近年来,直流闭锁事故频发,严重威胁受端电网的安全运行。目前,我国虽然投运了多直流馈入受端电网频率紧急协调控制系统,但仍采用离线控制方法,难以适应电网运行方式的时变性,往往增加不必要的控制成本,且存在欠控并导致电网短期频率失稳的风险。针对该问题,该文提出一种应对大容量直流故障引发的短期频率稳定性风险的实时协调控制方法,基于在线...
数字电磁暂态仿真是分析电力系统运行、规划和控制的重要手段。随着大容量柔性直流输电、柔性交流输电在我国电网中的进一步应用,以及电网中可再生能源、微网的大规模接入,电力系统已呈现出电力电子化的趋势和其复杂性快速增加的特征,传统数字电磁暂态仿真技术已无法满足研究、实验、生产等方面的需求。该文旨在综述近年来国内外高效数字电磁暂...
电力系统中的元件众多,特征量数目十分庞大。在电网的安全稳定问题中,找到起关键作用的特征,对于电网的监控与安全运行十分重要。随着电网时空特性越来越复杂,仅靠人工经验筛选关键特征,难以全面把握电网的运行规律。现有的特征选择方法,对于特征间的组合效应考虑较少,筛选出的特征物理意义不明确,不便于调度运行人员监控。基于此,该文借助信息...
通过考虑锁相环（phase-locked loop,PLL）动态特性,研究了直驱风电机组附加虚拟惯性控制对电力系统小干扰稳定性的影响。构建了闭环互联系统模型,两个子系统分别为含PLL、虚拟惯性控制动态部分以及系统其余部分。基于该模型分析了风机和系统在不同交互程度下虚拟惯性控制对系统稳定性的影响机理,当开环PLL模式和机电模式位置接近时可能引发模式...
随机响应数据蕴含丰富的动态信息,从随机响应数据可提取机电振荡特征参数、进行小干扰稳定分析。该文在环境激励电力系统随机响应特征分析基础上,提出了基于在线递归随机子空间辨识法（on-line recursive stochastic subspace identification,ORSSI）的电力系统小干扰稳定性在线评估方法。ORSSI辨识算法利用LQ分解取代了传统SSI算法中的奇异值分...
随着同步相量测量单元（phasor measurement unit,PMU）测量标准的不断更新和PMU在配电网的应用,更为恶劣的测量环境和更高的准确度要求,使得PMU测量算法面临巨大挑战。最优化方法能够兼顾基波频偏与动态变化、谐波、噪声、直流和带外干扰等因素造成的测量误差,实现测量的高准确度与快速响应的最佳平衡,是复杂条件下PMU测量算法设计极为有效的实...
为应对售电侧放开后需求响应资源参与投标竞价过程中的复杂交易安全性,针对多级交易链中存在的潜在风险,探索区块链智能合约在需求响应投标交易中的应用方法,设计一种在非可信环境下的多级投标竞价链式信息传递安全机制。通过智能合约实现多级DR-BD链的同态安全交易,可以在无需公开参与方隐私数据、不泄露用户投标信息的条件下完成交易,同时也为...
将基于电压源换流器的高压直流（voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC）输电系统谐波潮流算法从单相扩展到三相,提出含VSCHVDC交直流混联电力系统三相谐波潮流统一算法。为计及直流系统中换流变压器和VSC的不对称,分别建立它们的三相谐波模型,而平衡的交流系统采用对称分量谐波模型。交直流系统的对称与不对称...
风电场的历史运行数据尤其是风速和功率数据是研究风电功率波动特性、风电功率预测、风电功率曲线计算和测试的重要基础。但风电场实际采集到的数据中通常会出现大量异常数据,而这些异常数据是由各机组的异常数据构成,故对风电机组进行异常数据识别具有重要意义。该文以风电机组的风速–功率曲线为研究基础,提出了用于机组异常数据识别的云分段...
光/储微电网在孤岛模式下,储能系统维持微电网内部功率平衡,并保证电压、频率稳定。但当网内负荷发生较大突变时,会导致储能变流器的输入或输出功率突变,造成变流器电流的瞬时应力增大,易引起过流等故障,降低微电网整体可靠性。针对这一问题,提出了一种基于储能变流器与光伏逆变器协调运行的控制策略,该策略利用储能变流器输出有功功率的变化率...
