计及可靠性的跨地区交易统一输电定价模型

结合中国跨地区输电交易、电力体制及价格政策环境,构造了输电系统可靠性影响的评估指标,建立了计及可靠性的跨地区交易统一输电定价模型。该模型包括二层结构:一是深入分析输电成本,提出了长期边际输电可靠性成本的计算方法,基于电网使用程度和长期边际输电可靠性成本,构建了计及可靠性的用户输电定价模型;二是综合考虑输电线路的投资及可靠性贡献,建立了电网运营商输电收益分配模型,构造并引入了过度投资惩罚基金的经济激励模型。该模型采用统一定价机制,克服了多级叠加和点费率定价不能清晰反映跨区域交易对电网的使用份额的不足,定价公平,结算简单透明;可靠性分量的引入能够为市场成员提供输电阻塞的经济信号,有效引导输电投资和使用。IEEE 57节点算例验证了其有效性与合理性。     

基于IEC 61850的电-气能源互联微电网运行控制方法

为缓解环境污染而进行的能源结构调整,使得化石能源逐步被天然气替代,进而让电-气能源互联微电网成为研究热点。为保证电-气能源互联系统运行的安全可靠性,基于IEC 61850信息模型,提出了一种以JADE平台为基础的电-气能源互联微电网运行多代理控制方法。在分析电解制甲烷设备运行特性的基础上,首次建立了电转气(power to gas,P2G)设备的IEC 61850控制模型。对控制模型的仿真结果表明,IEC 61850可保证各代理间信息交互的统一性和互操作性,电-气能源互联微电网也因此可得到有效控制,其安全可行性也得到有效保障。     

含分布式电源的直流配电网供电能力评估

针对分布式电源(DG)输出功率随机性的特点,提出概率函数圆的抽样方法改进了传统的蒙特卡洛抽样,构建了DG概率模型。提出了直流配电网供电能力评估指标以及多目标评估函数,基于德尔菲法利用判断矩阵对指标进行定性和定量分析,最终采用改进遗传算法进行最优化求解。算例中针对辐射型、环形、网格状结构的直流配电网在DG渗透率不同的条件下进行计算及比较分析,验证了该方法的可行性,对未来的直流配电网供电能力研究提供参考。     

交流1000kV与500kV/220kV同塔四回线路的潜供电流问题研究

同塔四回线路回路多、间距小,线路间电磁耦合作用更强,使得潜供电流问题更加突出。针对这一问题,分析了同塔四回线路潜供电流产生机理,采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP建立了交流双回1 000 kV和500 kV/220 kV线路同塔四回线路的模型并计算得到多种运行方式下各电压等级线路的潜供电流与恢复电压。结果表明,500 kV/220 kV线路对1 000 kV线路潜供电流及恢复电压影响较小,但1 000 kV线路对500 kV/220 kV线路影响较大。在此基础上提出各电压等级线路的单相重合闸的推荐时间。可作为交流特高压跨电压等级同塔四回线路工程设计和建设运行的技术参考。     

基于耦合电感的新型高增益软开关直流变换器

针对升压直流变换器的高增益问题,以一种带有泵升电容的Boost变换器为基础,提出一种基于耦合电感的新型高增益软开关直流变换器。讨论该变换器的工作原理、性能对比分析、关键参数设计,并且通过仿真验证了理论分析的正确性。该变换器通过引入耦合电感和倍压电容不仅拓展了调控电压增益的自由度,突破了仅由占空比来提升电压的局限,还减小了输出二极管的电压应力,且耦合电感中的漏感缓解了二极管反向恢复问题。利用有源钳位的方法减小了开关两端的应力,并使所有开关管实现软开通,使电路损耗得以降低。     

基于可变减载率超速控制的双馈异步风机参与微电网调频研究

为了使双馈异步风机(DFIG)能够更好地参与微电网频率调节并减少有功控制成本,综合考虑风机向微电网输送有功功率和提供备用容量参与系统调频两方面因素,提出了变减载率超速控制法。计及风速出现概率,采用概率加权求和法,考虑减载成本、调频效益和调频恢复成本求解超速控制成本(COC),得到变减载率曲线。通过对一个含DFIG的微电网系统进行仿真分析,验证所提方法可有效改善微电网频率动态特性,减少风机有功控制成本,有利于微电网的稳定运行。     

可模拟绕组内部故障的双馈风力发电半实物实时仿真平台

双馈风力发电机(DFIG)系统控制复杂,离线仿真与传统全实物的故障试验存在一定局限性。在控制功能强大的MATLAB/Simulink环境下构建基于d SPACE1007系统的双馈风力发电系统半实物实时仿真平台,解决可模拟绕组内部故障的实物电机、d SPACE与Simulink软件三方联调时的数据接口与控制问题。试验结果表明,该平台在DFIG定、转子匝间短路故障工况下,通过Control Desk界面可灵活改变控制参数及算法,实现电机绕组内部故障状态下的容错运行,为DFIG故障检测和容错控制研究提供硬件平台。     

基于BPA的大规模电力系统工程应用的同调动态等值方法

使用PSCAD/EMTDC软件对实际大规模交直流混联电力系统进行电磁暂态建模仿真分析时,为兼顾仿真效率和交直流间相互影响,需先对交流系统进行等值简化,通过计算节点残压来扩充边界节点集形成边界缓冲层减小等值前后的误差,并利用核心机组来求解外部系统等值发电机的暂态参数减小求解工作量,最后以华东电网为例,比较等值前后系统的静态潮流和暂态稳定情况。结果表明,基于BPA的实际工程应用的同调动态等值方法在保证工程精度的前提下,减少等值难度,具有一定的应用价值。     

直流偏磁对变压器振动的影响

针对偏磁下变压器异常振动的问题,分析了变压器铁芯和绕组振动的机理,建立了基于电—磁—结构力学多物理场耦合的变压器铁芯和绕组综合振动的三维模型,并通过仿真和试验进行对比验证。结果表明,偏磁下磁通密度正负半周期分布不平衡,且随着偏磁的增强,磁通密度最值增大,铁芯和绕组的振动加剧;变压器的三维模型和所采用的分析方法具有较高的精度,对变压器的优化设计提供了依据。     

新型声表面波湿度传感器的研究

乐甫(Love)波其质点振动方向垂直于传播方向,同时又平行于基片表面,在基片法线方向上无振动分量。因此当基于Love波的电子器件在接触液体时Love波能量损耗很少,因而乐甫波声表面波(SAW)传感器主要用于液相检测。在石英上表面及在其上面淀积的SiO2薄膜中激发、传播的乐甫波对SiO2薄膜质量的变化很敏感,因此该文研究了基于乐甫波的湿度传感器感知气体环境的湿度含量。该文乐甫波湿度传感器采用42.75°Y-旋转切割石英基片,传播方向为[0°,132.75°,90°]。吸湿膜采用APCVD制作的多孔SiO2薄膜,此类膜比PECVD制作的SiO2膜疏松,吸湿、脱湿迅速。传感器灵敏度为62kHz/%RH,最大湿滞约3%,测得的湿敏特性、迟滞特性表明,Love波SAW湿度传感器线性度较好,实验验证了该结构具有很好的气体测试前景。