储能技术是保证微电网稳定运行的关键技术手段,也是推动可再生能源微电网技术广泛应用的重要措施之一。该文从可再生能源微电网技术特点出发,对储能系统在微电网中的作用、分类、设计优化方法和应用情况进行综述。研究表明,通过储能系统的优化配置和需求响应相结合的控制策略可有效提高微电网的经济性、可靠性以及能源的综合利用率。综合评估能...
柔性直流输电系统的链路延时是其固有特性,使柔直高频阻抗呈现"负电阻电感"特性,可能与长交流线路的分布电容相互作用导致高频振荡失稳现象发生。文章首先建立柔直系统和交流线路等效数学模型。其次,考虑模块化多电平换流器(modular multilevel convert,MMC)内部动态特性、锁相环、环流抑制控制器、延时等因素在内,建立MMC在dq坐标系下的阻抗模...
输电网扩展规划是满足未来负荷增长、保障电力系统长期安全经济运行的基础。然而,线路收益按照固定投资回报率核算的模式下可能引发阿弗奇–约翰逊效应(AverchJohnson,A-J)效应,导致电网企业投资冲动。我国新一轮电改提出输配电价核算按照"准许成本加合理收益"的原则。为此,该文结合发改委配套文件的有效成本甄别和后评估体系的指导思想,基于结...
聚光型太阳能热发电(concentrating solar power,CSP)技术被认为是最具发展前景的可再生能源利用技术之一,其在不增加系统不确定性的前提下,利用蓄热系统(thermal energy storage,TES)使太阳能成为可调度资源。同时,CSP电站具有灵活的调节特性,将其与风电相结合,可以降低系统出力的不确定性并提高可再生能源的消纳能力。该文分析CSP电站的储能特...
随着风电及光伏渗透率的提高,电力系统的惯性在特点及形式上发生新的变化。传统的电力系统惯性研究主要集中在系统或区域层面,没有针对电力系统各节点进行惯性研究,无法把握电力系统惯性的时空特性,难以为系统安全稳定运行提供更多有价值的细节信息。针对这一问题,该文从惯性的物理属性出发,首先,对电力系统的惯性特征进行阐述;然后,定义电力系...
实现综合能源系统多能源优化管理和运行控制需要快速准确量化评估系统的运行风险。针对电力系统和天然气系统耦合形成的电–气互联综合能源系统,该文提出基于改进K-means聚类技术与半不变量法的综合能源系统运行风险评估方法。在分析电–气互联综合能源系统运行特性的基础上,选取支路功率、节点电压、系统频率和节点气压为系统运行风险指标。引...
智能感知是泛在电力物联网的数据入口,在泛在电力物联网建设中扮演着极其重要的角色。该文通过抽象化泛在物联网的信息论表述,量化比较了泛在电力物联网在数据传输容量上的优势,综合估算了智能感知网络规模,预测需要在此基础上解决海量异构多源数据融合、信息安全防护等问题。探讨了泛在电力物联网边缘算法的可分解性与下沉系数,定义了描述边缘...
随着新能源发电渗透率的不断增加,其出力随机性对电力系统的动态运行与控制产生的影响日益显现。伊藤过程是分析随机动态系统演化特性的重要基础理论,其将新能源出力的随机性建模为随机微分方程,可与电力系统动态过程的常微分方程模型统一处理,从而可较好地分析随机性对电力系统动态过程的影响。虽然该理论已在电力系统的稳定分析、动态安全、最...
无论是中性点有效接地或非有效接地配网,配电线路发生弧光高阻接地故障时,故障电气量均相对微弱,传统的故障检测方法往往失效。因此,该文针对不同中性点接地方式,统一建模配电线路弧光高阻接地故障模型,并等效分析在故障点虚拟电源激励下产生的零状态响应特征。基于此,分别从稳态频域分析、暂态时域分析、行波分析、人工智能等多角度对两种中性...
在分布式电源等新兴主体大量涌入电力系统的新形势下,区块链为解决不同主体间的信任问题提供了新的解决方案。然而,现有的区块链技术存在计算能力低、运行成本高、功能过于简单等问题,与高维度、大规模的电力系统优化运行难以兼容。该文利用电力系统优化问题求解困难、验证简单的特点,提出了一种以凸优化证明共识机制为核心的新型能源区块链底层...
