基于GPU计算平台的大规模电力系统暂态稳定计算

为满足对大规模互联电网进行快速暂态稳定仿真的需求,提出了一种基于图形处理器（Graphics Processing Unit, GPU）计算平台的暂态稳定并行算法。算法依据暂态稳定联立矩阵的双层对角加边结构,将整体计算分解为三部分：1）动态元件相关计算;2）分区系统计算;3）边界系统计算。第1）、2）部分被分配到计算平台中的多核CPU上进行处理。第3）部分则采用可完全并行化的稳定双共轭梯度法在GPU上计算,并且为了减少迭代次数使用了稀疏近似逆预处理技术。针对一个含12823节点、1431台发电机组的算例进行了仿真测试,验证了所提算法的有效性和实用性。结果显示,算法并行加速比可达到7.01倍,仿真速度快于实际暂态过程,为暂态稳定并行计算提供了新的解决思路。     

正弦波振荡电路的负阻分析方法

负电阻是一种满足欧姆定律的有源元件,它具有中和正电阻的作用.本文试图从能量的角度,利用负电阻的概念对一般正弦波振荡电路进行分析.通过对文氏桥式振荡电路、电容三点式振荡电路的分析,验证了本文分析方法的正确性.本文的讨论可供讲授电路理论或模拟电子技术课程的教师参考.     

考虑供气约束与净负荷预测误差的电-气综合能源系统调度策略

当前电-气综合能源系统调度存在天然气供气流量波动性较大、调整次数过多等问题,导致配气系统调峰压力较大。为此建立天然气供气模型,包含供气流量调整幅度、方向、总次数等约束;对天然气系统标幺制进行推导,通过合理选择基准值可对天然气系统的相关参数进行合理放缩变换,以便观察分析;用高斯混合模型对净负荷预测误差概率分布进行精确拟合,基于此提出考虑天然气供气约束和净负荷预测误差的电-气综合能源系统调度策略,并采用数据驱动的机会约束规划来处理净负荷预测随机性。最后,通过算例验证所提策略的有效性,仿真结果表明所提策略可明显降低天然气供气流量波动,保障系统的可靠经济运行。     

基于优化灰色-马尔可夫链的销量预测

销售预测是企业决策的基础,管理者根据预测结果能够更合理地制定生产计划、分配生产资源。使用传统灰色-马尔可夫链预测算法对企业的产品销量进行预测,结果精度尚未达到1级标准,需要对该传统算法进行改进。引入模糊分类和粒子群算法,从残差区间划分、残差区间取值以及状态转移矩阵计算3个方面对该算法进行优化。通过对优化前、后预测算法的结果进行比较,表明优化后的灰色-马尔可夫链预测算法预测效果更好、精度更高。     

分切机上位机控制系统的设计

简要介绍了某公司微机控制自动分切机及其使用的M D系列矢量变频器,针对此型分切机的特点,给出了分切机上位机控制系统的设计方案,用D elph i软件实现了自动控制系统的设计,并对上、下位机的实时串行通信机制进行了探讨。     

基于旋转坐标变换的实系数与复系数PI调节器性能比较

比较了基于实系数、复系数两种结构形式比例积分(PI)调节器的表达及其设置,揭示了复系数PI调节器的本质。从控制结构的解耦性、电流环动态响应速度和参数鲁棒性等方面比较了两种PI调节器的优势与不足。仿真、实验结果验证了理论分析的正确性。     

PFC无前向通道周期延时重复控制器研究

重复控制具有优异的周期信号跟踪能力和抗扰能力,但在进行数字控制实现时也存在需大量存储空间的缺点。分析了传统重复控制结构前向通道周期延时环节的非必要性,并以单相图腾柱PFC作为应用场景,针对业界常用的PI+重复控制并联结构,提出一种无需前向通道周期延时环节的重复控制器,将数字实现重复控制所需的存储空间缩减至一半。通过仿真与样机实验,验证了所提控制器的有效性。     

海上风电场并网对暂态过电压和谐波谐振特性的影响

海上风电场并网易引起电力系统的谐波谐振问题,从而威胁到电网的安全运行。为此研究了海上风电场并网对陆上电网PCC（公共耦合点）暂态过电压和谐波谐振特性的影响,并提出了谐波谐振的治理方案。首先对浙江省某海上风电场并网工程进行PSCAD仿真建模。然后通过仿真计算得到并网系统在不同运行方式下的暂态过电压和谐波谐振特性。研究结果表明：在不同运行方式下,PCC暂态过电压标幺值最大值为2.1 p.u.,小于限制值3.0 p.u.,符合安全要求。最后采用在PCC处并联5次和7次低阻抗支路滤波器的谐波抑制策略,使得PCC谐波放大现象明显减弱,总谐波畸变率大幅下降,均小于1.5%,消除了2～7次低频谐波放大现象。     

考虑碳捕集和风电出力不确定性和电热联合系统多阶段鲁棒优化的低碳调度

为实现电力低碳化、促进可再生能源并网消纳,需要系统运行实现低碳、经济、稳健的三角平衡。因此,提出了一种考虑碳捕集和风电出力不确定性的电热联合系统多阶段鲁棒优化的低碳调度方法。首先对考虑碳捕集、温控负荷等多种灵活资源的电热联合系统进行建模,然后将风电预测误差通过盒式不确定集进行刻画,考虑碳配额与碳交易收益,提出电热联合系统的多阶段鲁棒优化的低碳调度模型。模型可根据每一时段的风电实际出力做出调整,从而使后续时刻的经济、低碳综合成本最小化。再通过鲁棒对偶动态规划算法求解该模型。最后,通过算例验证所提模型在提升电热耦合系统低碳经济水平方面的作用。     

汽轮发电机转子绕组短路故障在线定位方法研究

针对汽轮发电机转子绕组短路故障,首先进行了故障电磁特性分析,短路故障发生后励磁磁动势中出现了偶数次故障特征谐波。为进一步考虑短路位置、磁饱和、发电机工况及电机齿槽等因素的影响,建立有限元模型,对多种故障情况进行模拟,获得了不同故障情况下的气隙径向磁密变化,谐波分析结果表明,气隙径向磁密变化各次谐波含量与相位和故障槽位置有关。气隙径向磁密的偶数次谐波分量会在定子并联支路中引起环流,而且并联支路环流各次谐波含量与相位和故障槽位置有关,据此借助定子并联支路环流谐波幅值与相位信息提出了一种非侵入式故障检测与定位方法,可对转子任意槽短路故障进行在线检测与精确定位,从而为汽轮发电机的长期安全稳定运行提供保障。