机器学习的进步正推动人工智能蓬勃发展。电力系统运行具有随机性、时变非线性和部分可观测性等特征,导致相关研究面临数据饥饿、状态弥散、目标复杂等综合挑战。为此,该文提出研究一种多模态自适应学习系统——“电力脑”。首先,探讨电力脑的研究背景、概念及主要特征。其次,分析电力脑研究面临的挑战,提出多模态学习机制及其数学实现,以建立电...
本系列论文的前2篇,分别研究同步相量测量单元测量的最优滤波原理和P类测量最优算法的具体设计。该文在此基础上,研究M类测量最优算法的具体设计。与P类测量相比,M类测量是在更高准确度基础上兼顾快速响应,并且增加了公认为最难实现的对带外干扰的抑制要求。为了实现从基波通带到带外干扰阻带的快速衰减,基于奈奎斯特频域抽样定理建立动态相量线...
在电力市场坏境下,黑箱外网静态等值是有效解决互联子网独立潮流安全分析结果准确性的关键技术,现有研究存在参数估计值不稳定的严重问题。为此,提出一种基于支路开断潮流灵敏度的双端口黑箱外网静态等值方法。首先,针对常规的双端口互联电网,将外网等值为简化Ward模型。然后,利用支路开断潮流的灵敏度构造等值转移导纳与边界关联节点电压增量之...
经验表明,主导发电机的不当调速器参数设置可能引发严重的小电网频率稳定事故,甚至造成电网崩溃,因此辨识调整发电机调速器参数对电网监控具有重要意义。该文提出一种基于实测试验数据的发电机调速器参数抗差分步辨识方法。针对调速系统参数,通过轨迹灵敏度和指标灵敏度,将参数分为主导参数和非主导参数,进而通过主导参数/非主导参数分步辨识。...
为解决大规模风电并网的日内调度和实时控制问题,提出一种基于功率波动时间相关性和随机模型预测控制理论（fluctuation temporal correlation stochastic model predictive control,FTC-SMPC）的风电集群优化调度方法。基于单风场预测模型及误差模型,建立了表征风电集群功率动态波动时间相关性的预测误差的多元高斯概率密度函数（multivariate ...
在含风电电力系统中考虑了价格型需求响应,针对风电与价格型需求响应存在的不确定性,提出了一种适用于预调度方案可行性检测的鲁棒调度方法。所提调度模型分为两个阶段,第一阶段为预调度阶段,在考虑第二阶段可行性的基础上制定机组开停机计划和出力方案;第二阶段为再调度阶段,用于不确定参数的关键场景辨识和预调度方案的可行性检测。对调度模型...
发电机组存在禁止运行区间,使得其无法运行在某些出力区间。如果在含风电的日前调度中不考虑这一因素,可能会得到脱离实际的机组启停方案。该文考虑风电出力的随机性,建立计及机组禁止运行区间的含风电两阶段鲁棒机组组合模型。由于所提模型为大规模的非凸、非线性随机优化问题,难以直接求解。先引入整数变量,将原非线性非凸优化模型转换为混合...
2016年9月13日15时50分,±600kV Madeira Ⅰ直流沿线山火造成双极先后故障跳闸,在直流线路故障及再启动过程中,大量潮流反复转移至另一小容量交直流并联输电通道,引起系统振荡等异常现象,造成巴西远西北部两州ACRO电网与巴西国家互联电网解列。ACRO孤网频率升高,电压降低,引起大量切机和切负荷。与巴西电网曾发生的多次大停电相似,此次停电再次表...
在现有市场环境下,为实现风电消纳与并网功率平滑,由单一主体投资建设的昂贵大型制氢装置可能面临设备利用率低、运营亏损的困局。为此,该文设计了一种多主体合资以实现装置产能多方共享的大型制氢装置投资–运营模式,并基于典型Shapley值法进行该模式下的运营成本核算、投资成本分摊以及利润分配。在该运营模式基础上,提出旨在实现帕累托改进的...
随着负荷种类逐渐增多,电力系统中直流负荷比例越来越大。交直流混合微网可以同时满足交流负荷和直流负荷需求,是目前研究的热点和难点。合理优化交直流混合微网中微源出力对于供电可靠性和微网运行成本至关重要。该文综合考虑微源燃料成本、电网购电成本、环境效益成本、网损、运行维护成本、微源初期建设成本及发电补贴,建立多目标、多约束优...
