该文针对柔性直流输电控制系统引起的次同步交互进行了研究,建立了直流换流站控制系统作为反馈环节的混联系统线性化模型,分析了与交流系统之间的次同步动态交互过程,揭示了对交流系统次同步振荡的影响机理,提出了适用于分析多机电力系统次同步稳定性的开环模式理论,得出当直流换流站控制子系统的开环模式与交流子系统的开环模式接近时,交直流闭...
架空输电线路故障率较高且多为瞬时性故障,故障性质预判与线路重合技术将极大提高供电可靠性。现有的关于线路重合闸技术的研究主要针对交流输电线路,直流架空输电线路的故障性质判别方法较少,直流线路故障后多采用重启换流站方法恢复供电,降低了供电可靠性。该文通过分析直流输电线路之间的静电耦合现象及直流输电线路特有的离子流问题,结合该...
基于质量平衡和能量平衡的原理,分析并网式燃气内燃机热电联供系统（combined heat and power system,CHPs）各个部分,即燃气内燃机、余热换热器、蓄水箱、余热锅炉和燃气锅炉的工作原理及动态特性,并针对各个模块外部输入和输出参数,分别建立能在可调范围内实现变工况运行的非线性时域模型。将各个模块的模型依次进行处理和连接,并在Matlab/Sim...
电力系统中由于发电出力与负载不平衡导致基波频率偏移,进而造成同步相量测量精度迅速下降。基于此,该文提出基于多频率相量模型的动态同步相量测量算法。首先,算法利用多个不同旋转频率的子相量来描述真实频率附近的有效信息,并以此对动态相量进行建模;其次,通过计算粗估频率、调用离线矩阵、修正离散傅里叶变换结果及相移运算等步骤来获得精确...
在售电侧改革背景下,以区域内余剩电力的共享、融通为基本立足点,建立基于分布式能源产消者、售电商和一般用户的区域电力市场概念模型,并提出其基本决策流程。以利益相关者总体共赢为导向,耦合应用数学规划方法,分别构建产消者、售电商和一般用户的优化决策模型。针对以冷/热/电三联供系统为技术架构的典型案例进行数值分析,结果表明,售电商的...
大规模风电集群内风电场数量众多,分布范围广,提高风电集群有功控制能力十分关键。为此,该文基于模型预测控制理论,提出一种考虑多时空尺度协调的风电集群有功分层预测控制方法。该方法将风电集群在空间尺度上分为三层控制层,将超短期风电功率预测值在时间尺度上逐层细化,并对各层滚动优化环节进行了优化建模。其中,在预测模型环节采用物理方法...
双馈型风力发电机在已建风电场中占据较大比例,研究大规模双馈型风电机组集中并网对系统暂态稳定性的影响具有重要意义。该文以功率注入模型描述风机动态行为,考虑故障清除后风机以不同速率恢复有功功率,研究风机接入对系统暂态稳定性影响的判据;在此基础上进一步研究风机不同功率恢复速率对系统暂态稳定性影响的程度;最后通过仿真验证了以上理...
在弱电网中,由于锁相环（phase locked loop,PLL）的PI控制器的动态性能,三相LCL型并网逆变器在小扰动情况下控制dq坐标系和系统dq坐标系不再重合,给系统建模与稳定性分析带来困难。为此,提出一种基于导纳模型的三相LCL型并网逆变器小扰动建模方法。首先,通过旋转矩阵,将系统dq坐标系下参数变换到控制dq坐标系,建立双dq坐标系之间的交互关系,解...
研究多个风电场的联合概率密度,对于风电大规模并网及电力系统运行控制具有重要意义。该文提出一种基于自适应多变量非参数核密度估计的多风电场联合概率密度建模方法。首先以可变带宽代替固定带宽建立一种自适应的多变量非参数核密度估计模型,然后针对模型带宽选择问题,构造了一种以欧氏距离和最大距离为拟合性指标的带宽优化模型,最后利用序优...
微网中逆变型分布式电源（inverter interfaced distributed generator,IIDG）包含频率控制、测量延时和电磁暂态等多个时间尺度,是一个复杂的非线性系统。该文以微网中基于下垂控制的IIDG为研究对象,建立包含功率下垂控制器、电压电流双环控制器以及滤波器和线路的IIDG完整模型。根据奇异摄动理论,对IIDG完整模型进行多时间尺度特征划分,并对模...
