为分析光伏发电出力的随机特性与高渗透率可能给电网可靠性带来的影响,提出一种光伏电站多状态转移时序模型。该模型利用模糊C均值聚类方法将历史出力数据归类为四种不同天气类型,并统计其转移概率,利用ARMA方法对所有16种转移状态可能进行时间序列建模,建立更符合实际情况的多状态转移的光伏电站时间序列模型。最后在所建模型基础上,应用序贯蒙...
促进新能源开发利用是我国能源革命的重要目标,而能源互联网则是实现这一目标的关键手段。由于多系统具有自主性、社会能力、主动性等特性,和动态、开放的能源互联网有着形式上的相似性。将多系统引入能源互联网清洁能源并网研究中,具有很好的应用前景。首先对EIS中的平台体系进行研究,分析了多系统与能源互联网的兼容性,设计了基于多系统的能源...
储能选型作为储能规划的重要环节,追求技术的适用性和投资成本的经济性,过程涉及多重决策指标,并且具有信息不完备、定性定量信息掺杂等特点,属于多目标多属性的复杂决策问题。层次分析法（AHP）是一种定性与定量相结合、系统化、层次化的分析方法,可以用来求解储能选型问题。鉴于储能技术的基础数据多以区间或定性描述形式呈现,所以引入区间数...
针对风力发电与电动汽车大规模地接入电网后电力系统的随机性特性愈发明显的问题,综合考虑风力发电、负荷与电动汽车的不确定性,建立了智能电网多不确定模型,并利用点估计法求解随机潮流,构造了以运行成本最小、供电可靠性最大及储能投资最小为目标函数的储能优化模型,之后利用引入非线性递减惯性权重的改进粒子群算法,在随机潮流结果的基础上对...
光伏Z源并网逆变这种非线性对象的一般控制方法是先线性化再线性控制,这种控制策略相对复杂且控制效果不佳。本文创新性地将基于PCHD模型的非线性无源控制引入到光伏Z源并网逆变系统中,它无需线性化处理,就可使系统具备良好的动、静态特性。首先分析了光伏Z源并网逆变器系统的原理,给出了系统的PCHD数学模型;再采用IDA方法设计出系统的无源控制...
为实现了海上风电场多端直流输电系统直流网损最小,研究了一种电压下垂跟随控制策略。采集海上风电场电能参数,实时更新网侧换流站下垂增益,利用非线性规划模型来实现多端直流输电系统的优化,实现约束条件下的最优系统功率潮流。以风电场环形拓扑多端直流输电系统为例,列出目标函数和约束条件,建立最优化问题数学模型。基于序列二次规划法,针对3...
双馈风电场经串补线路接入电力系统,小扰动情况下会出现次同步控制相互作用形式的次同步振荡现象。针对这一问题,由于系统运行方式的变化会对次同步控制相互作用产生影响,考虑了电力系统中风电场出力、同步发电机出力以及负荷的随机不确定性,首次采用概率法研究多运行方式下含风电场系统次同步振荡的统计属性,利用参与因子分析参与次同步控制相...
针对利用风电–氢储能与煤化工多能耦合系统（wind power-hydrogen energy storage and coal chemical multi-functional coupling system,WP-HES＆CCMFCS）提升风电的消纳能力,提出了基于广域协调、分层递阶控制原理的WP-HES＆CCMFCS能量广域协调分层控制方法。首先,分析了WP-HES＆CCMFCS内部能量流动及转换机制,提出了氢储能系统（hydrogen en...
交直流混合微电网综合了交流微电网和直流微电网的优点,是未来智能微电网的可能发展方向之一。从交直流混合微电网典型拓扑分析、控制方式间的切换、互联变流器的控制等三方面对国内外的最新进展进行了介绍,并重点对典型拓扑的组网特点、适用性和优缺点,主从控制、对等控制和分层控制等不同控制方式下交直流微电网间的切换策略,互联变流器的传统...
电力系统中风电场的接入对一些安全自动装置产生影响。风电场的存在将影响传统备自投装置检无压和检无流的逻辑判断,可能导致备自投装置无法正常投切。为此对带有风电场的负荷母线残压、冲击电压和冲击电流的变化规律进行分析,提出了一种含风电场的备用电源的快速投切及其整定方法,以备用电源电压和残压间的差拍电压来整定投切条件,可以允许备用...
