能源利用技术的发展、信息技术的进步以及其深度的融合催生出了新的能源利用体系——能源互联网。能源互联网对多种能源系统进行协调优化,接纳大规模可再生能源,并提高能源利用效率。规划是能源互联网从理论到工程实践的第一步,只有在先进、合理的能源互联网规划的理论支持下,能源互联网的工程实践才能有效实施。该文首先基于已有的能源互联网的...
在我国能源大规模发展和能源结构转型的背景下,为了加快构建高效、清洁、低碳、循环的绿色能源生产体系,实现能源与信息深度融合的智慧能源发展策略,该文在分析我国发电企业现状和智能发电探索道路的基础上,对智能发电概念进行了阐述,并提出智能发电厂的体系结构,通过智能管控一体化平台统一智能生产和智能管理两个中心,实现智能设备层、智能控...
针对过往多馈入直流（multi-infeed line commutated converter based high voltage direct current,MIDC）系统强度指标不能准确反映静态电压稳定的问题,该文研究计及MIDC系统静态电压稳定的强度指标定义方法。首先,在推导MIDC系统潮流分析模型的基础上,定义基于多馈入交互作用因子的等值耦合导纳的概念,等值耦合导纳可定量反映MIDC系统中其余...
针对变速风电机组控制环节间交互作用对系统稳定性影响,该文构建了由两个开环子系统组成的闭环互联系统模型。基于所构建模型,从开环模式谐振角度揭示含变速风电机组电力系统的振荡机理。当两个开环子系统对应的开环模式在复平面分布位置接近时将引发开环模式谐振,此时控制环节间将呈现强动态交互作用,使子系统开环模式对应的闭环特征根朝相反方...
由于功率器件容量的限制与系统可靠性要求的严苛,风电变流器一般采用变换器并联来提升容量和可靠性,控制上采用功率均分运行模式。风能的随机、波动特性使得变流器的负载功率波动很大,其平均负载功率低于额定功率的50%。变流器的运行效率与负载率相关,功率均分运行模式使并联变流器低载工况下的运行效率低下。该文提出一种提升并联变换器系统运...
基于广义阻抗的分析方法可将变流器并网系统的振荡问题转化为变流器与电网广义阻抗间的串并联谐振问题,并可有效处理变流器和电网阻抗矩阵难以同时对角化解耦的难题,但仍然存在物理意义不明的缺陷。为了更深入地阐明振荡机理、解释广义阻抗的物理意义,该文提出了变流器并网系统的等效原–对偶复电路。首先,从极坐标形式的阻抗矩阵和雅克比传递函...
为提高感应电能传输系统输出功率,满足轨道交通大功率供电需求,该文采用一种基于三重级联的多电平逆变器拓扑结构,通过阶梯波合成消除3次、5次谐波的同时提出采用脉冲密度调节输出功率的方法。首先,建立谐波消除方程,分析在只消除3次谐波的条件下,调节脉宽或移相角调节输出功率时存在的输出功率调节范围小或电压谐波失真值较大的问题。为提高系...
为了降低磁通反向永磁电机的转矩脉动,提出了一种基于电压矢量优化的模型预测转矩控制方法。首先,通过解析基本电压矢量与电磁转矩、磁链幅值两者之间的内在联系,将对转矩和磁链这两个变量的控制转化为对基本电压矢量的控制。由于控制变量减少为仅有电压矢量,进而避免了权重系数整定的问题。同时,采用基本电压矢量筛选和占空比控制相结合的方法,...
该文以少稀土齿轭磁势互补型双凸极永磁电机为研究对象,提出一种有效的谐振补偿控制策略,以实现转速脉动的抑制和电机驱动性能的提升。首先,对电机空载反电动势和定位力矩进行谐波频谱分析,并根据分析结果,针对电机转矩方程和运动方程的数学模型进行进一步推导。然后,在电机转速脉动呈近似正弦变化特点的基础上,提出一种将PI控制器与谐振控制器...
由于永磁体、励磁绕组和电枢绕组均置于唯一的定子上,传统定子励磁型混合励磁电机的转矩密度受到了限制。提出一种具有更高转矩密度的新型定子分区式混合励磁电机。在该电机中,励磁源（永磁体、励磁绕组）和电枢绕组被分别置于两个定子区域,而转子由调制块组成。从弱磁能力、转矩提升能力和纯永磁转矩三方面综合考虑,设计了电机的尺寸参数,并分...
