)与系统效率条件(电解槽小室电压)之间的制约关系,提出“在输入功率不变的情况下以较高的电流密度运行,通过降低电池电压的方法来构建一个更有效的系统以提高制氢效率”的思路,旨在研究压力对AWE电解槽电压性能和系统平衡装置功耗的影响,从而为找到最大系统效率时的最佳工作压力提供思路。论文首先对碱性水电解系统建立数值模型,并通过零间隙型AWE电池进行实验,验证了模型的有效性,然后通过压力仿真并对实验数据分析,验证了所提思路的正确性。师生交流环节中,张老师对模型中“电池电压与系统效率呈负相关”这一关系提出疑问,李飞老师阐述了AWE电解槽的物理模型,详细解释了这一问题。
图9 郭龙超读报题目
图10 郭龙超读报内容
最后是卢志华同学的读报分享,题目为“考虑动态电流参考值跟踪的级联H桥变换器的模型预测滑动控制”。该论文结合级联H桥变换器的现有控制策略:基于PI控制的模型预测控制(MPC)与基于滑模控制(SMC),为保持两者控制策略优点,提出了MPC+PSMC的两级级联控制策略。通过建立单相CHB的离散化动态模型,进行预测模型控制的代价函数设计及系统稳定性分析、滑模控制算法的滑动面、控制率及参数设计,最后进行仿真与实物验证,证明了所提策略的优越性,具体表现为低THD、响应速度快、超调量和欠调量较小、鲁棒性好、不需要在控制目标变化或新的系统参数下重新设计控制参数。然而该策略也存在计算工作量大、对模型的精确性要求较高等局限性。师生交流环节,张老师指出论文所提策略的优越性不明显,传统PI控制也可以表现出这些指标,论文过于追求复杂的控制反而忽视了论文待解决问题这一根本出发点。
图11 卢志华读报题目
图12 卢志华读报内容
内容上,本次读报活动张老师和李老师对读报内容进行了精彩的点评,在开拓研一学生视野的同时启发了研一学生的深层次思考。形式上,张老师和李老师就读报PPT提出了合理且具有建设性意义的要求,提升了读报活动的仪式感,为以后读报同学提供了典范。
感谢恒爱精诚团队组织本次读报活动以及各位同学对团队读报活动的支持,希望同学们能够珍惜把握读报机会,提升自我科研水平,本期读报活动圆满结束。