电网约束下变速风电机组的限负荷控制策略

为适应目前电网限制风电场上网发电量的要求,风电机组需要具备全程风速范围内的功率限发调节能力。对变速风力发电机的限负荷控制策略进行了研究,建立了风电机组功率对象的数学模型,分析了可实现机组功率调节的桨距角控制模式和转矩控制模式,并建立了仿真模型,针对多种典型工况进行详细的仿真对比。结果表明,转矩控制模式下风电机组调节过程具有更好的动态特性,更适合于实现电网限发条件下的变速风电机组功率控制。     

300MW循环流化床锅炉建模与动态仿真

通过数学建模,基于多学科仿真平台(MSP),开发300 MW循环流化床机组全范围、全工况仿真机。在典型负荷稳定运行时,仿真机计算结果与实际机组运行参数之间的误差满足大型火电机组仿真培训装置技术规范仿真精度的要求。在仿真平台上进行了循环流化床锅炉冷态流化试验、启动过程中的投煤、给煤不均和挥发分燃烧份额变化时床温的动态特性试验,试验结果符合实际锅炉的运行规律。     

亚临界600 MW机组协调控制系统仿真研究

根据协调控制模型,结合吴泾第二发电厂机组运行参数,建立了亚临界600 MW机组协调控制系统数学模型,在Simulink软件下对该模型进行了仿真,并将仿真结果与机组运行数据进行了比较.结果表明:在汽轮机的调节阀开度一定的条件下,改变锅炉给煤量时主蒸汽压力仿真值与实际值的最大误差不超过0.3 MPa,汽轮机功率仿真值与实际值的最大误差不超过3 MW;在锅炉给煤量一定的条件下,改变汽轮机调节阀开度时主蒸汽压力仿真值与实际值的最大误差不超过0.2 MPa,汽轮机功率仿真值与实际值的最大误差不超过4.5 MW.模型与机组的动态误差较小,表明建立的协调控制系统数学模型可行.基于所建模型和直接能量平衡(DEB)法对原机组协调控制系统进行了改进,改进后的机组协调控制系统响应速度快、抗干扰性强,并且能够较好地控制主蒸汽压力的波动.     

倒立摆控制系统的设计与研究

运用线性系统理论设计控制器,实现了单级倒立摆系统的平衡控制。首先建立了控制对象的数学模型,然后采用状态空间全状态反馈的极点配置法设计控制器,并在Matlab环境下对控制系统进行了仿真研究,最后在实际设备上完成了实时控制实验。仿真和实控都成功地实现了对系统的平衡控制,实验结果也充分展现了控制系统的动态特性、稳态性能和鲁棒性,充分证明了控制器设计的正确性与有效性。     

基于模糊和解耦的超临界机组协调控制研究

在超临界参数下,针对机组协调控制系统具有多变量、强耦合、非线性等特点,提出一种基于前馈补偿解耦和模糊自整定PID控制相结合的控制策略。首先对超临界机组协调控制系统被控对象的系统结构、动态特性以及建立简化数学模型等进行分析。然后根据机组特性和前馈补偿解耦理论,对被控对象进行动态解耦,消除各支路通道间的耦合作用。针对解耦补偿后的被控对象,采用模糊控制算法设计了模糊自整定PID控制器。最后在600 MW超临界协调控制系统的线性模型基础上,利用MATLAB对其进行了仿真实验。结果表明该控制方案具有较好的解耦效果,并且与传统PID控制器相比较,超调量减小,调节速度变快,具有更好的控制品质。     

超超临界1000MW机组仿真系统开发与应用

在对超超临界1 000MW机组的静态和动态特性研究及分析的基础上,开发了超超临界1 000MW机组仿真系统,并应用于华能玉环电厂超超临界1 000MW机组运行培训与控制性能分析。该仿真系统采用APROS仿真软件平台构建过程模型和美国艾默生控制系统有限公司的Ovation DCS虚拟控制器技术构建控制系统仿真模型,缩短了开发周期,提高了仿真精度。     

1台300MW火电机组仿真装置动态响应的分析

国内首次采用分布式微机系统的１台３００ＭＷ机组的全范围仿真装置，以其对象动态过程真实，机，炉，电，自动控制动态响应正确协调，事故种类丰富、真实而获得用户好评。本文介绍了该仿真装置典型的对象和控制系统的动态响应特性，对于国内仿真装置用户认识和考核仿真装置性能具有参考意义。     

大容量余热锅炉动态模型的研究与应用

采用模块化建模方法开发了非补燃型三压再热余热锅炉动态仿真数学模型。根据余热锅炉的工作机理和特性,以能量和质量守恒原理为基础,详细论述了其内部蒸发器系统和单相介质换热器的数学模型算法,并结合其它相关模块算法(如流网、容积算法等),利用华北电力大学STAR-90仿真系统开发平台,建立了9F级燃气-蒸汽联合循环机组非补燃型三压再热余热锅炉的实时仿真模型。仿真试验表明所开发的数学模型能够正确反映对象的动态特性,具有较高的静态精度和良好的通用性,可为联合循环机组仿真系统的开发及大型余热锅炉控制系统的设计提供了有利的理论工具。     

