能源互联网建设是促进我国能源转型的重要手段，而区块链技术己被广泛认可为能源互联网建设的重要支持技术。在此背景下，该文在系统总结区块链在能源互联网中应用现状的基础上，对区块链在能源领域中未来可能的应用场景进行了分析。首先从区块链典型特征入手，分析了区块链的技术架构和区块链网络的交易过程；然后基于国内外区块链和能源系统的...
能源互联网是实现我国能源革命的关键平台，区块链有望成为推动能源互联网发展的关键支撑技术。该文提出了一种利用区块链技术实现能源互联网系统分布式决策和协同自治运行的机制框架；分析了区块链与能源互联网的兼容性；提出了能源区块链为支撑的能源互联网基本框架；设计了能源互联网多模块协同自治模式、控制流程并构建了各模块运行优化模型...
电力体制改革的推进以及分布式能源渗透率的提高给配网运行带来了机遇与挑战。传统上，配网借鉴输电侧经验，以集中的方式管理运行。然而，这一模式在新形势下存在成本高、效率低、透明度低、信息安全风险高等问题。为此，该文提出了去中心化的配网运行模式和方法。首先，提出无须中心机构参与的配网交易机制与模型：配网中的产消者在其实际出力...
自动需求响应业务在售电侧放开下各类业务主体的运行规则、业务流程趋向于复杂化，在补贴结算、违约惩罚等方面又涉及大量的资金流操作，从安全性、操作行为公证等方面亟需响应的技术手段保障。该文基于对现有自动需求响应业务的需求分析，提出了基于区块链技术的应用方案，并从工作量证明机制、互联共识、智能合约、信息安全等方面剖析了区块链...
区块链技术作为一种新颖的数据结构组织形式，在能源互联网领域的应用研究已经逐渐兴起，并崭露头角。区块链技术去中心化、智能合约、协同自治等特质，吻合了能源局域网（energy local network，ELN）自动需求响应（automatic demand response，ADR）项目的诉求，为此基于区块链技术提出ELN储能系统的ADR方法，探索区块链技术在能源领域的有益...
在未来能源互联网以及分散能量市场的条件下，传统的电力需求侧响应（demand response，DR）将向着综合需求侧响应（integrated demand response，IDR）的方向发展。作为一种去中心化的分布式记账模式，区块链技术能够为IDR资源在分散电力市场中的交易提供相应的技术平台，进而通过市场交易促进IDR的实施和发展。该文从IDR的基本概念入手，分析...
区块链作为一种全新的去中心化基础构架和分布式计算范式，融合并创新了多种计算机技术。虚拟电厂（virtual power plant，VPP）是能源互联网中的一个重要分支，在聚合分布式发电资源和建立虚拟电力资源交易等方面发挥着重要的作用。该文针对现有的VPP模型中存在的问题,将区块链技术引入VPP，提出一种能源区块链网络模型，进而提出一种改进的VPP...
大用户直购电是电力市场改革的重要一环，其本质是市场决策的分散化。区块链技术作为新兴的分布式数据库技术，在未来的能源互联网中应用潜力很大。因此，对区块链技术如何应用于大用户直购电进行研究，既有助于电力市场改革的推进和电力系统向能源互联网发展，又能促进区块链技术的实用化。首先对区块链类型、不同的共识机制、激励机制等概念做...
随着分布式发电及直流微电网的快速发展，分布式储能得到学者们的广泛关注。文中针对分布式储能系统中储能单元荷电状态（state-of-charge，SOC）的随机性以及变化缓慢的特点，在储能单元充电和放电过程中采用改进的SOC幂指数下垂控制策略。SOC的幂函数可提高SOC分辨率，SOC指数函数下垂曲线平滑且没有间断点，改进的SOC幂指数下垂控制有利于寻...
交直流混合微网为高密度分布式能源接入配电网提供了更加有效的途径。其中，由多台并联运行的AC／DC双向换流器构成的交直潮流断面对维持混合微网内功率的动态平衡起到至关重要的作用。文章基于非线性最优控制理论，提出一种潮流断面协调最优控制策略。该策略能够依据各换流器的动态裕量实现潮流断面有功功率的协调分配。同时，采用反馈线性化理...