针对直流配电网中母线电压控制问题,在双向AC/DC变换器传统双闭环控制器的基础上,设计一种基于扩张状态观测器（extended state observer,ESO）和终端滑模的非线性鲁棒电流前馈控制器,在不需要增加额外电压/电流传感器的情况下实现对系统内扰动的快速跟踪,有利于直流配电网中分布式电源与负荷的扩展和即插即用。传统电流前馈控制需要多个电流传...
为实现主动配电网源–荷–储分布式协调优化,提出一种完全分布式协调的鲁棒一致性算法。在主动配电网完全分布式控制模式下,通过智能体间信息交互,采用一致性算法完成迭代计算,使得主动配电网内各源、荷、储的边际成本或边际效益趋于一致,以实现源–荷–储运行的分布式优化。首先,考虑非理想的遥测通信环境,针对遥测过程中可能出现的量测误差、...
分布式电源的间歇性发电并网、电动汽车的随机充电以及智能量测装置的量测误差等使得主动配电网状态估计结果需要考虑更多的不确定因素。在利用区间数对系统量测不确定性予以合理分析与定量描述的基础上,建立主动配电网三相区间状态估计模型。为能够精确求出系统状态估计结果,提出基于迭代运算的线性规划算法对所建立的主动配电网三相区间状态估...
提出了利用近红外波段单色法测量煤颗粒表面温度的方法,开展了不同粒径的3个典型煤种单颗煤粒在不同炉温、氧气浓度和气氛下的实验研究。实验结果表明,随着氧气浓度的增加,火焰亮度明显增加,大同烟煤颗粒发生挥发分喷射现象,而海拉尔褐煤则没有出现,京西无烟煤均为异相着火;3个煤种的着火温度和着火延迟时间均随氧气浓度增加而降低。在炉温和气...
自由活塞斯特林发电机由于其內禀高效、高可靠性和绿色环保等突出优点,在家庭和商业热电联产等领域具有重要的应用前景。文中基于热声理论对一台5kW（e）级自由活塞斯特林发电机开展了热电联产研究,从声阻抗角度考察了自由活塞斯特林发动机与直线电机在热电联产模式下的匹配特性。在理论计算的基础上开展了系统实验研究,以氦气为工质,在充气压力...
在水平固定管式炉上进行了不同浓度CO2/N2气氛下成型松木屑制备成型生物质炭的实验,考察CO2在成型松木屑热解过程中参与反应的转化率以及CO2对气液固三相产物产量和生物质炭特性的影响。通过对成型生物质炭的成型密度、孔隙结构、官能团、高位热值和元素含量的分析,确定了CO2对成型松木屑热解过程的影响机制、最佳气化CO2浓度以及最佳热解温度。...
为了从换热特性、流阻特性、磨损及积灰等方面综合分析对比烟气横掠圆管束和椭圆管束的性能,利用数值模拟的方法先是对圆管束、椭圆管束的换热及流阻特性进行了数值计算,验证了烟气横掠管束数学模型的正确性,然后对圆管束、椭圆管束的磨损及积灰情况进行了气固两相流冷态数值模拟。计算结果表明：与圆管束相比,椭圆管的换热系数减小7.72%,流动阻...
研究一种Buck-Boost集成CLLC直流双向变换器,适用于输入输出共地且宽输入电压范围场合应用。直流双向变换器通过Buck-Boost与CLLC电路原边集成、CLLC副边母线电容叠加到原边母线电容上实现高增益。半桥CLLC电路与Buck-Boost电路集成,通过定频PWM同步控制;有助于开关管在较宽输入电压和负载范围实现软开关、高功率密度。该文分析了变换器的拓扑结...
针对嵌套式中点可控型（nested neutral point piloted,NNPP）五电平变换器电容电压平衡问题,提出一种基于gh坐标系的五电平NNPP变换器新型空间电压矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）算法。同时,给出悬浮电容电压平衡和直流侧中点电压平衡控制策略。通过选取各相输出电平对应的冗余开关组合,实现悬浮电容电压平衡。根...
该文以中压大功率交流电机驱动器为背景。针对多相电机驱动,提出一种基于矢量空间解耦（vector space decomposition,VSD）的中点箝位型多相三电平逆变器空间矢量调制策略。以五相三电平逆变器为例,利用VSD将变量解耦和映射到？-？基波平面和x-y谐波平面。将逆变器243个电压矢量进行精简和合成,得到基波平面和谐波平面解耦的两组电压矢量,分别用...
