新电改下,中国电力市场建设应在结合自身国情的基础上,充分吸收国外先进的经验,找到一条具有中国特色的市场建设道路。北欧作为首个跨国的区域市场,在市场机制设计、智能电网建设、可再生能源消纳等方面均取得诸多成就,能为我国市场建设提供参考。该文首先介绍了北欧地区的电力概况和电力市场交易模式,阐述了北欧市场的形成驱动力、历史沿革、组...
Benders解耦技术在求解含N-1静态安全约束的最大供电能力（total supplying capability,TSC）问题上具有乐观的应用前景,但不同的求解策略存在效率和性能上的显著差异。为更高效地求解TSC问题,该文提出一种改进的伪串行策略。首先,在处理子问题时加入核心事故筛选环节,减少冗余计算量;其次,采用“逐个添加,均值反馈”策略,避免子问题对主问题的...
微网孤岛模式下多机并联的控制常采用下垂控制策略。但该策略所提出的解耦控制不适用于线路阻抗不以抗性为主的微网,即上述微网在该控制策略下的安全运行存在隐患。为解决该问题,文中从下垂控制原理出发,对传统下垂控制进行改进,提出带有电压补偿环节的“虚拟电抗法”,以实现在功率按容量分配的同时,电压不出现大幅跌落。此外,针对传统下垂控制...
主动配电系统是未来配电网发展的趋势。随着电力体制改革不断深化,更多具有随机性的分布式电源以微网群形式并入配网;与此同时,各种售电主体在电力市场环境下的利益博弈,给传统的经济调度带来巨大挑战。为此,针对含多微网主动配电系统的分散自治特点,提出一种基于目标级联分析理论的优化调度模型和求解方法,基本思路为：依据利益主体的不同,以生...
提出了一种适用于直流微电网的开关电容接入式双主动移相变换器的拓扑结构,当变换器的高低压侧直流电压之比与高频变压器的物理变比不匹配时,通过增加高压侧全桥的直通状态,可以实现高频链环节的电压匹配,具有简单且易实现的优点。另外,当发生直流侧的短路故障时,可以实现直流开关功能,快速切除故障并且在故障消失后可以快速恢复运行,提高了系统...
复杂电能质量扰动事件包含多个相关的基本事件和多个扰动事件源。在分时段进行扰动方向判别的基础上,提出一种基于测度加权模糊Petri网的复杂电能质量扰动事件源定位方法。基于扰动功率和能量分时段进行扰动方向判别,根据功率传输通路表确定可疑支路,综合扰动强度和扰动方向判别结果可信度给出了状态测度提取方法,最后应用测度加权模糊Petri网对...
现有配电系统安全域（distribution systems security region,DSSR）模型均未精确计及网损与电压约束,故与实际结果存在偏差。文章基于交流潮流方程建立精确计及网损与电压约束的DSSR新模型。基于逐点仿真法可以观测该模型下的DSSR局部边界。通过实际算例对比文中DSSR模型与传统基于直流潮流的线性DSSR模型,刻画二者误差,证实文中DSSR模型更为精...
在能源互联网与电力改革的背景下,将传统配电网集中式调度控制转变成“云服务＋端自治”的分布式自主控制,提出一种基于“云–端”的自主配电系统,实现为各类用户提供定制化服务内容的精准推送和分布式电源、电动汽车、储能以及柔性负荷的自主调节;介绍了虚拟同步机在自主配电系统中的定位和清洁能源侧、负荷侧的应用;设计了能源交换机和能源控...
文章采用复仿射Ybus高斯法求解区间潮流,并建立有源配电网中区间多目标无功优化的数学模型,以便无功优化时计及DG出力的不确定性。同时对网损区间和电压偏差区间进行优化,兼顾了系统的经济性和电压质量。针对当前区间NSGA-II算法的Pareto解集存在断层的问题,分析个体在目标空间不同维度上的相邻状态,提出一种改进重叠超体积的区间拥挤距离计算方...
随着智能电网、通信网络技术和传感器技术的发展,电力负荷数据规模呈现指数形式增长、且复杂程度增大,逐步构成了电力负荷大数据,传统负荷预测方法已无法满足海量负荷大数据分析的要求。提出一种基于Hadoop架构的多重分布式BP神经网络的短期负荷预测方法。该方法首先在从BP神经网络原理层对其输入信号的正向传递、误差信号的反向传播过程予以剖...