混合双馈入直流输电系统中电网换相换流器高压直流输电（line commutated converter based high voltage directcurrent, LCC-HVDC）子系统对电压源换流器高压直流输电（voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC）子系统运行特性的影响机理有待深入研究。首先建立了基于不同LCC-HVDC子系统控制模式的混合双馈入直...
在实时获取电网动态响应信息的基础上，为更有效地评估系统的暂态稳定性，文中从动态系统最大李雅普诺夫指数（maximum Lyapunov exponent, MLE）定义及其稳定分析机理出发，提出一种数据驱动的暂态功角稳定在线辨识方法。方法首先基于相空间重构理论、暂态功角稳定与机端节点电压幅值变化率一电压幅值偏差（Vmagcr-△Vmag）特性曲线的关系，将...
“十三五”期间火力发电行业经历着转型升级，研究提出火力发电的技术路线，目标是为火力发电行业的研究发展战略提供参考。研究介绍了火力发电的产业概况和主要指标，总结了燃煤发电、燃气发电和余热发电等发电形式的前沿技术。研究讨论了各项前沿技术的效率与规模等关键技术指标，并预测了单位电量成本等关键经济指标的趋势。研究明确了700℃...
该文提出了基于预干燥、乏气回收的褐煤热电联产系统，以提高褐煤综合利用效率，同时回收干燥乏气水分。以1000MW褐煤发电系统为对象，建立了褐煤预干燥及乏气回收系统热经济性分析模型，进而对系统的节能、节水效益进行了定量分析。结果表明：采用汽轮机抽汽为热源，将褐煤中的水分由37．60％分别干燥至含水量为25％、20％、15％、10％、5％时...
为提高复合钙基吸附剂对Hg和SO2的脱除效率，提出通过低温等离子技术改性复合钙基吸附剂，借助N2吸附和傅里叶红外光谱技术对吸附剂进行表征，分析低温等离子改性对复合钙基吸附剂表面理化特性的影响。在固定床吸附实验台上进行脱汞脱硫实验，探究了AC与CaO质量比、水合条件对汞吸附效果的影响；在优化的实验条件下，探究了低温等离子改性时间和...
由于目前采用电力电子变流设备来实现变速恒频的风电机组具有成本高、低电压穿越能力弱、可靠性差等缺点，一种利用混合传动系统进行调速，实现变速恒频的方法成为研究热点。但该新型调速系统存在由于网端负载波动而影响调速电机控制精度的问题。针对此问题，对于该变速恒频风电系统中的调速电机提出了一种包含转矩观测器和线性二次控制器的转速...
为研究外界因素对风机叶片电阻加热除冰时间的影响规律，以及电阻丝布置方式对融冰过程的影响，该文在多功能人工气候室内对风机叶片进行了电阻加热除冰试验研究，分析了覆冰厚度、环境温度、相对风速和液态水含量（liquidwatercontent，LWC）对除冰时间的影响规律，并提出了合理的电阻丝布置方式。结果表明：覆冰厚度较小时，其对除冰时间的影...
随着能源互联网的概念和实践迅速发展，同时也伴随着电力电子技术的快速进步，人们相继提出电子变压器、智能变压器、电力电子变压器及能量路由器等相关概念。该文对这些概念进行综述和梳理，总结电能路由器的发展历程。根据对能源互联网的设想及对电能路由器的需求，分别从电力系统和电力电子技术的角度阐述电能路由器的基本架构和基本功能。针...
已有的模块化多电平换流器（modular multilevel converter，MMC）可靠性分析方法多数未考虑大量子模块之间（submodule，SM）的相关性，在一定程度上会导致最优冗余配置方案的选取缺乏合理性，因此重点解决考虑子模块相关性的MMC可靠性分析方法问题。首先，建立单个子模块的可靠性模型；其次，考虑同一个MMC桥臂中子模块电压纹波和相间环流等因...
并网逆变器的锁相环用来实现并网电流的相位跟踪，其会对并网逆变器输出阻抗特性及其稳定性产生影响。因此，首先采用谐波线性化方法，推导了考虑锁相环前后并网逆变器的正负序输出阻抗模型，指出由于引入了锁相环，逆变器输出阻抗的小信号等效电路多了一条锁相环等效阻抗的并联支路。其次，对两种常用的锁相环电路（同步参考坐标系锁相环和双二...
