群桩基础阻抗函数的集总参数模型研究

利用改进后的Chebyshev多项分式进行复数拟合,得到群桩基础阻抗函数可扩展精度的集总参数模型,以获取时域分析和非线性分析的群桩基础参数。基于薄层法求解得到半无限地基中群桩基础的阻抗函数,利用改进的Chebyshev多项式的比值表示地基的动力柔度函数,将改进的Chebyshev多项分式表示成部分分式的形式,最后将其等效为两种基本类型的集总参数模型。通过与薄层法求解得到的地基动力刚度阻抗函数进行比较,本文给出的集总参数模型能在很宽的频段上与弹性半空间解吻合良好,得到的集总参数可以直接运用到群桩地基-结构相互作用的时域分析和非线性分析中。     

风电并网价值分析

风电的接入因能替代常规机组发电而具有正向价值,同时也因会改变系统中不同类型机组的运行方式而带来负向价值。为衡量风电并网价值,建立了含风电机组日前优化调度模型,模型中考虑了不同机组的特性及负荷与风电的随机性和误差,从风电渗透率、负荷与风电预测误差和负荷与风电相关性3方面分析了它们对风电价值的影响。结果表明：风电并网容量较小时,风电具备减小系统运行成本的价值;风电并网容量较大时,机组启停费用增加,致使风电不具备并网的价值。     

风电三种利用模式分析

本文分析了风电的三种利用模式,详细阐述了非并网风电理论,探讨了风电等可再生能源通过多能源协同供电应用于高耗能产业,即非并网风电的内涵。研究分布式发电和非并网风电理论的关系,分布式发电作为非并网风电的一种表现形式,将非并网风电与现存电力系统构建为一个完善的电力系统框架。     

电压型虚拟同步发电机控制策略下的双馈风电机组阻抗及次同步振荡特性

针对双馈风电机组（doubly-fed induction generators,DFIG）经串补送出系统存在次同步振荡（sub-synchronous oscillation,SSO）的问题,以电压型虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）控制策略下的DFIG为研究对象,首先基于三相静止坐标系建立了其阻抗模型,推导了机组正、负序阻抗解析式;其次搭建了PSCAD/EMTDC模型,对理论推导阻抗特性和频率扫描结果进行了对比验证;最后基于奈奎斯特稳定判据定量分析了VSG控制策略下的DFIG经串补送出系统SSO特性,通过仿真验证了所建立模型和稳定性分析结论的正确性。研究结果为SSO的抑制提供了参考。     

基于超导磁储能装置的风电并网功率控制研究

风电系统输出功率的波动性和间歇性作为制约风电系统大规模并网的关键因素,给电网带来的不利影响越来越受到重视。为了提高风电系统并网功率的稳定性,本文对基于超导磁储能装置的风电并网功率控制做了研究。首先在理论上抽象描绘出风电并网系统的结构图,其次阐述超导磁储能装置抑制风电并网系统功率波动和震荡的原理,最后利用仿真软件matlab/simulink对风电并网系统进行了仿真分析,验证了采用超导磁储能装置稳定风电并网功率的正确性。     

风力发电机组并网电压稳定研究模型的对比分析

风力作为一种清洁可再生的能源,已经成为世界范围内重点扶持和发展的替代能源。随着我国近几年风力发电的发展。并网的风电机组逐年增加,以及我国风电大规模高集中的开发模式,给电力系统规安全稳定运行带来的挑战。本文研究将对比分析风力发电机内部系统模型对输电网的电压稳定性的影响。     

双馈风电机组分布式协调频率控制方法研究

该文提出一种双馈风电机组分布式协调频率控制方法,以改善系统频率响应特性。根据系统供需关系选择双馈风电机组运行模式,由所提分布式算法实现双馈风电机组减载水平的迭代更新,进而快速响应系统频率变化。所提分布式控制方法可协调不同风速条件下的双馈风电机组,并实现与火电机组间的协调控制,有效改善系统动态性能。最后,通过仿真分析对所提分布式协调频率控制方法的有效性进行验证。结果表明:该分布式协调频率控制方法可快速根据系统供需情况及时调节机组输出功率,有效改善系统频率响应特性。     

对风力发电新技术及并网稳定问题与探讨

风力发电是我们重要的安全可再生新能源。对风电机组及其建模技术、风电接人电网技术以及一些新技术的应用进行了综述分析,对有关风电并网后对电网稳定影响的研究进行了总结和探讨,对风力发电技术奠定了坚实的基础。     