针对家庭负荷的优化调度,提出了一种家庭智能用电任务调度优化模型。根据不同家电设备的用电特点,采用集合论语言对不同用电任务进行描述定义,建立以负荷峰值、用电费用为优化目标,以家庭负荷特性及运行状态为约束的多目标优化问题。提出了基于混合编码遗传算法的求解算法,算法中针对不同用电任务分别设计了不同的算法编码及算法操作策略,实现对...
行波保护在雷击干扰下会启动进而可能误动作。在行波保护启动后快速区分雷击干扰和故障可以有效降低行波保护的误动概率。雷击时能量同时在避雷线、杆塔和传输线传播,由于不同元件与传输线之间耦合系数存在差异,不同雷击情况下地模网络和线模网络上感应电流的幅值存在相对差别。故障性雷击不仅有雷击干扰的特征,且伴随感应电流流通网络拓扑结构...
为解决风电场集电线路保护存在的选择性失配与速动性弱化问题,分析风电场集电线路保护与箱变熔断器间的动作配合策略,理论推导双馈异步风电机（doubly-fed induction generator,DFIG）故障电流稳态工频交流分量幅值随电压跌落程度与Crowbar阻值的变化规律,揭示集电线路保护发生选择性失配的机理与速动性弱化的原因。提出一种基于双曲正切函数动...
在无汽轮机任何结构尺寸的条件下,提出了一种依据热平衡图构造机组热力系统变工况计算模型的方法。以某600MW亚临界机组为研究对象,采用所构造的变工况模型研究了主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度和背压对热耗率和功率的影响。通过寻优计算确定了不同负荷下机组的最优运行初压,计算结果表明：制造厂提供的最优运行初压设计值与计算得到的最...
新的煤粉燃烧H2S预测模型包括基于实验的硫释放子模型与参数优化后的气相硫组分总包反应机理。通过编写用户自定义函数将新模型在Fluent平台上予以实现,并通过一维炉中的煤粉燃烧实验进行了对比验证。在此基础上,新的H2S预测模型被成功应用于1000 MW超超临界对冲火焰锅炉的CFD数值计算中。计算结果表明,新的模型可以非常合理的计算出旋流燃烧器...
以煤气化细灰为固相颗粒物料,研究了旋液分离器对含一定细灰黑水的液固分离特性,考察了不同操作参数对不同粒径细灰颗粒分离效率的影响规律。研究结果表明,对10μm以下的细灰颗粒,入口流速、分流比和入口颗粒浓度对不同粒径细灰颗粒的分离效率均有较大影响。对5.012μm以下颗粒,随入口流速的增加,分离效率先减小后略有增大,粒径越小、分流比越大,...
为了考察不同浓度的CO2气氛对煤热解特性的影响,该文以陕西榆林烟煤为研究对象,在小型鼓泡流化床上开展实验研究。考察了CO2气氛浓度对半焦、焦油、热解水和热解气体产物产率的影响。另外以600℃为例,考察了CO2气氛对焦油组分、半焦表面官能团、半焦孔隙结构、元素组成和燃烧特性的影响。各温度下,热解产物半焦产率随CO2浓度的提高而降低,在较高...
应用Weierstrass-Mandelbrot（W-M）分形方程构建了均方根粗糙度为0.5mm的壁面,采用欧拉-拉格朗日双向耦合方法,对粒径范围为0.1-20μm的球形固体颗粒在风速范围为3-7m/s的粗糙流道内的沉积行为进行了数值模拟,研究了粗糙流道内的颗粒沉积特性。结果表明：粗糙结构在近壁区间生成一系列湍流涡,可大幅提高微小颗粒（无量纲弛豫时间τ＋〈1）的沉积...
运行试验是保证柔性直流换流阀安全可靠运行的重要手段。该文分析了模块化多电平换流阀在柔性高压直流输电系统中的运行特性;在此基础上,提出了一种H桥型运行试验拓扑结构。建立了试验拓扑的交直流等效电路,从功率平衡角度,建立了拓扑的数学模型,详细阐述了其运行机理。搭建了运行试验平台,并对±500 k V/3000 MW的换流阀进行运行试验,试验结果验...
该文提出一种基于单级升压逆变器的时变直通调制策略。所提的时变直通调制策略可以和任一传统调制策略相结合,进一步提高系统效率。文中仅与简单直通调制策略相结合以说明其独特优势。该策略将输出周期平均分为6个区间,在每个区间内只要实现所插入的直通使得瞬时电压增益满足幅值最大的一相输出电压即可。所以在每个区间内,输出三相电压非峰值（...
