广域阻尼控制是抑制大电网低频振荡的重要手段,针对现有关于广域阻尼控制的研究大多基于简单系统,且大多基于单一运行方式设计控制器参数,在大电网及多运行方式下存在应用困难的不足,提出适用于大电网的广域阻尼控制器设计方法。首先,提出基于频域子空间辨识理论的广域阻尼控制器参数频域设计方法,该方法不需要实际系统建模,基于实测方法完成阻...
大规模随机波动的风电功率接入电力系统将引起系统频率偏差增大,从而对电力系统的频率响应能力提出了更高要求。该文基于实测数据研究了风电功率的频率特性,分析了不同频段内的风电功率波动对电力系统调频的影响。在一次调频时间尺度下,分析了调差系数取值对一次调频控制系统稳定性的影响,并基于分频原理提出火电机组动态一次调频控制策略。该策...
我国北方地区高渗透率风电场和高比例热电联产（combined heat and power,CHP）机组的电源结构给电力系统调度和运行控制带来了巨大挑战。通过CHP机组与集中供热系统协调配合,释放CHP机组灵活性潜力是解决这一问题的有效手段。但是,CHP机组灵活性有限且难以度量,如何利用CHP机组的灵活性来协调满足电力系统调度和运行控制的不同需求,是高效、安...
随着风电装机容量不断增大,风电场的接入对电力系统的暂态稳定造成的影响不容忽视。该文提出一种双馈风力发电机（double-fed induction generator,DFIG）组成的风电场接入的多机系统暂态功角稳定性分析方法。在理论分析风电场有功无功输出对系统暂态稳定性影响方式的基础上,将风电场对外功率特性表示为接地导纳,通过对系统节点导纳矩阵的收缩处...
各类异质能源接入主动配电网,使系统更复杂,控制变量更多,给无功电压控制带来很大挑战。多种异质能源接入条件下,节点类型多样,针对传统灵敏度法只能处理PQ节点的不足,推导PV节点的网损灵敏度和电压灵敏度理论公式,并引入正反两方向灵敏度计算,提出基于灵敏度的多能源类型配电网无功电压控制策略,并与传统灵敏度进行比较取得了良好效果。针对灵...
针对日前负荷和来水预测存在偏差导致日前短期发电计划应用于实时调度时,期末水位很难达到预控目标以及弃水、窝电等问题,提出快速响应负荷需求的跨流域水电站群超短期调度模型及求解方法。该模型以调度期末水位与理想水位相对偏差最大值最小为目标,利用更新、更准确的实时水情和负荷边界信息对日前制定的短期发电计划进行校验和滚动修正,较好地...
区块链作为一种全新的去中心化的基础架构和分布式计算范式,对突破能源互联网各参与主体间缺乏信任的根本瓶颈,实现能源互联网的平稳落地具有重要意义。首先分析了能源互联网对区块链的技术需求和引入区块链的适用性,并提出能源区块链的概念;在此基础上从共识机制、加密算法和智能合约3个方面对能源区块链发展的关键技术进行分析;接着从私钥丢失...
为定量评估配电网运行状态不确定性条件下强不确定因素对各节点电压的不确定性影响边界,该文从线性建模的角度出发,提出一种用于电压不确定水平分析的区间线性模型。首先,利用虚拟期望运行点与仿射潮流估计不确定因素作用下的节点电压响应区间,进而构造出回归分析样本用于区间线性模型的参数辨识。然后,针对区间回归分析保守性的不同要求,分别建...
大型负荷尤其是可转移负荷的效率–功率特性常常被忽视,因此考虑风/光/柴/蓄微网系统的运行调度是不经济的。该文提出一种考虑可转移负荷效率的风/光/柴/蓄微网能量控制优化策略。首先以典型的可转移负荷——反渗透型制淡设备为例,建立包含设备工作全程的淡水输入–产出模型,实时计算其功率–效率特性曲线。在考虑制淡设备功率特性、蓄电池寿命...
电动汽车充电负荷的大量增长将对电力系统安全运行带来严重影响。该文基于配变运行数据进行了充电区域的充电设施配置并设计了电动汽车三相调控充电方法。首先通过数据挖掘,获取配电变压器历史功率冗余度与相偏差度,根据冗余度与相偏差度进行了充电区域充电设施配置。接下来建立了电动汽车充电三相优化调控的两阶段优化模型,优化第一阶段根据实...
