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考虑复杂土壤结构模型的高压直流接地极与天然气管道耦合效应
Coupling Effect Between HVDC Grounding Electrode and Natural Gas Pipelines Considering Complex Soil Structure Model
Xiaobo Meng · Bo Zhang · Fangyuan Cao · Yongli Liao · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
高压直流输电是新型电力系统中新能源输送的骨干技术，也是实现“双碳”目标的关键手段。当HVDC系统以大地为回路时，接地极注入的直流电流可能危及邻近天然气管道的阴极保护系统，威胁人身安全。目前尚缺乏考虑复杂土壤结构下HVDC接地极与管道耦合效应的深入研究。本文提出了一种计及土壤电阻率垂直分区与水平分层的复杂土壤结构中直流电流分布计算方法，并基于矩量法建立了复杂地质条件下长距离管道受地电流影响的仿真模型。仿真结果与实测数据高度吻合，验证了模型的有效性。利用该模型深入研究了管道防护措施对抑制直流电流影响...
解读: 该HVDC接地极与管道耦合效应研究对阳光电源大型储能系统和光伏电站接地设计具有重要参考价值。PowerTitan等MW级储能系统在直流侧故障或接地电流泄漏时，其复杂土壤结构下的电流分布特性与HVDC接地极类似，该文提出的垂直分区与水平分层土壤模型可优化储能系统接地网设计，避免对周边金属管道、电缆屏蔽...
基于切换仿射系统的交错并联VRM均流控制：面向计算芯片供电的Lyapunov-LMI方法
Switched Affine System-Based Current Sharing Control in Interleaved VRM: A Lyapunov-LMI Approach for Compute Chip Power Delivery
Xiaokai Su · Wei Hu · Yuefeng Zeng · Guidong Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
为满足计算芯片对大电流供电的需求，交错并联Buck变换器因其高输出电流能力、低输出纹波和高效率成为电压调节模块（VRM）的核心结构。然而，其性能高度依赖稳态与动态条件下的均流能力。现有均流控制策略在面对计算芯片类负载的供电场景时，存在性能不足与稳定性问题。本文提出一种基于切换仿射系统模型的均流控制策略，通过频率自适应的动态相间补偿实现电压与电流的解耦调节。结合Lyapunov稳定性理论，采用线性矩阵不等式（LMI）方法设计控制器，并严格证明系统全局稳定性。仿真与实验结果表明，该策略显著提升了动态...
解读: 该交错并联均流控制技术对阳光电源储能与功率变换产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，多相并联Buck/Boost拓扑广泛用于DC-DC变换环节，该研究提出的切换仿射系统建模与Lyapunov-LMI控制器设计方法可显著提升相间均流精度和动态响应速度，降低电流不平衡导致的热应力与器件老化。在S...