随着分布式可再生能源发电研究的不断深入和国内一系列利好政策的鼓励,我国分布式发电正呈现出区域化和园区化的快速发展态势,大规模、集群化分布式发电并网将是未来的重点发展方向。分布式可再生能源发电集群由于其稳定、高效、灵活、友好的并网特性,将逐渐成为电力生产和可再生能源消纳的新模式。首先介绍分布式发电集群的基本概念和特点,并与...
针对传统分布式电源规划方法难以满足未来含高比例分布式电源的配电网在运行阶段的分区控制需求问题,该文提出分布式电源集群规划的概念和方法。首先,根据系统网架结构和节点负荷特性对配电网进行集群划分,构成配电网-集群-节点多层级网架结构;其次,基于集群划分结果,建立分布式光伏与储能双层协调选址定容规划模型。上层模型以年综合费用最小为...
针对高渗透率分布式光伏接入引起的电压越限问题以及当前配电网量测不足的现状,该文提出一种基于不完全量测数据的集群电压协调控制策略。基于群内关键节点的量测数据和群间通信数据,各集群首先通过网络简化获得含完全量测信息的简化网络,然后通过集群电压协调控制实现群内网络损耗、光伏发电损失和下游集群电压越限量的加权最小目标。所提集群...
针对储能电站在现有配置下运行模式单一且不能充分发挥储能作用的问题,该文提出一种混合储能系统在平抑功率波动和峰谷电价套利2种模式下协调运行控制策略。平抑功率波动模式中,利用小波包分解对储能系统内部功率进行一次分配,并结合储能装置的荷电状态信息对一次功率进行修正,实现功率二次分配。峰谷电价套利模式中,依据分时电价和荷电状态信息...
由于光伏发电和负荷的时变特性,光伏发电功率的消纳存在动态的过程,提升精细化的光伏及负荷预测技术对配电网的实时调度运行至关重要。该文在负荷和光伏发电精确预测的基础上,对光伏消纳能力进行分析。首先提出一种基于频域分解的短期负荷预测方法;其次,应用基于孤立森林和长短期记忆神经网络,预测短期光伏发电功率;然后,分析负荷特性及光伏发电...
随着可再生能源的大规模接入和电动汽车充换电设施的推广,电动汽车充电可以作为移动储能发挥调控能力,促进光伏、风电等间歇性可再生能源的消纳,实现城镇能源清洁化改造。在交通运输油改电背景下,以汽车加油站和停车场的运行特性分析为基础,提出加油站与充电站映射关系模型以及充电负荷可调节能力的计算方法,并提出充电站调控策略。通过在线提取...
随着越来越多的逆变器在同一公共耦合点接入弱电网,多机与电网之间的阻抗耦合作用越来越严重,可能引起高频振荡,进一步加剧系统的不稳定。该文从逆变器输出阻抗的角度出发,指出逆变器输出阻抗在振荡频率处应设计得较高,而在其他频率处应设计得较低是实现振荡抑制的基本方法。为了实现所提出的基本方法,需要增加与原逆变器输出阻抗并联和串联的2...
弃电现象制约着风电、光伏的发展,采用需求响应措施提高配网对清洁能源的消纳是一种有效的措施,但传统处理分布式电源(distributed generation,DG)出力或需求响应不确定性的方法具有很大的局限性,因此,该文建立计及需求响应柔性调节的配电网两阶段分布鲁棒DG优化配置线性模型。首先,该模型以配电公司运营商年利润最大化为优化目标,考虑各种投资...
矩阵预处理是提高电力系统动态仿真中网络代数方程组求解收敛性和求解效率的有效方法。该文推导了网络代数方程的预处理求解方法的通用迭代格式,得到了分离等效法和具有更好收敛性的功角等效法预处理迭代形式。利用通用迭代格式,基于迭代矩阵谱半径的概念揭示了求解过程的迭代收敛性机制,提出了衡量谱半径大小的评价指标,避免了求取矩阵谱半径的...
复转矩系数法和开环模式判稳方法采用相同的系统划分方式,都是将系统划分为2个子系统。当机械子系统的开环模式和电气子系统的开环模式相互靠近时,其中一个对应的闭环模式阻尼弱化甚至有可能处在复平面右半平面,这种现象称之为强模式耦合现象。这种现可以同时采用复转矩系数法和开环模式判稳方法进行分析。该文主要对强模式耦合现象中复转矩系数...