为促进居民用户柔性负荷高效参与需求响应,帮助用户从被动角色转变为主动角色,实现需求侧最大效益。该文在智能电网环境下,根据用电设备的特性,以概率论的角度对家电设备状态进行描述定义,基于异步深度强化学习(asynchronous deep reinforcement learning,ADRL)进行家庭能源管理系统调度的在线优化。学习过程采用异步优势演员–评判家(asynchron...
负荷分类对于负荷预测、电价决策、微网能量管理等具有重要意义。为了处理海量负荷数据,并缓解负荷类别不平衡对分类精度的影响,提出一种基于Hadoop并行计算的考虑类别不平衡的改进反向传播(back propagation,BP)神经网络海量负荷分类方法。首先,引入基于边界的数据合成算法处理类别不平衡负荷数据;其次,使用零均值化方法和批量归一化方法优化传...
通过收集位于东部地区的江苏、山东、广东3个具有代表性省份278台燃煤机组3个月连续在线监测数据,分别按照欧盟、美国排放标准长期平均浓度达标评判方法和中国短期小时浓度达标评判方法对179台一般机组和99台超低机组烟尘、SO2、NOx排放浓度符合限值要求情况进行了统计分析比较。研究结果显示,参考欧盟标准长期平均值(月均值)满足限值、短期平均...
为适应流化床锅炉负荷、温度变化大等复杂工况,研究了氨与煤制合成气构成的混合还原剂的脱硝反应特性。通过机理模拟分析发现,添加合成气后还原剂能显著降低脱硝温度并提高脱硝效率;高氨用量搭配低浓度合成气、低氨用量搭配高浓度合成气将有最佳的脱硝效率;在保证相同脱硝效率时,使用混合还原剂能减少氨用量;为保证脱硝效率和限制氨逃逸量,反应...
热传导反问题在航空航天、核电工程、石油化工等领域有着广泛的研究。其求解算法可分为2大类,梯度法与随机法,梯度法则具有收敛速度快,计算效率高等优点,更加适合于工程应用。但是其灵敏度矩阵的准确确定至关重要。将复变量求导法引入求解二维瞬态非线性热传导问题的ABAQUS有限元软件中,并通过ABAQUS用户子程序(user element subroutine,UEL)将...
针对汽轮机汽流激振诱发转子失稳问题,利用动网格技术实现转子多频涡动,对不同密封结构的转子动力特性及稳定性进行研究。基于正交试验法分析了多结构参数对转子稳定的影响程度。结果表明:密封齿数、凸台数量和密封齿长均影响动力系数在频域上的变化规律。随着密封齿数的增多,直接刚度kxx增大而直接阻尼cxx减小。随凸台数量和密封齿长的增加,直...
使用立式管式炉燃烧装置研究不同添加比例的磷酸二氢氨对生物质燃烧过程中颗粒物(particulate matter,PM)排放特性的影响。研究表明,NH4H2PO4的添加可有效减少颗粒物总量PM10尤其是PM1的排放量,并且减排效果与P/K摩尔比密切相关。当P/K摩尔比为1时,PM1和PM10的减排效果最好,分别达到44.43%和30.70%。减排主要是由于NH4H2PO4与玉米秆中的K盐反应...
对开关变换器及其控制环路的建模方法进行归纳与总结。将开关变换器的建模方法分为连续建模和离散建模,或基于电路分析的建模和基于数学推导的建模。在此基础上,结合控制环路的建模,将开关变换器及其控制环路的建模方法分为平均建模、离散建模和考虑边频的建模3大类。根据此分类,系统分析平均法、离散时间法、采样数据法、描述函数法、多谐波小...
从拓扑、控制、设计、实验验证到工程应用,全面论证与评估无变压器直挂电网的链式储能功率变换关键技术问题。提出应对电网电压不平衡、模块故障以及相间电池组均衡的统一零序电压算法及综合集成控制策略,探讨模块间共模电流抑制及电池侧二次脉动电流的平抑问题,研发3相、每相20链节的低压模拟样机,对控制策略进行了全面验证。提出链式储能功率...
多电平逆变器具有器件应力小、谐波含量少、等效开关频率低等优点,广泛应用于中高压大容量电能变换场合。该文对采用开关电容/开关电感的多电平逆变器进行分析总结,为构造具有器件数量少、电容电压/电感电流自平衡等特点的高性能多电平逆变器提供思路。文章首先介绍开关电容、开关电感基本单元的构成形式和工作原理,分别从直流侧和交流侧举出开...
