“电气工程基础”教学理念与方法研究

"电气工程基础"是电气学科大类中的一门重要专业基础课程,是承接基础课教学与专业课教学的关键环节.围绕"电气工程基础"课程在学科大类中的专业定位,本文从教学理念的层面和教学过程的设计方面进行了深入的探讨.结合课程组多年的教学实践,总结了本课程在教学方法以及现代教育技术应用方面的一些经验和体会.     

柔性功率调节器动态运行特性实验

柔性功率调节器(FPC)是一种集成了飞轮储能技术和双馈电机技术两者优点的新型FACTS装置,具有电能存储、有功功率和无功功率解耦调控等多种功能。本文介绍了所研制的380V/4kW FPC样机的构成,对该样机进行了全面的运行特性实验研究,对实验数据进行了分析,结果表明,FPC样机可以直接变频启动,在亚同步状态和超同步状态下均可以进行有功功率和无功功率的双向独立调控,具有良好的动态运行特性,从而验证了FPC技术的可行性。     

一种新型风力发电机与飞轮储能联合系统的并网运行控制

风力发电机的输出功率具有随机性和波动性,大规模风电并网对电力系统的稳定运行带来严重的影响。多功能柔性功率调节器(FPC)是一种基于双馈感应电机的飞轮储能装置,具有储能、发电和调相等多种功能。为了改善风力发电机的输出特性,提出一种新型的风力发电机与多功能柔性功率调节器的联合系统(WG-FPC),并根据WG-FPC的拓扑结构和控制目标,提出采用模糊推理方法实现有功功率的优化控制和通过FPC提供无功补偿稳定机端电压的控制策略。在Matlab/Simulink平台上进行了数学建模和仿真研究。研究结果表明,所提出的WG-FPC具有可行性和有效性,能较好地改善风力发电机并网运行特性。     

基于储能技术的交流互联电网稳定控制方法

为了在储能功率有限的情况下能够更有效地阻尼系统低频振荡,提出了一种利用储能技术提高交流互联电网动态稳定性的控制方法,即利用储能技术配置区域间振荡模式对应特征根、增大系统区域间振荡模式的阻尼。研究了储能装置控制参数的优化和安装地点的选取,分析了储能装置功率响应时间对所提方法控制效果的影响,提出了实用化的控制策略,并进行了仿真分析。结果表明,所提控制方法在储能功率有限的情况下,仍然具有令人满意的控制效果。     

依托动模实验平台 创建校内实习基地

生产实习是实践教学中非常重要的一个环节,它对于大学生实践能力的培养、综合素质的提高起着重要作用,本文针对当前电气工程及其自动化专业生产实习中存在的普遍问题进行了分析,提出了依托动态模拟实验平台,创建校内实习基地的改革措施,采用校内实习基地与校外实习基地相结合的方法,进行优势互补,以提高学生的实际动手能力以及综合分析问题和解决问题的能力,达到优质的教学效果。     

电力系统的次同步振荡问题

随着我国互联电网规模的快速发展,尤其是（可控）串联补偿装置和高压直流输电的广泛应用,电力系统的次同步振荡问题已经变得比较突出。本文介绍了电力系统次同步振荡问题的起因与危害,回顾了国内外对次同步振荡问题的研究过程,阐述了次同步振荡所研究的感应发电机效应、轴系扭转振荡、暂态扭矩放大以及由其它电气装置（如电力系统稳定器PSS、静止无功补偿器SVC和HVDC等）引起的次同步振荡现象的主要内容,指出了需要进一步关注和研究的问题。     

多功能柔性功率调节器的动态运行特性研究

多功能柔性功率调节器(FPC)是一种带有大转动惯量飞轮储能单元的双馈电机,采用电压源型双PWM变换器作为交流励磁方式.介绍了所研制的10 kW FPC动模试验样机的基本参数,建立了样机的详细数学模型,并在调相、次同步、超同步等运行状态下进行了仿真研究.同时将样机在同样的运行状态下进行动态模拟实验.仿真和实验结果表明,FPC能够实现有功功率和无功功率的解耦控制,具有良好的动态运行特性.     

用于舰船电力系统重构的多代理系统设计

舰船电力系统(shipboard power system,SPS)的网络重构是故障发生时,恢复系统供电、提高舰船生命力的重要途径之一.提出一种多代理系统(multi-Agent system,MAS)模型来实现舰船电力系统的重构,存保障高优先级负荷供电的前提卜尽可能地恢复系统供电.所提出的MAS中,各代理都具备一定的推理能力,能够根据不同的环境做出合理的决策.采用Java程序设计语言和多代理软件开发框架(Java Agent development framework,JADE)设计MAS.通过舭船的典型故障算例验证所提出MAS模型的可行性和有效性.     

特高压输电线路端电压控制域的计算方法研究

采用特高压现有无穷大电势源等值法获取端电压二维控制域时,会得出投入容性无功补偿将降低特高压沿线电压这一“错误”结论,对此研究证明：变压器中压侧绕组等效阻抗为负是造成二维电压运行下限上移的主要原因。提出了一种新的等值电势源法,即将华中电网和华北电网分别等效成含内阻抗的电势源。采用该等值方法时,无功补偿装置的投切所引起的电压控制域的变化趋势与电压无功理论相符,同时还可以考虑线路输送功率变化时,由线路功率和两端母线电压共同形成的三维控制域。     

一种区域耦合度指标及其在电压无功分区控制中的应用研究

针对现有电压无功控制分区方法中缺乏定量评判分区结果优劣的问题,提出了以节点电压无功耦合度为基础的区域耦合度指标以及用于选择区域主导节点的节点区域耦合度指标。同时通过对节点进行模糊聚类,建立了一套集分区、评价、控制于一体的电压无功VQ耦合度分区控制方法。将此方法应用于湖北电网,对分区控制结果进行验证可得：该分区方式中各区域具有较强独立性,区域无功源扰动只对本区域电压影响较大,对其他区域影响较小,所提出的耦合度指标意义明确、计算简单、实用性强。