该文提出了一种考虑大气污染物时空分布控制的多时间尺度协调多目标优化调度策略。首先,构建一种考虑大气边界层影响的污染物时空分布计算模型,可基于气象预报信息估算出火电厂污染物的时空分布情况;然后,采用"日前–日内滚动"的调度框架,提出一种考虑大气污染物时空分布控制的多时间尺度协调多目标优化调度模型,同时减少发电成本、碳排放及火电...
快速准确的电力系统不确定性时域仿真方法是电力系统不确定性动态及暂态分析的重要工具,其计算精度及速度亟待提升。该文提出了基于改进稀疏概率分配法的电力系统时域不确定性仿真新方法。首先提出了基于Kronrod方法的改进稀疏概率分配法,即利用Kronrod方法对高斯点进行拓展得到嵌套型高斯点,使样本集合满足嵌套特性,大幅度减少了样本数量,并且...
多相耦合输电线路的频率相关分布参数模型是分析任意多回交、直流输电线路最实用的模型,其非解耦算法具有计算精确、适用于不对称参数等优点,但应用于谐波稳态计算时,存在运算复杂、数值规模大及计算需要分段等问题。该文对频率相关模型非解耦算法的计算效率和计算精度进行了定量分析。在此基础上,推导了1种输电线路最优分段长度的计算方法,提出...
在国内电气化铁路的现场测试中发现了1种有别于谐波谐振现象的新型谐振不稳定问题,该文围绕高速列车与牵引供电网(以下简称车网)耦合系统中谐振不稳定问题的产生机理及影响规律进行了分析。采用阻抗分析法,建立了dq参考坐标系下小信号车、网阻抗传递函数模型;基于广义奈奎期特(Nyquist)判据,探寻了谐振不稳定现象的发生机理;分析了列车四象限整...
针对远洋海岛自治微网的负荷备用问题,提出基于概率性序列运算的双重化备用电源规划方案。首先,建立风机、光伏发电和负荷的概率分布函数模型,利用概率性序列运算方法求取电力不足概率这一可靠性指标。接下来,根据微型燃气轮机和柴油机各自的特性及相关的配置和燃料成本高低,研究最大化利用2种备用机组优势的备用策略。最后,结合远洋海岛资源补...
考虑电动公交车换电模式下的换电规则具有灵活性、车辆与电池组的分离,以及公交车运行中规律性与不确定性并存的特点,提出一种基于换电规则优化、电池组与车辆匹配的充换电站日前优化–实时滚动修正两阶段充电优化策略。首先,建立换电规则模型与基于换电规则的车辆换电需求和电池组充电需求模型;建立匹配指标,提出基于熵权法的车辆换电需求与电...
开展输电塔-线体系风致响应研究,提高输电线路风灾防御能力,一直是输电工程技术领域的研究热点,研究的关键在于建立准确的有限元模型和风速模拟方法。该文首先论述考虑塔-线耦联因素的高压输电塔-线体系有限元分析方法;其次基于线性平移变换,重点介绍一种考虑时空演化特性的输电线路风速场模拟方法及风振响应分析方法,并与传统研究进行对比;最后...
界限质量流速G0是直流锅炉垂直管圈水冷壁设计的一个关键参数。当垂直管圈水冷壁支管内的质量流速小于G0时,水冷壁将呈现正流量响应特性。为了系统研究G0的影响因素及它们对G0的影响规律,文中建立亚临界/超临界压力条件下垂直管内工质流动压降的计算模型,推导出均匀受热垂直上升管内G0的解析表达式,揭示了界限质量流速与加热条件和管子结构参数...
质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)具有功率密度大、运行温度低、能量转化率高和环境友好等优点,但维护成本高、使用寿命短和性能衰减快等问题制约其商业化发展。总结国内外PEMFC剩余使用寿命预测技术的研究现状,从模型驱动方法、数据驱动方法和混合方法共3个方面对燃料电池剩余使用寿命预测方法进行归纳分类。在总...
在炉膛燃烧的数值模拟中,大多数研究都是将一次风在炉膛进口处简化为一个平面,或者分成浓煤粉平面和淡煤粉平面,认为煤粉均匀进入炉膛,造成模拟结果与实际运行情况不完全相符。使用CFD计算软件,将燃烧器和锅炉分别独立计算,再通过CFD技术手段,将得到的燃烧器数据耦合导入炉膛各个一次风入口处进行再计算,这样一次风进口就不是均匀进口,而是具有...
