危险场所的智能远程操控手设计

针对传统主从式的机械手的弊端,设计一款能应用于危险场所的智能远程操控手。该操控手利用单片机为核心控制器控制相关的外围设备,将控制手套端与机械手端通过无线通信的方式进行远程通信达到数据交互,并将机械手端检测到的信息反馈回到控制手套端,使操作者直观感觉到前端被操作对象的当前状态,从而达到对危险场所相关设备操控的目的。     

一种新型的能量路由器结构及其控制策略的研究

能量路由器作为能源互联网的核心装置,关乎可再生能源的有效消纳以及电网的安全可靠运行。针对现有能量路由器拓扑结构的不足,提出一种适用于多电压等级交直流电网互联的新型能量路由器。首先分析新型能量路由器的拓扑结构,针对不同部分提出相应的控制方法。输入级为模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)结构,对其施以虚拟同步电机控制策略,使系统的惯性与阻尼增强。输出级功率灵活调节,使下级电网可通过能量路由器为上级电网提供功率支撑,参与其一次调频。隔离级由双主动全桥(dual-active-bridge,DAB)模块经输入串联输出串联(input-series output-series,ISOS)与输入串联输出并联(input-series output-parallel,ISOP)混联构建,实现不同电压等级交直流电网的网域互联和电气隔离。然后,提出一种功率协调控制方法,在满足输出级所连电网功率需求的同时保证能量路由器的稳定运行。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建系统仿真模型,验证了提出的新型能量路由器拓扑结构及控制策略的可靠性和有效性。     

大规模风电下基于模糊场景聚类的网储协调规划方法

受限于已有的电网水平,新建成的风电场难以将大量风电送出。从电网规划建设的角度出发,基于风电就地消纳与跨区消纳结合的思路,通过为风电接入配置储能系统、在现有电网基础上扩展线路构建风电消纳的通道,以现有风电和负荷数据为基础,利用模糊聚类方法提取运行场景的时空特性,提出了扩展规划的多目标优化模型,并利用改进粒子群优化算法进行求解。通过仿真算例从成本、网损、弃风量3个角度验证了规划方案的可行性。     

NdFe12永磁材料中的相转变研究

Nd-Fe系稀土过渡族化合物包含有很多种不同的类型,其中大部分化合物的结构可以在一定条件下相互转化。在稀土永磁材料制备过程中存在的各相之间的转变对永磁材料磁性能有很大的影响。然而之前的研究对Nd-Fe系化合物中相变过程的分析较少,本文制备了NdFe₁₂铸锭并使用EDS能谱分析了冷却过程中铸锭中的相变过程,同时使用熔体快淬法制备了前驱体的薄带,通过X射线衍射分析了薄带中相的组成。研究发现铸锭与薄带中的相组成均受冷却速度的影响。控制NdFe₁₂系化合物中相组成及相变过程对之后制备NdFe₁₂N_x低稀土新一代永磁材料具有很重要的意义。     

三端背靠背柔性直流输电的虚拟同步发电机控制策略及其在配电网中的应用

探讨了一种在10 kV配电网中引入三端背靠背（back-to-back,BTB）柔性直流输电（voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC）系统的接线方案,通过VSC-HVDC的控制实现提高供电可靠性和抑制环流的目的。VSC-HVDC系统中换流站在传统控制模式下几乎没有转动惯量,难以有效地参与电网调节。为了提高电网受端系统频率的稳定性,改善系统发生故障后的运行特性,在中压（10 kV）交流配电网的背景下,提出了虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）控制策略在三端BTB VSC-HVDC系统中的应用。首先在10 kV系统中加入三端BTB VSC-HVDC互联装置建立交直流混合配电网,建立换流站在传统控制和VSG控制下的数学模型,然后通过PSCAD/EMTDC平台进行仿真,在2种控制方式下得到系统在受到扰动和发生故障时的运行特性。结果表明,三端BTB VSC-HVDC系统受端换流器使用VSG控制能有效地参与电网调节,增加系统惯性,改善系统的暂态特性,提高电网运行的可靠性。     

配售分离环境下高比例分布式能源园区电能日前优化调度

在电力市场配售分离的改革背景下,结合一种新的配电网市场结构对园区售电商的角色与功能进行了描述。针对含光伏(photovoltaic,PV)出力、储能装置(energy storage system,ESS)、电动汽车(electric vehicle,EV)以及温控负荷等分布式能源的多个智能楼宇的居民小区为研究对象,考虑电能在园区的双向流动、分布式能源的信息流动以及各主体交易机制,以满足用户利益的同时实现整个园区调度总成本最小为目标,建立了日前调度模型。最后,考虑变压器寿命影响,采用合作博弈Shapley值解决由于功率限制导致各个楼宇的利益分配不公平的问题。     

基于交互能源机制的产消者群分布式调度方法研究EI北大核心CSCD

随着分布式发电、分布式储能相关技术的发展与用户用电设备可控性的提高,愈来愈多的传统电力能源消费者开始向具有源荷二重性的"产消者"过渡。针对大规模产消者群集中式调度模式下的模型求解困难与用户隐私问题,采用兼顾控制手段与经济手段的交互能源机制对区域内大规模产消者群进行优化调度,构建了考虑多种产用能单元的大规模产消者群分布式优化调度模型,并基于快速对偶近端梯度法,提出了良好契合分布式调度架构的模型求解流程,分布式迭代的过程中仅需交互能源平台与各产消者进行一对多的引导信号与功率方案的交互,有效保护了用户行为隐私,最后通过大量仿真算例验证了所提方法的快速高精度收敛能力。     

考虑电动汽车移动储能特性的智能楼宇群能量管理方法

考虑电动汽车在不同建筑之间的移动性及其与多建筑之间具有的功率交互能力,提出一种基于电动汽车移动储能共享特性的两阶段智能楼宇群能量管理方法。以区域内互联的智能楼宇群为研究场景,考虑分布式可再生能源与楼宇基荷的不确定性,利用随机规划方法建立了含电动汽车移动储能特性的楼宇群运行成本最低的上层优化模型。基于上层优化确定的电动汽车在不同楼宇的能量分配,下层从楼宇群供需平衡的角度,利用分布式算法建立了含灵活资源调度成本、传输损耗的楼宇总运行成本最低的自治模型。算例结果表明,所提的模型及策略可以促进能源互补,提升楼宇群运行经济性及可再生能源利用效率,为高比例分布式可再生能源的并网消纳与平衡问题提供新的解决思路。