基于液压传动的浮力摆式波浪能发电系统稳压恒频控制

将液压传动应用于波浪能转换装置,并提高能量转换稳定性及转换效率是波浪能开发的热点。文中介绍了基于液压传动的独立浮力摆式波浪能发电系统的结构及工作原理,分析了通过蓄能器、负载控制及变量液压马达排量控制提高系统能量俘获效率及能量输出稳定性的原理。在联合仿真环境下建立了系统整机模型进行计算机仿真,然后进行了半物理试验仿真。计算机和半物理试验仿真的结果表明,基于所述调控原理的浮力摆式波浪能发电系统的能量转换效率及能量输出稳定性得到了提高,验证了调控原理的正确性。     

基于波浪能的蓄能稳压独立发电系统仿真

在波力电站中采用蓄能稳压方式把不稳定波浪能输入转换为稳定的能量输出是一种新的设想,实现这一设想的系统主要由能量输入系统、液压系统、发电系统和自动控制系统等组成。文中首先对系统进行数学建模及计算机仿真,然后在实物模型基础上,采用变频器驱动电动机方式模拟海洋波浪能的不稳定输入,系统控制方式采用增量式PID算法。计算机和物理模型仿真的结果表明,该系统实现了把不稳定的能量输入转换为稳定的电能输出,其系统的设计思想可直接应用于真实系统的设计。     

基于波浪能和风能的多能发电系统建模及仿真分析

我国众多岛屿离大陆较远,市电难以覆盖或者成本过高,因地制宜,利用海岛周围丰富的风能、波浪能和太阳能,能满足海岛供电需求。然而这些可再生能源的能量密度较低且稳定性较差,容易出现供电不稳定的现象。针对此问题,采用波浪能和风能互补发电,使得系统能够稳定供电,提高电能质量。研究基于波浪能和风能建立多能互补发电系统,搭建了系统整体模型,分析并推导了风力发电机和直驱式波浪发电机的控制策略,分析了电网侧的逆变器控制策略。搭建了整体系统的PSCAD仿真模型,进行运行仿真分析,结果表明,采用风能和波浪能互补发电,输出电能平稳,可实现功率跟随。     

基于组件技术的自定义建模在电网仿真中的应用

针对目前电网仿真系统中应用的自定义建模技术存在的模型求解精度不高、跨平台调用困难等问题,通过整体联立求解法对自定义模型的求解过程进行了改进,采用组件技术与用户自定义建模相结合的方式,开发了一套控制系统的环节组件库,实现了新型的自定义建模系统。该系统允许用户对电网仿真系统中的控制装置(励磁调节器、调速器、电力系统稳定器、FACTS控制器等)进行自定义建模,所建立的自定义模型以动态调用的形式与电网仿真系统相结合,提高了电网仿真系统的可复用性、建模灵活性和可扩展性。此自定义建模系统已成功应用于中国电科院开发的电网仿真系统中,对某具体算例进行的暂态稳定仿真分析结果验证了该系统的正确性。     

直线开关磁阻电机的波浪发电系统建模

针对传统直线开关磁阻电机功率密度低,作为波浪能转换装置难以广泛应用的问题,设计一种采用高功率密度的互感耦合直线开关磁阻电机的波浪能转换装置.根据互感耦合直线开关磁阻电机的结构特点及运行原理,建立以互感耦合直线开关磁阻电机为波浪能转换装置的波浪发电系统仿真模型,并对电机典型位置时刻的磁场进行分析.采用电压外环PI调节加电流内环斩波调节的双闭环控制策略对互感耦合直线开关磁阻电机波浪发电系统进行仿真分析.系统仿真结果表明:以互感耦合直线开关磁阻电机作为波浪能转换装置,能够达到波浪发电的目的.     

半潜式多浮体波浪能发电装置的水动力性能分析

为缓解能源危机及环境恶化,加大对可再生能源的开发利用,本文将点吸收式与筏式波浪能转换技术相结合,提出一种半潜式多浮体波浪能发电装置。该装置主要由中央漂浮平台、振荡浮子、液压系统及驱动臂组成,将多个振荡浮子布放于海面上并采集波浪能。为了提高装置的波浪能采集效率,利用AQWA水动力仿真软件对波浪能发电装置进行建模仿真分析,改变模型中浮子的质量、尺寸及结构等参数进行频域计算并分析单个浮子的频域响应;同时对单个浮子及装置整体在波高为1 m,波浪周期分别为5 s和3 s的海况下的时域响应特点进行分析。结果表明：浮子吃水部分的几何形状对于浮子附加质量及波浪激励力影响较大;同时当浮子的直径为2 m且浮子结构为圆柱形时,浮子的垂荡振幅更大,说明在波浪频率较低时更有利于最大限度地捕获波浪能,提升装置整体效率;而对于波浪频率较高海域,应当适当增加浮子直径,减轻浮子重量,采用圆锥形浮子,从而更有利于浮子捕获波浪能。采用最优浮子结构后,装置的波浪能捕获宽度比提升约95%,说明选用合适的浮子结构能够有效地提升装置的波浪能采集效率。     

