基于电压源换流器的柔性直流输电(voltagesourceconverterHVDC,VSC-HVDC),其与弱交流电网构成的混联系统的稳定问题,是当前工程界关注的重点和学术界研究的热点。该文首先建立计及限幅环节、故障穿越策略,以及保护闭锁逻辑的VSC-HVDC机电暂态仿真模型;提出VSC换流器非线性功率特性的大扰动测辨方法,分析和识别影响VSC功率特性的关键因素。在此基...
该文研究风电场内部不同风电机群间多模式谐振引发电力系统次同步振荡和振荡模式频率漂移的作用机理。首先,提出多模式谐振理论,当风电场中N个风电机群的开环次同步振荡模式在复平面上相近时,N个风电机群之间发生的多模式谐振使得对应的两类闭环次同步振荡模式在复平面上分布于开环次同步振荡模式两侧相对的位置,当模式阻尼减弱的闭环次同步振荡...
一库多级'流域梯级因下游电站对上游水库发电放水的高敏感性使得梯级短期发电计划安排面临很大难度。该文从实用性出发,利用知识发现技术,提出耦合聚类分析和决策树的梯级水电站群短期发电调度方法。采用线性回归确定上下游电站间的电量匹配关系,以此为基础,从海量实际数据中聚类得到各电站的典型出力曲线,并将影响发电调度的日计划电量、库水位...
风电输出功率具有波动性,随着风电集群规模的增大,风电输出功率的波动并不是成倍增加的,各机组出力之间存在一定程度上的平抑效果。该文针对风电集群功率的汇聚效应,提出面向电网运行的风电频段划分方法,建立时频特性分析指标,利用小波变换对汇聚效应的时频特性进行分析。算例针对特定风电集群输出功率各频段时频特性进行分析,并对不同汇聚规模...
随着直流输电、FACTS以及规模化新能源发电等电力电子装置的接入,电力系统运行发生了重大变化。传统电磁暂态仿真由于步长小、速度慢,大规模交直流混联电网运行分析中不再适用。该文提出一种能够考虑多频率成分的宽频时间尺度变换方法实现电磁暂态的大步长仿真。结合CPU技术的最新发展,研究直流和交流系统在时间尺度变换中仿真步长的合理配置方...
近年来,风光等分布式电源(distributed generation, DG)的大力发展给主动配电网无功优化带来了新的挑战。传统随机优化和鲁棒优化方法在处理清洁能源不确定性方面存在片面性或保守性等问题。基于此,该文构建以系统网损为优化目标,并考虑DG无功支撑和开关重构的主动配电网分布鲁棒无功优化模型。该模型除了包括传统无功优化中的开关、变电站有载...
向海上特殊装备供电的MVDC系统的直流侧容易引起高频振荡,甚至导致系统不稳定。为此,引入直流微网中针对整流器的虚拟电阻稳定控制策略,希望抑制MVDC供电系统的直流侧振荡,且不影响逆变站的负载性能。然而,研究发现该方法在低开关频率模式下将导致系统稳定性恶化。根本原因为系统高频振荡尖峰点可能会跃过整流站的低控制带宽并落入负阻尼区域,使...
在量测、定位、通信技术,以及逆变器输出可快速设定的电力电子化技术成熟背景下,针对配电网中分布式光伏逆变器最优潮流追踪问题,提出一种时变、线性化的优化模型。该模型依据优化周期极短、电网状态量在优化周期内数值变化微小的特点,基于泰勒展开,将优化时段内的目标函数、约束条件线性化,从而将非线性优化问题转化为序列线性优化问题。这一序...
为提高发电经济性和限制电池荷电状态(stateofcharge,SOC)的波动,该文将微电网中功率的动态分配优化控制问题转化成一个扩展的二次型最优控制问题,推导出扩展的二次型最优控制理论的最优解。应用黎卡提方程和伴随方程解的性质,在一定假设条件下,得到近似的最优解,进而得到可用于实时控制的能量管理策略。仿真结果显示,所提策略的发电成本与离线...
为避免失修和过修,提高设备的可靠性和可用性,降低燃气轮机机组运维成本,用户宜采用预知维修策略。气路诊断是一种对正在演变或即将发生的恶化情况早期预警信息的有效技术。经过多年发展,气路诊断已经取得了许多基于燃气轮机(准)稳态的诊断算法理论成果,但尚未形成一个完整的科学体系。现今燃气轮机越来越需在电网支持模式下更灵活地运行(包括频...