针对含下垂控制型和间歇性分布式电源（distributed generation,DG）的孤岛微电网（islanded microgrid,IMG）,提出一种基于无迹变换技术的计及随机变量相关性的静态电压稳定概率评估模型和方法。首先,计及下垂控制DG和负荷的电压频率静特性建立了IMG的稳态模型,并以负荷裕度为指标,运用非线性规划法建立其静态电压稳定性分析的模型;然后,根据无...
换电模式以其换电速度快和充电管理方便等特点,目前已发展成为电动汽车的一种较重要能源供给模式,在该模式下制定合理的充换电决策具有重要意义。该文研究了换电站换电池有序充电控制策略问题,深入分析了换电站运行特性,并在此基础上建立了换电站换电池有序充电模型。与传统有序充电模型中以功率为控制量不同,该文提出的模型以每时段各状态的电...
该文对微网电压控制问题进行了研究,提出了协调无功功率分配的二级电压控制策略。所提的控制策略可实现无功功率分配及电压补偿。文中分别以直接电压控制、间接无功功率控制、无功–电压混合控制为目标,建立微网二级调压模型。研究表明：直接电压控制可实现电压的精确控制但无法保证无功功率的合理分配;间接无功功率控制可实现分布式电源（distr...
目前循环流化床（circulating fluidized bed,CFB）技术是工业综合利用低价煤泥的最佳处理方式,同时煤泥掺烧技术也是提高CFB机组经济性的重要手段。以某300MW CFB机组DCS稳态数据为样本,利用BP（back propagation）网络算法选择模型输入变量;供电煤耗经模糊信息粒化（fuzzy information granulation,FIG）提取有效信息后作为模型输出训练样本;...
为解决二次再热机组调温方式和受热面吸热特性耦合难度大的技术难题,以某660MW机组二次再热π型锅炉为研究对象,采用电站工程系统仿真软件EBSILON和计算流体动力学软件FLUENT耦合的数值计算及现场试验方法,研究了不同负荷下,再循环烟气量对屏底烟温、主蒸汽温度、再热蒸汽温度的影响。结果表明：再循环烟气对屏底烟气温度影响不大,对主蒸汽温度影...
针对燃气轮机NO_x排放限额日趋严格、天然气气源多样性引起燃烧特性波动等问题,该文基于重型燃气轮机燃烧室进口天然气预混水蒸气对其燃烧特性及NO_x排放特性进行研究。以某在役F型燃气轮机为对象,采用k-ε湍流模型、有限速率/涡团耗散燃烧等模型,通过CFD数值模拟并经现场燃烧调整试验数据验证,结果表明：在额定工况下,值班喷嘴附近温度较高,最高...
为了探讨过冷沸腾流动条件下纳米流体的结垢特性,文中以γ-Al_2O_3水基纳米流体为研究对象,通过改变热流密度、入口温度及质量流量实验研究了γ-Al_2O_3纳米流体在不锈钢换热表面的结垢特性。结果表明,过冷沸腾时γ-Al_2O_3纳米流体颗粒污垢和纳米悬浮液颗粒污垢均没有明显的诱导期,γ-Al_2O_3纳米流体的污垢热阻渐近值及结垢速率均明显小于纳米颗粒...
锅炉的煤粉粒度（细度）在线监测对于节能减排、燃烧优化等起着重要作用。光脉动法可以在线测量煤粉的平均粒度,但无法得到粒度分布（细度）。为解决这一问题,该文运用数学建模的方法,建立了光脉动透射光信号和符合联合泊松分布的颗粒系间的关系,提出了根据光脉动方差得到粒度分布的算法。进一步,通过正反演算证明了该模型的正确性,得到的粒度和...
在载波层叠脉宽调制（level-shifted pulse width modulation,LS-PWM）策略下,级联H桥型（cascaded H-bridge,CHB）逆变器期望输出电压由多种基本电压波形叠加而成,且在不同的基本电压波形作用下,级联单元的输出功率存在一定的差异。因此要实现级联单元间功率均衡,必须控制级联单元输出电压在一定时间内包含所有使级联单元输出功率不等的基本电...
该文提出交流系统三相平衡情况下基于模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的直流电网小信号模型通用建模方法。基于模块式的建模思想,将整个系统划分成交流系统、MMC和直流网络3部分,易于扩展,适用于任意拓扑的直流电网。建模过程中考虑了桥臂环流、子模块总电容电压等MMC内部电气动态和锁相环、统一控制器、环流抑制控制器...