我国北方冬季供暖期,大量热电联产机组工作在“以热定电”运行模式下,造成了系统调峰能力不足,弃风形势严峻。能有效减少弃风的风电供热由于经济效益问题和调度平台尚未完善,难以大规模推广应用。针对上述问题,该文将一定供热区域内的热电厂、风电场、光伏电站组成虚拟电厂,形成利益整体,并加入风电供热设备实现热电联产机组的“热电解耦”。首...
针对目前混合多馈入直流输电系统（hybrid multiinfeed high voltage direct current,HMIDC）换相失败研究中采用仿真手段而导致计算量大的情况,提出了一种其换相失败免疫水平的快速评估方法。首先针对单馈入电网换相换流器高压直流输电（line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC）系统,提出了计及直流系统一、二...
根据次同步谐振的诱发机理,揭示了汽轮发电机组与串补线路相互作用的次同步振荡局部传播机制,阐明了电气谐振约束了次同步振荡的传播。然后,推导了次同步功率传播与次同步谐振电气负阻尼系数的关系式,根据这个关系式提出了一种确定次同步谐振实际系统建模边界的新方法。最后,应用IEEE 10机39节点和16机68节点标准系统,从时域仿真轨迹和频域模态...
高效可靠的直流线路保护是模块化多电平换流器高压直流输电（high voltage direct current transmission based on modular multilevel converter,MMC-HVDC）系统安全经济运行的重要保证。为了快速检测直流输电线路故障并识别故障类型,该文提出一种基于单端暂态电流的MMC-HVDC直流输电线路保护方案。当直流输电线路发生故障时,线路保护安装处电...
针对基于工频量线路纵联保护动作速度受制于滤波算法数据窗以及抗干扰能力不足的问题,提出一种基于波形相似度比较的线路快速纵联保护算法。该方法利用故障发生后故障线路两侧波形间不一致形变的特征,通过Hausdorff距离算法对包括故障暂态时刻在内的任意时刻信号进行相似度比较,实现故障的快速识别和切除。该文结合算法特点提出对应的保护整定方...
光伏阵列中故障电弧类型分为串联型和并联型,针对不同类型的故障电弧需要采用不同的电路保护策略,研究光伏系统故障电弧特性、检测方法及故障电弧类型辨识方案对保证光伏系统运行的可靠性具有重要意义。为了能准确检测电弧信号,首先采集光伏系统直流母线电流信号,随后通过标准差提取信号时域特征、小波包分析提取信号频域特征,构建特征平面,根据...
对于小电流接地故障,传统分析方法认为暂态过程是在故障点虚拟电源激励下的零状态响应,故障线路出口的暂态电压与暂态电流反映的是背离故障点的背后健全线路阻抗特性,不能直接反映故障点电流及过渡电阻状态。文中分析谐振接地系统高阻接地故障暂态机理与暂态电气量特征,完善小电流接地故障暂态分析理论,提高高阻接地故障选线准确性,并为高阻接地...
针对环境风作用下的直接空冷机组,受热风回流和轴流风机群的群抽效应的耦合作用,使得风机的冷却能力在不同区域发生不同变化,导致传统的背压控制策略耗电量增大,能效下降。现通过计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）方法,获得轴流风机群阵列布局下空气流场和温度场,计算得到不同风机转速下机组背压的变化情况,提出采用灰色差分微...
针对质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell,PEMFC）的强非线性及强耦合特性,该文提出一种适用于PEMFC系统过氧比（oxygen excess ratio,OER）估计的高阶滑模（high order sliding mode,HOSM）观测器设计方法。该方法采用HOSM算法对输出误差进行调节,使其在有限时间内趋于零,进而通过准确估计PEMFC系统中难于利用传感器直接测...
钛酸锂（Li_4Ti_5O_（12）,LTO）由于具有诸多优点,如超长的循环寿命、优异的倍率循环性能和良好的安全性,被认为是最具潜力的负极材料,有望在储能领域大规模应用。该文通过测试商用软包NCM/LTO基锂离子电池（标称容量10A？h,额定电压2.2~3.5V）在不同温度下5400次循环的容量衰减,获得循环放电容量曲线。通过对其进行特定循环周数的节点测试,获...
