在电–热联合系统中，应用大容量储热可提高电力系统运行控制的灵活性，从而提升系统消纳风电的能力。根据电力系统和热力系统的耦合关系，储热的应用位置包括热电联产机组处和电供热系统处。通过对储热环节的控制，打破以热定电的电–热刚性耦合关系，提高系统调节能力。构建了包含储热的热电联产机组、电供热系统的调度模型，将储热纳入包含风...
该文模拟云层遮阴导致大型光伏发电系统辐照强度空间分布不均的情形，在考虑太阳辐射随时间变化的同时重点分析了因云层移动导致的太阳辐射空间分布的随机性和不确定性。首先计算任意地点任意时刻的天文辐射强度，依次考虑大气层衰减、电站所在区域的云层的动态影响，计算到达水平地面的辐照强度，最终得到光伏组件倾斜面上的辐照强度。该模型考...
针对目前风电场群无功补偿多以单场独立控制为主，且各风场间缺乏无功协调控制机制的特点，提出一种适用于双馈型风电场群的分层无功补偿策略，特别关注了双馈型风电机组/风电场的无功调控能力，并基于风电功率波动特性分析，根据当前时刻风电有功出力，对其下一时刻的无功调控能力范围进行了概率评估。该策略分3层实施：场群层，根据场群汇集站...
大规模风电场并网，其波动性和间歇性给传统动态最优潮流带来了极大的挑战。同时考虑风速的随机性和时空相关性，建立基于机会约束规划的含风电场电力系统动态随机最优潮流模型。采用基于原对偶解耦内点法的确定性动态最优潮流计算得到最优调度方案，在此调度方案下，基于半不变量法求解计及相关性的动态随机潮流，从而得到状态变量的概率分布，...
文章对带位移逆变换的隐式重启动Arnoldi（implicitly restarted Arnoldi，IRA）算法进行了改进，提出了动态增加Krylov 子空间维数求取指定圆内特征值的方法。论文从隐式重启动机理出发，在锁定已收敛特征值的基础上，动态增加特征值个数和子空间维数，扩大搜索圆的半径，实现指定大小的搜索圆内部所有特征值的有效求解。进而将电力系统关键特...
由于负荷预测偏差、径流预报不准确，如何快速、可靠地调整发电计划是梯级水电群实时调度中的难点和关键问题，主要体现在快速躲避机组限制区、兼顾电站日前计划和出力平稳性、最小化电站弃水等3个方面。针对上述问题，提出复杂约束限制下的梯级水电站群实时优化调度方法及调整策略，包括电站计算序位确定、电站组合确定、负荷偏差光滑处理、厂...
由于缺乏全程量化及单调的电网安全性指标，传统的经济发电优化模型中，一般将安全性作为不等式约束条件，无法同时对电网安全性进行优化。研究发现，电网的映射弹性势能不但可以作为电网安全性的定量指标，当线路阻抗比相差不大时，其变化还与主网的网损变化同趋，且在线路负载率均衡时趋于最小；将其纳入经济发电优化模型的目标函数，可解决发...
针对一种整流侧采用电网换相换流器（line commutated converter，LCC）、逆变侧采用LCC与模块化多电平换流器（modular multilevel converter，MMC）串联的混合直流输电拓扑结构进行研究，建立混合直流输电系统模型，推导稳态数学模型，设计系统协调控制策略，并分析其穿越直流故障的机理。在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建混合直流输电的模型，对...
针对宜宾–金华特高压直流全压运行极线路故障重起动过程中，健全的半压运行极出现短时间功率大幅下降的问题进行深入分析。在简要介绍低压限流（voltage dependent current order limiter，VDCOL）等直流系统基本控制原理的基础上，利用楞次定律分析了直流线路故障再起动期间故障极对健全极的电磁感应特性，研究并推导了特高压直流双极线路间互...
针对模块化多电平换流器（modular multi-level converter，MMC）阀损解析计算结果不准确以及采用详细电磁暂态仿真计算耗时大的问题，本文提出一种利用MMC快速仿真模型精确计算中高频MMC阀损的计算方法。推导了利用MMC快速仿真模型精确计算MMC阀损的方法，提出MMC阀损的快速评估平台，并通过MMC详细开关模型与快速模型阀损计算结果比较验证了所...
