孤岛微网中分布式储能SOC和效率均衡控制策略

在微网的运行中,不同储能电池的特性和初始状态不一致,会降低电池组间的功率分配精度。针对这一问题,提出了一种基于并联储能单元荷电状态(SOC)和充放电效率的储能均衡控制策略,以均衡电池差异和减少系统有功损失。所提方法采用分布式控制方式,将各分布式储能单元的SOC和充放电效率作为控制输入量,实时调整其输出功率,在满足系统功率需求的同时实现功率均分及并联储能单元间SOC和效率差异均衡。在此基础上,基于各储能单元SOC设计了均衡影响因子,采用两段法优化并联储能单元间SOC的均衡效果。通过MATLAB/Simulink仿真分析了所提控制策略在分布式负载变化、系统电源故障切除及有无均衡影响因子动态变化情况下的SOC均衡效果,仿真结果验证了所提方法的有效性和"即插即用"特性。     

级联STATCOM负载不平衡校正能力分析

针对星形级联静止同步补偿器(STATCOM)校正不平衡负载过程中出现的相间电容电压失衡问题,分析计算补偿装置各相吸收的有功功率与其输出电流正负序分量之间的关系,指出负序电流的注入会在级联STATCOM三相之间产生不平衡功率,由此造成相间直流侧电容电压失衡。引入零序电压注入法来解决由负序电流注入校正不平衡负载带来的相间电容电压失衡的问题,从控制系统不发生过调制的限制条件,提出了级联型补偿装置输出不平衡电流能力的计算方法。最后,搭建MATLAB/Simulink仿真模型,验证了该控制算法的有效性。     

计及电力安全事故风险的输电网可靠性评估

《电力安全事故应急处置和调查处理条例》(599号令)的实施对电力系统可靠性的要求更加严格。本文提出一种计及电力安全事故风险的输电网可靠性评估方法,从网架拓扑结构入手,考虑电磁环网对输电网可靠性的影响,将变电站划分为多种供电模式,针对不同供电模式提出相应的预想故障集选择方法。考虑负荷分布对事故风险的影响,提出不同行政区域内减供负荷分配方法。根据电力安全事故评价体系,建立事故等级评估模型,并设计事故风险评估程序算法。最后,仿真计算实际电网的电力安全事故风险,评估结果可有效识别网架的薄弱环节,能为系统规划和运行提供辅助决策支持。     

基于供电可靠性的配电网检修方案比选研究

配电网检修会对配电系统供电可靠性造成两个方面的影响,一是造成作业有关区域用户停电,二是造成检修期间外部相关电网运行风险上升。因此,应综合考虑两个方面的影响,制定合理的检修方案。通过停电时户数估算和停电时户数期望评估的方法分别计算检修作业对作业有关区域和外部相关电网供电可靠性的影响,并在此基础上提出了综合停电时户数的概念和基于供电可靠性的配电网检修方案比选方法。最后,将该方法应用于实际配电网检修方案比选中,验证了该方法的有效性和科学性。     

高压SF_6气体绝缘套管全工况长期老化性能探讨

通过建立高压套管全工况运行仿真平台,分析了高压交流套管中心导杆集肤效应,对高压套管本体全工况条件下电场分布规律进行了仿真计算。然后开展了高压缩比套管设计及试制,搭建了高压缩比套管老化试验平台,对套管用胶纸复合材料的介电性能、理化性能、力学性能进行了分析。结果表明:高压SF_6气体绝缘套管的内部热源主要包括中心导杆集肤效应发热和芯子本体介质发热两部分;套管双层复合电介质的电场强度及其分布分别与其相对介电常数和介质损耗因数有关;高压缩比套管性能试验可在一定程度上反映实际运行套管的老化特征规律。     

多壁碳纳米管/交联聚乙烯的空间电荷特性研究

为研究多壁碳纳米管(MWNTs)对多壁碳纳米管/交联聚乙烯复合绝缘材料空间电荷特性的影响,采用电声脉冲法对熔融密炼制作的MWNTs/XLPE纳米复合材料试样进行空间电荷分布测试。同时利用极化-去极化电流法测试试样的去极化电流,并用标准油杯电极测试试样的直流击穿场强。结果表明:在不同电场强度下,MWNTs质量分数为0.2%的复合材料试样的空间电荷注入量和累积量都明显小于纯XLPE,具有较强的空间电荷抑制能力;在室温条件下,MWNTs质量分数为0.2%的复合材料的直流击穿场强小于纯XLPE,但稳定性好。     

