近年来,风电、光伏等可再生能源的渗透率不断提高,其发电出力的不确定性给电力系统的运行带来显著压力。大量随机波动与反调峰出力的可再生能源使得系统灵活调节资源短缺的情况愈发严重,并引发了大规模的弃风、弃光现象。基于此,灵活调节服务的交易品种与相应的市场化运作机制应运而生,如何定义灵活调节服务,以及组织灵活调节服务的交易机制,成...
由于新能源发电装机容量不断增加、电网建设不同步等原因,出现了弃风、弃光等现象,造成了能源的浪费。通过综合能源系统形成多元消纳技术和多元存储技术可以增加可再生能源的就地消纳,提高风机利用率。该文首先介绍了电转气（power to gas,P2G）技术的原理,然后基于微网型能源集线器模型,将含P2G多源储能型微网系统划分为供给侧、转换组件和负荷...
随着直流输电的大规模建成和负荷需求的不断增加,我国电网形成了交直流混联系统,可能会对电网的静态和暂态电压稳定性带来一定的影响。无功规划可增强电网的安全稳定运行能力,现有研究多为仅考虑静态电压稳定性或暂态电压稳定性的无功规划,为此,该文提出了同时考虑静态和暂态电压稳定性的交直流混联系统综合无功规划方法。首先,该文定义了暂态电...
在多自能源（we-energy,WE）并联运行的能源互联网中,传统的下垂控制因受线路阻抗的影响,难以实现无功功率的合理分配以及系统的输出电压和频率的合理限定,为此提出了基于指数的改进型下垂控制。通过讨论功率与电压、频率的关系,分析得到自能源输出的无功功率实现按比例分配的前提条件,并在此基础上采用基于指数的下垂控制对自能源输出的无功功...
鉴于输电线路故障识别中数据集的非均衡性问题,提出一种基于小波奇异信息和改进合成少数类过采样（synthetic minority over-sampling technique,SMOTE）算法的输电线路故障识别方法。首先,通过PSCAD/EMTDC仿真构造输电线路故障不平衡数据集,结合平稳小波变换（stationary wavelet transform,SWT）与奇异值分解（singular value decomposition,S...
流经变压器中性点的地磁感应电流（geomagnetically induced current,GIC）的大小不同,在GIC较大的变压器中性点采用串接电容器的方法治理GIC,会造成GIC故障高风险节点转移,使影响的范围扩大。基于中性点串接小电阻减轻GIC对高风险节点变压器的影响,提出了全网变压器均摊电网GIC的解决思路,考虑双电压等级电网GIC的相互影响,研究了均摊电网GIC的...
以虚拟电厂（virtual power plant,VPP）形式聚合热电联产（combined heat and power,CHP）机组,并参与能量市场（energy market,EM）和旋转备用市场（spinning reservemarket,SRM）可提高决策灵活性,进而获得更大收益。建立EM和SRM下VPP日前热电联合调度优化模型,该模型聚合单元包括微型燃气轮机、燃料电池、风电机组、光伏机组、CHP机组、锅炉...
该文将结构学领域用于分析建筑或机械结构振动特性的多参考点复指数（poly-reference complex exponential,PRCE）法引入电力系统,实现低频振荡辨识。该方法基于多通道信号,构造脉冲序列的自回归模型（autoregressive model,AR model）,运用LQ分解,求解其自回归系数,再求解由自回归系数构成的矩阵多项式的根,得到频率和阻尼比,进而求得系统的模...
近些年频发的极端干旱气候条件对特大流域水电系统提出了更精细化的蓄能控制要求。该文考虑蓄能轨迹约束,提出一种基于等蓄能线的梯级水电站群蓄能控制优化调度方法。引入可行域预压缩策略,采用数学组合理论和等蓄能线,依蓄能控制指标建立各时段梯级水库可行水位组合曲面,将蓄能控制下的优化问题转化为无约束问题,并采用动态规划实现高效求解。...
针对传统机组组合研究中因模型不够完善、约束过于简化而引起的计算准确度低和系统安全性差的缺陷,建立了考虑潮流方程和水电精确出力的水火机组组合（hydrothermal unit commitment,HTUC）模型。围绕该模型,文中首先采用广义Benders分解算法将其划分为一个混合整数线性规划主问题和一个非线性规划子问题;然后将该子问题按时段进一步分解为T个规...
