电压和频率是交流系统的基本参数。多电压电力系统充分发挥了不同电压等级的优势,但频率参数的效益却一直未得到重视。随着能源革命的推进,电源、负荷频率特性和频率需求发生巨大变化,迫切需要新型输电技术支撑大规模清洁能源并网与广域消纳：多频率电网在适应未来源、荷、网特征方面展现出巨大潜力。电力电子技术的发展为构建多频率电网创造了...
针对温控负荷离散化控制模式导致的临界温度效应累计偏差,提出一种计及离散控制偏差的温控负荷集群调控策略。通过引入修正因子改进负荷可消纳能力评估模型,并以热水器群为主要研究对象,将用户用水行为引入统一负荷模型,提升模型与实际环境的拟合性;提出负荷态势计算指标,基于其实时状态,以温度裕度、时间裕度和容量裕度为子指标进行综合,实现对...
电网中特大功率负荷的功率动态变化对智能电能表产生不同程度的影响,甚至引起较大误差。为了分析智能电能表动态误差的来源,该文采用机理建模的方法分别建立智能电能表电压通道、具有可编程增益放大器（programmable gain amplifier,PGA）增益反馈控制的电流通道、有功功率测量单元及电能测量单元的动态数学模型,并集成各单元之间的信号传递关系...
该文针对电能质量扰动特征提取中因海森堡不确定带来的分辨率不足问题,提出基于联合基分解的电能质量扰动数据表达方法,给出联合基构造条件,设计一个时频联合基。联合基分解的求解采用贪婪算法实现。该文方法实现海森堡不确定约束下电能质量扰动数据中各扰动成分的最优分辨率表达,并在此基础上根据IEEE标准定义提取电能质量扰动特征。此外,分析...
雷电是危害架空线路运行安全的主要因素,为了能够客观、科学地评价输电线路雷害风险,提出一种基于多维关联信息融合的输电线路雷害风险评估方法。首先采用关联规则量化输电线路所处的环境特征因子和本体特征因子与线路雷击故障的关联关系;其次结合信息熵理论确定各特征因子的熵权,采用灰色关联理论依据关联度和熵权确定不同特征因子的基本信度分...
光伏发电系统输出功率突变会导致逆变器端部瞬间过电压,造成逆变器内部滤波元件过压损坏,危及光伏发电装备的运行安全。目前,关于此类过压问题的机理不清,相关研究鲜有报道。该文针对光伏发电系统输出功率突变导致的逆变器端部过电压问题,建立包含控制器的逆变器端电压分析模型,揭示由控制器快速响应与端口LC滤波器相互作用而激发的逆变器端部欠...
随着新能源（renewable energy sources,RES）在一些电网占比较高超过20%,电网运行遇到一系列困难与挑战,迫切需要挖掘新能源发电,尤其是以绝缘栅双极晶体管（insulated gate bipolar transistor,IGBT）逆变器接入电网的光伏发电系统自身的调节潜力,使之具备快速功率调控响应能力,支持系统一次调频/调压等服务。在此背景下,该文提出一种针对新能...
诸多电力基础设施建设援助项目表明,偏远社区的经济增长与电力消费存在着一定程度的互相促进关系,这意味着随着微网建设所促进经济增长的发生,初始阶段所建设的微网将很快难以满足不断增长的电力消费需求。因此,在依靠外界援助进行微网建设时,以多阶段规划的方式进行合理的资金配置,并考虑经济增长与电力供应的协同发展关系,将是一个很好的选择...
大规模空调系统在集中响应时变电价时,容易形成新的电力尖峰。针对该问题,提出基于网络信息交互的大规模空调与电网互动的分布式协调模型与优化控制策略,在保证用户舒适性条件及最低费用的同时,避免（或改善）集中响应形成新的电力尖峰。控制过程中,先将系统目标分解到每个子系统,由分布的模型预测控制器（distributedmodel predictivecontrolle...
我国水电经过十多年的密集建设实现了高速发展,在西南地区出现了一批千万k W级特大流域巨型梯级水电站群,首次形成了装机容量超亿kW、电站数量超百座的区域和省级电网超大规模水电系统,产生了世界水电史上从未有过的调度运行难题,给水电系统乃至整个电网的安全、高效、经济运行带来重大挑战。该文结合我国水电现状和发展情况,分析超大规模水电系...
