针对Buck-Boost变换器的非线性特征给飞轮储能系统的放电运行状态带来的控制问题,提出了电压电流双环非线性控制算法。基于输入/输出线性化理论,推导出电流内环的控制律,并证明了内动态的稳定性。电压外环采用鲁棒性强的滑模变结构控制方法,并增加限流环节,保证放电电路安全、稳定运行。在Matlab/Simulink仿真平台中搭建飞轮放电模型,对所提出非...
在充分分析风电功率幅频特性的基础上,提出基于小波包分解的混合储能技术平抑风电场输出功率波动的方法。采用小波包分解理论对风电场输出功率信号进行多尺度分解,得到反映并网功率信号的低频信号和接入储能系统的高频信号;根据不同类型储能系统的特点,将高频信号再次进行划分,分别选择与其频率范围适应的电池和超级电容器储能设备,建立了基于混...
该文研究在不对称电网故障穿越的第2阶段,双馈式（doubly-fed induction generator,DFIG）风电场如何实现＂自身不脱网安全运行并同时满足并网导则无功支撑要求＂的问题。由于受限于变流器的容量,DFIG机组无法保证在所有故障情况下实现既定的控制目标。为此,通过引入最优化的方法,分析了变流器容量限制条件下DFIG机组的可控性问题,得到了以电网...
随着可再生能源的大规模、集约化开发,其间歇性、随机性给电网运行带来了较大的影响,并网问题成为目前我国可再生能源发展的关键问题。同时,新型高效储能技术的发展作为实现电网运行方式革命的关键技术,也得到了国内外的广泛重视。《中国电机工程学报》编辑部特邀清华大学电机系主任闵勇教授作为特约主编,
由于系统功率存在损耗,且损耗值随着风速变化而变化,导致基于功率反馈的传统最大风能跟踪策略实际应用时不能准确给定最大功率,从而影响系统风能吸收效率。该文基于直驱式永磁同步风力发电系统,在传统功率反馈控制策略的基础上,提出考虑损耗转矩的最佳电流给定最大风能跟踪控制策略。该方法通过计算系统损耗转矩,给定永磁同步发电机最佳电流值,...
提出一种电力系统鲁棒优化问题的博弈模型以有效处理不确定性,该模型以系统控制变量和大自然确定的决策变量（用于表征不确定性）为博弈参与者,以最小化系统最大运行成本（或风险）为优化目标,从而形成一个min-max博弈格局。进一步总结归纳了工程博弈论的三大主要特征,将所提出的模型应用于含风电和电动汽车的电力系统经济调度,通过求解相应的mi...
为减少气体污染物的排放,微网节能减排发电调度成为一种必然趋势。提出考虑微源同时提供有功和无功出力并计及制热收益的热电联产型微网系统多目标经济调度模型,以一个包含风、光、储、微型燃气轮机、燃料电池以及热电负荷的具体微网为例,在研究模糊优化理论的基础上,采用最大模糊满意度法将多目标经济调度问题转化成非线性单目标优化问题,并运...
提出了一种基于虚拟同步发电机算法的模式自适应微网调频控制方法,可在不改变控制结构和控制参数的条件下实现微网逆变器的多模式运行。分析了功率等级、开关频率、运行模式对系统参数的要求,运用小信号模型,以系统的稳态特性、动态特性、解耦性能和稳定性为约束条件对所提出的控制器参数进行了优化设计。仿真结果验证了提出的方法正确性,说明通...
当系统注入功率随机波动时,潮流分布也随之波动,但潮流方程的约束使得各变量之间存在一定的相关性。利用仿射运算能够有效克服这种相关性,为提高计算效率,采用非迭代算法,将区间潮流计算问题转为优化问题进行求解,分别建立线性规划、非线性规划和二次规划的优化模型,依次求解支路两端的相角差、节点电压幅值和相角以及支路有功功率和无功功率。9...
不平衡电网电压条件下并网逆变器的有效控制,对提高其并网运行能力具有重要意义。提出一种新型调节器,即比例积分–降阶谐振（proportion integral plus reduced orderresonant,PI-ROR）调节器,可以对交流信号进行无差控制,且易于数字化实现。不平衡电网电压条件下,该电流调节器可直接在正向同步旋转坐标中对输出电流进行无差控制,无需进行电流...
随着我国特高压电网规划和建设的不断深入,可控高抗作为重要的无功电压调节手段备受关注,亟需对其在特高压电网中的需求和布点作出科学判断。首先提出可操作性强的特高压电网无功平衡原则,深入分析电网元件的无功需求和有功传输之间的定量关系;进而提出一种可仅基于有功电力流,以变电站为中心的电力系统无功平衡及其临界潮流快速分析方法;随之将...
在交直流互联系统中,交流电网故障引发的直流换相失败可导致交流电网保护不正确动作。分析建立了换相失败情况下逆变器的开关函数模型和直流电流暂态变化模型;根据调制理论及卷积定理,推导出了换相失败情况下直流系统注入交流电网的等值工频及工频变化量电流的动态相量模型;通过分析表明该等值工频及工频变化量电流的变化特性有别于纯交流系统,...
