能源互联网不断发展促进了分布式储能使用需求迅速增长。目前储能设备成本依然较高,限制了分布式储能的广泛应用。为了解决这一问题,该文介绍了云储能这种新的储能共享模式,分析了其运行机制和商业模式。在此基础上从运营、对象、市场三条主线提出了云储能的研究框架,分析云储能研究中的科学问题和关键技术。建立了云储能基础模型,提出了云储能...
直流电网数学建模是分析直流电网谐振特性和稳定性的基础,对于设计性能优良的阻尼控制器提高直流电网的运行特性具有重大作用。文章首先从换流器平均值模型出发,利用功率平衡原理,推导换流站线性化的戴维南等效模型。其次,考虑直流电网架构在内,建立直流电网的数学模型并研究直流电网的谐振特性和稳定性。再次,通过反馈换流站输出的直流电流,分...
针对多端直流输电（multi-terminal HVDC transmission,MTDC）系统中负荷变化引起功率分配不平衡问题,该文提出计及不平衡功率最优分配（optimal unbalanced power allocation,OUPA）的直流电压斜率控制策略,采用包含处理层和执行层的分层控制方式。通过处理层建立OUPA数学模型,该数学模型以产生不平衡功率后额外产生的发电费用最小为目标函数,...
为解决目前我国间歇式清洁能源大规模、远距离消纳面临的问题,推动全球能源互联网先进输电技术研发,国家电网公司拟在张北建设±500k V四端柔性直流电网示范工程。当直流线路发生短路故障时,故障侧换流站闭锁,继而直流断路器动作切断故障线路,此时换流器直流输出端口出现直流过电压,该过电压是配备了直流断路器的直流电网所特有的,因为该过电压是...
最后断路器保护主要用于防止逆变站交流系统甩负荷所引起的严重过电压对系统设备造成的不良影响。除了常规型的最后断路器保护,特高压换流站还配置有避雷器型最后断路器保护作为后备保护。但是,此类保护还存在对过电压水平无法实现动作速度的适应性的问题。针对现有基于固有电压量积分方法存在的缺陷,提出了基于电压实时测量量的避雷器型最后断...
分布式电源、电动汽车及需求侧响应资源的广泛接入使有源配电网动态特性变得更加复杂。对基于实时仿真的有源配电网硬件在环仿真提出了新的需求和挑战。基于FPGA（field programmable gate array）的有源配电网实时仿真器具有仿真步长小、仿真精度高、I/O接口丰富、易于扩展、成本低等优点。面向基于FPGA的有源配电网实时仿真器的多种通信需求,...
随着电力市场改革,配电网中大量的分布式电源由用户或新能源供应商建设,改变了分布式电源所有权归电网所有的供电模式。在电网运行中,分布式电源拥有者以自身收益最大为目标,发用电不受电网统一调度,形成了独立的利益主体。因此,以电网收益最大为目标的传统调度方式将不再适应于含多利益主体的电网运行新环境。该文以独立利益主体与配电网的联合...
快速并准确地评估受端系统交流故障导致多馈入直流系统换相失败的风险,对于保障大电网的安全稳定运行具有重要意义。在多馈入交互作用因子（multi-infeed interaction factor,MIIF）定义的启发下,提出了交直流系统电压耦合作用因子（AC-DC voltage coupling factor,ADVCF）的概念,并基于节点阻抗矩阵推导出ADVCF的简便计算公式。通过最小熄弧角...
以煤为主的能源结构是中国的自然资源禀赋决定的,煤炭开采和洗选加工副产大量的低热值燃料,超超临界循环流化床燃烧发电是这些低热值燃料的高效清洁规模化利用的有效途径,这是国际学术界和工业界的共识。我国在国际上能够率先研制出600MW超临界循环流化床锅炉,达到了国际领先水平。“十三？五”期间,国家重点研发计划支持“超超临界循环流化床锅...
为了应对随机动态规划算法在解决梯级水电站群长期发电优化调度时的“维数灾”问题,并行化方法得到了广泛研究。单机多核并行算法扩展性不强;传统的分布式并行算法编程复杂,缺少负载均衡和容错机制。云计算平台作为新的分布式计算平台能够充分利用资源,具有诸多优势。为了探索云平台下的分布式并行随机动态规划模型,该文基于消息传递接口（messa...