超低频振荡是异步联网后送端电网出现的频率稳定新问题。水电机组提供负阻尼是超低频振荡产生的直接原因,而直流调制是抑制系统频率振荡的有效手段。该文根据暂态能量函数,计及直流调制量限制,从能量的角度分析直流调制抑制系统振荡的条件;并定义机组能量参与权重,推导实际系统中某一振荡模式下暂态振荡能量的计算公式;然后基于子空间模型辨识的...
常规潮流算法无法保证任意情况下均能可靠收敛。该文提出潮流估算的新概念,对潮流估算模型及实现方法开展研究。提出一种潮流估算模型,采用交直流解耦、有无功解耦策略,设计一种具有虚拟中点的支路模型,基于虚拟中点功率构建潮流估算方程并给出其求解方法,通过有功和无功的自动调整措施进一步增强潮流估算模型的鲁棒性。采用实际算例对潮流估算...
对以T接线为代表的多端线路而言,广域电流差动保护是其最为适用的主保护。但是,由于在地理上涉及多个变电站,多端广域电流差动保护往往面临着比基于专有通道的双端电流差动保护更为严峻的数据同步问题。针对上述问题,该文首先基于ρ平面法分析多端线路在不同同步误差下保护动作量的特征,研究在多端线路中同步误差对差动电流、制动电流幅值和相位...
根据风电场并网要求,同时计及双馈风机（double-fed induction generator,DFIG）转子侧变流器最大输出电压和电流容量的限制,讨论DFIG的低电压穿越控制策略。在此基础上,分析DFIG故障电流的特性,进而考察90°接线方式方向元件在双馈式风电场汇集线路中的适用性。研究结果表明,非故障相方向元件在反方向两相短路时不能正确闭锁,造成方向性电流保护...
和阻抗保护是解决高压输电线路保护单相高阻接地故障反应灵敏度不足问题的有效手段。通过对此类保护动作判据的分析,指出其动作灵敏性会受线路电容补偿方式影响,而其动作安全性则会受系统振荡影响。为解决上述问题,该文提出一种从根本上消除中长线路电容支接效应及系统振荡影响的新型和阻抗保护判据,并对所提保护判据选相跳闸能力、过渡电阻耐受...
为探讨电场作用下换热表面上CaCO3污垢的结垢特性,以人工配制的CaCO3溶液为研究对象,通过改变作用于实验段的电场大小,研究电场作用下CaCO3污垢在不锈钢换热表面的结垢规律。结果表明,有无电场作用下污垢热阻曲线均没有明显的诱导期出现,随着电场强度的增大,CaCO3污垢的结垢速率先减小后增大,污垢热阻渐近值也表现出先减小后增大的趋势。当电场...
现场测试了某超超临界锅炉水冷壁近壁区还原性气氛分布特性,在此基础上利用高温管式气氛炉对超超临界机组锅炉水冷壁管材12Cr1MoVG开展高温腐蚀实验,模拟了锅炉水冷壁近壁区的还原性气氛、积灰及温度等条件,得到材料试片的腐蚀增重曲线,并利用扫描电镜及能谱仪分析腐蚀试片的微观形貌和元素成分。研究表明,H2S＋CO＋N2气氛腐蚀性强于H2S＋N2,H2S...
针对超临界二氧化碳主压缩机间冷再热再压缩布雷顿循环燃煤发电系统,建立了相关的热力学模型。通过详细的模拟仿真,研究高压透平入口压力、高压透平入口温度、主压缩机入口温度以及压力损失等关键参数对循环最佳热效率的影响。通过分析发现,提升高压透平入口压力和高压透平入口温度、降低主压缩机入口温度都有利于循环热效率的提升,压力损失的增...
面向电力系统对储能技术的迫切需求,以及针对压缩空气储能系统存在的技术与应用瓶颈问题,提出一种跨临界二氧化碳储能系统。系统利用二氧化碳超临界压力低且易液化特点,解决液化空气储能难于液化及低温储存的难题;进一步揭示系统性能随关键参数的变化规律,开展系统热力性能优化,获得系统最优效率,为49.15%;同时对系统及关键过程进行？分析,找出...