混合永磁轴向磁场磁通切换记忆电机（hybrid permanent magnet axial field flux-switching memory machine,HPM-AFFSMM）采用钕铁硼和铝镍钴两种永磁励磁,既具有轴向磁通切换永磁同步电机转矩和功率密度高的优点,又具有记忆电机永磁磁化状态在线可调的特点。在研究HPM-AFFSMM调磁原理、电磁参数及数学模型的基础上,提出了一种HPM-AFFSMM宽调速...
混合励磁轴向磁场磁通切换永磁（hybrid excited axial field flux-switching permanent magnet,HEAFFSPM）电机是一种新型定子励磁型混合励磁同步电机,它结合了轴向磁场磁通切换永磁电机和电励磁同步电机的优点。为了研究该结构电机在全速度运行范围内的运行性能,论文详细分析了电机结构特征与调磁机理,构建了电机数学模型和矢量控制系统。基于...
永磁磁通切换（flux switching permanent magnet,FSPM）电机具有功率密度高、转子结构简单坚固等优势,适合运行在无刷交流场合。经典的矢量控制和直接转矩控制（direct torque control,DTC）可以应用到FSPM电机系统中。DTC具有优秀的转矩动态性能,然而,转速的动态性能受到转速环PI参数的影响。因此,研究了一种转矩冲量平衡控制来优化转速的动态...
该文提出一种双边磁通切换永磁直线（double-sided linear flux-switching permanent magnet,DLFSPM）电机及其驱动系统。该电机的永磁体和电枢绕组均置于初级定子,次级动子仅由导磁铁芯构成,并且次级无轭部。因此,该电机具有结构简单、可靠性高等优点,适用于高速电磁推进场合。基于有限元法分析该电机的结构特性、绕组互补特性和静态电磁特性。...
针对电机磁场空间谐波给反电势观测值带来谐波脉动,从而导致转子位置和速度观测值存在脉动误差的问题,研究一种基于同步旋转滤波器（synchronous reference frame filter,SRFF）的改进滑模观测器。采用SRFF消除反电势观测值谐波,提取反电势基波信号,用于计算电机转子位置和转速,提高观测精度,改善无位置传感器控制系统性能。最后建立磁通记忆式...
定子永磁型磁通切换电机具有永磁体散热容易、转子结构简单等优点。在传统的三相功率绕组的12/10磁通切换永磁电机拓扑基础上,基于空间对称线圈流过电流对空间对称气隙磁场进行相反方向调制的思路构建三相悬浮绕组。两套绕组均采用三相逆变桥供电,各相悬浮绕组正方向电流产生的悬浮力在空间近似互差120？,从而三相悬浮力合成出实现转子需要的悬...
磁通切换永磁电机参数具有很强的非线性,因此若能够在宽的速度范围内具有较好的调速性能,对该型电机的广泛应用具有重要意义。该文根据模糊控制器和PI控制各自特点,提出适应数字化磁通切换永磁电机调速系统的模糊自适应PI控制器,该控制策略算法简单且易于数字化实现,调速系统在抑制超调和抵抗扰动方面取得了明显的效果,具有良好的稳态和动态性能...
互联网与智慧能源共同构成的能源互联网是未来能源供用体系的整体愿景。能源互联网基于先进的互联网技术,通过以电能为核心的能源替代与转化扩展能源供用的优化范围。该文提出能源互联网的分层结构,包括能源体系流程、综合能源供给系统与智慧能源的互联互补体系;设计了能源互联网架构及典型应用模式,并介绍能源互联网与多种分布式能源互动的协调...
随着直流输电技术的迅速发展,未来我国新建的直流输电线路将越来越多以分层接入方式馈入受端交流电网。由于多馈入短路比仅考虑交流受端系统中不同直流落点间的相互作用,无法考虑由于直流侧阀串联后,与受端交流系统间的相互作用。因此亟待提出适用于直流分层接入的交直流系统的短路比定义。通过理论分析推导分层直流短路比。通过提出的分层接入...
随着变电站的数字化和智能化,电量信息由点对点的模拟量传输逐步转变为网络化的数字量传输,因此数字信息的同步变得尤为重要。保护用数据同步系统失效后,不仅线路两侧的电气量无法准确比相,即使完全依赖本侧信息的测量量,如距离/方向信息,因其依赖电压电流之间进行比相,也会输出错误结果。在此场景下,只能依赖电流速断和其他站的远后备保护实现...
