风轮大转动惯量导致最优转矩最大功率点追踪（maximum power point tracking,MPPT）控制方法暂态时间过长,效率降低。通过研究风力发电系统（wind turbine generator system,WTGS）工作机理,对问题及原因作具体分析,并设计基于梯度估计的最优转矩补偿器,对电磁转矩给定值进行补偿,以减小大转动惯量对风轮转速变化的影响。通过建立兆瓦级双馈WTGS...
风电功率预测目前仍存在较大误差,决策需结合其不确定性信息。分析实际运行系统中短期风电预测的误差,得到不同规模及出力区间下的误差分布呈有偏、重尾、多峰等特性。为此,提出混合偏态分布模型估计短期风电预测误差分布,并通过概率密度曲线非线性拟合进行参数估计。通过一个实际运行的区域风电预测系统数据,验证了混合偏态分布模型能很好的描...
基于中国国家电网公司的风电场功率变化率限制标准中定义的出力波动考核计算方法,建立描述风电场发电收益和波动损失的指标,提出一种新型的基于风电功率预测结果的自动发电控制（automatic generation control,AGC）序列最优规划策略。与传统的斜率控制方式不同,该策略将发电功率波动限制作为约束条件,为降低1 min和10 min两个时间尺度的出力变...
运行经验表明,长距离的华中华北互联电力系统间特高压联络线容易遭受扰动影响,产生大幅度、长周期的功率摇摆。而过高的功率摇摆峰值,很可能导致互联系统第一摇摆失稳的问题。针对该问题,首先设计了一种基于最大上升斜率的摇摆峰值预测算法;接着根据预测的峰值,提出一种采用直流紧急控制的特高压联络线功率摇摆峰值抑制方法;最后,建立了直流紧急...
小信号稳定性分析是柔性直流输电系统设计、工程建设及运行的前提,针对无源网络供电的双端柔性直流输电系统小信号稳定性展开研究。首先通过同步旋转坐标系的灵活选择与转换,推导系统各环节的线性化方程,建立不受交流系统短路容量限制的全局小信号模型,并通过电磁暂态仿真与小信号模型仿真对比,验证其正确性。基于该模型,采用模态分析法对系统稳...
多馈入直流集中落点负荷中心将是我国未来电网发展面临的重大问题,在电网结构方面特高压直流分层接入交流电网方式是亟待研究的课题,该方式下的直流控制系统缺乏深入研究。文中首先对特高压直流分层接入方式下的直流控制系统整体结构进行了详细分析,发现在所提的分层接入方式下,整流站直流控制系统与普通特高压直流的控制系统区别不大,但逆变站...
随着巨型梯级水电站群陆续竣工,水电在电力系统中的比例进一步提升,极端干旱天气对电力系统的安全性影响越来越大。为此,提出同时考虑系统发电保证率和出力破坏深度的梯级水电站群长期发电优化调度多核并行机会约束动态规划方法。该方法将发电保证率和出力破坏深度约束处理成余留效益函数中的拉格朗日项和惩罚项,应用Fork/Join多核并行框架实现...
跟踪凸优化理论最新进展,基于交替方向乘子法,提出一种动态经济调度问题的分散式优化方法,以解决集中式优化调度在智能电网下面临的诸多困难。借鉴IEC 61970标准中CIM建模思路,将电网模型解耦为设备、端子和连通点模型,使传统的网络模型转换为一个分散式的电气模型。在算法上,通过每次迭代中邻近设备间少量的消息传递,实现各设备子优化问题的并...
电力弹簧（electric spring,ES）颠覆了电力系统中用电需求决定发电量的传统思路,旨在实现用电量可随着发电量的变化而变化,能有效缓解太阳能、风能等新能源发电的间歇性和不稳定性的问题。该文首先介绍ES提出的背景及基本原理,针对现有的控制方法容易引入谐波的缺点,提出一种基于谐振控制器和电网电压前馈的控制新方法。采用基于矢量图的相位控...