首先提出一种新型的考虑有功源（active power，AP）的统一潮流控制器（unified power flow controller，UPFC） UPFC-AP，该有功源从可再生能源发电获取能量，同时使用储能电池组作为储能装置；然后提出了该UPFC-AP的优化设计方案，该优化设计能同时实现两个目标：AP的最优容量和最小化功率传输角。通过优化设计，得到了UPFC-AP的可行工作区域...
针对主从结构的微电网系统，提出一种混合控制策略，并网运行时主控逆变器以下垂控制运行，孤岛运行时下垂系数则自动减小为零，简化为v/f控制。针对并网下垂控制和孤岛v/f控制之间的转换过程，提出相应的控制逻辑。引入无功闭环控制，解决了常规下垂控制算法在并网运行时无功分量无法准确控制的问题。随后，建立基于下垂控制的主逆变器数学模型...
越来越多直流电源及直流负载的应用促进了人们对直流微电网技术的关注。该文以低压单母线型直流微电网系统为研究对象，将系统并网与离网运行模式结合在一起设计基于直流母线电压信息的协调自治控制方案。系统内各单元可依据当前直流母线电压实现并网、离网运行的无缝切换。使用下垂控制对工作在恒压输出下的多个分布式发电单元和蓄电池单元进行...
由于线路阻抗分布不均，基于定虚拟电阻的传统下垂控制方法在孤立直流微电网负荷分配中无法同时满足均流及调压要求。文中提出了一种基于离散一致性的自适应下垂控制策略，各控制节点在同步时钟的作用下与邻居节点交换电压、电流信息，通过本地的分布式算法迭代评估全网平均电压，并动态寻找满足均流及调压要求的目标虚拟电阻，实现变虚拟电阻的...
细粉半焦是低阶煤热解提质工艺的副产品，具有挥发分含量低、着火点高、燃尽困难等特点，实现细粉半焦的高效燃烧对低阶煤的梯级利用有现实意义。文中利用燃料高温预热强化燃烧的原理，提出细粉半焦在循环流化床预热燃烧的新工艺，在热态试验台上，开展细粉半焦在无布风板结构、无预加惰性床料条件下循环流化床预热过程的实验研究，采用空气输送...
气流床气化–废锅流程具有较高的热效率并可副产一定量蒸汽，适宜于整体气化联合循环（IGCC）发电或无需合成气变换的工况。文中对常用于气态/液体烃气流床气化的工业火锅式余热锅炉管板冷却室建立了三维数值模型。采用Realizable k-ε模型模拟了湍流流动过程，用离散坐标模型（DOM）计算了合成气辐射传热过程，耦合研究了流体与固体壁面间的流动...
天然气分布式热电联产系统突破了传统集中式供能系统的效率导向型节能模式，形成了与需求侧强耦合的效果导向型模式。基于分布式热电联产系统的节能机理，以供需两侧电力、热力的动态平衡为立足点，针对“以热定电”和“以电定热”2种通用运行模式及其在不同热电比条件下所处5种可能运行状态，提出了分布式热电联产系统相对于不同参照系统节能率...
分析了镍基合金740 H在不同状态下的组织结构和析出相的种类及其对室温硬度和冲击韧性的影响。供货态镍基合金740 H晶内含TiN和（Nb,Ti）C颗粒，晶界分布一些M23C6颗粒；经800℃×16 h标准热处理后，晶内析出细小γ＇颗粒，晶界析出少量碳化物；硬度明显提高，冲击韧性显著降低，分别为304 HB和37.5 J/cm2。时效后，γ＇相尺寸呈逐步增大趋势且与基...
传统的电动汽车无线充电技术存在停车后充电、单次充电时间长、充电频繁等问题，严重影响电动汽车的续航里程。为此，该文重点研究一种基于多初级绕组并联方式的电动汽车公路式动态无线充电方法，利用分段导轨实现对行驶中电动汽车无线供电。首先，利用互感耦合模型对初级绕组并联耦合机构进行电路拓扑分析；其次，通过仿真分析获取所述耦合机构...
压电换能器是常用的电声和声电能量转换器件。根据压电换能器在机电谐振状态下显容性的电学阻抗特征，分别研究发射端和接收端压电换能器的阻抗变换问题。在发射端，着眼于消除换能器的容性无功功率，以减轻发射电源的负担，同时能够根据需要提供发射超声波所需要的有功功率；在接收端，着眼于消除等效输出阻抗的容性虚部，并减小实部，以便当负...
