随着电力系统中风电渗透率不断提高,风力机接入带来的谐波问题已严重影响电网安全和电能质量。该文首先分析双馈型风电机组的整数次谐波和间谐波的产生原理,研究转子转速对注入电网谐波的影响,并设计基于可变时间窗口的转子转速来精确检测整数次谐波与间谐波。其次,研究可用于双馈风电场的大数据检测系统,引入基于k-medoids算法的大数据聚类分析...
双馈风电机组一次调频辅助控制技术是实现风电主动参与系统调频的重要手段,随着风电渗透率持续增加,近年来对该技术开展了广泛深入的研究。依据同步发电机的原动机–调速器建模思想,对额定风速以下运行条件,利用状态空间模型,采用小信号增量法,建立了基于转速控制的双馈风电机组一次调频辅助控制系统传递函数模型,可用于描述风电机组一次调频的...
该文提出一种含风电接入的多区域电力系统随机动态经济调度问题的分散求解方法。首先利用场景法对风电随机性进行建模,对每个区域的风电单独抽样,并构建预测场景和误差场景的边界节点相角一致性约束。其次通过复制边界节点变量和构建上层协调器,对多区域电力系统按区域进行分解。最后利用目标级联分析法对多区域随机动态经济调度模型进行分散优...
对于风电功率实时预测,如何有效的引入风速信息进行高精度的预测,需要进行深入研究。首先引入灰色理论中的灰色关联的算法,建立基于概率分布指标的量化分析模型（quantitative analysis model based on probability distribution,QAM-PD）。其次通过实测风电场数据对模型进行分析,利用灰色关联关系和标准风速功率曲线建立基于灰色关联决策的风电...
能源系统的经济运行与可持续性发展是当今学术界与工业界关注的重点,随着热电联产、热泵、燃气锅炉等低碳技术的发展,区域电力系统、区域天然气系统以及区域热力系统能源耦合愈发紧密,形成了区域电力–天然气–热力综合能源系统,为简单起见,称其为区域电力–天然气–热力系统（regional electricity-gas-heat system,REGHS）。为进一步分析REGHS...
电能质量信号在采集的过程中通常会被噪声污染,而暂态扰动检测的主要挑战就是噪声干扰。传统的扰动检测算法存在只适用于稳态扰动的分析、运算量太大、易受噪声影响致使检测的准确性急剧下降等缺点。为提高强噪声环境下暂态扰动检测的准确性,该文提出一种扰动检测的新方法。该方法非常简单,无需前置滤波单元,仅有2个参数且对检测结果的影响不灵...
由于缺乏对直流电流全局分布的考虑,传统隔直装置投切方法容易造成区域内其他变压器出现中性点直流电流被动超标。为了有效地指导偏磁治理工作,提出一种基于隔直装置全局优化投切的偏磁治理方法。首先根据直流电位衰减规律确定交流系统建模范围,其次结合交流系统等效电阻网络、变电站与接地极地理位置分布情况,采用场–路耦合分析思想建立全局隔...
该文采用基于模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的统一潮流控制器（unified power flow controller,UPFC）,提出一种通过在线路中串联负序电压来治理输电线路三相不平衡的通用控制策略,建立MMCUPFC在正、负序同步旋转坐标系下的双环控制器,分析不同变压器接线方式对于零序分量的抑制效果,并设计相应的环流抑制控制器。定...
柔性直流电网技术可以最大限度的综合各种新能源、负荷的分布特性进行多元互补,再结合储能,将是实现大规模新能源消纳的有效手段。直流断路器作为大容量直流电网隔离直流侧故障的关键设备受到了越来越多的关注。该文在分析现有混合直流断路器技术特点的基础上,提出一种具有限流功能的混合型直流断路器拓扑：1）该拓扑采用晶闸管作为主开关器件;2...
提出计及短线路同杆并架双回线参数不对称的输电网精确快速混合状态估计模型及算法。首先通过机理分析获得导致输电网采用单相状态估计进行包括短线路不换位同杆并架双回线估计时,短线路不换位同杆并架双回线中无功功率估计与其实际量测值偏差大的原因：双回线之间因自感和互感不相等导致参数不对称;并用仿真方法分析其传输功率差的影响因素。基...
冷热电多能联供（combined cooling heating and power,CCHP）型微网具有节能、环保、经济等特点,有良好的发展前景和应用价值。为应对可再生能源的大规模接入及负荷的不确定性,该文提出基于模型预测控制的CCHP型微网动态优化调度策略。该优化策略首先对设备效率曲线模型进行分段线性化处理,以日前计划联供设备的出力值为参考值,在日内调度下建...