采用光敏电阻将微波诱导活性炭放电产生的光强转化为电压,实时监测试验过程中放电强弱的变化,进而研究微波放电强度对活性炭脱硝的影响。试验结果表明随着活性炭粒径的增大,加热终温的升高,微波诱导放电强度增大;放电强度增大,脱硝效率回升,CO生成量随之增大,说明放电产生的等离子体与NO分子碰撞获得能量,NO分子由基态变成激发态,催化了C—NO的...
对开关变换器的调制技术进行了系统性的归纳与总结,并给出了5种分类方式,即恒频调制和变频调制、连续调制和离散调制、模拟调制和数字调制、线性调制和非线性调制,以及基本型调制和组合型调制。将脉宽调制（pulse width modulation,PWM）和脉频调制（pulsefrequency modulation,PFM）视为基本型调制,则其余的调制技术均可以认为是基于PWM和/或PF...
直流变压器是未来直流电网中的关键设备。针对现有直接耦合式模块化多电平直流变压器（modularmultilevel DCtransformer,MMDCT）所存在的交流环流和滤波需求大等问题,该文提出一种适用新能源接入场合的升压型MMDCT（Boost-MMDCT）拓扑及其控制与调制方法。其主要特点在于：1）采用准谐振电路在子模块间构建了平衡功率传递回路,相对现有MMDCT拓...
子模块混合型模块化多电平换流器高压直流输电（modular multilevel converter HVDC,MMC-HVDC）兼具直流故障穿越能力和较好的经济性,然而当子模块数目众多时,面临控制器排序均压计算量大和传感器实时性要求高等问题。该文针对由双半桥子模块和并联全桥子模块构成的新型混合MMC,分析其并联均压特性,在此基础上提出新型混合MMC的阀段间和阀段内均...
该文分析模块化多电平变换器（modularmultilevel converters,MMC）基于模型的故障诊断方法及其鲁棒性问题。提出基于增量预测模型检测故障环流特征而判断故障,再通过比较电容电压值与桥臂子模块电容电压均值之间差值而定位故障的故障诊断方法。建立环流的增量预测模型,提出环流预测误差矫正、多步预测及三段式误差补偿方法以消除由模型参数不准...
该文提出可用于模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）主电路关键参数选型、功率运行极限及稳态性能计算分析的多端MMC直流互联系统稳态闭环模型。首先,分析和推导含冗余模块的单个桥臂等效电容表达式;其次,以时域调制信号（包括直流调制信号、基频调制信号的幅值和初相位及二倍频调制信号的幅值和初相位）作为外部输入量,建...
针对三阶RC等效电路模型过拟合和模型复杂度较高的问题,提出了一种将信息量准则和粒子群优化相结合的方法,对锂离子电池模型进行精准切换,在保证模型拟合度、精确度的同时,降低了模型的复杂度,提高了模型的容错率。该文利用小电流充放电法获取开路电压,对等效电路模型参数进行了辨识;运用AIC和BIC准则,以剩余平方和作为模型评价指标确定模型切换...
无刷双馈发电机由于取消了电刷和滑环,可靠性更高,在变速恒频发电领域具有广泛的应用前景。但无刷双馈发电机内部结构复杂,给共模回路分析和共模电流抑制带来了困难。该文依据无刷双馈发电系统结构,分析共模电压传输回路,提出共模等效电路模型和等效共模阻抗参数的提取方法。分析各个共模电压传输回路的特性,指出共模回路3（网侧变换器—电机功...
弱磁控制技术能够有效拓宽永磁同步电机的最大运行速度,具有重要的研究意义。在共直流母线结构的开绕组永磁同步电机系统中,会不可避免地产生共模电流。若不对其进行有效地抑制,会在弱磁过程中造成转矩波动与电机温升等,严重影响了系统运行性能。通过对共模电流的产生机理进行分析,发现在电压调制环节中可以通过对零电压矢量的作用时间进行重新...
该文提出具有双向储能、释能工作模式的馈能去磁方案,设计可级联的控制模块实现大容量智能接触器动作过程中的电磁能量闭环管理。释能模式通过控制线圈去磁速率,实现触头分断速度的在线调节,适应不同的分断电流等级,减小电弧能量对触头的侵蚀;采用重复激磁控制,抑制触头分断反弹危害;储能模式实现电流闭环控制的同时,对吸合切换过程中回馈的多余...
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