级联H桥光伏逆变器各级功率单元可以实现独立的最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）控制,有助于提高系统的效率。但由于遮挡或组件损坏等因素的影响,光伏组件间输出功率不平衡,会使输出功率正常的光伏组件对应的功率单元过调制,导致输出电流性能变差甚至系统不稳定。为此,提出一种具有无功补偿功能的集中控制策略,遵循有功按比...
在分析传统单级单相升压型逆变器固有缺陷的基础上,提出一种单级单相升压型光伏并网逆变系统,并对构成这种系统的附加储能电感旁路开关的电路拓扑、限制储能电感电流的两种开关方式、非线性脉宽调制（pulse width modulation,PWM）单周期控制策略、储能电感电流限定值、一个低频输出周期内的开关状态等效电路和工作模式、主要电路参数设计、系统...
现有模块化多电平变流器（modular multilevel converter,MMC）模型预测控制方法大都基于代价方程,造成计算过程复杂等问题,论文提出一种基于逆向预测的MMC模型预测控制策略,通过综合前向差分法和最近电平近似法,逆向预测最优开关状态,控制相电流及环流;同时,引入环流滞环控制以提升输出电压电能质量,降低开关损耗。最后,通过搭建桥臂子模块数量...
针对传统Z源风力发电变流系统机侧定子电流畸变严重,Z源网络电感电流纹波大的缺点,该文提出一种半准Z源逆变器（half quasi-Z-source inverter,H-q ZSI）,并将其应用于直驱永磁风力发电系统。阐述H-q ZSI电感电流连续时的工作原理,得出升压因子与直通占空比的关系。当H-q ZSI处于直通状态时,加在各输入电感上的电流仅由相电压瞬时值决定,改善机...
并网导则要求并网逆变器故障穿越过程中向电网注入功率帮助电网电压恢复。然而实际电网存在低次谐波,注入电网的有功和无功功率通过线路阻抗将影响公共耦合点电压质量,降低并网系统运行可靠性。针对此问题,分析电网电压谐波分量对公共耦合点电压的影响,然后提出一种公共耦合点电压恢复控制策略,通过调节正序负序和谐波控制系数改善公共耦合点电...
为解决谐振参数容差导致感应电能传输系统失谐现象,该文采用在原边线圈并绕测量线圈的技术,以原边回路电流与测量线圈电路电压进行矢量运算得到的两者相位差为反馈量,间接获得副边回路的谐振状态,通过控制逆变器的输出电压频率,使副边回路恢复谐振状态,增大副边回路中负载的电压增益和系统输出功率,达到提高系统的电能传输效率的目的。实验结果...
实时监测功率变流器中直流母线电容的老化状态,及时发现并更换存在缺陷的直流母线电容,对提高功率变换器的可靠性具有重要意义。该文提出一种基于短路电流的大功率交流变流器直流母线电容等效串联电阻（equivalent series resistance,ESR）的在线监测方法,能准确的对直流母线电容ESR进行在线监测。首先对在线监测原理进行了详细分析,然后分析了...
带多线圈电子变压器的功率变换器具有可电隔离、开关器件少等优点,应用广泛。但有变压器周边开关器件的状态会改变线圈间的能量流向和线圈间的磁链,高速开关会导致磁链的突变,漏感磁能释放将恶化器件的开关环境等问题。然而表达漏感时空属性的数学模型尚鲜有报道,常用器件仿真软件中也没有漏感时空属性的表达形式。该文从推挽变压器线圈间的能量...
基于Z源逆变器,该文提出了一种无位置传感器无刷直流电机的反电势过零点检测方法。使用单通道电压比较器,该方法在直通矢量作用下对虚拟中性点电压和中点电压进行比较。由于有效矢量和零矢量被专用于调速,提出的方法具有较宽的工作范围。文中分析了各矢量作用下的虚拟中性点电压,优选了中点电压作为参考电平,从而减小了由功率器件导通压降带来的...
电励磁双凸极电机（wound-excited doubly salient machine,WEDSM）的精确建模是对其进行各项研究的基础,传统的WEDSM建模方法通过构造各相电枢绕组的电感或磁链模型以搭建WEDSM的总体模型,该方法虽计及电枢反应但忽略了励磁磁场的影响,所以不适用于WEDSM发电系统。该文首先研究一种新型的电枢绕组自感Lp和电枢绕组与励磁绕组间互感Lpf的非线性...
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