随着越来越多的微网接入电力系统,逐渐形成了一个个聚集在一定区域的彼此联系紧密的区域多微网系统。通过组成区域多微网系统的各个微网之间的功率交互和微网内多微源的出力协调,可有效提高区域多微网系统的总体运行效益。为此,针对含冷热电联供（combined cooling heating and power,CCHP）系统的区域多微网系统,建立考虑微网间功率交互和微源...
微电网是可再生能源利用的有效途径。随着能源互联网技术的发展,微电网呈现出强的分散性、智能性和绿色性,微电网运行优化对其个体的自主性和理性能力提出更高要求,传统的集中式优化已难以满足这一发展的趋势。该文引入博弈理论和势博弈概念,综合考虑经济性和碳排放,以典型的风光柴蓄孤岛微电网为例,提出一种基于势博弈的运行优化模型,并证明该...
配电信息物理系统（cyber physical distribution system,CPDS）与主动配电系统具有内在一致性,该融合系统的多维不确定性、深度耦合性使其规划问题更为复杂。文中基于配电信息物理系统在规划中的耦合特性分析,建立计及电压控制功能及通信系统随机故障的CPDS规划模型,提出考虑信息系统随机失效和控制失效的CPDS规划框架,通过优化方案形成和方案...
提高火电机组一次调频性能对维护电网稳定具有重要意义。提出一种基于凝结水节流的超超临界机组一次调频控制方法。基于热力学分析提出凝结水节流系统蓄能系数概念,计算凝结水节流对一次调频的能量贡献能力。设计基于多尺度分解的一次调频联合控制方法,调度凝结水节流系统和主机协调控制系统共同进行调频控制。仿真结果表明,所提控制方案能够在...
超临界二氧化碳发电系统中通常采用印刷电路板换热器作为高温回热器、低温回热器和预冷器。为了更好地研究高温回热器、低温回热器和预冷器,并进行相应的概念设计,该文基于FORTRAN平台,从换热器的热力计算模型入手,建立了通用的印刷电路板换热器计算模型和程序。基于文献中的实验数据,对该模型中换热系数计算关联式的选取进行了论证,进而确保计...
湿法脱硫后增加相变凝聚器,是基于多场团聚机制控制PM_（2.5）的重要技术之一,同时可以促进蒸汽凝结,有效改善烟囱后＂大白烟＂现象。文中以燃煤湿法脱硫含尘烟气为研究对象,基于蒸汽成核和颗粒碰撞聚并理论,分析了相变凝聚器入口烟气状态。通过建立群平衡方程,研究了相变凝聚器内蒸汽凝结与细颗粒物团聚规律。结果表明,增设相变凝聚器后,烟气温...
采用CFX商用软件及剪切应力输运湍流模型对燃气轮机中第一级透平的轮缘密封进行了稳态和瞬态流动特性的数值研究。对于稳态特性,数值研究了不同轮缘密封结构和转速对轮缘密封效率和无量纲密封流量的影响;对于瞬态特性,详细分析了压力、频率以及轮缘密封效率的分布规律。研究结果表明：轮缘密封效率随着无量纲密封流量的增大而增大;轴向和径向密...
采用Fluent14.0中的标准k-ε湍流模型及其包含的6种低雷诺数k-ε湍流模型,对三维附壁剪切流进行数值模拟,并依据湍流流动的壁面限定条件及其流动特性,对计算模型及其计算结果进行分析。结果表明,大部分低雷诺数模型相对于标准k-ε模型,其计算准确性都有所改进。但其中LB、LS模型不符合壁面限定条件,而AB与CHC模型的计算结果与湍流壁面的流动特性不...
实际工程中,模块化多电平变换器（modular multilevel converter,MMC）上、下桥臂参数不可避免地会存在一定的差异,从而导致交流侧电流中出现直流和2倍频分量,直流侧电流中出现基频和2倍频振荡分量,以及不同桥臂间电容电压发生不平衡等一系列问题。为解决这些问题,建立了桥臂参数不对称情况下MMC的解耦控制模型,提出了桥臂电流直接控制策略,有效...