波浪能发电系统中混合储能DC/DC变换器设计

由于波浪存在随机性和不稳定性,波浪能发电的重要环节是对其间歇发电的管控,而能量存储技术是减轻此影响的一种有效技术。基于蓄电池和超级电容构成的混合储能系统,提出了一种带混合储能的DC/DC变换器,以抑制发电机输出功率的振荡,平滑其电压波动,可直接为直流负载供电,或经逆变器向交流负载供电。并在Matlab/Simulink中进行了建模与仿真,仿真结果验证了所提方案的有效性,对波浪能发电系统的实际应用具有一定的参考价值。     

基于液压传动的蓄能稳压浮力摆式波浪能发电系统分析

将基于液压传动的蓄能稳压方法应用于波浪能发电系统,可以较好地实现输出功率稳定。采用双行程浮力摆式波浪能捕获装置可以提高能量利用率。文中给出了此发电系统的数学模型,并在MATLAB/Simulink环境下对其进行了计算机仿真,然后在半物理试验平台上进行了仿真试验。计算机和半物理试验仿真的结果表明,该发电系统在蓄能器的缓冲作用及控制系统的调节作用下,能保证系统输出功率稳定,从而验证了采用液压传动方案的蓄能稳压浮力摆式波浪能发电系统的可行性。     

电池储能在直接驱动式波浪能发电场并网运行中的应用(英文)

直接驱动式波浪能发电系统的输出功率是随着时间变化的,这一特性使得直接驱动式波浪能发电系统不能满足并入电网协议的要求。文中提出采用电池储能系统平滑波浪能发电系统的输出功率。提出了2种对功率进行平滑的拓扑结构,一种将电池储能装置安装在波浪能发电场的出口,平滑整个波浪能发电场的功率,另一种将电池储能嵌入到每一台波浪能发电装置中,平滑每一台波浪发电装置的输出功率,并且分别设计了控制策略。最后,将具有电池储能设备的波浪能发电场接入无穷大系统进行仿真,在正常运行情况下验证了储能设备平滑波浪能发电场输出功率的能力,在系统扰动情况下测试了控制策略的有效性。     

波浪能液压发电系统灵活接入下的孤岛微电网细粒化调度

当前，波浪能液压发电系统一般采用最大效率转化的控制策略，然而由于波浪能装置的间歇式出力特性，直接通过电池消纳会导致电池容量损耗进一步增大。在这种背景下，是否追求波浪能的最大效率转化值得商榷。为此，该文针对波浪能灵活接入的孤岛微电网系统，深入分析波浪能装置的工作原理，搭建波浪能液压系统的数学模型；在此基础上，以调度周期内的经济性最优为目标，综合考虑电池容量损耗和寿命损耗的影响，建立波浪能灵活接入下的孤岛微电网细粒化调度模型。仿真结果表明，相对于常规的孤岛微电网调度策略而言，在不同的波浪能出力场景下，该文所提的方案具有更优的经济性，为含波浪能的孤岛微电网经济运行策略提供了一个新的思路。     

变电站仿真支撑系统的建模原理及其应用

主要介绍变电站仿真培训系统开发中Block Link支撑系统的结构和特点,分析在仿真建模的过程中算法、模块、模型之间的关系,并以变电站仿真系统中的模型为例,来说明Block Link建模的原理,总结算法、模块、模型的创建方法和步骤。     

大型同步发电机组励磁系统的PSASP建模及仿真

本文针对常见的大型同步发电机励磁系统种类进行了分析,对PSASP中的励磁模型及其适用性进行了讨论。以常见的自并励励磁系统模型和三机励磁系统模型为例,以PSASP为工具对发电机励磁系统进行了建模仿真,仿真结果证实了PSASP模型的准确性。     

电压控制型开关调节系统的建模仿真与测试

本文以非理想Buck变换器为例,在考虑器件导通损耗和寄生参数的情况下,研究了电压控制型开关调节系统的建模、控制器设计、分立元件参数测试、系统仿真。用电路平均建模法推导出非理想Buck变换器控制-输出的传递函数,在PSpice10.0环境下建立了仿真模型,对系统进行了开环和电压控制环路增益仿真,并在研制的15W实验样机上进行了系统的实验测试。实验结果与仿真结果相符,验证了所建模型的正确和控制器设计的合理性。该建模方法考虑了器件的寄生参数,模型直观、物理意义清晰、尤其对大功率系统具有参考价值。     