针对1000MW超超临界锅炉水冷壁出现的较大汽温偏差进行了试验研究和水动力计算。在锅炉结构和燃烧方式的基础上建立了平顶山发电分公司锅炉的流动网络系统水动力计算数学模型,根据计算模型划分的流动回路在现场布置了相关试验测点。通过现场启炉试验、变磨煤机投运方式试验和中间混合集箱混合效果试验,结合水动力计算结果,探索各因素影响汽温偏...
煤炭燃烧会产生大量飞灰颗粒物,其造成的空气污染给人类健康及生存环境带来了巨大影响。针对江西某电厂2???340MW燃煤机组,进行了细颗粒物化学团聚工业应用工程试验。通过安装自行设计制造的化学团聚系统,综合考察了化学团聚技术对燃煤电厂静电除尘器(electrostaticprecipitators,ESP)效率的影响,对电厂运行参数的影响,及团聚后排放至大气的颗粒...
针对滚动轴承尤其是变工况条件下很难或无法获取大量带标签的振动数据,以致诊断准确率低的问题,提出一种基于变分模态分解(variationalmodedecomposition,VMD)及多特征构造和迁移学习相结合的滚动轴承故障诊断方法。该方法利用VMD对滚动轴承各状态振动信号进行分解,得到一系列固有模态函数,对其构成的矩阵进行奇异值分解求奇异值及奇异值熵,再结...
以配置水平双侧开孔布水器的圆柱形斜温层单体蓄热水罐为对象,建立了不同工况组分析模型,开展流体仿真模拟;利用斜温层厚度和无量纲?损等性能参数对仿真结果进行分析。研究蓄热罐内布水器开孔个数及开孔直径、布水器直径、罐体高径比等结构参数对蓄热罐放热性能的影响。结果表明:在流量一定时,开孔个数越多,开孔直径越大,斜温层越薄,斜温层厚度...
针对燃料电池混合动力系统的燃料经济性和耐久性兼顾问题,文中提出一种基于庞特里亚金极小值原理满意优化的分层能量管理方法。该方法以燃料经济性和耐久性为优化目标,采用一级硬性约束、二级满意优化和三级最优控制的分层能量管理,实现对负荷功率的有效分配。通过基于实测工况的实验测试,并与传统基于庞特里亚金极小值原理的能量管理方法进行对...
该文提出一种应用于大规模新能源并网的多端柔性直流输电系统双因子自适应下垂控制策略。针对传统下垂控制电压质量低、功率分配特性差等问题,由本地电气量,引入线路阻抗影响因子、功率影响因子,使换流站P-V特性曲线向最优功率分配方向逼近,并给出参数整定原则及逼近效果衰弱证明。在PSCAD/EMTDC中建立模拟风电场应用的四端柔性直流输电系统仿真...
提出一种采用LCD箝位网络实现辅助开关管零电流关断和自耦变压器激磁能量回馈的设计原理。据此推导出一种可实现辅助开关管零电流开关的零电压转换半无桥功率因数校正变换器拓扑,其辅助开关管开关损耗趋近于零。与此同时,该变换器还实现了主开关管的零电压开关和升压二极管的自然开关,并且没有增加它们的电压应力。自耦变压器绝大部分激磁能量和...
非隔离型光伏并网逆变器的电路拓扑技术和市场应用得到了充分发展和广泛普及。该文讨论非隔离型光伏并网逆变器的软开关实现技术的可行性和实现方法,为下一代高功率密度非隔离型光伏并网逆变器打下基础。为此,该文提出一种兼顾直流母线极性和独立零矢量续流结构的并联型双谐振网络的软开关实现架构,取名为'续流谐振腔逆变器'。在新型软开关架构...
文中以双有源全桥DC-DC变换器为研究对象,为了同时提高变换器的效率和动态性能,提出一种基于扩展相移的优化功率控制方法。通过全面分析变换器在扩展相移下的相移量关系以获取电流应力的全局最优解来进一步提高变换器效率。同时,通过引入虚拟电压分量对变换器的传输功率进行在线估算以提高其对于负载突变及输入电压突变时的响应能力。此外,该方...
电网同步算法对提升并网控制器的性能有重要意义。该文基于线性卡尔曼滤波器提出一种三相锁频环技术(frequency-locked-loopbasedonlinearKalmanfilter,LKF-FLL),首先分析卡尔曼滤波器关于含直流偏置的电压畸变信号正交分解的有效性,分析表明当频率为已知量时可采用线性卡尔曼滤波器估计电网状态,包括频率、正/负序和直流偏置;接着针对基频观测...