对于磁耦合谐振式无线电能传输（magnetically coupled resonant wireless power transfer，MCR-WPT）系统，其谐振补偿网络是系统的重要组成部分。该文提出并设计了一种用于恒压输入、恒流输出磁耦合系统的新型补偿网络，该补偿网络不仅可实现电流增益的负载无关性，还具有单位功率因数输入的特性。理论推导出系统传输效率及输出功率的数学模型...
对基于双移相桥直流变换器的双级式储能变流器进行研究，分析其工作原理，并在此基础上建立损耗模型。传统的双级式储能变流器均借鉴脉宽调制（pulse width modulation，PWM）整流器的双环控制，将直流电压控制为恒定值，存在优化空间。提出一种直流母线电压优化控制策略，相比传统的定电压控制方法，此方法以损耗优化为目标，将直流母线电压调...
在电动汽车和轨道交通辅助电源等高压大功率场合，开关管电压电流应力较高，功率器件选择困难。为此，该文提出了一种适用于高压大功率场合的模块化多相多电平LLC 谐振变换器。其中，多电平结构使得原边开关管的电压应力仅为输入电压的1/n，多相结构可有效降低开关管电流定额。采用变频控制策略，在宽电压和宽负载范围内，所有原边开关管均可实...
近年来，为应对能源环境和可持续发展的挑战，世界范围内正推动新一轮的能源结构变革。直流输电在电力大规模远距离输送、可再生能源接纳、高效新型输配电网构建和能源互联网建设等方面，都有着显著的技术优势，目前正获得越来越多的关注。这一领域已经获得一批国家自然科学基金和国家科技部项目的支持，随着研究工作的深入开展，也为直流输电的...
在中压大功率并网逆变器中，存在开关频率低、输出滤波器设计困难等问题。采用断续脉宽调制策略（discontinuous pulse-width modulation，DPWM）能在保证开关损耗不变的前提下，有效提高逆变器等效开关频率、降低滤波器设计难度。首先，对6种三电平DPWM（DPWM0、DPWM1、DPWM2、DPWM3、DPWMA、DPWMB）的各自优缺点进行比较分析，结果表明在单位...
为了有效诊断变压器绕组变形，该文提出一种新型变压器状态检测方法——扫频阻抗法，并基于其基本理论，建立了一套变压器绕组变形测试系统，在深入探讨该测试系统的性能后，对正常和发生短路故障及局部凹陷故障的变压器进行了测量，理论分析了发生故障后的扫频阻抗曲线变化情况。结果表明：扫频阻抗系统具有较高的测试重复性与稳定性，且其50 H...
电磁操动机构是断路器、接触器中的关键部件，针对现有电磁操动机构动态特性仿真效率较低的问题，提出了一种一体化的耦合仿真方法。通过动态网格技术，将空气域包含的网格在时间域中进行动态划分，从而将磁路的电磁场控制方程和机械结构的动力学方程进行动态耦合，在时间域内同时完成电磁操动机构动态响应过程中电磁变量和机械变量的求解。为了...
近年来，中国多条高压直流输电线路瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象。结合现场腐蚀情况，对铁帽腐蚀的机制及危害进行了深入的理论分析和试验研究。从概率统计学角度进行考虑，结合铁帽电解腐蚀模拟试验结果、现场腐蚀绝缘子年均腐蚀电荷量的测量结果以及不同类型绝缘子的铁帽结构尺寸，对3种典型铁帽结构直流瓷和玻璃绝缘子自带锌环的结构尺寸进行了...
雷暴天气中，输电线路风偏闪络事故发生的频度较高，须建立此类风场下合理的风偏计算方法。基于修正后的雷暴冲击风经验模型，考虑了风场的空间相关性和非稳态特性，采用矢量合成法生成了冲击风运动过程中整个输电线路的三维瞬态风场，构建了线路的冲击风风载作用模式。结合非线性有限元分析法，发展了一种运动雷暴冲击风作用下输电线路风偏动态...
信息物理系统（Cyber Physical System，CPS）旨在通过物理与信息系统的互通与深度融合，实现超越传统应用系统的运行效果与性能水平，信息物理系统的理论与技术被认为是工业4．0时代的互联网＋应用的技术基础，电网信息物理系统是其在电网领域的拓展和应用，在能源互联网、主动配电网以及传统电网中的深化应用中，都将起到巨大的基础性作用。
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