以现有的基于磁通补偿原理的串联混合型有源电力滤波器为例,首先介绍其基本工作原理以及反相基波、同相谐波电流指令的获取方法,接着给出了电流控制环节中加入同相谐波指令后出现的电流振荡现象和波形。以二阶Butterworth低通信号滤波器为例,分析了低通滤波器对谐波和间谐波的响应特性。然后,建立了有源滤波电路的微分方程,从微分方程的通解形式...
该文基于双LCL拓扑电路提出了在副边电路增加两个开关和一个附加电容的方法,实现单个逆变器对多个电动自行车充电,且不同充电电流的电动自行车可以共享充电桩,提高充电桩的使用率。通过切换开关和附加电容可改变谐振电路拓扑,实现恒流或恒压输出的相互转换。此外,该方法还具有以下明显优点：无需原副边通信和复杂的控制电路,系统复杂性低,几乎没...
针对无位置传感器永磁同步电机转子初始位置检测存在的多次信号注入、过程复杂及依赖参数等不足,提出了一种基于电流响应包络线的新型检测方法。该方法仅在估算两相坐标系上注入一次脉振高频电压信号,同时控制估算坐标系低频旋转。通过提取直轴电流响应正包络线最大值对应的估算坐标系位置确定永磁体正方向,经位置补偿后获得转子初始位置。为提...
该文利用分区域方法对多边形转子磁轭永磁同步电机的空载气隙磁场进行了解析推导。该方法基于磁场连续性定理,将磁场的边界条件和交界条件相结合,在忽略磁饱和的条件下,利用不规则磁轭半径函数和偏心永磁体半径函数求解空载气隙磁场。将该方法的计算结果与有限元计算结果相对比,两者吻合较好,证明了该方法可以准确有效地计算多边形转子磁轭永磁...
在基于脉振高频电压注入法的表贴式永磁同步电机（surface-mounted permanent magnet synchronous motor,SPMSM）低速无位置传感器控制系统中,逆变器非线性导致估计位置中包含6次谐波误差。该文首先对该谐波误差的由来进行分析;其次提出一种基于广义二阶积分器（secondorder generalized integrator,SOGI）的补偿策略,利用SOGI分别实现高频电流...
针对现有等效电路模型不能准确描述致动器稳态和瞬态特性,以致于无法精确计算致动器电流的问题,设计了一种新的致动器等效电路模型。与现有两种等效电路模型在致动器阻抗方面进行对比,以相对误差作为评价标准,通过参数辨识及理论计算与实验结果对比,验证了设计的等效电路模型优于其余两种,能够较准确地描述致动器的稳态特性。理论分析了设计的等...
以稻壳为原料,在不同活化温度下对热解焦和水热焦活化改性制备生物质活性炭,并对比研究其作为超级电容器电极材料的电容特性。采用工业分析、元素分析、扫描电镜对生物质焦的特性及形貌进行分析,采用X射线衍射、拉曼光谱、循环伏安测试、恒流充放电测试等方法对生物质活性炭的结构及电化学性能进行表征。结果表明,生物质焦活化改性产物具有优异...
实际自然场景下的覆冰监测系统中,受天气、光线、摄像头老化和角度等问题的影响,覆冰图像具有低分辨率化和多形态化的特性,如何找到具有强泛化能力的覆冰图像识别方法成为关注的热点。该文提出一种基于强泛化卷积神经网络（India buffet process-convolutional neural network,IBP-CNN）的输电线路覆冰厚度识别方法。该方法首先通过增强与消减算...
时延估计与相速度的频变特性是影响电缆局部放电定位精度的主要原因。该文提出了一种基于时间反演技术的电力电缆局部放电定位方法,该方法无需直接对局放时延进行估计并考虑了相速度的频变特性。通过双指数局放模型模拟实际局放信号,考虑了不同传输距离、不同信噪比、不同量化误差以及不同采样率对定位精度的影响,验证了该方法的可行性。最后利...
聚酰亚胺（Polyimide,PI）纳米复合薄膜以其优越的绝缘性能广泛应用于变频牵引电机匝间绝缘。为研究纳米粒子表面改性对复合薄膜陷阱特性以及绝缘特性的影响,利用大气压空气等离子体对纳米粒子表面进行改性,采用原位聚合法制备聚酰亚胺纳米复合薄膜,通过去极化热刺激电流（thermally stimulated depolarization current,TSDC）分析薄膜内陷阱能...
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