国内外风电事故表明：风电经远距离线路外送时,系统容易在发生扰动的过程中出现频率为几到几十Hz的功率振荡现象,且其振荡原因难以用传统同步发电机小扰动振荡的机理完全解释。考虑到风电机组主要通过锁相环与电网之间实现功率耦合,从而锁相环动态特性将会影响系统小干扰稳定水平。该文首先建立了含有锁相环动态特性的双馈风电机组–无穷大系统...
电压源型变流器广泛地应用于可再生能源发电的并网与接入。随着可再生能源在电网中的比重不断增加,并网变流器在实际电网接入及运行中出现一系列不稳定现象,如次同步振荡和谐波振荡等。因此,揭示其内在作用机理,并提出有效的解决方法是电力系统应对电力电子化冲击的关键。为此,该文对电压源型并网变流器与电网所构成的“机–网系统”的小干扰稳...
空调负荷在我国绝大多数地区电力系统高峰时期占比较大,是造成负荷尖峰的主要原因之一,其中中央空调单体容量大,且便于集中控制,是参与负荷调节的优质资源,现实中对空调的调控应用针对的也主要是中央空调。中央空调结构复杂,调节变量众多,但目前学术文献中对空调负荷聚合并参与系统运行的研究多着眼于分体式空调。该文分别提出基于中央空调调控...
基于线性扩张状态观测器和李雅普诺夫（Lyapunov）直接法设计了风电场同步稳定控制策略,驱动系统达到故障后平衡点。首先将含有风电场接入的电力系统建模为串级系统,利用串级控制理论设计风电场稳定控制策略。其中,同步机为第一级,风电场为第二级子系统。针对同步机子系统,通过等效可控变换将多机系统转化为风电场等效可控系统,利用线性扩张状态...
应用于火电厂的烟气CO2捕集技术是能实现大规模降低CO2排放的主要手段之一,然而CO2捕集系统的高能耗制约了这一技术的应用和商业化推广。文中依托一套建于燃煤电厂的1000t/a的CO2捕集试验装置的运行测试,对捕集系统进行了能量平衡分析,建立了热平衡方程,对热量输入与输出进行了计算与比较,计算结果验证了热平衡方程的准确性。此外考察了系统主要...
燃煤飞灰因含有残炭（UBC）及少量过渡金属元素而被认为是一种具有工业应用前景的价廉高效脱汞吸附剂。然而由于飞灰的成分、结构及性质复杂,在烟道中与汞的反应机理尚不统一清晰。文中在固定床上对4种燃煤电厂静电除尘器（ESP）飞灰（FA）及1%NH4Br改性后的ESP飞灰（NBFA）进行了汞吸附实验,分别考查了N2及模拟烟气气氛对吸附剂汞吸附的影响,利...
大型汽轮机组采用高背压余热供热,可减少传统抽汽供热造成的可用能损失,而且回收了排汽余热还可扩大机组的供热能力。以某330MW空冷机组为例,建立了高背压余热梯级供热系统理论模型,分析一次网回水温度变化对高背压供热机组性能的动态影响规律,获得了汽轮机组适于开展高背压供热改造的量化结果。结果表明一次网回水温度较低,供热面积较大地区适...
质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell,PEMFC）发电系统是21世纪最有前景的发电技术之一。针对空冷型PEMFC发电系统工作温度对输出性能影响问题,该文通过理论分析和实验手段研究发电系统输出性能的最优特性。根据空冷型PEMFC发电系统温度控制对象所具有的非线性、迟滞、时变等特点,提出基于FFRLS在线辨识的PEMFC发电系统实时...
提出了以海水为传递介质的开环液压传动系统并应用于漂浮式风力机,建立了风力机转子、液压传动系统及发电机的数学模型。利用比例–积分–微分控制器控制系统改变液压泵排量、调整变量泵转矩以实现风力机转子最大气动能量捕获的控制策略。以5MW漂浮式风力机样机为例进行了时域建模仿真,研究了该系统在额定风速下的响应。研究结果表明：当风速在...
为提高并网逆变器在谐波电网下的运行性能,该文提出基于无锁相环的直接功率控制,控制方案建立在虚拟同步坐标系中,从而避免了锁相环引起的稳定性问题。通过引入二阶矢量积分器对电流谐波和功率波动分量构成直接谐振控制,分别实现了输出有功功率平稳、无功功率平稳或并网电流无谐波的控制目标。同时,针对实际电网中频率偏移的问题,提出一种快速估...