为了提高三电平有源中点箝位变流器损耗分布的控制性能,提出了一种损耗平衡优化控制方法。通过分析三电平有源中点箝位变流器在不同调制方式下的损耗分布情况,引入了损耗调节因子,利用损耗调节因子设计变流器的冗余电平作用序列,实现损耗的均衡控制。仿真和实验结果表明该优化控制方法能够准确快速地平衡变流器各个开关器件的损耗分布。半导体器...
为了抑制次同步振荡,基于双馈风机定子侧变流器提出了一种新的附加阻尼控制策略。首先从双馈风机发生次同步振荡的机理出发,把风机转速变化时导致的转矩变化分为转子变化量和定子变化量两部分,通过在定子侧变流器控制策略中引入附加控制,从而产生一个与转速增量反相的附加转矩,为系统提出正阻尼。然后,通过PSCAD/EMTDC时域仿真,对比附加阻尼控制...
在提供清洁能源在全球范围大规模开发、利用的基础平台的同时,全球能源互联网显著增加了系统风电接纳能力分析的计算量与难度。为此提出了一种等效聚合方法,对电网、常规机组以及风电场出力模型进行等效聚合,实现了对大型互联电网在不同运行方式下的逐时段运行快速生产模拟。基于此,在考虑多种风电接纳影响因素的基础上,建立了符合我国现阶段电...
针对含双馈风力发电系统（doubly fed induction generator,DFIG）互联电网强非线性和模型不确定性的特点,设计了一种非线性鲁棒分数阶自抗扰（fractional order auto disturbance rejection controller,FADRC）广域阻尼控制器,以增强互联电网阻尼控制能力,抑制功率振荡。首先,对系统状态方程进行微分同胚映射得到系统分数阶的映射模型,进而构造...
基于线性自抗扰控制理论设计了一种改善系统暂态稳定性的变速风电机组稳定控制器。针对每一座风电场,根据其对同步机组的可控能力划分出各风电场的可控机群,并将可控机群聚合转化风电场等效可控系统。基于该等效可控系统,利用线性自抗扰控制理论设计了风电场稳定控制器。得益于线性自抗扰控制中的扰动实部估计和补偿功能,控制器无需同步机组和风...
为探讨开展电磁炮大脉冲电流旋转连接技术研究的必要性,参照美国“Blitzer”电磁炮的结构形式和参数,构建了防空电磁炮A的几何模型。计算结果表明同轴电缆系统产生的最大阻力矩达到6 026.4 N·m,会对随动系统产生严重干扰,说明开展大脉冲电流旋转连接技术研究是必要的。进一步给出一种采用环形电刷的电磁炮俯仰型旋转电连接装置的方案和工作原理,...
电磁轨道炮驱动电流可达数兆安,发射速度〉2 km/s,恶劣的膛内发射环境会对轨道造成槽蚀损伤。为此综合已有试验数据和文献论据,讨论了槽蚀位置、深度、长度以及沉积物形状、厚度和组成成分等,并依据试验现象对槽蚀和沉积的产生机理进行分析。起始位置的槽蚀是由高温下材料热软化以及高应力下材料屈服形变引起的;之后随着温度升高、电枢熔化,延展...
导弹电磁发射技术使用电能代替化学能作为发射能源,是一种对导弹及导弹发射技术具有革命性影响的新概念发射技术。以提高效率和功率密度为目标,提出了一种基于磁通切换永磁直线电机的导弹电磁发射技术方案。该方案兼具感应直线电机动子结构简单坚固和永磁直线电机功率密度高的优点,适合高速运行且易于模块化扩展。直线电机选择双边绕组磁路串联...
电磁轨道发射器的初速精度受到电磁发射过程中各种参数的影响。通过避免预紧力、安装方式及初始位置等因素的影响,在小口径电磁轨道发射器进行了多次发射试验。试验结果表明发射过程的滑动电接触性能良好。分析了测量系统的测量精度,初速测量误差为0.56‰。在多次重复发射时,获得平均速度为1 853.2 m/s,其相对误差为4‰,或然误差为3.06 m/s,并分...
能量转换效率是限制同步感应线圈发射器（synchronous induction coil launcher,SICL）发展的关键因素。为了提高效率,在线圈发射器设计过程中必须对电源参数、驱动线圈的结构参数,以及电枢触发位置等多个因素进行综合考虑。基于正交试验法对同步感应线圈发射器关键设计参数的选择进行研究,采用场路耦合方法对一个3级同步感应线圈发射器的参数设...