针对永磁同步电机(permanentmagnetsynchronousmotor,PMSM)数学模型欠秩性质引起转子磁链和定子电阻之间的耦合,导致基于模型法的磁链在线辨识困难的问题,该文提出一种基于位置三角信号注入的磁链在线辨识方法,该方法在转子位置(电角度)上注入正负对称三角波信号,利用注入信号分别为正、负时的直轴电压响应相减,实现磁链与电阻之间的解耦,建立磁...
传统的直接转矩控制(direct torque control,DTC)算法具有结构简单、动态响应迅速等优点,然而将其直接推广至五相系统中时会造成较大的谐波电流。为了消除其电流低次谐波、减小输出转矩脉动,针对五相永磁同步电机,提出一种基于虚拟矢量集占空比的优化DTC算法。构造虚拟电压矢量集,消除多相电机中特有定子电流低次谐波;分析转矩在不同电压矢量作...
为了解决非线性强耦合的多输入/输出的两电机调速系统存在较大负载扰动的问题,提出一种基于神经网络逆(neural network inverse,NNI)的鲁棒解耦控制策略。首先,根据逆系统理论,分析系统的可逆性,利用神经网络逼近原系统逆模型,将强耦合的两电机非线性系统线性化解耦为一伪线性复合系统。其次,针对两电机调速系统中负载扰动的问题,根据动态线性化...
利用Energetic磁滞模型进行磁滞特性模拟的首要任务在于模型参数的精确快速辨识。该文针对现有Energetic磁滞模型参数提取方法存在的收敛速度慢、求解精度低的问题,提出一种基于模拟退火(simulated annealing,SA)算法与Levenberg-Marquardt(L-M)混合算法的Energetic模型参数提取方法,其综合SA算法全局搜索能力强,以及L-M算法局部收敛速度快的优...
生物质具有环境友好、来源丰富以及天然分级结构等特性,在超电容电极用电极材料制备研究领域受到了广泛的关注。相互连通且具有不同尺度孔隙的分级多孔结构有利于提高超级电容器的电容性能及倍率特性。大量的研究工作通过选取不同种类生物质、探究各种制备方法来制备生物质基分级多孔炭,目前以生物质基多孔炭为电极材料的超级电容器的性能基准已...
复合绝缘子交界面缺陷是造成绝缘子异常发热、断裂的主要原因。现有的无损检测方法主要基于电磁波或机械波在内部空气间隙处的折反射实现无损探伤,对更加普遍存在的弱粘接缺陷无能为力。针对无明显空气间隙的弱粘接缺陷,从粘接机理出发,根据氢键弹簧假设与迟滞摩擦模型,分别建立了完好粘接与弱粘接交界面的本构模型;并利用本构模型的数值仿真,初...
交流电晕放电产生的可听噪声除了具有宽频噪声分量外,还具有明显的纯音分量。为了研究纯音分量的产生机理,在实验室搭建交流单点电晕放电可听噪声时域测试平台,获得交流电晕放电可听噪声的时域波形,采用相关系数法在时域上对背景噪声进行剔除。在此基础上,对可听噪声的频谱特性进行分析,揭示了交流电晕放电可听噪声纯音分量的产生机理。研究结果...
白噪声是电缆局部放电(partial discharge,PD)检测时最为常见的噪声之一。针对局部放电白噪声的抑制问题,提出一种基于短时奇异值分解的局部放电去噪方法。该方法通过短时数据窗截取含噪局放信号片段,利用奇异值分解实现局放信号白噪声抑制。通过典型局放脉冲模型模拟实际局放信号,考虑不同信噪比、窗口长度对去噪结果的影响,验证了该方法的可行...
采用图像边缘检测技术得到潜供电弧轮廓图形,是分析潜供电弧形态特征的基础。基于灰度图像开展中值滤波与高斯滤波、大津算法的图像分割以及Canny边缘检测,提出了潜供电弧图像的边缘检测方法。根据弧柱的灰度分布直方图,分析了潜供电弧亮度分布不均匀的特征;通过提取的潜供电弧轮廓图像,有效识别了潜供电弧的弧根收缩、弧柱短接现象和螺旋结构,...
如何对直流SF6气体绝缘设备(gas-insulated equipment, GIE)内部局部放电(partial discharge,PD)严重程度进行科学的评估是目前还未解决的问题。由于GIE内部绝缘材料的分解情况与设备内部绝缘状态直接相关,提出利用SF6PD分解特性对GIE内部PD程度进行评估,具体为:建立出自由金属微粒缺陷模型,并将由该缺陷引起的PD划分为3个等级,在每个等级下各选...
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