模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）实时仿真平台可用于工程投运前控保装置的开发和测试,具有重要的指导意义。实际工程中MMC每个桥臂由大量子模块级联组成,给实时仿真带来巨大挑战。该文设计一种基于现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）的MMC实时仿真建模方法,利用FPGA的并行特性实现MMC阀组的实时仿...
该文以电力电子变压器中的输出端并联双有源（dual active bridge,DAB）全桥DC-DC变换器为研究对象,针对其动态响应慢及传输功率不均衡问题,提出一种模型预测控制策略及其功率均衡方法。同时,为了增强控制算法的灵活性,借鉴于直接电流控制的思想,提出无负载电流传感器的模型预测控制策略。最后,搭建以TMS320F28335＋FPGA6SLX45为核心控制器三单...
对于特定分频的空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）同步调制策略,其采样点空间相位固定,导致载波比固定,这限制了其在数字实现时的灵活性。对基于基本母线钳位的SVPWM同步调制策略的脉冲分布规律进行分析,提出了一种基于开关角的调制策略,这种调制策略也适用于其他类型SVPWM同步调制。该策略适用于全调制比范围,载...
无刷双馈电机以其无滑环电刷、运行可靠、功率因数可调、变频器容量小等优点受到了广泛关注,学者们就其磁场调制机理、定转子结构、控制策略等进行了深入研究,结果表明,此类电机适用于变频调速和变速恒频等领域。该文分析了它们的磁场调制机理及工作特点,总结了一般定转子结构以及若干特殊结构,并对多种控制策略进行综述。另外,还讨论了无刷双馈...
在许多对转子位移精度有高要求的场合中,需要转子的振动尽可能小。然而由转子材质不均匀、加工误差、变形等产生的转子不平衡量将会导致转子出现不平衡振动,最终影响到控制精度。该文首先建立轴对称主动电磁轴承–刚性转子系统的动力学模型,然后基于不平衡补偿原理得到补偿电流的表达式,最后提出一种基于转子不平衡系数实时变步长多边形迭代搜寻...
海上双馈风力发电机存在运行条件恶劣、可及性差、故障维修困难等多种海上不确定因素,可能使故障恶化带来巨大的经济损失,因此提出以电流估计差为故障特征量的双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障诊断方法。首先,在双馈电机（doubly-fed induction generator,DFIG）定子绕组匝间短路故障数学模型中,提出可以反映故障相特征的故障矢量参数;推导得...
在电负荷应力作用下交流接触器的电性能发生退化,其性能退化参数包含着与剩余电寿命相关的信息。该文提出将电弧侵蚀量作为描述交流接触器电性能退化的特征参数,并通过分段累积电弧侵蚀量的方法构造出服从正态分布的新变量,使其满足Wiener过程要求。建立基于Wiener过程的交流接触器性能退化模型,确定交流接触器剩余电寿命分布函数,并提出剩余电...
在线油中溶解气体数据是电力变压器重要状态参数,故障诊断前首先要识别异常。针对当前异常识别方法受数据波动、缺失影响大及运算时间长的问题,提出基于油中溶解气体Canopy高维模型的变压器异常状态快速识别方法。该文分析在线油中溶解气体数据质量,提出基于滑窗的离群点识别方法,引入波动系数评价数据质量,根据特征气体波动系数建立变权高维空...
风力发电机叶片电加热除冰技术是目前解决风电场覆冰问题最为经济有效的方法,而临界除冰功率的计算则是该系统设计与运行的关键所在。该文通过开展自然条件下的风力发电机覆冰和临界除冰实验,获得叶片覆冰冰型及相应的临界除冰功率值。进而基于真实的覆冰冰型,通过分析实际临界除冰过程中叶片周围空气流场、过冷却水滴碰撞和叶片表面动态热平衡...
为了研究交联聚乙烯（cross-linked polyethylene,XLPE）中丛状电树枝的生长机理,采用XLPE薄片试样进行电树枝老化实验,通过实时显微观测系统完整记录了在工频高压下电树枝从引发到击穿的全过程,利用扫描电镜观察丛状电树枝的微观结构,并对电树枝通道进行能谱分析。通过构建丛状电树枝不同阶段的有限元电场仿真模型,进一步分析丛状电树枝生长特...
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