该文从当前配电网所面临的众多挑战出发,结合当前与未来配电系统中电力电子化进程的发展现状和趋势,提出了以新型全可控柔性化配电装备为核心的网格状层次化架构的交直流无缝混合灵活配电系统及其组网模型,并在原有研究基础上详细设计了新型配电装备的系统结构,并对其核心模块多种主电路拓扑和控制策略进行了研究。最后搭建了多机级联运行的交直...
智能软开关（soft open point,SOP）作为一种新型的配电装置,其应用将极大地提高配电系统运行的经济性、灵活性和可控性,从而解决由于大量间歇性分布式电源接入给配电网带来的问题。但考虑到投资和运行成本,SOP的选址与定容成为一个亟待解决的问题。该文提出了一种考虑分布式电源运行特性的有源配电网SOP规划方法。首先,考虑风光等分布式电源的...
为满足对交直流系统电磁–机电暂态特性准确、快速和灵活仿真的需要,提出基于移频分析等方法的含柔性高压直流（voltage source converter-based high voltage directcurrent,VSC-HVDC）输电交直流电力系统多尺度暂态模型。移频分析法采用希尔伯特变换,通过移除或保留交流信号基频载波实现慢–快变化暂态的模拟。该文建立了VSC移频相量模型,推导...
交直流混合主动配电网是未来智能配电网的一种重要形式,其关键技术之一是以优化调度策略为核心的能量管理技术。该文提出了一种交直流混合主动配电网的分层分布式多源协调优化调度体系。在局部调度层,针对利用可再生能源的分布式电源,结合储能单元进行联合出力优化,其结果上报给区域调度层;在区域调度层,充分尊重并利用配电网各交、直流区域的自...
针对现有基于一阶环节虚拟惯性的虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）并网PQ控制系统,其VSG功率控制稳态和动态特性的调节存在矛盾,即若减小VSG功率超调,则会导致功率响应减慢和稳态误差增大,为此提出基于超前滞后环节虚拟惯性的VSG控制策略,该控制策略在原有一阶惯性环节基础上,增加一个超前环节,形成超前滞后惯性环节。通过...
以微电网经济性、环保性和能源利用效率综合最优为目标,以系统可靠性为约束条件,构建混合微电网分布式电源（distributed generation,DG）优化配置模型。优化过程中需遍历全年数据进行时序分析,计算量大,运行效率低。针对该问题,采用模糊C-均值（fuzzy c-means clustering method,FCM）算法从风速、光照和负荷8760h的数据中提炼出典型的场景,用...
牵引供电设备的可靠性预测能为设备运营维修决策提供依据,是当前牵引供电系统主动运维技术研究的关键。该文提出了一种基于连续时间马尔可夫退化过程的牵引供电设备可靠性预测方法。通过建立设备的连续时间马尔可夫模型,将设备退化过程按照IEEE标准划分为正常、注意、异常和故障四种状态,并结合设备故障记录样本得到其状态停留时间与状态转移速...
针对严重的雾霾天气对电网负荷预测造成的挑战,该文在现有的人体舒适度指数的基础上,提出了综合考虑雾霾、温度、湿度、风力等气象指标的新型人体舒适度概念,并运用层次分析法（analytic hierarchy process,AHP）—熵权法构建考虑时空分布特性的人体舒适度评价模型。在此基础上采用改进随机森林算法建立短期负荷预测模型,在处理连续变量时采用优...
随着大规模可再生能源与电动汽车等的接入,电力系统中随机激励的类型逐渐增加、强度逐渐增强,系统频率的动态安全问题引起人们的关注。该文首先提出了域内概率（系统频率在安全允许范围内的概率）作为随机激励对系统频率动态安全性影响的量化评估指标。基于后向Kolmogorov方程,提出了可以快速求解域内概率的半解析法。最后通过仿真对比蒙特卡洛...
通过估计失效事件的最优抽样概率密度函数,交叉熵法可有效降低失效事件的稀疏性,并显著提高电网可靠性蒙特卡罗仿真的收敛性。但目前交叉熵法局限于服从伯努利分布的随机变量,例如两状态线路失效模型,对于多状态离散随机变量（考虑降额的发电机）以及连续随机变量（风速、负荷等）尚待拓展。该文提出一种可以计及多状态离散型和连续型随机变量的...