双馈变速抽蓄机组参与平抑风电功率波动研究

由于风电功率存在间歇性、波动性,大规模风电并网给电网安全稳定运行带来了挑战。为此,提出了基于双馈变速抽蓄机组的风电功率波动平抑控制策略。首先,基于DIgSILENT/PowerFactory软件,建立了双馈变速抽蓄机组发电、抽水状态下的仿真模型,验证其快速功率控制能力。其次,基于低通滤波原理,结合风电预测功率,建立双馈变速抽蓄机组在发电、抽水2种工况下参与平抑风电功率波动的控制模型。最后,通过仿真算例进行验证,结果表明：双馈变速抽蓄机组具有快速功率响应特性;在发电和抽水2种工况下,均可有效平抑风电功率波动,减小常规机组调节压力,改善地区电网稳定性。     

虚拟式风电机组功率特性测试仪的研发

为了实现对风电机组功率特性的测试,依据IEC标准对风电机组的功率特性测试的方法、原理进行了研究,提出了风电机组功率特性的现场测试方法,并且结合现代虚拟仪器技术设计并开发出实用的风电机组功率特性测试分析仪,该仪器是在VMIDS系统基础上成功研制出来的,在成功完成对风电机组各参数提取的同时,能分析出风电机组的各项特性.     

基于分数阶微分的金属橡胶迟滞非线性动力学模型

金属橡胶元件的应力应变关系为非线性滞回曲线,现有的金属橡胶动力学模型大多采用多参数、分段函数进行描述,增加了系统的复杂性。通过分析金属橡胶的弹性恢复力和阻尼力的组成,利用分数阶微分能够描述各种材料及过程记忆性的特点,提出一种含有分数阶微分的金属橡胶黏弹性本构模型,在此模型基础上建立了金属橡胶非线性动力学系统模型;通过正弦位移加载实验获取了典型金属橡胶隔振系统在多种激励幅值、频率作用下的恢复力;采用遗传算法对实验数据进行曲线拟合,识别出模型中所有参数;通过分析推导出系统模型中各参数与振幅及频率的函数关系。结果表明,所提出的含分数阶微分项的金属橡胶非线性动力学系统模型,具有连续的数学表达式,能够较准确地反映金属橡胶非线性系统的完整动力学性能,而且与现有金属橡胶动力学系统模型相比,参数较少,结构简单,为金属橡胶动力学系统的研究提供了新的思路。     

基于实测扫频响应反推管路卡箍支承刚度及阻尼

为了建立管路系统动力学模型并分析其振动特性,需获取动载荷下卡箍支承刚度及阻尼等力学特性参数。该研究提出一种基于实测扫频响应的响应面法来反推上述参数的方法;提出了基于响应面反推管路卡箍支承刚度和阻尼的辨识算法;利用自编有限元创建了管体-卡箍系统的动力学模型,推导了管路系统振动响应;在利用响应面法的匹配计算中,进行了卡箍刚度及阻尼关于频率和对应响应的多项式拟合,并采用基本遗传算法进行了优化。在实例研究中,用提出的方法辨识出了所研究管路卡箍的具有频率依赖性的支承刚度和阻尼;将辨识值回代到分析模型中,通过比较预测的与实测的频域响应,共振频率及响应偏差均小于3%,证明了辨识结果的合理性。     

In Vivo Blood Characterization From Bioimpedance Spectroscopy of Blood Pooling

Characterization of blood impedance properties is important to estimate clinical diagnostic indexes such as hematocrit, glucose level, and hydration. Current in vivo bioimpedance spectroscopy methods are performed on a body appendage and thus represent a combined measurement of all tissues in the measurement field, rather than the blood individually. This paper describes a novel in vivo measurement technique to calculate bioelectrical properties of blood while excluding the disturbances from surrounding tissues, based on analysis of the impedance changes caused by blood accumulation. The forearm was modeled as a cylinder containing anatomical structures such as skin-fat layer, muscles, and bones. Blood volume was modeled as the inner cylinder. A tetrapolar electrode system was applied to a human forearm, and the impedance curves measured with and without blood pooling were processed to calculate the impedance parameters of arterial blood. The bioelectrical parameters of blood were estimated by fitting the blood curve to a Cole-Cole model using the Levenberg-Marquardt (LM) nonlinear curve-fitting method. The proposed approach was verified using an experimental phantom, an equivalent circuit model, and a preliminary human experiment. Results show that electrical properties of blood and surrounding tissues can successfully be separated. Of Cole-Cole parameters, the characteristic frequency fc is the most reliable parameter to characterize blood bioelectrical properties. This method may allow a simplified measurement of blood characteristic parameters for many biomedical and clinical monitoring applications.     