枢轨界面润滑性能对电磁轨道炮的发射起着至关重要的作用,而目前的电磁轨道炮物理场模化方法并未涉及到枢轨界面润滑。为进一步提高电磁轨道炮模型试验的有效性,根据枢轨界面润滑机理确定了枢轨界面润滑控制方程,在此基础上利用相似理论分析了枢轨界面润滑的模化方法,并研究了在物理场模化方法下枢轨界面润滑性能的相似性,最后利用数值仿真方法...
为了掌握轨道电磁发射中电枢的电流熔蚀特性,对小口径电磁轨道发射装置进行了实验研究。实验装置为20 mm×20 mm,方形口径轨道电磁发射装置,通过控制发射实验中电枢出膛的速度,研究了电流幅值、电枢质量和转角厚度（载流能力）等因素对熔蚀的贡献。另外,基于电流幅值递增实验,总结了熔蚀程度的几种模型和相应的电流幅值范围。结果表明：不同的发...
为了更加合理有效地设计轨道冷却系统,对轨道温度进行了实验测量及仿真计算。搭建电磁发射实验及轨道温度测量系统,利用热电偶对电磁发射过程进行轨道温度的实际测量,在线获得轨道瞬态温度。在此基础上,基于Comsol Multiphysics平台,利用有限元方法,建立轨道横截面二维模型,对发射中轨道温升这一瞬态过程进行仿真计算,在电磁场与温度场耦合的情...
针对传统方法在电枢设计中的局限性,以电枢发射过程中应力、温度及质量为优化目标对象,提出了一种将响应面模型与多目标遗传算法相结合的优化设计方法。采用拉丁超立方试验的设计方法,在设计空间抽取样本点,建立了由喉部厚度、臂长、尾翼厚度及尾翼倾角等4个参数所决定的初始二阶响应面模型,利用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ对响应面模型进行优化,求得...
为分析电枢高速运动在轨道炮周围产生的时变磁场特性,采用以一定速度伸长的两根线电流来表征电枢运动带来的轨道电流路径长度的变化,利用毕奥–萨伐定律计算电枢不同运动速度下在空间产生的磁场,然后对磁场波形进行频谱分析。揭示了电枢速度产生时变磁场的机理及其特性,给出了时变磁场频谱主瓣宽度与速度的定量关系以及简化计算式,利用该式可以...
无刷直流直线电机具有推力密度大、控制简单的特点,因而适用于电磁弹射。但是工作频率高、电流大,存在较大推力波动,影响其性能。为了抑制无刷直流电机换相推力波动,对无刷直流电机的换相推力脉动进行了分析,得出了换相期间推力产生波动的原因,指出在PWM控制时,推力波动恒为负。针对上述原因,提出了在换相期间低速时通过滞环比较器控制关断相延...
新技术在电力系统的广泛应用往往要经过深入研究、详细论证、慎重试用、积累若干年经验后再逐步推广。但硅橡胶复合绝缘子30年来在我国电网推广应用的速度显然远远超过了一般的预期。复合绝缘子近年来已经成为各类绝缘子中用量最大的绝缘子,中国已经成为世界上第一个在特高压输电系统中以有机外绝缘为主的国家。该研究对复合绝缘子在我国的发展...
特高压直流（UHVDC）输电线路地面离子流场的大小是检验电磁环境是否超标的重要判据,对不同风速条件下的地面离子流场的分布进行了计算研究。针对离子流场的计算,提出一种改进迭代上流有限元方法,建立了考虑风速影响的离子流场模型。研究了不同风速对±800 k V输电线路离子流场分布规律的影响。研究表明,地面最大合成场强和离子流密度随风速的增...
非线性复合绝缘材料有助于解决电力系统绝缘设备或部件电场分布不均匀的难题。为此介绍了Zn O压敏陶瓷微球及其复合绝缘材料的制备方法,实现了同时具有非线性电导特性和非线性介电特性随外加电场而自适应变化的复合材料。材料的非线性特性主要由压敏微球填料决定,而对于绝缘材料基体的要求较为宽松;当材料中的压敏微球体积分数超过30%时,复合物...
为了降低动车组在升弓过程产生的浪涌过电压对车载电气设备外绝缘频繁冲击的影响以及减轻过电压对列车控制通信系统的干扰,基于CRH2型高速动车组,利用Pspice电磁暂态仿真软件建立了CRH2型高速动车组升弓等效电路模型,仿真分析了车体浪涌过电压的分布特性、动车组的接地方式和接触网网压相位对高速动车组升弓过程车体浪涌过电压的影响。结果表明...
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