如何在单相畸变电网中快速准确的获取基波以及所需的特定次谐波信息,对并网型电力电子变换器的控制系统而言是十分重要的。针对这一问题,提出了一种基于通用信号延迟叠加算子（generalized delayed signal superposition operator,GDSS）的单相锁相环结构,用于恶劣电网下系统基波以及多重谐波信息的检测。这种锁相环结构包含了多个具有很强频率...
为了更好地研究光伏并网对电力系统的影响,该文提出一种考虑时空相关性的光伏出力序列生成算法。首先针对国内外多个光伏电站的实测出力曲线进行分析,结合太阳辐射规律性变化趋势、每日总体大气衰减情况、局部云层扰动等影响光伏出力的3个主要因素,将光伏出力分解为理想出力归一化曲线、幅值参数和随机分量3种成分。在此基础之上,提出利用典型日...
结合海上风电机群特点,介绍风电机群维修决策系统框架和决策流程,分析风电机组维修作业流程和成本构成。以风电机群整体维修成本、作业工作量均衡性为目标函数,以维修中心物料和人力资源配置为约束条件,建立海上风电机群日间维修作业排程多目标决策模型。采用地理信息系统中的Kruskal空间分析算法寻找每组维修作业的往返路径最小生成树。应用带...
分散式风电高渗透并网运行中节点过电压问题非常突出,影响到风电的高效消纳甚至并网安全。该文首先从风电出力的波动和配电网负荷的变化两个因素出发,分析风电分散接入配电网后过电压机理。然后,充分利用双馈型风电机组自身的无功能力,在满足风电场可连续运行的约束下,提出尽可能消纳风电功率的并网有功最大的本地控制策略。在电力仿真软件DIgSI...
煤电机组的优化运行对于节能降耗有重要的意义,如何合理地选择能效特征指标并确定其基准值是机组优化运行的关键。基于数据挖掘算法,对机组历史运行数据分析：利用灰色关联度分析法,选取对供电煤耗产生主要影响的能效特征指标;采用K均值算法对多特征参数进行聚类划分并确定其基准值;结合广义回归神经网络,预测供电煤耗在基准工况下的目标值;对离...
柔和燃烧（MILD）因其NOx排放低、节约能源和燃烧稳定的特点,有望成为新一代天然气锅炉燃烧技术。文中以成分97%为CH4的天然气为燃料,基于额定蒸发量为1t/h的天然气锅炉的实际运行工况,研究了过量空气系数φ从1.05-1.45,热负荷P从600-786k W不同工况下的预混和扩散方式柔和燃烧特性。试验结果表明,柔和燃烧条件下,过量空气系数增加,NO和CO排放降...
搭建了固定床试验系统,对比分析了活性焦与商用脱汞活性炭的汞吸附性能,并在10000m^3/h（标态）的活性焦脱硫中试试验系统上对活性焦的脱汞性能进行验证,同时结合固定床吸附试验系统分析了活性焦解析工艺中汞的释放规律。研究表明：活性焦的饱和汞吸附容量仅为脱汞活性炭的1/123,活性焦脱硫工艺对汞的脱除效率接近100%,出口活性焦汞吸附量为活性...
为了充分发挥主被动控制技术融合的复杂气动布局在高负荷压气机中的应用潜力,通过数值模拟的方式,设计了多台采用不同气动布局方式的单级高负荷压气机进行对比研究。研究结果表明,在静叶中融合应用三维叶片造型技术时,端弯叶片前缘所呈现的反弯形态会导致静叶损失增加,但端部气流角更好的匹配保证了压气机失速裕度的提高。在端弯叶片设计基础之...
Alloy 617B镍基高温合金具有优良的长期高温服役性能,是目前先进超超临界发电技术锅炉管的主要候选材料。结合金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了Alloy 617B在750℃这3种应力条件下的持久蠕变行为及变形过程中材料的组织演化。研究结果表明,该合金750℃外推10^5h的蠕变断裂强度可达到约80MPa,蠕变断裂曲线呈典型的三阶段特征;随着应力减小,...
实验研究了Al2O3-水纳米流体在泡沫金属填充管内的流动和传热特性,泡沫金属孔密度（pores per 0.0254m,PPI）为20-40,孔隙率为90%,Al2O3-水纳米流体的质量分数为0.1%-0.5%。实验结果表明：以压降为代价的前提下,泡沫金属与纳米流体相结合的方式总是能显著强化传热。相同工况下,更大的PPI可以提高努塞尔数。去离子水工况下,40PPI泡沫金属对流换热...
