提出可用于大型电力系统暂态稳定分析的电网换相换流器-电压源换流器（line commutated converter-voltage source converter,LCC-VSC）混合直流电网机电暂态建模方法。首先,根据LCC、VSC换流器技术特点,建立混合直流电网的基本形态。其次,根据换流器基本数学模型和机电暂态仿真的特征,通过合理简化提出混合直流电网基本元件LCC、VSC、DC/DC换流...
世界各国的风电并网导则均要求并网风机具备低电压穿越（low voltage ride-through,LVRT）的能力。传统的LVRT协调控制方案是将故障期间的不匹配能量全部储存到风机转子上以维持直流母线电压的恒定,这种方案没有考虑风机转速越限的问题。该文根据中国国标要求,对传统LVRT协调控制方案中永磁同步电机的升速问题进行详细的理论计算,结果表明该方案...
电动汽车接受运营商调控参与车网互动（vehicle-togrid,V2G）能够更好地与间歇性新能源发电相配合,从而创造巨大的经济效益和社会效益,而这种V2G模式需要相应的商业模式作为支撑。通过分析受控电动汽车的特征,提出电动汽车用户、运营商（Aggregator）、电网公司和弃风电场合作的V2G商业合同模式。建立以运营商期望收益最大化为目标,以满足用户个...
电力变压器在交直流混合模式下运行时的电感和电流变化与传统情况具有明显区别,该文结合电磁耦合机理提出一种动态电感参数的辨识方法。建立磁场-电路耦合模型,以时域电流和动态电感为关键耦合参数,采用棱边有限元法求解磁场模型,利用局部线性化的方法获取系统能量,基于能量原理计算动态电感。采用四阶龙格库塔法计算时域电流,通过非线性磁场和...
准确辨识临界失稳机组是暂态稳定分析的关键。该文在推导基于发电机机组对的相对暂态动、势能函数基础上,根据机组对在故障切除时刻和故障切除后两个时步内的相对能量聚集特性,采用两阶段聚类分群算法,对故障切除后极短时间内系统的临界机群进行了辨识。由于相对能量函数的计算不依赖于全系统的网络拓扑参数或故障位置信息,仅需实时采集系统中少...
由电力系统（electric power systems,EPS）、天然气系统（natural-gas systems,NGS）之间的耦合与互联构成的综合能源系统（integrated energy systems,IES）,对于构建经济、环保、高效的能源系统至关重要。同时,由于IES中大量的不确定因素,有必要将不确定建模技术应用于IES分析。该文将广泛应用于EPS的概率潮流的概念推广到IES的概率能量流分...
准确预测或预报地磁暴在电网中产生的地磁感应电流（geomagnetically induced current,GIC）,对在电力系统调度运行中采取措施防御地磁暴电网灾害具有重要的意义。以行星际太阳风参数和观测数据为基础,提出基于行星际太阳风信息和三维磁流体力学（magnetohydrodynamics,MHD）模型评估电离层电流体系的算法,电离层电流计算地磁扰动（geomagnetic ...
传统风速不确定模型无法兼顾其随机性和模糊性共存特征,该文考虑风速概率分布特征及其参数模糊性的随机模糊变量特征,提出一种日风速随机模糊不确定模型。考虑风速地域、季节和日特征差异,以美国NREL和我国某风电场实测风速为实例,提取多年同月日96时段和同月日同时段风速随机性特征,发现实例数据中接近或大于70%的时段服从两参数Weibull分布且...
随着分布式电源（distributed generator,DG）的大规模接入以及并网规约对DG低电压穿越能力的要求,分析DG对故障电网的影响成为一个十分重要的问题。为了得到采用恒功率控制模式的逆变型DG在电网故障条件下的故障模型,首先对DG的控制原理进行了简要分析,然后根据瞬时功率理论和DG输出电流的基本约束推导出DG的通用电流参考信号表达式,调节其中的...
需求响应资源的潜力研究有利于其在电网运行中发挥削峰填谷、消纳新能源的作用。该文基于系统动力学,从需求响应资源的时间维度入手,考虑用户的中长期决策和综合响应行为的耦合作用,建立基于中长期时间维度的需求响应系统动力学分析模型,重点分析不同响应特性的用户在不同时间维度的项目参与行为的特点,以及激励机制在不同时间维度对需求响应水...
