相对于交流电网中的电力电子设备,直流电网中的电力电子设备具有很多不同的特性,为集成门极换流晶闸管（integrated gate commutated thyristor,IGCT）的应用提供了可能的契机。该文紧密跟踪直流电网中关键电力电子设备的发展需求,对IGCT在直流电网中的应用前景进行展望。首先介绍了IGCT的应用特性和直流电网中的关键电力电子装备,包括：高压大...
化石能源等传统能源对人类未来的能源需求带来了严峻的挑战,充分利用清洁能源及可再生能源成为社会发展的必然要求。结合智能电网、微网等新兴电网技术及快速发展的互联网技术,各国学者提出了深度融合能源网络与信息网络的能源互联网的概念,为提高能源利用率,实现能源互济互补,推动能源利用模式变革,促进社会可持续发展提供了新思路。首先,该文...
随着电力系统规模的扩大,为了适应N-1安全校验日益上升的实时性和精确性的需求,提出一种图形处理单元—中央处理单元（graphics processing unit-central processing unit,GPU-CPU）异构运算框架加速的实时N-1交流潮流计算方法。算法中设计一种N-1潮流问题的拼接求解方法,将原本多个独立的潮流问题组合为一个。雅可比矩阵的拼接生成采用并行化处...
由于海上环境恶劣,维护可及性差,海上风电变流器一般采用变换器并联结构来提升容量和可靠性。常规控制策略下,任一台变换器故障时切除该变换器,当全部并联变换器均发生故障时,风电机组停机。该文提出一种多变换器并联的变流系统故障重构控制策略,当该系统发生故障时,利用变流系统的正常桥臂重新构建变流器,这种重构控制策略基于控制指令的改变,...
为解决传统高压直流输电线路差动保护无法快速响应区内故障的难题,该文提出一种具备故障选极能力的新型差动保护方案。直流线路两端测量电压、电流经过合适截止频率的低通滤波器处理后,沿线电压可近似视为线性分布。利用线性分布电压计算沿线分布电容电流并对其补偿后,提出一种新型直流线路差动保护方案;进一步降低滤波器截止频率,分布电容电流...
在向海岛无源网络供电的VSC-HVDC输电系统中,由于逆变站的恒功率特性,以及整流站与逆变站间直流侧阻抗交互的影响,易使VSC-HVDC输电系统的直流侧发生振荡甚至失稳。对此,该文针对整流站提出了一种虚拟阻感性阻抗稳定性控制方法,能有效抑制VSC-HVDC输电系统的直流侧振荡,且不影响逆变站向海岛负荷供电的动态性能。基于所提控制方法,建立了海岛VSC...
我国西北等风电汇集地区存在不同程度的次同步振荡问题,其中大容量的直驱风机和动态无功补偿装置接入弱电网诱发的次同步振荡机理尚不明确。该文推导直驱风机并网变流器和静止无功发生器的线性化分析模型,获取其输入阻抗模型及并网系统的传递函数;探讨同步旋转坐标系下双输入双输出系统的稳定性判断方法;通过阻抗特性分析、传递函数极点分析及时...
针对多端交直流混联电力系统,研究不同直流网控制策略引起的开环模式谐振及其传播方向,发现直流电压下垂控制将增加开环模式谐振的发生概率,扩大谐振的传播范围,对交直流混联电力系统的稳定性产生不利影响。该文建立交直流混联电力系统分别在主从控制、下垂控制等不同直流网控制策略下的闭环线性化模型,分析并揭示开环模式谐振的产生机理和传播...
智能软开关（soft open point,SOP）是安装于传统联络开关处的电力电子装置,能够快速、准确地控制自身功率流动,改变系统功率分布,进而改善整个配电系统的运行状态。在配电网发生故障并隔离后,SOP可以为失电区域提供有效的电压支撑,提高配电系统的供电恢复能力。首先,对SOP的主要功能和数学模型进行阐述,给出考虑SOP的配电网故障恢复流程;其次,...
分布式电源（distributed generator,DG）接入配电网会改变配电网的拓扑结构和潮流方向,大量电力电子设备接入,传统的故障定位方案可能失败。为有效解决含分布式电源配电网的故障定位问题,将成功应用在输电网的行波定位技术应用于配电网,有望实现配电网快速、准确故障定位。首先,该文阐述了DG接入,电力电子设备及其控制系统对初始行波波头传输特...