烟气管道换热器入口流场分布不均会引起严重的噪声污染,同时制约其安全性,因此对其入口流场的优化具有非常重要的工程意义。以某燃烧电厂列管式GGH换热器为研究对象对其入口流场进行优化,探究不同导流装置的设计对其内流场的影响。基于Fluent软件对GGH烟道系统进行数值模拟,GGH换热器结构复杂,按照原型设计并划分网格较困难,为简化模型考虑采用...
为了增强燃气轮机动叶的气膜冷却效果,提出一种缩放型气膜孔结构,采用数值模拟的研究方法,模拟了吹风比M=1.0、主流湍流度Tu=5%时,分别带有扩张角度α=0°、α=5°、α=10°和α=15°的4种缩放型冷却孔叶片的气膜冷却效果,并用平均气膜冷却效率和不均匀系数两个新型评价指标辅以评价叶片冷却效果。研究结果表明:缩放孔型的扩张角度由α=0°增加至α=10°的过...
为提高大型火电直接空冷机组对气象条件和发电负荷变化的适应能力,提出了一种联建式直接空冷机组母管制冷却系统。建立数学物理模型,对其空气侧流场进行数值模拟,并以此为外部边界条件,开发汽轮机排汽在冷却系统内流动阻力损失和蒸汽流量计算程序。综合考虑外部冷却空气流场和内部蒸汽流动凝结过程,获得夏季和冬季不同环境温度、不同冷却单元投...
反凸极永磁同步电机的直轴电感大于交轴电感,与传统正凸极永磁同步电机相比,具有恒功率调速范围宽、过载能力强、空载反电动势低和永磁体不易退磁等特点,在数控机床主轴系统和电动车驱动系统等调速范围要求高的场合中具有广泛应用前景。文中针对反凸极永磁同步电机本体结构和电流控制技术发展现状两方面进行综述。总结反凸极永磁同步电机的特点;...
针对永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor, PMSLM)局部退磁故障问题,采用粒子群优化最小二乘支持向量机(particleswarm optimization-least squares support vector machine,PSO-LSSVM)分类模型,实现对PMSLM局部退磁故障的准确识别。首先,基于等效磁化强度法,建立PMSLM局部退磁故障解析模型,引出包含故障特征信息的多峰...
针对永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)高度敏感扰动的结构特点,提出一种位置环线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)与电流环PI控制结合的全局控制策略。为有效提高控制精度,重点考虑电流环动态响应的影响,通过时、频分析,将逆变器、滤波器及PI控制器的频域模型与电机运动模型...
轮缘驱动潮流能发电机径向大而轴向短,发电机直接浸泡在海水中,且气隙内有海水自由流动,因此,轮缘发电机在设计方法和运行特性方面与常规电机存在较大区别。论文首先介绍系统能量转换基本原理和基本结构特点,然后分析轮缘发电机转子设计、气隙设计、定子、电磁负荷设计及极槽数配合等关键参数设计方法,研究表明轮缘发电机线负荷不宜取得较大,而...
为满足电气装备高功率密度的发展趋势,提出一种集成电抗型电力感应调控滤波系统(controllable inductive power filtering system with integrated reactor,CIPF-IR)。感应滤波技术充分发挥变压器电磁潜能,使谐波电流被屏蔽在变压器低压侧;集成滤波电抗通过将特定变压器绕组与供电绕组功率解耦,实现电气设备的小型化设计。介绍了新型变压器,并获...
针对大容量交直流接触器通断过程造成的触头烧损问题,提出一种基于混合换流技术的交直流接触器无弧控制策略,其融合了强迫过零和自然换流的优势,结合触头信号闭环反馈控制,解决了现有强迫过零技术触头零电压恢复时间短、控制策略受机构动作分散性影响等问题,实现触头系统交直流通用无弧分断,控制策略适用于不同的电磁机构。提出的新型电路拓扑方...
直流电场下气体绝缘设备中固体绝缘介质表面电荷的积聚会导致固–气界面的局部电场畸变,从而降低系统的绝缘水平。研究固–气界面电荷的消散特性可为高压直流气体绝缘装置的研发提供重要的理论基础。利用针–板电极向绝缘材料表面注入电荷,在不同条件下进行固–气界面电荷消散实验。采用静电探头法测量试样表面的电位分布,并通过反演计算得到电...
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