压接型IGBT器件内部芯片之间的动态均流特性直接影响着IGBT器件的坚固性与可靠性。考虑到并联均流实验的困难,现有的压接型IGBT芯片级并联均流研究通常都是通过提取器件内部封装结构的寄生参数,并结合IGBT芯片的等效电路模型,在电路仿真环境中开展的,不考虑器件外部电磁条件对器件内部电流分布的影响。然而,该文通过9枚压接型IGBT芯片的并联均流...
随着我国高速铁路的快速发展,牵引供电系统能耗高、再生制动能量利用率低等问题日益突出。为实现高速铁路的节能降耗,该文结合实测数据分析枢纽牵引变电所、长大坡道/重载线路以及铁路10k V配电所的负荷特性。针对不同牵引变电所负荷特性的差异,提出储能型和储能(10)能量回馈型2种再生制动能量利用方案,并制定相应的能量管理策略及控制方法。对...
定子无铁心轴向磁通永磁同步电机(axialflux permanent magnet synchronous motor,AFPMSM)因其结构紧凑、功率密度和转矩密度大、无铁心损耗、效率高等特点受到越来越广泛的关注,在要求空间紧凑和高转矩密度的场合具有广阔的应用前景。介绍定子无铁心AFPMSM的典型拓扑结构,分析此类电机电磁性能的设计分析方法及一系列优化方法,讨论此类电机热学...
针对滚动轴承实际工作中缺少某种负载数据,使得源领域数据与目标领域数据属于不同分布,以及目标领域样本不含标签的问题,提出一种多域特征构建和无监督特征对齐的滚动轴承故障诊断方法。该方法利用变分模态分解结合奇异值分解获取振动信号的时频特征,再结合振动信号时域、频域特征构建多域特征集;引入迁移学习中能够实现无监督领域适应的子空间...
风电机组传统的最大功率点跟踪(maximumpower point tracking,MPPT)控制策略是基于最佳叶尖速比的转矩控制,由于跟踪前后最佳桨距角不变,因此没有考虑跟踪过程中对桨距角的调节。提出一种基于最优跟踪路径的改进MPPT控制策略,在传统转矩控制基础上,增加辅助变桨控制,通过对跟踪路径的优化,实现在MPPT跟踪过程中功率输出最大化。对NACA0012翼型1....
牵引变压器的次边两相在基波下电气相互独立,但是在高次谐波下,实际运行表明次边两相相互影响。为研究高次谐波在牵引变压器输出两相之间的作用关系,该文推导V/v接线牵引变压器谐波横向传递模型,该模型反映了供电臂高次谐波电流通过牵引变漏抗、系统阻抗影响本相谐波电压,通过系统阻抗影响相邻相谐波电压的影响机制。进一步地,基于阻抗作用机制...
针对矩阵变换器-永磁同步电机系统传统直接转矩控制下转矩波动大的问题,推导定子磁链、电磁转矩变化量表达式,探明传统直接转矩控制转矩波动大的成因,设计新型直接转矩控制器,形成直接转矩控制转矩波动抑制策略。首先在对转矩变化率进行局部线性化处理的基础上,建立转矩闭环控制系统的小信号模型。然后,依据经典控制理论,结合矩阵变换器矢量幅值...
在过风速工况下,现有的风机紧急控制策略极易造成风机大规模脱网,风能资源得不到充分利用。对此,提出一种基于等效载荷二维寻址的风机优化应急控制策略,该策略在保证风机本体安全的前提下,可实现过风速工况下风机输出功率平稳降低,避免剧烈的过渡过程导致电网安全问题。首先,分析在恶劣风况下风机的运行特性,建立风能利用系数与推力系数之间的数...
Kramers-Kronig关系是因果系统中的基本物理规律,在电介质物理领域,Kramers-Kronig关系描述的是极化率的实部与虚部之间的内在数学联系。实际测量获得的有限频段离散频率点上的介电响应复电容结果无法直接使用Kramers-Kronig关系的数学表达式进行计算,且由于无穷频率电容和可能的电导过程的存在,复电容的实部和虚部一定不满足Kramers-Kronig关系...
该文制备了苯偶酰型电压稳定剂和硅烷偶联剂改性的SiO2纳米粒子,与未改性的纳米粒子分别添加到低密度聚乙烯(lowdensitypolyethylene,LDPE)中,得到3种纳米复合材料。研究发现,电压稳定剂改性的SiO2纳米粒子在LDPE中的分散性最好,可提高纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率。3种纳米粒子的加入均改变了LDPE样品电极附近空间电荷的极性,与纳米粒子...
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