[雙語翻譯]--（節(jié)選）外文翻譯--電力彈簧-一種新型智能電網(wǎng) （譯文）

1、中文 中文 6100 字 出處： 出處：Shu Y H, Chi K L, Wu F F. Electric Springs—A New Smart Grid Technology[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2012, 3(3):1552-1561.電力彈簧 電力彈簧-一種新型智能電網(wǎng)技術(shù) 一種新型智能電網(wǎng)技術(shù)Shu Y H, Chi K L, Wu F F摘要：17 世紀(jì) 60 年代

2、，英國物理學(xué)家 Robert Hooke 描述了機(jī)械彈簧的科學(xué)原理。 自此之后，虎克定律在電力學(xué)就沒有進(jìn)一步的發(fā)展。在本文，電力彈簧(ES)的發(fā) 展彌補(bǔ)了這項技術(shù)鴻溝。本文闡述了它 ES 的原理、運(yùn)行方式、限制以及物理實 現(xiàn)。ES 在穩(wěn)定未來有大量間斷新能源滲透下的電力系統(tǒng)巨大的前景。這個概念 成功向由交流電源和風(fēng)能資源組成的實際系統(tǒng)供電。電力彈簧被證實可以有效地 調(diào)節(jié)電壓，即使在間斷的自然風(fēng)能產(chǎn)生的波動的情況下。嵌有電力彈簧的電子

3、裝 置中可以轉(zhuǎn)變成一種新型時代的智能負(fù)荷，跟隨電力系統(tǒng)的發(fā)電情況?？梢韵胂?， 當(dāng)智能電網(wǎng)中出現(xiàn)干擾，電力彈簧可以提供一種全新的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的解決方 法，該方法不涉及信息和通信技術(shù)。關(guān)鍵詞：分布式供能，智能負(fù)荷、穩(wěn)定性。1 引言 引言機(jī)械彈簧是一種有彈性的裝置可以被用來：1）提供機(jī)械的支持；2)儲存機(jī)械 能；3）減少機(jī)械振動[1]-[4].當(dāng)機(jī)械彈簧被拉伸或壓縮，它釋放的能量與位移成 比例。當(dāng)彈簧的長度偏離原始量，機(jī)械彈簧上儲存了勢能。

4、1678 年，虎克描述 了機(jī)械彈簧的原理?；⒖硕申愂隽死硐霗C(jī)械彈簧的能量：F=-Kx （1）式中，F(xiàn) 代表了力的矢量，K 是彈簧系數(shù)，x 是位移矢量。勢能（PE）儲存 在機(jī)械彈簧的公式是：PE=1/2kx2 （2）機(jī)械彈簧在日常有著廣泛的應(yīng)用，比如床和汽車的懸浮彈簧。機(jī)械彈簧的使 用往往以一種陣列的形式，這種結(jié)構(gòu)十分可靠，因為在有彈簧壞了的情況下，仍 然有效支撐。雖然機(jī)械彈簧很重要，但在幾個世紀(jì)，這個概念都沒有拓展到電力 領(lǐng)域。本文論

5、述了 ES 的物理實現(xiàn)。在虎克定律的基礎(chǔ)上，首次定義了 ES 的物理公 式，并解釋了 ES 的運(yùn)行方式、限制和物理實現(xiàn)。最后，首次成功的將 ES 應(yīng)用 于平衡系統(tǒng)的電壓，該系統(tǒng)由動態(tài)變化的風(fēng)能供電。因此，在新能源滲透的未來圖 1 電力彈簧與機(jī)械彈簧的類比 電力彈簧的中間位置就是在設(shè)計時需維持的參考電壓水平。電力彈簧和負(fù)荷Z1 的在交流電源的一系列布置被用來將電源電壓 Vs 維持在參考電壓水平 Vs_ref（220V），這就是

6、電力彈簧的中間位置。與機(jī)械彈簧在力的作用下出現(xiàn)位置偏移 類似，電力彈簧可以提供電壓提升與降低作用（Vs=Vo-Va），原理圖如圖 1 所示。 電力彈簧電壓 Va 產(chǎn)生的原理是動態(tài)控制電容器 C 和電流源 ic 之間（圖 2.a）的 電勢差，整體采用閉環(huán)控制（圖 2.c）。式（3）中電荷控制的方法提供了一種產(chǎn) 生電壓的方法，可以在同一位置提升和降低系統(tǒng)中的電源電壓。這種控制使電力 彈簧對電壓的動態(tài)支持更加靈活。圖 2（a）電動彈