随着新能源、无功补偿等电力电子设备的大量接入,交流系统相对变弱,分析电力电子多馈入电力系统潜在的失稳、精确度量交流系统电压支撑能力十分重要。文中首先推导了单馈入系统短路比与小干扰稳定性特征方程的显示关系式,建立了单馈入系统短路比与其小干扰稳定间的联系。其次,在一定假设条件下,证明了n馈入系统的动态可由n个独立的单馈入系统表...
针对线性电路以及包含理想开关的线性电路中的电磁暂态分析问题,提出了一种全新的以节点电位为状态变量的状态方程法。基于能量守恒原理而非图论理论,方法列写电路方程的速度远远优于传统的使用电感电流和电容电压作为状态量的状态方程法,并通过一个病态电路展示了方法的便捷性。针对开关动作引起的电路拓扑变化,仅需要对特定的支路信息进行修改...
为提高电压预测控制优化问题的求解效率,该文在中心控制模式下,建立基于动态方程的电力系统电压预测模型,应用Gramian平衡降阶技术对预测模型进行降阶处理,构建基于平衡Gramian的电力系统电压多步预测–滚动优化模型。使用面向目标的对偶低秩Cholesky因子交替方向隐方法加快模型降阶的速度。应用原对偶非线性变尺度方法和Warm Start技术求解优化...
2016年10月12日,科技部中国科学技术信息研究所在北京召开了中国科技论文统计结果会,了中国科技论文整体情况、中国卓越论文统计报告,以及《2016年版中国科技期刊引证报告（核心版）》等。在31种电气工程类核心期刊中,《中国电机工程学报》2015年期刊三项主要指标：学科综合评价总分、
针对近年来电力系统短路电流普遍超标的问题,提出计及短路电流约束的机组组合和支路投切（unit commitment and transmission switching,UC-TS）联合优化模型及其求解策略。由于同时利用机组组合和支路投切两种手段来实现对短路电流的控制。模型不但能够提供最优发电计划,还能提供满足短路电流约束的网络最优运行方式。由于模型的复杂度相对于未...
与北欧、北美国家相比,我国大陆的磁纬低,同次地磁暴的地磁扰动（geomagnetic disturbance,GMD）相对较弱,对计算中低纬GMD地电场和电网GIC提出了更高的要求。为研究海岸效应对中低纬GMD地电场和电网地磁感应电流（geomagnetically induced current,GIC）的影响,以2004年11月9日地磁暴广东肇庆地磁台的GMD秒钟数据和广东沿海地区的大地构造资料...
针对城市配电网负荷密度高、电网增容空间有限及缺乏适应大规模可再生能源接入的灵活调节手段的现状,该文对交直流混合中压配电网结构及其功率控制策略进行研究。提出了将2条交流线路改造为交直流混合配电网的方案,给出了相应电压源换流器（voltage source converter,VSC）的结构及其调节方式,基于该方案提出了一种功率–电压协调控制方法用以消...
主动配电系统的供电能力受配电网络的拓扑结构、元件故障、负荷水平及分布式能源资源出力波动性等诸多不确定性因素的影响。准确评估主动配电系统的供电能力,对于主动配电网的优化调度及安全运行有重要的指导意义。该文首先从分析不确定性因素对主动配电系统供电能力的影响入手,针对不确定性因素进行建模;其次,基于场景生成及缩减技术,形成供电...
基于虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）控制的电压源型逆变器通常用作微网中各种分布式电源的接口,在孤岛模式下,微网的电压与频率易受不平衡与非线性混合负载的影响。为解决此问题,该文提出一种电压不平衡和谐波抑制的综合控制策略。首先,建立VSG在两相静止（αβ）坐标系下的等效阻抗模型,分析输出阻抗对系统供电质量的影响;...
可再生能源装机容量的快速增长给电力系统的正常运行带来了许多新的挑战,特别是在有功平衡及频率控制方面。该文针对大规模风电集中接入情况下,由于系统惯性不足及风电出力突然波动导致的系统频率安全问题,提出一种能够考虑发电机及负荷频率响应特性的鲁棒区间风电滚动调度模型。该模型对风电波动状态下的系统频率响应特性进行了分析,建立了短期...