电力系统的暂态稳定控制历来备受重视。受二阶多智能体系统一致性理论的启发,该文考虑通讯拓扑的作用并将平衡机作为领导节点,给出了一种基于Lyapunov函数的分散控制器的设计新方法。为方便构造Lyapunov函数,利用收缩节点导纳矩阵将控制误差进行等效转化。在稳定的前提下,考虑控制输出在近零时波动太大的实际情况,对既得控制器进行了分段设计。...
提高单相接地故障场景下的抗过渡电阻能力是目前高压/特高压输电线路保护领域的研究重点之一。然而传统线路保护存在着诸如抗过渡电阻能力不理想、重载工况下灵敏度下降及无法适应非全相运行工况等问题。一些基于功率型或阻抗型判据的新型保护原理一定程度上改善这些问题,但仍存在选择性及灵敏度方面的缺陷。该文在现有阻抗型保护原理的基础上提...
针对广域后备保护算法易受过渡电阻的影响,研究有限同步相量测量单元（phasor measurement unit,PMU）下基于差动有功功率（differential active power,DAP）的广域后备保护算法。将电网分为若干区域,计算各区域的正序DAP,与阈值比较,判别故障区域。由有限的布置PMU母线电压推算出未布置PMU母线电压幅值,采用线路两侧的推算电压差可识别出故障区...
通过耦合水冷壁的烟气侧和工质侧的换热模型,获得超超临界条件下水冷壁管内工质和管壁的温度分布情况。设置火焰中心和工质流量的偏差变量,研究其对600℃和700℃等级锅炉水冷壁管壁温度安全的影响。通过模型的计算结果与600℃等级的超超临界机组测试值对比,验证模型的准确性。计算结果表明：耦合模型计算温度和实测数据有较好的一致性;对于600℃...
为了描述不同阳极板结构的电除尘器内发生电晕时带电颗粒的运动过程,建立了电晕放电条件下的荷电颗粒多物理场作用的数学模型,通过针板放电形成电晕风的实验结果验证了数学模型的合理性,讨论了多场耦合作用下阳极板结构对烟气流动特性和粉尘颗粒的运动行为的影响,分析结果表明：线板式电除尘内电晕放电时,电晕极附近会形成气流漩涡,当主流烟气存...
针对起动机驱动过程,基于由单级离心压气机、贫预混旋流燃烧室、单级向心涡轮和空冷变频起动机/发电机组成的单轴微型燃气轮机样机,进行了整机实验研究,以获得燃烧室在该运行过程中的变工况燃烧特性变化趋势。研究表明：由于燃烧室内燃气温度较低,NO生成量近似为零,CO2排放浓度与燃烧效率随转速增加的变化趋势基本一致,而与CO排放浓度变化趋势正...
有机工质跨临界循环或超临界循环的系统优化及应用设计,要求掌握有机工质在超临界压力下的传热特性,而目前这方面的研究还很有限。文中在设计、建立超临界有机工质传热特性研究实验装置的基础上,对有机工质HFC134a开展了超临界压力下管内换热特性实验研究,特别包含了工质流向为下降流情形的实验测量。结果表明：无论工质流向为竖直上升流还是竖...
为提高锂离子电池荷电状态（state of charge,SOC）的估计精度并准确估计健康状态（state of health,SOH）,以二阶RC等效电路模型为研究对象,基于Sage-Husa自适应滤波的思想,对传统的平方根无迹卡尔曼滤波（square-root unscented Kalman filter,SRUKF）进行改进,提出一种自适应SRUKF（adaptive square-root unscented Kalman filter,ASRUKF）算...
结温管理技术可以有效地降低功率半导体器件承受的热载荷,提高功率半导体器件的期望寿命,是近期电力电子学科研究的热点之一。为此,概述国内外结温平滑方法的研究现状,根据补偿损耗和降低损耗两种不同的平滑结温思路,对现有结温平滑方法进行分类,总结每类方法在应用时存在的主要问题;概述结温管理系统的研究现状,分析结温管理系统目前的研究难点...
该文首先介绍七电平有源中点钳位型（seven-level active neutral-point-clamped inverter,ANPC-7L）逆变器及其悬浮电容电压控制问题;然后利用平均状态的概念将悬浮电容电压控制问题与母线中点电压控制问题进行解耦,建立基于零序电压注入的中点电压平衡控制模型,推导出中点电压的完全可控区域;最后,在此模型的基础上,提出一种试探–验证型的母...