结合微电网重构时须遵循的组网规则,综合考虑重构后微网的微源配置、敏感性负荷支撑、电压及频率支撑等关键性能要满足微电网孤网运行的要求,提出将组网规则以组网约束的形式引入到微网重构优化问题之中;针对微网采用传统构造适应度函数优化方法时需要进行大量潮流计算,提出一种分级优化思想,将不涉及潮流计算的寻优过程作为第一级先行处理,将涉...
数字化行波选线方法与行波分析所选的时间窗宽度、频带范围密切相关,时频窗的选择在一定程度上决定了行波选线的性能。提出一种利用自适应时频窗的高可靠性行波选线新方法。该方法利用线路零模电流行波两两之间的交叉小波变换（cross wavelet transform,XWT）,自适应求取出零模电流行波相关性较强的时频窗,作为行波选线的时频窗,同时计算出零模...
电抗器在电压互感器（potential transformer,PT）断线后均采取闭锁匝间保护的策略,容易造成故障范围的扩大。该文分析电抗器PT断线时零序阻抗计算的方法,研究电抗器区外故障和匝间故障时首末端故障电流的特点;在此基础上提出基于零序阻抗和故障电流特征的PT断线后电抗器匝间保护新判据,并在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台上验证理论分析的正确性...
油浸式电力变压器一般都装设有机械式瓦斯继电器作主保护使用。但是,由于存在可靠性差、速动性低以及阈值整定困难等问题,目前广泛应用的瓦斯保护不正确动作时有发生。伴随着变压器内部故障的发生,故障电能将转换为热能、动能等其他形式能量,而油箱内部压强骤升是电气网络故障显著、快速的非电量表征。为此,建立变压器油箱内、外部故障压力特征...
大型燃煤电站锅炉在进行烟气脱硝时会产生较高的运行成本,建立有效的脱硝成本预测模型是对其进行经济性优化的基础。从某660MW火电机组的厂级监控信息系统（supervisory information system,SIS）选取历史运行数据,将BP神经网络算法与最小二乘支持向量机（least squares support vector machine,LSSVM）结合,利用BP网络算法对输入变量进行选择以...
为了探究求积方法和求积节点数对全光谱K分布模型计算精度的影响,利用全光谱K分布模型,结合离散坐标法,分别在不同的非灰气体工况下计算了一维平行平板间的辐射源项;同时用3种不同的高斯型求积方法（高斯–切比雪夫偶数阶求积方法、高斯–切比雪夫奇数阶求积方法以及高斯–勒让德求积方法）进行求解,并与逐线法的比较,分析了高斯型求积方法和求...
近日,国家科技部正式发文（国科发基[2015]329号）,批准国网湖南省电力公司的电网输变电设备防灾减灾实验室成为第三批国家重点实验室,该实验室为我国首个依托省级电力公司成立的国家重点实验室。据悉,该实验室自2005年成立以来,坚持安全生产需求驱动创新,紧抓电网灾害监测、预测及防治科学问题,开展相关理论研究和关键技术攻关,完成部级和国...
顺流基管是火电厂直接空冷岛关键部件,分析基管管内传热传质机理,对优化基管传热和空冷岛安全运行有重要意义。考虑基管几何特征和安装倾角,建立模拟蒸汽在基管内壁上冷凝的三维坐标数学模型。求解模型数值解时,假设基管壁温未知,设计迭代算法估算壁温。通过对比蒸汽凝结率数值解与设计值,管内换热系数数值解与Nusselt经验公式值,验证了模型的有...
利用热重红外分析仪（TG-FTIR）对木质素进行热重分析及主要气相产物分析,结合红外光谱对木质素不同热解阶段生成的半焦进行研究。实验结果表明：木质素热解分为3个阶段,200℃以下为自由水挥发过程;200-550℃为主要热解阶段,此过程中木质素苯环周围的官能团发生断裂,析出部分气体产物及焦油产物;550-900℃过程中,苯环发生解链或芳香缩聚成碳。通...
为了降低开关损耗,中高功率逆变器运行的开关频率都比较低,通常只有几千Hz有时甚至只有几百Hz,载波调制或是常规的SVPWM在降低开关频率之后会产生严重的电流畸变,需要使用特殊的开关策略控制逆变器。目前,适用于中高功率逆变器的控制策略主要有最优脉宽调制以及预测控制两大类。最优脉宽调制策略基于调制的思想,是一类较为成熟的逆变器低开关频...