直流炉机组简化非线性模型及仿真应用

通过合理简化和机制分析,建立适用于直流炉机组协调控制系统控制器设计的简化非线性数学模型。建模时考虑制粉环节、减温水环节和回热加热对过程输出的影响。该模型以燃料量指令、总给水流量、汽轮机阀门开度为输入,以汽轮机功率、主蒸汽压力和汽水分离器出口焓为输出。结合某1 000 MW超超临界机组运行数据辨识得到了在50%负荷到100%负荷范围内工作的机组模型参数。对模型进行了开环阶跃扰动实验和现场运行数据对比实验。仿真结果表明,模型开环动态特性与实际机组开环特性在本质上一致,且具有一定精度,可以用来设计协调控制系统控制器。     

基于物理机理建模的抽水蓄能机组仿真研究

介绍了基于物理机理原则开发的STAR-90仿真支撑平台,并基于此平台建立了抽水蓄能机组全范围仿真系统中的水泵水轮机数学模型、发电电动机数学模型、励磁机数学模型以及限时调节控制方式和限压调节控制方式下的调节控制模型,并介绍了抽水蓄能电站各种运行工况及其相互间的转换;在STAR-90仿真支撑平台上动态运行上述模型得出了仿真...     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略

介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器（ＳＲ）模型以及有载调压变压器（OLTC）的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略：OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包（ＥＭＴＤＣ）搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明：所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。     

基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算

扩展卡尔曼滤波法(EKF)被认为是一种精度较高的电动汽车动力电池荷电状态(SOC)估算法,但是观测方程误差会对SOC估算结果带来影响。对EKF滤波过程进行改进,根据观测方程的误差对原EKF滤波过程增设动态卡尔曼增益修正系数,提出基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算法。仿真结果表明EKF法可以有效克服SOC初始值不准确所造成的估算误差,动态卡尔曼增益修正系数可以进一步减小由于观测方程误差造成的SOC估算误差,使估算误差保持在5%之内。     

多ARM协同架构的智能合并单元设计

为降低合并单元设备成本、增强其智能化和通用化特性,利用多ARM（高级精简指令集处理器）并行处理的优势来构建智能合并单元。采用灵活的模块化方式来进行总体架构的设计,通过光纤接口方式与其他智能电子设备建立基于快速以太网的双向通信,遵循IEC 61850通信标准进行采样值报文和GOOSE报文的高速网络化传输。结合数据处理和报文传输的要求,详细阐述了采样控制和开入开出控制等核心部分的软件处理流程。采样值及GOOSE传输等相关测试结果表明,该智能合并单元工作可靠而稳定,可满足智能变电站中合并单元在实时性强、可靠性高、通信流量大等方面的要求。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

级联Boost变换器输出电压纹波分析

级联Boost变换器含有两个LC滤波器,呈现四阶动力学特性,具有宽输入电压范围的特点。其输出电压纹波与电感、开关周期、电容和负载等因素有关,其中输出电压纹波受电容等效串联电阻影响较大。采用时间平均等效原理对级联Boost变换器进行直流稳态分析,分析了两个电容等效串联电阻对输出电压纹波的影响,由理论分析可知电容C1的等效串联电阻对输出电压纹波影响较小,电容C2的等效串联电阻对输出电压纹波影响较大。采用谷值电流控制策略,保证了变换器稳定地工作在较高直流电压传输比的情况下,避免了次谐波振荡现象。实验验证了理论分析的正确性。     

碱法提取煤矸石中氧化铝试验条件优化

工业固体废物煤矸石中存在有价值的氧化铝,如能将其替代铝土矿提取氧化铝,则将变废为宝。然而,煤矸石中的铝、硅主要以高岭土形式存在,活性很低,因此需要通过高温破坏煤矸石中高岭土结构,才能将其中的氧化铝转化为可溶于碳酸钠溶液的铝酸钙。为了使煤矸石中的氧化铝尽可能多地溶出,采用正交试验方法分别对采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝的活化和溶出条件进行了优化。试验结果表明：采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝,最佳条件下煤矸石中氧化铝溶出率可高达89.5%,试验所确定的最佳条件可供工业试验参考。     

关于“十三五”配电网发展的思考

配电网直接面向电力用户,是保障电力“落得下、用得上”的关键环节,也是改善民生的重要基础设施。面对“十三五”期间配电网发展“高质量、智能化”的需求,在梳理总结当前存在问题的基础上,从经济社会发展、高供电可靠性要求、分布式能源与多元化负荷接入、外部建设环境变化等角度阐述了配电网发展面临的挑战与机遇,提出了未来配电网发展面临的关键问题,并从规划建设角度提出了应对措施与建议。     

DZM与FM系列铅酸蓄电池在制造过程中的比较

根据多年的实际工作经验,从基本原理、客户要求及电池使用的角度出发,通过不同生产及工艺条件下反应生成物的不同,对DZM与FM系列铅酸蓄电池在生产制造过程中的不同进行了阐述。     

全钒液流电池电解液的制备和性能优化研究进展

全钒液流电池是一种新型的适用于大规模储能的电池,钒电解液是全钒液流电池的重要组成部分,电解液的制备及性能优化是全钒液流电池的一个研究热点。介绍了全钒液流电池电解液的制备和性能优化的研究进展,并展望了全钒液流电池电解液研究的发展方向。