为了实现LCL型有源电力滤波器（active power filter,APF）在稳定控制的同时,不增加系统的复杂程度,提出了一种基于电网电流检测、逆变侧电流反馈的电流双环控制方法。在不额外增加电流传感器的情况下,通过引入逆变侧电流反馈,实现了对LCL滤波器谐振尖峰的有源阻尼。同时,为了准确地跟踪电网中的谐波电流信号,在2阶广义积分器的基础上,提出了基...
为了适应大功率变流的应用场景,多SiC MOSFET并联是一种有效的解决方案,在电动汽车电机控制器等电力电子系统中,具有广泛的应用前景。然而,SiC MOSFET器件的静态参数具有分散性,功率回路的寄生参数具有不对称性,以及器件的工作结温存在差异性,都导致并联器件之间的电流应力会出现不均衡现象。就此给出了一种基于耦合电感的主动均流方法,将多个共...
为涵盖牵引变流器所有可能开关状态以及进一步减小硬件在环（hardware-in-the-loop,HIL）仿真步长,该文提出一种基于混合逻辑动态（mixed logical dynamic,MLD）模型的电力牵引传动系统HIL仿真,并于现场可编程门阵列（field-programmable gate array,FPGA）上实现。结合开关器件驱动信号,推导不同电流、电压条件下的开关函数逻辑表达式,依此建立...
提出了一种新颖的强升压能力的单级三相电压型准Z源光伏（photovoltaic,PV）并网逆变器,并对这种逆变器的电路拓扑、改进的空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）控制策略和低频工作模式、高频开关过程、外特性等稳态原理特性进行了深入研究,获得了重要结论和电压传输比表达式。该电路拓扑是由大升压比准Z源阻抗网络、...
直线电机的推力波动较大,限制其在超精密领域的应用。推力中的谐波是无铁心永磁同步直线电机推力波动的主要原因之一,消除推力中的部分谐波可以有效降低推力波动。该文建立了无铁心永磁体同步直线电机推力谐波的解析模型,揭示了结构参数与推力波动间的关系,并提出了低推力波动直线电机的设计准则。将设计准则应用于一类直线电机的优化设计中,提...
移相变压器可实现电网潮流的灵活控制,其负荷情况复杂多变且负载电流的大小与负载侧电压的相位差变化较大,有载分接开关作为移向变压器相位调节的关键组件,其档位调节过程中所需开断的级电压大小与负载条件密切相关。该文基于对称双芯移相变压器的工作原理及运行特性,结合负载条件下有载分接开关级电压的计算公式,分析了包括负载电流的大小、负...
无刷直流电机在换相区间内,三相都参与机电能量转换,因此该文采用三相交流电机控制中常采用的坐标变换理论分析无刷直流电机的换相过程,得到两相静止坐标系下的无刷直流电机换相模型。结合逆变器的输出电压约束条件,并分析无刷直流电机运行在高速和低速模式下不同工作点的电压与电流矢量轨迹图。针对采用抑制换相转矩波动所带来的换相时间加长问...
有限公式法是一种类似有限积分技术的新型数值计算方法,其应用及理论研究仍在完善中。基于有限公式法下温度场代数场控制方程及其三维离散格式,该文对通用化程序编制中的对流散热边界条件简化处理、基于单元分析的模块化程序设计、计算数据前后处理等问题做了相关工作。讨论了有限公式法在三维复杂求解域问题中适用性与计算性能,并从数值计算角...
积污会使输电线路绝缘子发生污闪的风险增加。近年来雾霾天气频发,开展雾霾条件下绝缘子积污特性研究具有重要意义。针对雾霾期间绝缘子的积污特性,文中开展了不同类型绝缘子及试片在雾霾天气下的自然积污试验,测量了绝缘子在雾霾期间等值盐密的变化,并获得了绝缘子表面污秽微观形貌、粒径分布、无机元素组分及热重曲线等理化特性。结果表明,雾...
风力发电机组与其它地面雷击目标物相比,最显著的特征是其叶片在遭受雷击时一般处于转动状态。为了研究叶片转动对风机引雷能力的影响机理,该文设计选取了适用于研究风机接闪试验的圆弧形高压电极,施加负极性250/2500μs标准操作波,对典型2MW风机的1：30微缩模型进行了叶片静止和旋转等不同状态下的接闪放电比对试验。采用升降法获取50%放电电压,...
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