电站仿真中压流网络模块化开发

压流网络仿真是电站仿真中的关键技术,与设备模型共同构建电站仿真系统模型。在对压流网络理论及建模机理进行深入研究后,根据数学模型,采用了面向对象的模块化建模方法对压流网络进行建模,最后将模块模型应用在一台送风机油站系统上,并且在仿真系统支撑平台上对主要压力节点进行了动态仿真。仿真结果表明:所建仿真模型能够正确反映压流网络的运行特点,所设计的模块可作为仿真机上的系统算法库,并取得了较满意的效果。     

基于PSS/E的统一潮流控制器动态建模及仿真

文中阐述了PSS/E的用户自定义建模原理,归纳了自定义建模的详细流程。基于等效节点电流注入模型在PSS/E中对统一潮流控制器(UPFC)进行了机电暂态建模,并通过仿真算例进行了验证,仿真结果表明该UPFC仿真模型具有良好的线路潮流和节点电压调节能力,在三相短路故障后能有效减少系统的功率损失,并使得系统快速恢复至稳定运行状态。通过工作,实现了PSS/E中基于UPFC的电网潮流优化、电压控制及稳定运行的动态仿真。     

基于ATP的HVDC系统建模及谐波分析

为了探索交直流系统间的相互影响,从系统角度对换流站进行建模分析具有重要的意义。基于电磁暂态仿真软件ATP,阐明了高压直流输电系统详细建模方法,特别是其电气主结构、控制子系统部分的建模,并着重分析了锁相环、定电流控制及定关断角控制策略。以±500kV宝鸡-德阳直流输电工程为例,构建了详细的宝鸡-德阳直流输电系统ATP模型;将所建立的模型接入陕西大电网进行暂态计算,仿真验证了该系统在单双极运行方式下的正确性,并通过仿真波形、谐波和系统的实际运行数据对比验证了直流输电系统ATP建模方法的有效性。     

并网AWS波浪发电场等效建模

提出了阿基米德波浪摆(AWS)发电场的等效建模方法,重点研究波浪力输入等效。提出基于波浪最大能量捕获控制策略下AWS波浪力输入和输出有功功率之间的稳态关系,由于等效前后的发电场输出有功功率应该相等,在规则波浪和不规则波浪2种情况下,反推获得等效模型的波浪力输入,同时计及功率补偿。搭建了波浪能发电场详细模型,并将其等效为一台AWS波浪能发电单元。仿真结果表明,单机等效模型的稳态有功输出和故障时动态响应均与详细模型高度吻合。     

基于PSASP和Simulink的汽轮机调节系统建模与仿真校核

汽轮机调节系统模型是电力系统稳定分析的基础数据,模型的准确性决定了电力系统分析的可靠性,因此需要对所建立的汽轮机调节系统模型进行仿真、校核以确保建模质量。针对实际火电机组的汽轮机调节系统具有较为复杂的协调控制系统、导致难于通过专业的电力系统计算程序（如PSASP）实现建模、仿真及校核的问题,提出了一种基于Simulink和PSASP的联合建模方法,利用Simulink的灵活性和PSASP的专业性,实现对汽轮机调节系统的建模及仿真校核。模型仿真及校核的结果表明,该方法能够建立较为精确的模型并满足仿真校核的要求。     

核电机组MEC7000励磁系统建模分析

励磁系统精确建模是核电并网稳定计算分析的基础,针对MEC7000励磁系统建模工作在国内外鲜有报道的情况,通过现场实测和BPA仿真,提出了MEC7000励磁系统仿真建模的一般方法,解决了建模过程中励磁调节器输入输出接口参数的计算和励磁系统实测模型向BPA仿真模型的转换过程等关键问题,以此最终完成了国内首台MEC7000励磁系统的仿真建模工作。最后将建立的仿真模型进行空载小扰动校核,结果表明所建立的仿真模型能正确反映MEC7000励磁系统的实际特性,建模的精度可满足核电机组并网稳定计算的要求。     

基于风浪和灰色模型的波浪能发电系统输出功率短期预测

波浪能具有随机波动性,会对波浪能发电并网以及电力系统的安全稳定产生重要影响,准确预测波浪能可为电力调度控制带来极大便利。提出基于风-浪和灰色模型的波浪能发电系统功率预测方法,在波功率历史数据不足或缺省的情况下,能够依据风浪相关性及风速历史数据有效预测波浪功率。首先分析了风与波浪的相关性和时延特性,建立风-浪经验模型对波高进行短期预测,并利用灰色GM(1,1)模型对波浪短期预测结果进行残差修正。在此基础上,基于直驱式波浪能发电系统分析并建立了波高-功率转换模型。通过实例分析对波浪能发电功率的预测结果进行了验证。