我国骨干网架规模不断扩大,其输电通道覆盖范围广、地形多样、环境复杂,这为保障重要输电通道安全稳定运行带来巨大挑战。针对目前输电线路在线监测装置故障原因识别困难、可靠性评估粗糙的问题,在深入分析输电线路在线监测装置数据异常模式的基础上,提出一种在线监测装置故障部件识别方法。针对输电线路在线装置可靠性评价方法的不足,构建装置...
提出一种融合虚拟储能系统的楼宇微网模型预测调控方法。将楼宇虚拟储能系统作为灵活可控单元集成到楼宇微网优化调控中,形成融合虚拟储能系统的楼宇微网模型预测调控框架;提出该楼宇微网模型的预测调控方法,以有限时段的反复滚动优化代替一次离线全时段优化,可有效解决可再生能源出力预测精度随时间尺度增加而下降的问题。在夏季制冷场景下,对...
由于交直流混合微电网电压等级较低,供电容量较小,直流侧出现交流扰动的情况较少,因此,不必像直流输电领域那样专门配置直流谐波保护。但交流不对称故障产生的谐波扰动对直流系统的影响却不可忽视。该文深入研究交流不对称故障产生的扰动对直流系统的影响,首先分析直流侧工频及二倍频谐波的产生机理,结合3种典型分布式电源控制策略,分析分布式电...
随着电动汽车产业的蓬勃发展,电动汽车电价定价模型与策略成为领域学者的研究重点。该文首先描述了现行电动汽车充放电定价的分类依据,然后分别从电网和充（换）电站利益最大化、用户利益最大化和供需双方共赢的角度解析了电动汽车有序充放电定价模型的实现机理以及各模型存在的优缺点,并在此基础上阐述了其优化方向。最后考虑到电网运行安全性...
建立了超临界CO2再压缩布雷顿循环模型,对基于超临界CO2再压缩布雷顿循环的塔式太阳能光热系统的吸热器效率、吸热面积、镜场面积、供能比率等参数和指标进行了研究。结果表明：布雷顿循环效率随着涡轮机入口温度的升高而提高;随着涡轮机入口温度的升高,吸热器效率降低,镜场效率提高,全厂效率呈现先上升再下降的趋势,在750℃左右达到最大;涡轮机...
整体煤气化联合循环的动力核心是低热值燃气轮机。针对其烧嘴烧损问题,结合低热值燃烧器的结构特点、低热值燃料的特性及低热值燃气轮机实际运行情况,采用计算流体力学（computational fluid dynamic,CFD）方法建立了该低热值燃气轮机燃烧室和燃烧器的数值模型,分析了燃烧器烧嘴烧损的主要原因,发现是因为少量合成气从稳焰孔流出后,被空气挤压,...
熔融盐是太阳能热电联产系统中一种新型的蓄热介质,实验以60%Na NO3和40%KNO3混合二元盐为工质,分别研究熔融盐与亚临界蒸汽和亚临界水在套管中传热特性。实验结果表明：熔融盐与亚临界汽/水换热时,熔熔融盐进口温度对熔融盐努塞尔特数影响较大,而蒸汽或水因压力改变影响自身的物性的变化对其影响很小。根据实验数据并采用多元线性拟合熔融盐努...
火焰光谱包含了丰富的燃烧信息,火焰自由基的光谱特征对不同生物质燃料识别具有重要影响。文中通过生物质燃烧火焰和火焰自由基光谱特征的测量,结合特征工程,提出一种基于改进支持向量机的生物质燃料识别技术。该技术通过光纤光谱仪获得生物质火焰辐射强度和火焰自由基（OH＊（310.85nm）,CN＊（390.00nm）,CH＊（430.57nm）和C2＊（515.23nm、5...
为阐明均匀来流条件下水平轴风力机的尾流特性,采用剪切应力输运（k-ωSST）湍流模型,通过求解雷诺时均的N-S方程,在不同叶尖速比（λ）下对某33k W两叶片水平轴风力机风轮的尾流流场进行了数值模拟。结果表明,除了尾流边缘的区域,在风力机下游一定距离处轴向速度亏损开始满足高斯自相似性,叶尖速比越大,在下游离风轮越近的位置越容易达到自相似的...
对于LCL型并网发电系统,引入高通滤波器的单并网电流反馈有源阻尼方法因难以在谐振频率偏移较小的工况下抑制谐振尖峰,不利于系统可靠运行。为此,该文将单电流反馈点变换成逆变器侧电流,提出一种无额外传感器的单逆变器电流反馈谐振抑制（inverter current feedback resonance suppression,ICFRS）方法,降低了控制所导致的谐振频率偏差对谐振抑...