基于正弦波/指数函数自相关的运动状态估计模型,提出一种基于卡尔曼滤波（Kalman filter,KF）的电能质量扰动（power quality disturbances,PQD）检测方法（KFPQD检测方法）。提出方法针对基波频率的纯正弦电压信号模型,以及基波频率纯正弦信号叠加指数衰减的电流信号模型,选取电压信号及其一阶导数形成二维电压状态向量,选取电流信号及其一阶导...
利用电凝并器及电袋复合除尘器综合实验平台,研究电凝并强化下系统总除尘效率、分区效率、微细粒子分级除尘效率和电场区及滤袋区捕集粉尘的粒径分布变化情况。结果表明,电凝并强化了电袋复合除尘器电场区除尘效率和总除尘效率,电场区效率增加了5.38%,总除尘效率提高了0.03%;特别对于5μm以下的粉尘,在电凝并器的协同作用下,分级效率较无电凝并器...
压水堆是高度非线性、参数时变,并存在较大不确定性的被控对象,工程应用要求其控制器鲁棒性好,抗扰能力强,结构简单,参数整定方便。根据上述需求,文中给出了一种基于线性自抗扰控制的压水堆功率控制器设计方法。首先基于压水堆非线性模型推导出了用于控制器设计的相对功率的二阶非线性模型。然后设计了两种基于降阶扩张状态观测器的压水堆功率线...
DN型波纹板传热元件是回转式空气预热器中的常用板型,但有关DN板的研究报道较匮乏。文中采用一种改进的单吹瞬态技术对DN板的传热、阻力特性展开实验研究,测量DN板的传热和阻力系数。实验结果表明DN板的传热、阻力性能与DU板相当,而介于CC板和平行平板之间。实验发现DN板的传热系数j和阻力系数f随着雷诺数Re的增大而减小。根据本文实验数据拟合...
为解决单相非隔离光伏并网发电系统中的共模电流问题,近年来大量新型的桥式拓扑被提出。然而,这些拓扑的提出具有随机性,无系统的规律可依据,不利于行业发展。基于单相非隔离光伏并网桥式逆变器,通过分析不同拓扑之间的演化过程,证明了拓扑的相通性,提出了其演化规律。基于提出的演化规律,在现有拓扑基础上推演出一系列新型拓扑,最后通过仿真分...
针对基于有限长单位冲激响应（finite impulse response,FIR）数字滤波器的同步相量测量原理,首先从理论上推导基波、谐波和噪声引起的测量误差与滤波器频响特性的关系,由此定义滤波器多项技术指标,并通过建立总向量误差和频率测量误差与这些技术指标的函数关系,制定实现同步相量和频率测量的FIR数字滤波器组的最优设计准则。其次,针对离散傅里...
针对三电平静止无功发生器（static var generator,SVG）提出了一种滞环空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）电流控制方法。该方法以相间电流为控制目标,得到了新的解耦方式。在相应的相间指令电压区域,根据直流侧中点电压与相电流的关系,先固定其中一相开关状态,再对其他两相开关状态进行独立控制,从而控制住两个相...
建立基于桥臂电流的模块化多电平变流器（modular multilevel converter,MMC）数学模型并给出桥臂电流参考值的计算公式。为同时实现MMC交流侧电流控制和环流抑制两个控制目标,提出三相静止坐标系下基于比例积分器（proportional integrator,PI）和两个正弦信号调节器并联结构的桥臂电流控制策略。该文提出一种新型广义积分器（novel generalize...
为了改善变压器有源降噪系统的性能,提出了基于多频陷波滤波和信号功率变参数的变结构滤波-X最小均方（filter-X least mean square,FXLMS）自适应有源降噪算法。该算法以变结构FXLMS算法为核心,针对变压器噪声的特点,采用多频陷波滤波技术实现了系统无参考传声器的设计,降低硬件成本并节约占地面积。采用随机噪声法对系统次级通道进行在线建模,...
电寿命是交流接触器的重要性能指标之一,受各种因素的影响,其中电弧电流对触头的侵蚀是最主要因素。该文首先提出将电弧电流作为交流接触器触头系统侵蚀的参量,建立了基于起弧相角的触头磨损数学模型;然后基于损伤累积效应建立了交流接触器电寿命分布特征的数学模型,分析了负荷连接方式对其电寿命分布的影响;最后基于Monte Carlo方法建立了交流...
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