基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统设计

换流阀是柔性高压直流输电工程中完成电能变换的核心模块,其运行可靠性直接关系到整个直流输电系统的稳定性,因此需对换流器阀进行严格的型式试验.运行试验是型式试验的重要一环,主要检测换流阀对电流、电压和温度应力的耐受情况.依据模块化多电平换流器(MMC)型电压源换流阀实际工程运行工况,采用等效试验的方法,设计了一种基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统,可对换流阀的稳态工况和暂态工况进行模拟,进而实现对换流器阀的导通、关断和有关电流特性的检验.详细介绍了基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统的主回路和控制系统设计,并以实际工程换流阀组件为试验对象,验证了所设计的基于MMC柔性直流输电换流阀试验系统的正确性和实用性.     

智能电网运行充裕性的研究框架:（三）解耦与协调

将充裕控制问题按事件序列、相继事件、非预防性控制决策、预防性调度决策逐步解耦。基于防御代价及剩余风险之和最小的原则,从下到上逐层扩大优化范围,搜索代价性能比值最低的措施组合来满足运行充裕性,并迭代求取准优解。对各事件序列,按其概率与功率缺额之卷积值从大到小的顺序处理;同一个事件序列内的不同事件则按发生的顺序处理。若某级备用不够(或太多),则在较低级别(或较高级别)中按代价性能比从小到大(或从大到小)选择升级(或降级)对象,并指定其调度执行时刻。若充裕性事件发生时的瞬时备用不足,就需要实施紧急控制或校正控制来避免不受控的大停电。     

倾斜转弯导弹的分散自适应滑模解耦控制方案

针对倾斜转弯(BTT)导弹大迎角飞行状态下,3通道间较强的运动、气动、惯性耦合,提出了一种BTT导弹分散自适应滑模解耦控制方法。根据分散控制思想,将BTT导弹控制系统表示为由3个关联子系统组成的大系统。为每个子系统设计仅依赖局部测量信息的模型参考自适应滑模控制器。考虑到通道间关联的影响,设计协调回路并调整局部分散控制器的参数,保证大系统的全局渐近稳定同时实现解耦控制。自适应滑模控制器对建模不确定性、大迎角下的气动参数变化具有更强的适应性和鲁棒性。仿真结果表明,系统对机动指令的跟踪效果良好,满足BTT控制的要求。     

含风电机组与电转气设备的虚拟电厂竞价策略

随着电转气(power-to-gas,P2G)技术的不断发展和商业化应用,风电机组(wind power generation unit,WPGU)与电转气设备的协同运行逐步受到关注。电转气设备的运行方式比较灵活,可有效平衡风电出力波动,二者可协同形成虚拟电厂(virtual power plant,VPP)参与电力市场运营。在此背景下,研究了含风电机组与电转气设备的虚拟电厂竞价策略。首先构建了含风电机组与电转气设备的虚拟电厂参与电力市场运营的模型架构。之后,以最大化总体收益为目标,构建了虚拟电厂在日前电力市场的竞价策略模型,并确定虚拟电厂自调度运行策略。然后,考虑到风电出力预测误差的不确定性,发展了基于信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)的鲁棒竞价策略和机会竞价策略,以反映虚拟电厂不同的风险偏好水平。接着,采用成熟的商用求解器AMPL/IPOPT求解所构造的非线性优化模型,确定针对预期成本的鲁棒和机会竞价策略。最后,以北欧电力市场的实际数据为例说明所构建的优化模型和采用的求解方法的基本特征。     

考虑多智能体协同的电动汽车充放电分散式实时优化策略

针对多充电站/电动汽车区域能量管理系统(electric vehicles distributed energy management system,EVDEM S)情景下电动汽车充放电优化的问题,将各充电站/EV-DEM S视为充电智能体,建立了考虑多个充电智能体的分散式实时优化架构来协调各智能体的充放电策略。模型在满足车主充电需求的前提下,以日负荷曲线波动最小为目标,实现电网侧的削峰填谷。仿真算例表明,和传统的集中优化方式相比,该分散式优化模型和算法能够很好地对各智能体充放电计划进行协调优化,在保证优化结果的情况下能够极大地提升计算速度。     

能源互联网的形态与试点构想

在分析电网公司视角下发展能源互联网的必要性基础上,探讨了能源互联网的形态和试点构想。合理地控制同步电网规模,采用柔性直流背靠背输电分割若干个区域交流电网,同时在各区域交流电网间建设多端柔性直流输电网络是能源互联网在输电网层面的形态;以区域能源互联主动配电网和区域能源互联柔性直流配电网为物理基础,并通过广义需求侧响应和区域能源互联交易平台实现能源互联网的商业化运营是能源互联网在配电网层面的形态。提出了通过能源信息互联构建适应能源互联网运营的先进信息通信网络,通过能源价值互联构建新型能源交易体系,以先进信息通信技术和能源交易体系为纽带,构建一种新型能源综合利用体系的能源互联网试点构想。     

高压直流输电换流阀阀塔漏水检测功能设计与实现

针对高压直流输电换流站现场换流阀阀塔的漏水检测需求,提出了一种采用光信号回路检测方法。方案中包括水位计和检测模块两个部分,两者通过光纤连接。检测模块自发自收光信号,当阀塔漏水时,集水器将泄漏的水汇集到水位计,水位计检测水位,阻断信号光纤检测信号,检测模块检测不到光信号,则产生相应事件。采用本方案研制的漏水监测装置,监测准确、可靠,满足现场检测要求,已在哈密至郑州等多条高压直流输电工程中应用。     

水泥砂浆冻胀破坏力学模型计算分析

基于热力学平衡原理、弹性力学理论,建立和推导了水泥砂浆中封闭孔隙在冻胀作用下的孔壁应力力学模型和计算公式,利用已有连通孔隙受冻时冻结压力公式,将其转化为与含气量和水泥石量有关的连通孔隙孔壁拉应力计算公式,并对某一水泥砂浆构件在受冻温度为-20℃时,封闭和连通两种形式的孔隙孔壁应力进行了计算,结果表明,在相同受冻作用条件下,连通孔隙孔壁拉应力明显小于封闭孔隙,对抗冻有利.最后,依据推导理论计算公式,对影响孔壁应力的含气量、水泥石量两个参数进行了敏感性分析,以期能够从砂浆入手对混凝土受冻破坏机理做些有益尝试,从而为实际工程中混凝土耐久性的设计提供合适的理论补充.     

LoRa在分布式光伏电站监控系统中的应用与研究

针对分布式光伏电站的特点进行分析,提出采用无线通信模块LoRa来替代传统有线通信方式进行监控组网。根据LoRa模块的功能特点,设计了基于LoRa和ARM的无线通信板卡,并对该板卡的无线通信性能进行测试验证和对比,试验证明,在分布式光伏电站监控系统设计中,采用基于LoRa模块的无线通信组网从成本上、传输距离、信号可靠性方面具有明显优势。     

适用于柔性直流输电换流阀子模块的便携式自动测试仪设计

换流阀功率子模块是高压柔性直流输电工程中完成电能变换的核心模块,其运行可靠性直接关系整个直流输电系统的稳定性。由于子模块数量庞大,电气拓扑复杂,电容容量大电压高,因此对其元件参数的测量难度较大。根据柔性直流输电换流阀子模块的特点,设计了一种便携式自动测试仪,可实现对柔直子模块电容、电阻、IGBT、旁路开关等主要元器件的全面自动检测,详细介绍了测试仪的软件和硬件设计方案。以许继集团研制的功率子模块为测试对象,验证了所设计的测试装置的正确性和实用性。