耦合电感型高增益Boost变换器在光伏、燃料电池等新能源并网系统中得到广泛重视,但鲜有文献阐述其拓扑构建思路及方法。为此,以基本耦合电感型Boost变换器为出发点,分析了其优点和不足;然后围绕如何抑制开关管电压尖峰、如何降低输出二极管电压应力、如何进一步提高电压增益,系统分析并推导了有源钳位、带整流单元、多绕组以及带倍压单元等四类...
传统AC/DC功率因数校正（power factor correction,PFC）变换器交流输入侧存在二极管整流桥,其导通损耗影响变换器效率的提升。针对这一问题,提出了一种单级无桥隔离型PFC变换器,其在正负输入电压下,均能得到正的直流输出,从而可以省去在PFC应用中的前端二极管整流桥。该变换器采用双向开关管和变压器次级绕组带中心抽头的全波整流结构,实现正负...
VIENNA整流器具有结构简单、单位功率因数运行、谐波小等优点,但中点电位不平衡及振荡问题不仅降低电容寿命和系统可靠性,而且会导致电能质量差,甚至造成系统崩溃。为此,提出一种新型中点电位振荡抑制与平衡控制的调制方法。首先根据空间矢量等效原理简化零序分量注入调制,分析开关状态对中点电位影响并计算中点电位补偿系数,动态补偿注入的零序...
该文引入新型瞬时功率,将新型瞬时功率和传统瞬时功率进行深入对比,建立基于新型瞬时功率的通用功率模型。提出基于新型瞬时功率和比例积分–降阶矢量谐振器（proportional integral plus reduced order vector resonant controller,PI-ROVRC）的直接功率控制策略。PI用于控制瞬时功率中的直流分量,ROVRC用于消除瞬时功率中的2倍频正序波动分量...
永磁同步电机的电磁转矩、转矩波动、电磁振动与噪声等电机性能与气隙磁密波形密切相关。减小气隙磁密中的谐波含量能够有效地削弱齿槽转矩、抑制转矩脉动,减小电机振动,提升电机的整体性能。对表贴式和内置式永磁同步电机来说,可以分别通过优化永磁体形状和转子表面铁心形状（统称为转子磁极优化技术）来减小气隙磁密中的谐波含量。该文回顾并...
异步起动永磁同步电动机因其有较高的效率、功率因数和转矩密度而在高效节能场合的应用日益广泛,但由于其结构特点,在起动过程中定转子极数相同,会存在较大的发电制动转矩和脉动转矩,使得在起动过程中的最小转矩变小,严重影响电机的起动能力。该文基于一种新型6/8变极起动永磁同步电动机,实现起动时定子绕组6极、转子永磁体8极,以有效地削弱发电...
为提高抽水蓄能电机模型辨识结果的精度,提出一种基于分块Hankel矩阵的抽水蓄能电机扩展卡尔曼滤波（extended Calman filter,EKF）模型子空间循环辨识方法。首先,给出抽水蓄能电机磁场方程,建立基于EKF滤波器抽水蓄能电机模型,并利用电阻和电感的两组状态向量构建两组辨识模型,两组模型协同工作构建循环辨识算法;然后,引入子空间辨识策略,利用...
定子绕组星形结点相隔离的双Y移30？六相电机与PWM变流器组成的系统会产生共模电压,给系统带来不利影响。为了抑制共模电压的大小与变化频率,分析了六相电压空间矢量的共模电压特点,提出一种六相SVPWM方法。该方法从64个基本矢量中选择共模电压不产生变化的非零基本矢量进行线性组合,得到一组中间矢量,使中间矢量在o1o2和z1z2平面为零矢量;然后...
高速铁路供电系统中,牵引负荷作用下的电力设备劣化更为复杂,其中极端工况下变压器热点温升更具特殊性。为了研究不同负载下牵引变压器启动时热点动态温升规律与相关计算参数的变化,该文建立了变压器温升模拟平台与变压器三维数值仿真模型相结合的研究平台;基于研究平台,以仿真代替全负载下温升试验获得了不同负载系数下的温升数据,并探究了过负...
为了防止电网支柱瓷绝缘子断裂事故的发生,该文提出了一种利用脉冲红外热波技术对支柱瓷绝缘子缺陷进行无损检测的方法。该方法利用闪光灯对被检测绝缘子施加高能光脉冲,通过处理和分析红外热像仪采集到的红外热图序列识别绝缘子的缺陷。通过对支柱瓷绝缘子表面不同尺寸的裂纹缺陷进行检测实验,运用红外热图和温差-时间对数曲线两种方式识别缺陷...
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