以单相PWM整流器为研究对象,以提高其DQ电流解耦控制的电流内环动态响应速度,增加算法控制精度,实现单位功率因数为目标,首先,建立整流器DQ电流解耦控制的数学模型。其次,针对单相系统坐标变换需要构造虚拟正交分量问题,分析了传统的四分之一周期延时算法与2阶广义积分（second-order generalized integrator,SOGI）算法,研究了一种基于虚拟信号...
提出一种适用于大型停车场的直流充电桩,其前级采用无电解电容滤波的三相不控整流电路,后级为输入、输出电流均连续的Superbuck充电接口变换器。该直流充电桩具有可靠性和效率高、结构和控制简单且成本较低等优点。由于输入电压为6倍频直流脉波,因此充电接口变换器的右半平面零点随着工作电压而不断变化,且输出侧含有较大的低频纹波分量。为了确...
基于开关矢量表的直接转矩控制（direct torque control,DTC）策略在多相驱动中存在开关矢量表规模庞大、开关矢量无法保持最优等缺陷。为此,利用零序电压为零的电压矢量在两台电机同步旋转坐标系中构建预测型直接转矩控制策略,实现两台电机电磁转矩精确解耦控制。为了进一步减小零序电流分量,采用零序电流闭环动态调整逆变器输出的零电压矢量与...
＂断续供电＂技术应用于油田机采系统,能够获得明显节能效果,如果断电时判定不合理,不仅影响节能效果还会使得转速超限,损坏机械结构并导致停机。因此,如何准确判定断电时刻便成为面临的首要问题。该文提出一种基于断电后系统转速预判的断电时刻准确判定方法,该方法通过分析抽油机平衡配重与曲柄位置、悬点及泵载荷与其位移之间的关系,揭示在电...
叶片偏航和干扰效应会显著影响大型风力机下游塔架的气动性能。以某5MW风力机塔架–叶片体系为研究对象,采用大涡模拟方法进行了最不利叶片位置下考虑6个偏航角（0°、5°、10°、20°、30°和45°）影响的风力机塔架流场和气动力模拟,并与规范及国内外实测结果进行对比验证大涡模拟的有效性。在此基础上,对比分析不同偏航角对风力机塔架不同干扰区段...
汽轮发电机定子端部振动问题是制约发电机组长期稳定运转的主要原因,振动导致的线棒绝缘磨损甚至会导致非常严重的短路事故。该文针对300MW 60Hz新型汽轮发电机对其定子绕组端部固定结构动力学特性有限元建模方法进行研究。通过分析线棒、压板、支架、弹簧板、铁心等结构及其相互间连接方式特点,研究适用于不同类型结构部件的有限元建模方法和异...
针对当前用户侧用电设备非侵入式辨识中负荷边沿检测方法准确率不高的问题,该文在研究阈值检测算法（threshold detection algorithm,TDA）、暂态能量启动算法（transient energy to start the algorithm,TEA）、微分算子（method of differential algorithm,MDA）以及拟合方法的基础上,提出一种基于高斯滤波器和工业检测累加求和（cumulative s...
为了降低感应电能传输（inductive power transfer,IPT）充电系统反馈控制的复杂性,增强系统耦合机构抗偏移能力的同时保证系统恒压（constant voltage,CV）输出,该文基于LCC-S与S-LCC拓扑电路特性提出LCC-S与S-LCC混合拓扑电路并分析其抗偏移恒压输出特性;选取double-D quadrature（DDQ）结构线圈作为耦合机构,并提出抗偏移参数设计方法,以实现...
变电站用分裂导线的弯曲力学性能对耦联电气设备的地震响应有重要影响。为获取考虑导线弯曲刚度的分裂导线弯曲力学性能,该文提出基于链式梁约束模型（chained beam-constraint-model,CBCM）的分裂导线弯曲刚度理论模型。在链式梁约束模型的基础上,分裂导线弯曲刚度理论模型考虑集中力的影响、间隔棒的约束作用及分裂导线的几何约束。利用该模型...
高压直流输电换流阀用饱和电感（电力上习惯称为饱和电抗器）是一种速饱和电感,且磁芯处于饱和与不饱和间频繁切换的工作状态。为了研究这类特殊工况下电感的磁芯损耗,模拟其实际工况,设计了磁芯损耗测量电路,并提取磁芯损耗相关的基础数据。在此基础上,根据电感伏秒平衡的原理,将激励等效为极小脉宽的矩形脉冲,并针对速饱和电感有效励磁频率大...
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