A Study of Marginal Oscillator Behavior

In a magnetic resonance spectrometer, a marginal oscillator is used as a transducer to convert a minute change in the tank coil resistance into a change in the amplitude of oscillation. Thus one can define a conversion gain as the ratio of the fractional change in the amplitude of oscillation to the fractional change in the tank coil resistance. Since the change in the tank coil resistance is made periodic at a low frequency to facilitate phase-sensitive detection, a study of the transient behavior of the oscillator becomes important. In this paper, the conversion gain, bandwidth, and noise associated with the oscillator are studied as functions of the circuit parameters, utilizing a piecewise linear characteristic for the active device. Unlike the studies carried out by other authors making use of a polynomial expansion for the nonlinear characteristic, the piecewise linear characteristic has been chosen because it is more amenable to synthesis. The sensitivity of the amplitude of oscillation to the variation of the characteristics of the active device has also been evaluated, and the relationship between the stability requirement of the device characteristics and the conversion gain has been established.     

基于线路保护反时限特性的含光伏发电系统风险备用优化模型

针对光伏并网后容易引起系统的不安全运行,传统的备用配置方法经济性较差的情况,为保证系统在弃光最小化情况下安全运行的同时提高经济性,引入失负荷及弃光风险指标,建立了光伏并网后不同场景下的备用优化模型。该模型以最小化发电成本和备用成本为目标函数,功率平衡、机组特性及可中断负荷等为约束条件,利用线路保护反时限特性将线路潮流约束转化为对应时间尺度的热稳定极限值,综合求解含光伏发电系统中的各种不确定性场景下,线路保护反时限特性所对应的不同响应速度备用优化调度模型。含光伏系统的IEEE 6机30节点系统算例验证了模型的合理性及方法的有效性。     

直流分布式电源系统稳定性判据研究综述

在实际工程应用中,需要利用稳定性判据判断直流分布式电源系统（direct current distributed power system,DCDPS）的稳定性,以便采取合适的控制策略。因此,DCDPS稳定性判据成为国内外学者研究的热点。对基于等效源变换器（子系统）和负载变换器（子系统）的稳定性判据、基于母线电压控制变换器和母线电流控制变换器的稳定性判据、基于无源性的稳定性判据、大扰动信号情况下稳定性判据的基本思想、特点进行分析。指出这些稳定性判据的优点与不足,给出了DCDPS稳定性判据研究的趋势,提出了基于无源性的稳定性判据和其他判据相结合的稳定性判断新方法。     

超声珩齿中弯曲振动变幅器的设计与研究

齿轮是超声珩齿加工中的一类特殊负载,它的振动特性和固有频率对系统的加工频率影响很大.由于齿轮的尺寸和质量大,且其尺寸不能任意更改,现有的振动系统设计理论,如全谐振设计理论、质量置换理论、局部共振理论等,都不能适用于这一情况.为解决此问题,应用Mindlin中厚板理论、变幅杆设计原理和机械阻抗理论对由变幅杆、齿轮组成的变...     

基于稀疏信号分解和分段拟合积分逼近的无转速计阶比方法与应用

针对传统无转速阶比存在低阶拟合阶次模糊和高阶拟合频率积分方程难求解的问题,提出了一种基于稀疏信号分解和分段拟合积分逼近的无转速计阶比方法。根据啮合频率的稀疏信号分解动态时间支撑区对瞬时转频分段,并进行低阶多项式拟合,采用积分逼近方法代替求解方程,确定等角度重采样时刻,准确实现无转速计下的阶比分析。仿真和实测信号试验结果表明：基于啮合频率动态时间支撑区对瞬时转频分段,既能保证各段内频率变化简单,又能使分段最少;在各分段内采用2阶多项式就能准确拟合,解决了单个多项式整体拟合精度不高、缺乏自适应性的问题;积分逼近求解等角度重采样时刻,不需要求解方程,有效解决了方程无解、无实数解影响阶比结果的问题;基于稀疏信号分解和分段拟合积分逼近的无转速计阶比方法,为无转速计条件下旋转机械变转速过程信号阶比分析提供了一种新的有效途径。