已有研究表明,绝缘栅双极性晶体管（insulated gate bipolar transistor,IGBT）的可靠性与结温波动密切相关,如能准确地实时测量IGBT的结温,对可靠性的研究具有重要意义。依据温敏电参数法,该文提出一种基于栅极电压开通密勒平台的结温估计方法。首先分析IGBT栅极寄生电容的物理特性与温度的关系,得到栅极开通过程中密勒平台电压与结温线性相关;...
为了减少感应式无线充电系统增加的额外电路和控制成本,取消初级侧和次级侧之间的通信,该文提出仅需增加一个额外电容和一个开关器件在次级电路的方法,即可实现对电池恒流恒压切换充电。该方法无需初级和次级电路进行通信或增加DC-DC变换器,降低了整个系统的成本和复杂性。首先分析得到感应式无线充电系统的电流和电压增益,接着通过设计电路中元...
漏电流抑制是非隔离型光伏系统需要解决的关键问题。首先分析了传统三相光伏逆变器共模漏电流产生的原因,然后重点研究了三相H7/H8直流旁路拓扑的共模特性和共模漏电流抑制能力,根据系统共模电压和开关状态之间的逻辑关系,利用基于布尔逻辑运算的新型调制策略,有效地减小了系统共模漏电流。最后搭建了TMS320F28335DSP＋XC3S400 FPGA数字控制实验...
针对入网电压控制型并网逆变器,该文提出一种可以快速平稳完成预同步过程的控制方法。该方法包含同步检测单元和同步调节单元,其中同步检测单元不仅可以生成并网信号,还可为同步调节单元提供调节信息。根据逆变器特点设计的同步调节单元包括一次调节与二次调节：先参考电网信息利用线性关系对幅值与频率进行大致调节,再通过改变逆变器频率缩小相...
异步起动永磁同步电动机（line-start permanent magnet synchronous motor,LSPMSM）因具有较高的效率、功率因数和转矩密度,因此在很多应用场合中远优于感应电机,但其应用又受限于较差的起动转矩和牵入同步能力。该文中设计了一种变极式异步起动永磁同步电机,其定子绕组采用新型的6/8变极绕组结构。通过对常规8极异步起动永磁同步电动机和变极...
在电动汽车等特殊应用领域,异步电机通常需要直接跟踪主控系统下发的转矩指令。扭矩传感器的安装不仅会增加成本,而且降低系统的可靠性。因此,对电磁转矩的准确观测至关重要。在设计滑模观测器实现异步电机反电动势准确观测的基础上,通过构造反电动势和转子磁链的状态方程,提出一种新型转子磁链滑模观测器。该观测器实现了对转子磁链的准确观测,...
双凸极电机结构简单、可靠性高、能量密度大,在较多领域有着广阔的应用前景。然而由于其定转子结构特殊,非线性特性显著,采用电流滞环控制时,环宽的取值通常较大,容易造成电流纹波大、电机损耗大的问题;采用常规PWM控制时,动态响应速度较慢,且存在固有的控制延时,控制效果不够理想。该文给出了双凸极电机的工作原理和工作方式,提出一种新型的电...
基于建立的可拆式高压气体断路器,研究了SF6-CF4气体的电弧开断特性。采用数字延时脉冲发生器控制断路器操作机构和晶闸管等的动作时序,利用屏蔽网包裹信号线以降低电磁干扰,借助毕托管和管内阻尼颗粒实现压力传感器的绝缘和隔热并抑制管内压力波的振荡。利用硅压阻式传感器和零区测量设备分别测量了电弧开断过程中喷口喉部气压及零区电压电流的...
为研究风对绝缘子积污特性的影响,该文利用直流风洞研究了风速和风向对瓷钟罩绝缘子和瓷双伞绝缘子积污特性的影响,并利用Fluent软件建立了绝缘子三维CFD仿真模型,对其周围的空气流场特性进行了分析。结果表明：空气流场对绝缘子积污状况的影响主要表现在风速和风向两个方面,风速和风向对绝缘子上下表面积污量和积污分布均有影响,风速在2.2-4.5 ...
绝缘子表面在自然条件下会积累各种不同类型的污秽成分,而其中不溶物会对绝缘子污闪电压产生一定影响。该文选用7片标准悬式瓷和玻璃绝缘子串作为研究对象,试验研究了其在不同不溶物下的交流闪络特性,结合不溶物不同类型及颗粒直径下的绝缘子污秽试验测量结果,分析了不溶物对绝缘子闪络电压的影响。结果表明：不同不溶物类型对污闪电压的影响有...
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