晶闸管作为脉冲功率系统中重要的开关元件,在实际运用过程中晶闸管的结温既影响晶闸管运行的可靠性,又影响其使用寿命,因此对晶闸管的热阻分析与建模具有极高实用价值。该文运用导热微分方程计算晶闸管内部不同材料元件热阻抗特性,分别求得到其对应的Foster网络参数模型。然后把各层材料的Foster参数进行变化得到应的Cauer网络参数,最终把各层材...
碳化硅（silicon carbide,SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET）与硅绝缘栅双极型晶体管相比,具有更低的开关损耗,更快的开关速度。但是,其高速开关过程对寄生参数非常敏感,容易激发高频振荡和过冲,给器件和电力电子装置的高效、安全运行带来不利影响。针对栅极驱动回路对器件开关行...
为抑制电网背景谐波对并网电流的影响,该文从输出阻抗重塑角度出发,提出基于输出阻抗增强的控制环路拓扑推演与拆分优化方法。在此基础上以LCL型电容电流、并网电流双闭环为例,研究基于阻抗增强的谐波抑制控制环路拓扑,提出一种电容电压和并网电流回馈控制环路拓扑结构,这种结构消去了电容电流内环,简化了控制回路,同时具有抑制谐振尖峰的效果。...
混合永磁记忆电机（hybrid permanent magnet memory machine,HPM-MM）采用高矫顽力和低矫顽力永磁混合励磁,既具有传统永磁同步电机转矩密度和功率密度高的优点,又具有记忆电机气隙磁通在线可调的特点。因此,它在要求宽速运行的新能源发电、电动汽车等领域具有广阔的应用前景。在研究HPM-MM并联和串联永磁磁路调磁机理的基础上,按混合永磁在电...
针对永磁同步电动机单一无位置传感器控制方法难以满足全转速范围运行要求、且起动阶段特殊等缺点,该文提出一种基于分段PI调节器的模型参考自适应控制（model reference adaptive system,MRAS）方法。利用该方法,电机可以在全转速范围条件下得到较好的控制效果。此外,文中利用PWM驱动信号占空比与直流母线电压重构定子三相反电势,可以使电机在...
缺相容错运行是多相电机重要优势之一。针对舰船十五相新型感应推进电机不对称缺相故障,在容错电流有效值不超过额定值的前提下,以输出转矩最大为目标,计算了容错电流并提出相应的容错控制策略。所提缺相容错控制采用与电机正常运行时相同的数学模型及解耦变换矩阵,无需重新计算电机参数,可以尽量少的改动容错控制策略。通过对一台45k W十五相感...
由于受逆变器的非线性特性、转子永磁体磁场谐波和齿槽转矩等因素的影响,永磁同步电机定子电流中含有大量的高次谐波分量,这些谐波分量与转子永磁体磁场作用,使电机产生转矩脉动,特别在直驱系统中,转矩脉动更为严重。针对这一问题,提出一种基于谐振数字滤波器的转矩脉动抑制方法。该方法基于理想谐振控制器在谐振频率点处的增益为无穷大,可以对...
为了研究换流变压器中的油浸绝缘纸在交流电场及交直流叠加电场下的空间电荷特性,该文利用基于自动均分相移检测原理的快速空间电荷测量系统,分别测试了油浸绝缘纸试样在交流电场（有效值为15k V/mm）及交直流叠加电场（交流分量有效值与直流分量均为15k V/mm）下的空间电荷分布。研究表明：在交流电场下,油浸绝缘纸的空间电荷分布呈对称状,且内...
积聚在绝缘材料表面的电荷会畸变电场并降低绝缘水平,因此表面电荷积聚现象引起越来越广泛的关注。该文首先讨论了表面电荷密度分布与静电探头输出电位之间的关系,进而提出一种根据输出电位分布反演计算表面电荷密度和电场分布的改进反演算法。该算法利用二维离散傅里叶变换（2D-DFT）将时域中的卷积运算转化为频域中的乘积运算,大大减小了计算...
随着植物绝缘油变压器的推广应用,研究植物油纸绝缘气隙放电发展及其影响因素具有重要意义。该文采用热重分析技术分析了不同温度下植物油浸绝缘纸板的热裂解情况;基于典型气隙缺陷模型进行了从起始放电至绝缘击穿全过程的局部放电试验。结果表明：相比于矿物油浸绝缘纸板,植物油浸绝缘纸板的热稳定性更好;随着气隙放电的发展两种油纸绝缘放电脉...
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