电力系统频率波动使严格的同步采样难以实现。由于不可避免的存在非同步采样偏差,电力系统频率及其它参数测量准确度受到限制。为此,该文研究基于数值积分的准同步采样算法,推导基于复化梯形的准同步采样频率测量算法,建立电力系统频率测量实现流程。并且仿真分析基于复化梯形的准同步采样算法、基于4项3阶Nuttall窗和Hanning窗插值快速傅里叶变...
微电网中大量变流器之间的交互作用给系统稳定性带来了巨大的影响,孤岛运行时,这种影响表现更加突出。以某海水淡化用孤岛微电网为研究对象,考虑系统中蓄电池逆变器（power convert system,PCS）和静止同步补偿装置（static synchronous compensator,STATCOM）控制环和锁相环的动态特性,在旋转坐标系下,建立其输出阻抗模型,分析PCS和STATCOM的阻...
针对小电流接地系统接地故障区段定位问题,提出一种基于线路暂态重心频率的配电网故障区段定位算法。在推导故障线路上游和下游导纳随频率变化关系的基础上,利用故障点两侧线路零序电流重心频率各异的特征,实现故障区段的判定。为减小快速傅里叶变换频谱分析存在的频率提取误差,采用K-means聚类算法,对各区段线路暂态重心频率进行聚类分析。当在...
新型电力无线宽带系统是为满足智能配用电系统的通信需求,在电力专用230 MHz频谱资源上研究开发的电力无线专网,该系统在应用过程中可能存在与230数传电台共用同一段频谱的情况。为保证2个系统同时稳定、高效的运行,提出一种结合能量感知和循环平稳特征感知2种检测算法的两级双门限本地频谱感知算法。这种算法首先通过能量感知法进行粗检测,然后...
基于欧拉双流体流模型和Gidaspow曳力模型,模拟计算得到1000MW超临界循环流化床锅炉环形炉膛气固流场。模拟采用周期性旋转对称边界条件耦合法对锅炉模型进行简化。计算结果表明：固相密度沿炉膛轴向呈近＂S＂型分布;密相区转角处存在颗粒堆积,稀相区固相截面浓度分布较为均匀,在接近炉顶时固相则更多地集中在炉膛出口附近;悬吊屏区固相浓度要略...
基于关联矩阵描述锅炉热力系统拓扑结构,给出锅炉烟气、空气和水流程的质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程及其求解方法;结合建立的锅炉换热部件算法模型,得到锅炉热力系统的机制模型。基于机制分析和历史数据建立软测量模型,实现对不易直接测量的锅炉热工参数的间接测量。将软测量结果数据再次作为锅炉热力系统机制模型的输入,从而建立...
在小型固定床吸附试验台上开展了黏胶基活性炭纤维吸附SO2和NO的实验研究,考察样品在N2和O2气氛下单独吸附SO2和NO及NO吸附暂态反应与联合吸附的区别,结合傅里叶变换红外光谱分析（FTIR）、程序升温脱附试验（TPD）分析吸附前后活性炭纤维表面官能团的变化及吸附强度,以此探讨活性炭纤维联合脱硫脱硝的机理。结果表明：氮气气氛下吸附态SO2和NO...
逆变器死区、功率管导通压降及开关过渡过程等非线性因素易导致直接转矩控制（direct torque control,DTC）多相永磁同步电机定子电流严重畸变。该文针对六相对称偏置60°定子绕组永磁同步电机提出一种DTC策略。首先,基于零序电流等于零思想进行电压矢量重构,并由此提出理想DTC;其次,基于死区补偿原理对实际电压矢量作用时间进行离散补偿;最后,利...
针对表贴式永磁同步电机（surface permanent magnet synchronous motor,SPMSM）开环I/f控制方法存在转速易波动、易失步、电流幅值固定的缺点,提出一种电流矢量闭环I/f控制方法。通过对SPMSM在电流矢量定向γ-δ坐标系下模型的分析,在SPMSM开环I/f控制结构的基础上引入瞬时功率反馈调节算法,通过电机的瞬时有功功率调节电流矢量的转速,在电磁转矩...
双三相电机四维电流矢量控制可以对六相逆变器死区效应和两套三相绕组不对称运行进行补偿。四维电流控制需要对两个子平面的参考电压同时控制,采用传统四矢量空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）策略较为复杂,且六相逆变器四矢量SVPWM具有脉宽调制（pulse width modulation,PWM）波形不对称,开关损耗较大等问题,采用...