水电站多机引水系统复杂供水方式下产生的水力耦合现象导致各机组交互作用,其对电站整体动态特性及调速系统参数整定具有重要影响。相对增益阵列（relative gain array,RGA）是多变量控制系统中各控制变量间交互影响的通用分析方法。该文针对水电站多机水力耦合系统各机组调速控制回路间的交互影响,采用RGA方法对其进行了定量分析。通过建立水电...
通过对风电功率时间序列条件偏度、条件峰度时变性的分析,提出一种基于广义自回归条件异方差偏度峰度模型的风电功率预测新方法。针对风电时间序列高阶条件矩时变性的检验问题,提出链式检验新方法。结合模型参数估计,提出一种实用化参数约束处理方法,提升了参数估计效率。基于江苏某风电场的实际数据,分析该风电时间序列的时变条件矩,并使用修正...
随着风电在电力系统中渗透率的提高,电力系统单独依靠传统电源进行调频的能力被不断削弱,这就要求风电应具备配合传统电源参与系统频率调节的能力。首先,该文充分考虑风电调频响应速度快、火电调频持续时间久的特性,提出一种以火电机组调频为主、风电机组调频为辅的一次调频联合控制策略;其次,根据不同运行工况,提出改进的风机分组优化和功率分...
热电联产的调节能力是制约我国三北地区风电消纳的主要因素之一,储热是提高其调节能力的有效手段。该文提出一种风电场与含储热的热电联产形成共同体联合运行的调度模式,并基于该调度模式提出了考虑风电出力不确定性的联合系统优化调度模型。该模型充分利用储热带来的灵活性实现联合运行系统在上网收益和惩罚费用之间的协调,获得收益最高的风电...
建设智能化电厂需要进一步提高电站锅炉性能监控水平,从而保障锅炉在全负荷范围内安全、高效运行。通过采用计算机图像处理和辐射逆问题求解方法,耦合炉侧燃烧诊断和锅侧蒸发系统建模,实现了锅炉燃烧过程的数字化检测,并在一台超临界W型火焰锅炉上开展了试验研究。以炉侧燃烧诊断给出的水冷壁表面热流密度分布作为边界条件,按照大比热区的焓值范...
在燃用较高水分煤种的系统中,将原煤预干燥系统和烟气高效余热利用系统结合,能够在提高进入锅炉热量的同时充分实现能的梯级利用,缓解换热设备的低温腐蚀,进一步提高机组的经济性和安全性。为研究高效烟气余热利用系统与原煤预干燥系统结合对系统效率的影响,文章建立了干燥机、制粉系统的热平衡模型,在此基础上以国内某典型百万千瓦超超临界燃煤...
该文针对褐煤干燥系统中产生的乏气余热与水回收问题,采用加湿热空气来模拟干燥乏气,实验研究了不同水蒸气质量分数、不同流速和不同进口温度下水回收和换热特性的变化规律。实验表明：冷凝水产量随水蒸气质量分数和湿空气流速的增大而增大,进口温度对其影响很小;冷凝率随水蒸气质量分数的增大而增大,随湿空气流速的增大而减小,进口温度对其影响...
随着天然气在中国能源结构中的比例不断上升,以燃气轮机为基础的联合循环热电联产技术将获广泛应用。以压气机的逐级叠加法和透平的分段冷却模型为基础,结合传统三压余热锅炉模型,提出了从中压缸排汽抽汽供热的方式,建立了联合循环热电联产系统。研究了不同抽汽系数下,系统各种效率和指标,如发电功率、总能利用系数和热电比等,随燃气轮机负荷的...
以直流锅炉汽水系统质量守恒和能量守恒为基础,根据IAPWS-IF97分区标准划分水冷壁区域,并对超超临界机组高压调门开度与中间点过热度的动态关系进行探讨,建立两者之间的数学模型,为一次调频控制系统的改进方案提供理论基础。根据某1000MW超超临界直流锅炉的运行数据及结构参数,对所得模型进行仿真。结果表明：额定工况下,中间点过热度随着高压调...
高压直流输电系统中的模块化多电平变流器的安全稳定运行是当前的研究热点。当交流侧出现不平衡时,通常需要对环流及直流侧脉动分别进行控制。因此,针对不平衡交流电网的情况,首先利用桥臂瞬时功率方程分析直流侧波动状态;其次,再通过不平衡下的调制函数及子模块端口电压方程,推导出整个桥臂模块电压波动表达式及环流表达式。分析得到正、负、零...