针对逆变器中较高的开关管故障率，该文提出一种非侵入式的逆变器开路故障在线诊断与定位方法。提出适合三相逆变电路的故障特征参数预处理方法，处理逆变器已有传感器所采集的特征信号；建立输出线电压包络线函数和诊断函数，利用线电压包络线和故障参数特征，精确定位开关管开路故障，为逆变系统的容错控制和快速检修提供可靠故障信息。该方法...
为满足低输入电压逆变场合的要求，提出了一种单相Buck-Boost集成式升压逆变器。其通过复用电压型全桥逆变器下管的体二极管以及上开关管，将两个Buck-Boost变换器和全桥逆变器集成在一起，与其他单级式升压逆变器相比，具有功率器件少、结构简单、集成度高等优点。另外，其采用传统的单极倍频SPWM调制，仅通过调节调制比（M〈1）就能同时实现升...
针对含有大规模子模块的模块化多电平换流器（modular multilevel converter, MMC）直流电容电压平衡问题，提出一种基于改进排序的电容电压平衡方法。基于传统排序电压平衡方法中的排序环节要求对桥臂内所有子模块电容电压进行排序，计算延时严重影响电压平衡控制的动态响应。以避免投入组和切除组组内元素排序为目的改进快速排序算法，每趟排...
在铁路等大功率牵引传动系统中，由于开关损耗和散热条件等因素的限制，逆变器的最高开关频率通常受到严格的限制，此时需要采用多模式调制技术。在分析现有24扇区空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）技术的基础上，提出了3种具有不同脉冲数的SVPWM同步调制策略，这些调制方法适用于两电平六相电压型逆变器供电的不...
柔性负载广泛存在于各类高性能驱动控制系统中。为了抑制由于负载柔性引起的谐振以及补偿负载转矩扰动对系统的影响，提出了一种基于状态反馈与转矩前馈控制器的柔性负载控制策略。未知状态和负载转矩采用卡尔曼滤波器进行估计。然后利用估计得到的谐振相关状态对系统谐振进行补偿，利用估计得到的负载转矩对负载转矩影响进行补偿。相对于传统状...
针对开关磁阻电机实际工作中因磁路饱和导致位置检测不准确的问题，提出了一种基于典型位置电感的开关磁阻电机无位置传感器控制策略。该方法在电机运行时，向非通电相注入高频脉冲电流，获取全周期定子电感信息，利用各相电感值及其大小关系检测转子的典型位置点，再由相邻两点的位置计算电机转速，进一步估算转子在任意时刻的位置。由于所选取...
受变工况动态负荷及复杂机械环节等多种因素影响，游梁式抽油机电动机系统能耗准确分析长期以来都是油田采油系统节能技术研究面临的难点问题。针对这一问题，以电流、电压、磁链方程为基础，推导出计及铁耗的电机标准形式微分方程，进一步结合曲柄轴运动方程及抽油杆波动方程，建立了用于抽油机电动机系统能耗分析的实用模型，可用于分析不同负...
针对传统中压配网直挂式（distribution staticsynchronous compensator, D-STATCOM）电压应力大、电流应力小的特点，结合配电变低负载率的运行特征，该文提出一种新型变压器绕组抽头注入式D-STATCOM结构，通过自耦连接从变压器抽头注入补偿电流进行无功补偿。通过建立三绕组自耦变压器相量模型，研究抽头注入式无功补偿系统的补偿机理，得到注...
绕组高频涡流效应对大容量高频变压器漏电感的影响很大，但目前还缺少计及漏感频变特性的有效解析计算方法。该文在对高频变压器漏感频变特性的产生机理和组成部分进行分析的基础上，提出一种新的考虑频变特性的漏电感解析计算方法。设计制作了一台4．5kHz、5kVA非晶合金磁芯高频变压器试验模型，将该文方法的计算结果与有限元仿真和实验测量结...
在多对极磁阻式旋转变压器理论研究的基础上，提出一种新型结构双通道粗精耦合共磁路径向磁阻式旋转变压器基本结构框架，同时指出该种结构双通道旋变可以进行粗精信号解耦原理上的可行性。采用磁场有限元法对其解耦效果及可行性进行了计算验证。依照该种方法设计了粗机为1对极，精机为15对极的粗精耦合共磁路环状转子旋转变压器，激磁绕组采用...
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