提出一种以三端口变换器（three-port converter,TPC）为基本单元构成的航天器分布式供电系统架构及其功率控制方法。该系统包含多个独立的分布式输入源,分别连接各TPC模块的输入端;而集中式输出母线和储能母线则分别由各TPC模块的储能端和输出端并联连接得到。由于多个输入源之间功率存在差异且单个TPC含有3条功率路径,系统中各条传输路径上的...
为提高列车辅助变流器可靠性、效率和功率密度,提出一种取消直流滤波环节的三相整流型高频链逆变器拓扑结构,通过采用三电平Boost变换器有效降低了整流电压峰值,并协调考虑损耗因素与全运行周期线路电压,确定了电压增益的优化取值空间,进而提出输入电压前馈补偿控制策略。进一步分析六脉波解调混合调制策略下系统的不同工作模式,提出一种有源箝...
提出了一种串联型Z-源双输出双级矩阵变换器（Z-source dual output two-stage matrix converter,ZS-DO-TSMC）拓扑及其调制策略,克服了传统DO-TSMC电压传输比低、抗干扰能力弱、逆变级需要开关死区和开关器件多等缺点。拓扑电路由整流级、Z-源阻抗网络和五桥臂逆变级组成,可以同时输出2路独立的三相对称正弦电压。利用Z-源阻抗网络的升压特性,...
随着分布式电源在电力系统中所占容量越来越大,亟需一种新的控制方式使得分布式电源能够主动参与到电网的功率调节中去,而虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）技术作为一种可能的解决方案,得到了广泛关注。建立VSG的工频小信号模型,并证明在一定条件下,其有功环和无功环是近似解耦的,因此在设计闭环参数时,有功环和无功环可以...
为了提高盘式微电机的电磁转矩,针对气隙磁通密度和电枢电流强度两个方面,对转矩特性、磁场分布和对流散热等影响因素进行研究。根据安培力的产生原理,推导了平面定子绕组在轴向磁场中的电磁转矩公式;对永磁体产生的气隙磁场进行了三维数值计算和实际测量,给出提高工作磁通密度的重要因素;根据基于热–流耦合的空气对流散热机理,分析并实测了温...
该文首先介绍了无刷直流电机的数学模型。利用坐标变换,在两相αβ静止坐标系下分析了无刷直流电机的换相过程。得到了两相αβ静止坐标系下无刷直流电机换相时的能量转换关系,推导出换相过程无转矩脉动的约束条件,得到最短换相时间的无换相转矩脉动的调制方法。两相αβ静止坐标系下将换相过程的控制转换为两个分量的控制,一个用来控制转矩,另一个用...
低温电机是液化天然气（liquefied natural gas,LNG）潜液泵的核心部件,电机定子导液通道的优化设计及合理分布不但决定着LNG潜液泵低温电机的冷却效果,而且直接影响着LNG潜液泵的工作性能。该文对一台15k W的LNG泵低温电机导液通道的优化设计方法进行研究,首先基于传统齿联轭结构定子轭部磁势的计算思路,给出了方形定子铁心轭部磁势的计算方法;...
在实验室开展地面物体雷电上行先导特性研究,亟需研制用于电场时变特征等效模拟的新型冲击电压发生装置。该文聚焦于装置研究的关键技术问题,从装置技术要求出发,提出以电容可控充电单元电路为核心的多级串联式装置电路拓扑,分析了单元电路特性及拓扑应用中的主要技术问题。并以1.3 MV电压发生装置为典型实例,提出了装置的具体参数配置方案,通过...
空中悬浮颗粒物因荷电或气流等因素而沉积于导线表面,其将对直流电晕放电和高压直流输电线路电磁环境产生影响。当前我国大气污染日益严重,沙尘和灰霾天气频发,此时空中悬浮颗粒物剧增。与此同时,我国正在和计划在北方建设多项特高压直流输电工程。因此,开展空中悬浮颗粒物对直流电晕放电和高压直流输电线路电磁环境影响的研究具有重要意义。该...
ZnO压敏电阻的性能优劣直接关系到ZnO避雷器性能的好坏进而影响电力系统的安全稳定运行,而ZnO的烧结配方是决定其性能优劣的一个主要因素。为了研究Bi_2O_3含量对ZnO压敏电阻片电气特性的影响规律,对不同Bi_2O_3含量的ZnO压敏电阻片试样进行热刺激电流特性测试、电子显微镜扫描测试、伏安特性测试。研究结果表明：随着Bi_2O_3含量的增加,ZnO晶粒...
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