基于最优初值电导增量控制的光伏系统最大功率跟踪策略

本文首先在时变环境参数与任一运行电压、电流之间建立了一种非线性函数关系,从而将太阳能电池运行中的时变环境参数实时计算出来。其次,确定了时变环境参数与理论最大功率点电流的函数关系,在环境参数已知的情况下可快速计算最大功率点电流值。最后,考虑到实际工程中理论最大功率点与实际运行最大功率点存在偏差,提出以理论最大功率点电流作为电导增量法运行初值,在小步长电导增量法的作用下实现精确稳态跟踪的方法。实验验证了光照度计算是相对准确的,在光照度计算的基础上进行仿真,证明了该控制策略能够实时精确地跟踪最大功率点功率,即使在低辐照度条件下同样表现出良好的精确性及无振动性。     

超超临界机组热量信号构造研究

提出一种从汽水系统吸热过程中提取热量信号的方法.对国内超超临界1 000 MW机组水冷壁的吸热特性进行了分析,发现水冷壁吸热量与煤燃烧发热量之间存在近似线性关系,由此推导出利用水冷壁的吸热量计算热量的方法并构造热量信号.试验结果表明,该信号能够更快更准确地对系统进行反馈.同时,仿真表明,采用该信号的协调控制系统可以改善其控制品质,且便于实际应用.     

基于积分时变滑模控制的永磁同步电机调速系统

针对永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统,设计了一种积分时变滑模变结构的速度环控制器,解决了传统PID控制器鲁棒性差、系统抗扰能力弱和动态响应性能不佳的问题。在滑模面的设计中引入误差信号的积分项,避免控制量中对加速度信号的要求,增强系统的抗干扰能力;同时引入时变项,在保证系统全局稳定的前提下提高了滑模面的收敛速度。在基于DSP的PMSM实验平台上进行实验,结果表明,所提出的积分时变滑模控制方法能够实现精确的速度控制,与传统的PID控制方法相比,能够更好、更快地跟踪给定速度信号。     

病态最远点的识别及稳定裕度的修正

扩展等面积准则（EEAC）理论揭示了时变因素影响稳定性的机理。在此基础上,进一步分析由群内非同调导致映象系统的强时变性及病态最远点（FEP）现象,并探讨其对稳定分析准确性的影响。提出病态FEP的识别方法和相应摆次稳定裕度的修正方法,提高了强时变性条件下的评估精度。方法的有效性和强壮性在新英格兰系统的仿真中得到了验证。此项研究加深了对非自治非线性系统稳定机理的理解。     

Lyapunov指数算法在微弱信号检测中的应用

基于MATLAB/Simulink仿真软件,分析了Holmes-Duffing系统检测弱正弦信号的原理和仿真实验步骤.通过仿真结果表明,直接从相平面图中肉眼观察混沌临界状态的阈值容易存在较大的人为误差.针对这个问题,提出了利用Lyapunov指数算法来定量地分析系统的动力学特征,并进一步研究了最大Lyapunov指数与系统状态之间的关系.对临界区域进一步取值发现其LE指数在零点振荡跳跃说明了该混沌系统正处于间歇临界态.最后通过对信噪比为-40 dB的微弱信号进行检测来说明,采用Lyapunov指数算法能够更直观地判断微弱信号的存在,证明其检测方法的可行性.     

马尔可夫跳跃系统的鲁棒故障检测

对时滞依赖于模态的离散马尔可夫跳跃系统的鲁槔故障检测问题进行了研究.利用多面体系统表征系统时变参数的不确定性,在其顶点求解可以显著减少计算量.基于依赖于系统模态的滤波器构造残差产生系统,所设计的故障检测滤波器,其参数矩阵不是常值,而是以同一概率随着系统模态的变化而变化.设置H∞性能指标并利用线性矩阵不等式推导出故障检测滤波器存在的充分条件,求解出滤波器的参数矩阵.仿真结果表明:设计得到的鲁棒故障检测滤波器能够保证对故障信号的敏感性,并对外界扰动信号和系统时变参数的不确定性具有鲁棒性.     

非线性时变涡流场—考虑周期性条件的解法

非线性时变涡流场方程的解,通常需要给定一初值作为迭代求解的开始,而在某些实际情况中,初值(零时刻)是不易确定的,本文提出一种不需要给定初值的,由周期性条件作为约束的有限元方法,并考虑电压源激励,以场路结合的形式对一台单相变压器空载运行过励磁情况下的磁场和电流进行了分析计算,计算与实测结果表明,该方法具有精度高、时间剖分点少等优点。     

小波包变换在风电场谐波分析中的应用

含有变频器的风力发电机组在并网发电时会给电力系统注入时变谐波.快速傅里叶变换(FFT)是目前谐波分析的主要方法,但是它不适合处理非平稳时变信号.提出利用小波包变换(WPT)的方法对电流信号进行分析.基于Daubechies小波,采用适当的采集频率和小波包分解树,使谐波频率落在小波包频带并利用其小波包系数重构出各次谐波.可以实现信号频带的均匀划分,能够更好地提取信号的时频特性,还具有分辨非平稳时变谐波的能力.仿真结果显示小波包变换的谐波分析能力更好,能根据要求分离任意次谐波.     

树形数据顺序存储映象和链式存储映象转换的方法

顺序映象和链式映象是树形数据的两种基本存储结构，本文介绍了它们相互转换的方法，给出了转换方法的ＰＡＳＣＡＬ算法描述，并对算法的时间和空间耗费做了简单分析。     

基于局部余弦变换的电力系统时变谐波分析新方法

对电力系统的时变谐波分析，提出了用局部余弦变换进行滤波处理的方法。该方法的本质是利用了局部余弦变换时频窗良好的局部性和可调性，来分离各次谐波，同时跟踪它们随时间的变化。通过采用局部余弦最佳基搜索方法，对信息实现不同的时间分割，可非常容易地调整时频窗。不需要在分析窗内对信号作平衡假定，所得结果与原信号完全同步。理论分析和实际应用结果表明，该方法可有效地检测出时变谐波，同DFT和STFT相比，提取精度更高，有很好的应用前景。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于NW小世界的量子进化算法在无功优化中的研究

针对量子进化算法的早熟问题,提出了一种适于电力系统无功优化的NW（newman-watts）小世界量子进化算法。该算法引入了NW小世界网络模型,以一种新颖的随机加边方式动态改变种群个体的邻域拓扑结构,从而保证了整个优化过程中的种群多样性,提高了算法的全局搜索能力。应用该算法对IEEE-14节点和IEEE-57节点系统进行无功优化的仿真分析,结果表明,NW小世界量子进化算法在电网无功优化计算中具有较强的全局寻优能力和较高的收敛精度。     

新能源发展关键问题研究

2006年以来,中国新能源发展取得了巨大成就,但也面临新能源发展与电网发展不协调、局部地区风电消纳困难、新能源补贴拖欠等问题。“十三五”是中国新能源发展的关键时期,复制现有技术、依靠政府不断扩大补贴规模的新能源发展模式已难以为继。新能源发展需要处理好新能源经济激励政策调整、新能源与其他电源以及电网的统一规划、大型新能源基地市场消纳三大关键问题。