基于改进非参数核密度估计和拉丁超立方抽样的电动公共客车负荷模型

为了建立更精确的电动公共客车充电负荷模型,对起始荷电状态和起始充电时间的概率分布和抽样方法进行研究。首先针对概率分布,提出采用边界核的自适应非参数核密度估计算法,该方法无需概率分布的任何假设,能有效解决边界偏差和缺乏局部适应性的问题,从而提高了起始荷电状态和起始充电时间概率分布的准确度和适应性。其次针对抽样环节,提出结合三次样条插值法的改进拉丁超立方抽样算法,该方法不仅可以解决累积分布函数的反函数较难求解的问题,而且具有准确度高、抽样规模小等优点。最后,以这两种算法为基础,建立电动公共客车充电负荷模型,并将其与实测数据和传统参数估计方法所得结果进行对比。仿真结果证明了所提方法的适应性和有效性。     

方波脉冲电场杀灭微藻的实验研究EI北大核心CSCD

循环冷却水中的微藻繁殖会造成微生物污垢滋生,可采用电磁脉冲进行灭藻。为此,首先提出了一种基于Marx发生器和H桥固态调制器的高压脉冲源拓扑,并研制了一台多参数可调高压脉冲发生器,输出的方波脉冲的脉冲频率为1~1 000 s-1,脉冲电压0~6 k V,脉宽1~5μs,最大瞬时输出电流为12 A。同时,针对电场强度、脉宽、频率和处理时间这4个参量设计了正交实验方案,开展脉冲电场对蛋白核小球藻和铜绿微囊藻的灭藻实验。结果表明,脉冲电场处理对微藻生长具有显著抑制作用,且电场强度为抑制实验微藻生长的最重要因素,提高电场强度可以显著增强对微藻生长的抑制效果。此外,正交设计方案有助于以少量实验频次推测获得最佳的电磁脉冲处理参数,实验证实此脉冲源的最佳电参数组合分别为5 k V、5μs、800 Hz、5 min和5 k V、5μs、800 Hz、10 min,对应的藻细胞密度下降率分别为86.2%和94.1%。     

单相三绕组永磁同步电动机的起动性能分析

推导出永磁同步电动机的定子侧绕组的电压约束方程式,建立三绕组永磁同步电动机在d-q-0坐标系下的动态数学模型,对电机的起动瞬态特性进行分析;运用对称分量法分析三相永磁同步电动机的电路系统,计算起动和运行时需要的电容值;根据牵入同步判据,计算不同负载下所能牵入同步的最大转动惯量。通过实例对三绕组永磁同步电动机牵动负载的起动过程进行仿真分析,结果表明在单相电源供电系统下,可以选择合适的电容值使其起动和运行。     

弱电网下并网逆变器自适应H∞控制方法

在实际应用中,采用传统的鲁棒H_∞控制方法的并网逆变器,其稳定性和干扰抑制性能往往会受到电网弱电网特性的影响。为了增强并网逆变器对电网阻抗变化的适应能力,提出一种适用于弱电网的并网逆变器改进H_∞控制方法,即自适应H_∞控制方法。以单相并网逆变器为例,建立了弱电网下并网逆变器的鲁棒H_∞控制模型,证明了弱电网特性将会造成该模型中系统参数、控制输入参数以及干扰输入参数出现参数摄动,从而影响了系统的稳定性以及干扰抑制性能。为了克服弱电网特性的影响,改进方法中引入了间接控制来取代公共连接点电压前馈动态地调节公共连接点电压,消除了控制系统的参数摄动,增强了并网逆变器对弱电网具有自适应性,提高了系统的稳定性和干扰抑制性能。最后,通过搭建的实验平台验证了理论分析和所提自适应H_∞控制方法的合理性及有效性。