为解决有源钳位谐振直流环节逆变器钳位电路中需设置独立钳位电源（通常用大电容代替）及辅助电路含有多个辅助开关器件的问题,设计出一种新型无源钳位谐振直流环节逆变器的拓扑结构。这种新型逆变器的钳位电路中无独立设置的钳位电源,在耦合电感的作用下,可将该逆变器的直流环节电压钳位在输入直流电压的1.1~1.3倍,有效地降低了电压应力。辅助...
通过在双管正激变换器的变压器二次侧增加一个整流二极管和一个高频开关管,提出一种变匝比交错并联三电平正激变换器。该变换器保留了交错并联双管正激变换器的优点,同时,根据不同的输入电压调整原副边匝比,使其具有宽输入电压适应范围;变换器整流输出三电平电压波形,利于减小输出滤波器体积,提高变换器的功率密度。详细分析了变匝比交错并联三...
为解决级联H桥整流器（cascaded H bridge rectifier,CHBR）的直流侧电压不平衡问题,实现各H桥直流端电压和无功平衡,消除电压平衡控制器与基本双闭环控制器之间的耦合效应,该文提出一种新型的直流侧电压与无功平衡的控制策略。该方法通过对有功和无功占空比按一定关系同时进行修正来实现电压与无功平衡的控制,即使在负载不平衡情况下也能维持直...
为了消除LED驱动电源电解电容对其寿命的影响,研究无电解电容LED驱动电源技术具有重要意义。基于LED驱动电路输入功率pin、输出功率po和储能电容三个能量端口之间的功率流特性,讨论了三端口变换器（three-port converter,TPC）无电解电容LED驱动电路拓扑的构造原理。以此提出了基于反激（Flyback）变换器的组合型TPC拓扑族,通过集成组合型拓扑中...
九开关变换器（nine-switch converter,NSC）可通过分时调制输出两组独立的三相电压,因此可用于代替双馈风电系统中的背靠背变换器。该文对NSC双馈风电系统的控制策略进行优化设计,通过对NSC直流母线电压的实时动态分配,使得一套控制策略可同时适用于电网电压正常与跌落两种工况。电网电压正常时,较高的直流电压可自动分配给网侧支路,以匹配较高...
引入重心邻域算法（gravity neighborhood center algorithm,GNCA）,以解决无铁心永磁同步直线电机（permanent magnet permanent magnet synchronous linearmotor,PMSLM）多目标优化设计问题。针对应用于微秒激光雕刻机中的PMSLM,采用等效磁化强度法,分析气隙磁密、感应电动势谐波畸变率、推力、推力波动的解析表达式,将永磁体、极距、气隙等结...
该文针对霍尔位置传感器的故障,提出永磁无刷电机的容错控制方法,并研究了容错控制系统在动态过程中的性能。首先,分析霍尔传感器的故障情况,定义故障类型。分析各种故障对霍尔信号中的角度间隔和时间间隔的影响,提出针对霍尔故障的转子角度外插估计法。为减小角度预估的滞后,将外插估计法和电机的机械动态模型结合,提出能够克服霍尔故障的闭环...
由于转子无永磁体、制造成本低,无轴承磁通切换电机在医疗卫生、生化反应等需要一次性抛弃或需要处理高温流体等应用场合具有独特优势。该文在分析了传统无轴承磁通切换电机的工作原理基础上,探究悬浮力与转子转角及气隙之间的关系,结果表明其悬浮力特性畸变严重,控制困难。针对该问题,文中研究了一种转子交错并列式的新型结构,理论分析表明该结...
光纤电流传感器在电力电流测量领域具有广泛的应用潜力,其中电流传感光纤的性能是制约光纤电流传感器稳定性的关键因素。针对当前构成电流传感光纤的主要组成部分光纤波片与传感光纤存在性能一致性与稳定性差的问题,设计并制作了一种特殊螺旋高双折射保椭圆光纤用作电流传感光纤,可以有效地解决电流传感光纤存在的这些问题。先介绍该特殊光纤的...
针对电动车辆的复杂行驶工况,提出一种基于雨流计数原理的实时预估钴酸锂电池健康状态（state of health,SOH）的建模方法。首先,开发了一种改进的实时雨流计数法,实现对不同放电深度（depth of discharge,DOD）下循环次数的统计分析;在此基础上,提出一种利用等效充放电电流–荷电状态（state of charge,SOC）的包络面积,来评估每次循环中衰减因...
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