现有的线性化方法难以有效辨识电力系统次同步振荡模态。提出一种处理非线性、非平稳信号的阻尼正弦原子分解方法。该方法在过完备阻尼正弦原子库基础上,采用匹配追踪（matching pursuit,MP）算法对次同步振荡信号进行原子分解,并通过改进粒子群算法（improved particle swarmoptimization,IPSO）降低MP搜索过程的时间复杂度,得到表征次同步振荡...
针对中性点不接地系统无零序通路的特点,以零序电流为0的约束条件为基础,建立电源的PQ、PV和平衡端点模型以及负荷的恒阻抗与恒功率模型,进一步推导出注入电流形式的配网三相潮流模型。采用牛顿拉夫逊方法求解该模型,并通过IEEE13节点修正系统仿真分析不接地系统中零序电压的特点、三相功率不独立可控的特点、中性点电压与零序电压的关系以及相...
针对舰船电网拓扑结构及电网元件布置的优化设计问题,提出以电力系统生命力性能为主要优化目标的舰船电网双层规划模型。上层规划将舰船电力系统的生命力性能最优作为目标函数,对舰船电网拓扑结构以及电力节点的布置进行规划;下层规划将电力电缆总长度最短作为目标函数,对电力电缆的布置进行规划。对标准遗传算法进行了改进并将其作为各层规划的...
为考察八分裂导线阻力系数的屏蔽效应,设计制作了3种典型导线刚体模型和真型导线,采用水平横向布置的形式,进行了风洞实验。研究了风速、紊流度、迎风角度、导线直径等因素对八分裂导线阻力系数的影响。试验结果表明：均匀流场中,输电导线阻力系数随风速的增加有明显的降低,存在一个极小值,之后随风速增加而缓慢升高至稳定值;紊流场中的导线阻力...
第二个波头的可靠、有效检测及辨识是单端故障行波自动测距的关键。枢纽变电站母线多出线的接线形式决定了检测到的输电线路单端电流行波中故障点反射波与对侧母线反射波极性相反,以及健全线路末端反射波幅值较低,此特性为故障点反射行波波头的有效识别提供了理论基础。大量实测数据表明：于合理短窗截取故障相电流行波数据作波形图,故障行波波...
特高压输电线路分布电容对电流差动保护影响大,而差动电流补偿算法要求准确的线路参数,目前无法准确地实时测量线路参数,针对此问题,提出一种计算功率法差动保护,该保护原理与线路参数无关。基于分布参数线路二端口网络模型,分析了正常运行、区外故障和各种区内故障下的计算功率差动量和制动量。理论分析和EMTDC/PSCAD仿真表明,该保护性能不受对...
谐振接地系统发生单相接地故障时,其故障线路与非故障线路暂态零序电流波形的相似度要小于非故障线路间暂态零序电流波形的相似度,据此提出一种利用故障暂态零序电流波形时频谱相似度识别的配电线路接地选线新方法。该方法选取各线路一定数据窗的故障暂态零序电流波形,对其经小波包分解重构得到的各频带系数进行等时间间隔划分,得到面积相等的时...
针对智能配电网量测点多、运行变化快,容易造成海量大数据集信息,使调度产生处理延迟、响应慢的问题,提出了融合变断面压缩存取和分布式集群无损压缩的柔性压缩新算法。综合运用量测点元采样、阀值与时限控制技巧,实现变断面压缩存取,通过构建Hadoop云集群平台,以变断面量测数据作为集群压缩输入对象,利用Map/Reduce云计算引擎实现分布式无损集...
热态SF6及其替代或混合气体的临界击穿场强特性是评估弧后电击穿的基础数据。基于两项近似求解Boltzmann方程的方法,得到了1个大气压下热态50%SF6-50%CF4混合气体的电子能量分布函数、折合电离反应系数和折合吸附反应系数,进而确定了混合气体的折合临界击穿场强。结果表明：在1个大气压下,当气体温度高于1 800 K时,50%SF6-50%CF4混合气体的折合...
时延估计是基于时间差法的变电站局部放电空间定位算法的基础,也是决定定位精度的关键。阐述了双谱时延估计的理论基础,给出了参数化双谱时延估计算法的数值实现步骤。利用双指数振荡衰减函数模拟局部放电特高频信号,并加入高斯噪声及定频信号干扰,计算两路模拟信号之间的时延,验证了该算法的准确性。最后针对基于天线阵列的变电站局放定位系统,...
选择合适的均压电容值是多断口真空断路器开断能力的重要保证。针对126 kV模块化三断口真空断路器,根据电位分布计算结果,分析确定采用U型布置方式。采用有限元法计算了U型三断口真空断路器的分布电容参数,并通过工频分压特性试验验证了计算的准确性,根据静态分压比计算结果选择了合适的静态均压电容值。建立了双断口真空断路器动态仿真模型,仿...
随着世界范围内对可再生能源需求的增大和太阳能发电成本的降低,太阳能发电以各种方式接入电力系统,所占的比重也越来越大。由于太阳能电力固有的不确定性和波动性,对电力系统的规划、运行、调度和控制带来了新的挑战。如何应对这些挑战,如何突破太阳能发电中的理论问题和关键技术,对促进太阳能的低成本、规模化应用,有效解决新能源电力系统的安...
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