针对猫群（cat swarm optimization,CSO）算法具有易陷入局部极值点的＂早熟＂问题和跟踪精度差的问题,提出一种混沌改进猫群算法,并运用于光伏最大功率点跟踪。该算法利用logistic混沌序列的遍历性、随机性和规律性,解决了猫群算法的＂早熟＂问题。通过引入惯性权重因子w,同时使不同适应度值的猫对应不同的记忆池（seeking memory pool,SMP）,...
合适的定直流电压控制器参数是保证直流电网有效运行的前提。文章基于戴维南等效模型推导了单个换流站输出直流电压的小干扰数学模型,并结合直流电网网络方程,建立了直流电网通用小干扰数学模型。为了便于对定直流电压控制外环控制器参数进行定量计算,文章提出了一种直流电网等效方法。该方法能够在基本不影响直流电网运行特性的基础上使得原始...
频率分析是源–荷功率平衡的近似分析,基于等值机组的区域电网频率模型是合理的。通过3个性能指标,即扰动瞬间变化率、阻尼比和静态偏差,分析了直流接入后区域频率的暂、动、静态稳定性,得到了相关的主导因子。分析发现,恒功率直流接入后,等值机的惯量和功频静特性系数都变小;前者导致暂稳变差,后者导致静稳变差,二者之比基本不变导致动稳也基本...
针对交直流大电网暂态功角稳定控制问题,基于控制直流功率加快耗散系统暂态能量的机理,研究提出了有效的直流暂态稳定控制策略并进行了工程应用探索。提出了直流功率作用系数指标,并通过系统暂态能量函数分析,论证了直流功率作用系数在广域频率信号集成和直流稳定控制设计中的关键作用。围绕南方电网云广特高压直流暂态稳定控制器的设计和实施,...
2013年以来,神华集团提出了燃煤发电机组达到《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2011）中燃气轮机组大气污染物排放浓度限值的煤电＂近零排放＂企业标准,制定了相关的技术路线并开展了工程实践。论文针对神华集团的典型近零排放改造燃煤机组,基于现场运行和测试数据,考察了其近零排放改造前后的烟气中烟尘、二氧化硫、氮氧化物污染物排放...
采用品位分析法研究了中国北方某200MW燃煤热电厂典型热泵供热系统的节能潜力,发现二次换热器损失占系统总损失的48.6%,热泵供热量仅占系统总供热量的63.9%。为了充分发挥吸收式热泵在燃煤电厂供热系统中的节能性,提出一种由两级第一类溴化锂吸收式热泵串并联耦合而成的新系统。该系统以汽轮机抽汽为驱动热源,回收锅炉排烟和汽轮机排汽的低...
采用数值方法分析了值班燃料比对某重型燃气轮机环形燃烧室内热力型NO_x生成的影响规律,分析表明：在一定范围内调整值班燃料比,控制燃烧室内温度及高温区分布,是降低NO_x排放的有效手段。增大值班燃料比使得值班扩散火焰温度升高,有利于燃料气流的着火与稳定燃烧,但也导致中轴线附近区域热力型NO_x生成速率升高。增大值班燃料比使得预混燃料化...
基于多体动力学理论建立风力发电机组动力学模型,针对风轮载荷分布不均问题,在传统变桨距控制策略的基础上,提出基于线性二次高斯算法（LQG）的独立变桨距控制策略,并在Matlab/Simulink中构建控制模型,实现风力机系统的联合仿真,对提出的控制策略与传统的变桨控制策略进行仿真比较。研究结果表明：文中提出的独立变桨控制技术不仅可以实现功率控...
通过分析风力机运行时竖直方向上风速及湍动能的变化情况,研究多台风力机运行对近地边界层的潜在影响。采用Gambit软件建立多台风力机及风场模型,并利用Fluent软件对4台风力机顺列和错列2种布置方式下的流动进行数值模拟。结果表明：由于风力机的转动,对近地边界层中的速度和湍动能分布都带来一定的影响,同时,边界层高度也随速度沿竖直方向分布...
采用CFD方法对国内首台MW级超临界压缩空气储能试验台所采用的四级向心涡轮和换热器进行了整体数值计算。计算结果表明在计算范围内：当导叶开度变化时,第一级和第四级的膨胀比变化最大;改变第一级进口总压运行方式和改变导叶开度运行方式相比,更容易保证系统的气动效率,但比功较小;导叶的总压损失主要发生在流通通道后20%的区域;当导叶开度减小...