为了实现多相永磁同步电机的谐波最优控制,建立了中心点隔离的双Y移相30°的凸极式永磁同步电机数学模型,同时根据逆变器的输出能力,推导了系统的电压和电流约束。在此基础上,获得了电机全速度范围内的最优运行轨迹,并且提出了四区间电流规划方法,为多相永磁同步电机的控制策略研究提供了理论基础。考虑电机的耦合特性,根据最优运行轨迹提出了一...
针对永磁直线同步电动机伺服系统易受参数变化、外部扰动、非线性摩擦及固有的端部效应等不确定性因素影响,提出了一种互补滑模变结构控制方法。建立了含有不确定性的直线伺服电机运动系统的动态模型,采用广义滑模面和互补滑模面相结合的方法设计了互补滑模变结构控制器,从理论上分析证明了此控制器可以保证系统跟踪误差的收敛性,抑制不确定性因...
电容电流反馈有源阻尼是抑制并网逆变器中LCL滤波器谐振的有效方式。然而,由于实际电网存在变化的电网阻抗,LCL滤波器的谐振频率会在宽范围内变化,使得电容电流反馈系数的选取变得困难。特别地,当谐振频率等于1/6的采样频率（fs/6）时,无论选取多大的电容电流反馈系数,系统都无法稳定。研究适应电网阻抗宽范围变化的电容电流反馈系数的设计方法,...
模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）适用于高压大容量柔性直流输电,已经有部分工程采用MMC作为柔性直流输电系统换流阀。MMC换流阀内部桥臂环流直接影响其工作特性,而通过比例谐振控制器（proportional resonant controller,PR controller）可以有效抑制环流,但系统稳定性有待提高。该文对PR环流抑制器进行优化设计,通过在...
如何实现快速准确的并网同步是非理想电网电压情况下并网变换器安全高效运行的重要前提。针对电网电压不平衡、谐波和直流分量影响同步精度的问题,提出高阶解耦复数滤波并网同步方法,建立系统数学模型,进行系统稳定性分析和参数设计,并提出3种方案解决电压直流分量引起并网同步误差的问题,最后在TMS320F2812 DSP数字平台上对提出的方法进行实验...
无线电能传输技术是一种通过电磁效应或者能量交换作用实现从电源到负载无电气接触地进行电能传输的新型输电方式,相比传统导线输电方式,其具有安全可靠等优点,尤其适用于一些特殊的应用场合,因此受到了越来越广泛的关注。在目前已有的无线电能传输技术中,研究较多的主要有磁场耦合式和电磁辐射式,其中磁场耦合式以磁感应耦合式和磁耦合谐振式为...
为了有效地评估和预测功率变换器中磁元件的磁芯损耗,将反映磁芯一个励磁周期内损耗的动态磁滞回线以椭圆回线等效,推导出了无直流偏磁工况下脉宽调制（pulse width modulation,PWM）波形励磁的磁芯损耗模型。采用差值损耗测量思想,以DC/AC逆变电路作为测试电路,测量了直流偏磁及PWM波励磁下的磁芯损耗。进一步根据直流偏磁下磁芯损耗的测量结果...
由于电感器的磁芯具有多值非线性以及方程难以求得有价值的数值解等原因,电感器的研发仍处于可行设计阶段。该文结合硅钢片有/无气隙状态下的极限磁滞回线,推导出平均脉冲磁导率,并用4维可视化求出能使铁心平均脉冲有效磁导率最大的气隙厚度与磁路长度的比值;从麦克斯韦（Maxwell）方程出发,以铁心截面、窗口面积和线圈匝数为自变量,分别演绎出...
近年来,由于分布式能源、电动汽车以及各种用电技术的发展,直流配用电与直流微电网技术获得越来越多的关注,被认为将会带来巨大的节能效益。目前这一领域已经有一批国家自然科学基金项目、国家科技部＂863项目＂获得立项支持,相关研究工作为多学科合作交叉研究带来新的机遇。为了展示国内外该领域最新进展和发展趋势,共享最新学术和技术成果,《...
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