模块化多电平换流器高压直流输电（modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC）面临半桥子模块拓扑不能清除直流故障电流和子模块电容电压排序计算量过大、对传感器实时性要求高等问题。有文献针对低压领域MMC应用中存在的负荷电流过大、电容电压监测困难等问题,提出并联全桥子模块（paralleled full bridge sub-module,P-FBSM）拓扑,...
首先简要介绍组合式三相单级全桥PFC变换器的电路构成与工作原理,简析该变换器采用常规（电压电流双闭环）控制策略在电网平衡条件下的运行特性。在此基础上,分两种情况详细分析电网不平衡条件下该变换器的运行特性,分析表明采用常规控制策略时,该变换器将同时存在输入电流含低次谐波、输出电压含低次纹波及各相功率不均衡的问题。为解决上述问...
电流源在电池充电系统中有着广泛的应用,而变换器的动态特性是能量转换系统的一个重要指标。该文以双向有源型全桥DC-DC变换器作为研究对象,以单相移控制为例,以提高变换器工作在电流源模式时的动态性能为目标,提出一种基于输入电压前馈的输出电流控制方法。并且分析该方法对电感参数的依赖性以及控制系统的稳定性。最后在基于TMS20F28335控制器...
为进一步增强五相电机驱动系统的可靠性,该文对单相开路故障下的无位置传感器控制技术进行研究。基于故障电机空间解耦模型,采用脉振高频电压注入法跟踪磁饱和凸极实现故障电机的无位置控制;然而由于驱动系统非线性、模拟调理电路延时、电机凸极型较弱等因素,使得故障电机在转子位置解调和观测上变得较为困难。为解决以上问题,提出一种新颖的转...
航空发电机在现代多电和全电飞机的发展中将发挥越来越重要的作用,其重要部件的可靠性也是未来研究的重点。该文针对目前航空发电机旋转整流器（aerospace generator rotating rectifier,AGRR）的故障分类问题,提出了一种基于思维进化算法（mind evolutionary algorithm,MEA）的极限学习机快速分类技术。该方法通过MEA算法优化极限学习机的训练...
有刷双馈电机（即双馈感应电机）由于其较小的变换器容量在变速恒频发电等领域得到了广泛的应用。但是针对有刷双馈电机的理论模型以及特性分析尚未形成简洁、准确、全面、实用的理论体系。该文从有刷双馈电机的基本理论原型和基本方程式出发,推导了有刷双馈电机的物理模型,建立了有刷双馈电机的新型等效电路——异步–同步相串联的等效电路模型...
在永磁体和保护套之间增加高导电铜屏蔽层,能够降低非同步旋转的时间和空间谐波在高速永磁无刷直流电机转子中产生的涡流损耗。首先验证不同厚度的铜屏蔽层对降低转子涡流损耗的效果,建立包含铜屏蔽层在内的多层环形结构的转子应力计算流程,并提出一种计算铜屏蔽层内外接触面预置过盈量的方法,计算过程均考虑到预置过盈量、旋转离心力以及温升对...
针对双馈异步风力发电机（double-fed induction generator,DFIG）系统低电压穿越问题,基于经典的定子磁场定向、功率解耦控制系统,提出了一种基于灭磁理论的DFIG系统软撬棒控制方法。该方法利用三步预测检测电网故障的发生,控制灭磁电流的切入切出,并根据电网故障的程度动态调整灭磁电流大小,达到电网电压骤降时,有效减小系统震荡时间,使DFIG系...
绝缘子覆冰是一种复杂的自然现象,涉及流体力学、热力学、气象学等多方面的问题。为了实现绝缘子湿增长覆冰的数值计算和模拟,该文采用软件仿真、理论分析和试验研究相结合的方法分析了不同环境条件下的绝缘子表面水滴碰撞捕获、水膜的流动和冻结等物理过程。综合考虑冰棱长度对绝缘子外部流场及水滴运动轨迹的影响及冰棱壁面水膜＂断流＂对冰棱...
变压器是电力系统的枢纽设备之一,基于油色谱的在线监测技术可以实时获取油中溶解气体含量的时间序列,从而实现对变压器的故障预警和辨识。在利用时间序列进行分析时,选择过多或者过少的数据均会导致分析结果不准确。因此,该文提出了基于相空间重构的油色谱分析数据最优长度选择方法。首先,利用李雅普诺夫指数验证时间序列是否具有混沌特性,对于...
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