结合数值模拟与现场试验对燃用低挥发分煤的W火焰锅炉所存在的燃烧稳定性和燃尽性能差等问题进行研究。针对3种主要类型W火焰锅炉技术特点,制定相应的改造及燃烧优化调整技术方案：对FW类型锅炉提出了高负荷时切除部分燃烧器的方法,并运用一种集成拱下风向调节和拱上配风优化的新技术;对MBEL类型发明一种改进型缝隙式燃烧器和拱下风导向技术;对B...
为了改善不同电网条件下并网逆变器的稳定性和进网电流质量,提出电网电压比例加权前馈和附加相角补偿的谐波准谐振电流控制策略,明确了比例加权系数与谐波准谐振控制器可叠加次数之间的联系,给出一套完整的控制参数设计方法。该控制策略可在保证逆变器与电网级联系统稳定的前提下,最大化利用电网电压前馈和附加相角补偿的谐波准谐振控制的优势,...
在街道路灯照明、隧道照明、景观照明等大功率发光二极管（light emitting diode,LED）照明应用场合,为获得足够的亮度以及高可靠性,需要采用多个LED串来实现,且要求各LED串的驱动电流相等。为此,文中提出一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源,包括一个源变换器及多个负载变换器,其中负载变换器的数量与LED串的数量相等。由于所有开关的驱...
电网不平衡不仅会导致模块化多电平变流器（multimodular converter,MMC）网侧电流波形质量变差,还会引起桥臂电压不平衡、桥臂环流增加等一系列问题。为避免MMC系统发生过电压或过电流的安全问题,考虑交流侧最大工作电流、桥臂最大电容电压纹波以及最大注入无功三个方面的工作条件限制,分别从理论角度推导出多变量保护控制算法下控制参数k的计...
当电网不对称时,PWM整流器最大运行功率会受到功率器件容量的限制而降低。该文基于瞬时功率理论分析了PWM整流器在电网不对称时的数学模型。介绍了电网不对称时两种整流器的控制策略：平衡的正序电流控制（balanced positive sequence current control,BPSC）和瞬时有功功率控制（instantaneous active power control,IAPC）。采用BPSC策略能够...
针对功率变换器开关管的故障诊断和定位问题,提出了一种基于遗传算法优化的M-ary支持向量机故障分类方法。该方法以类内类间距离为判据,通过遗传算法来确定与故障本身有关的较优故障编码,然后建立优化后的M-ary支持向量机模型来对功率变换器进行故障诊断和定位。仿真和物理实验结果表明,基于遗传算法优化后的M-ary支持向量机与标准M-ary支持向量...
为改善变流器单边可控下开绕组永磁同步发电机（permanent magnet synchronous generator,PMSG）的运行性能,提出了三电平中点钳位式（neutral point clamped,NPC）变流器和二极管整流桥集成供电的单边可控开绕组PMSG系统拓扑结构。通过建立开绕组PMSG数学模型,研究了基于三电平变流器的单边可控开绕组PMSG系统控制策略,并结合三电平变流器的中...
荷电状态（state of charge,SOC）估算技术是锂电池管理系统中最重要的功能之一。针对磷酸铁锂电池组展开研究,以准确估计电池组中各单体荷电状态为目的,首先采用一阶戴维南（Thevenin）模型结合安时法建立综合电池模型;采用一种平方根采样点卡尔曼滤波（square root sigma point Kalman filter,SRSPKF）方法,配合在线递推最小二乘（recursive l...
建立精确的锂电池动态模型是保证锂电池储能系统安全、可靠运行的前提,针对建模过程中检测量伴有不确定性噪声信号以及最小二乘法出现数据饱和、辨识参数有偏差等问题,基于锂电池RC等效电路,提出采用偏差补偿最小二乘法在线辨识模型参数,与常规最小二乘法进行对比研究;依据3种常用锂电池开路电压测试方法,设计6个典型OCV测试实验,研究基于分段三...
研制了一种可变电感器,其铁心芯柱中嵌入能控制磁通的旋阀,旋阀融合了蝶阀和球阀的概念,阀芯由非铁磁质阀板和铁磁质阀板夹构成,可以通过调节阀板的法线与铁心主磁通方向的夹角来改变旋阀铁磁质的有效截面造成局部饱和来控制磁阻。旋阀被串接于工频80m H电感器主磁路中构成可变电感器,便能够在17~79m H的范围内对电感量进行直接、实时和平滑地调...
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