基于有取向硅钢的轴向磁通开关磁阻电机准三维解析分析与设计

轴向磁通开关磁阻电机定、转子齿形在不同圆周半径上极弧角度变化不一致,利用二维解析法分析该类电机会带来较大误差。该文利用准三维解析法对轴向磁通电机展开径向分层计算,确定电机转子关键位置处的磁链特性。在准三维解析法分析的基础上,利用准三维有限元方法对基于不同铁磁材料的模型进行了比较分析。研究结果和样机测试数据表明:基于有取向硅钢材料的轴向磁通开关磁阻电机定、转子磁极轴线对齐位置处的磁链值可以提高15%,准三维解析法的分层计算精度较高,对于电机初期设计而言,该方法的磁链分析误差从工程上认为是可以接受的。     

用于风电场发电计划跟踪的复合储能控制策略

针对风电功率预测不准确和调控能力差导致的风电场调度困难问题,研究利用复合储能系统(HESS)提高风电场发电计划跟踪能力的优化控制方法。首先,考虑电池储能(BESS)的性能特点和受到的多种约束,根据超短期风电功率预测结果和发电计划,构建较长时间尺度下的BESS多目标滚动优化运行模型,并利用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解;然后,采用模糊控制方法,结合风电场功率的实时采样值,对飞轮储能(FESS)功率进行控制,实时补偿由预测误差和BESS相关约束导致的风/储联合功率与发电计划的偏差。最后,利用风电场实测数据开展仿真分析,对不同BESS优化运行方案下HESS的调控效果进行对比研究。     

从信号传输角度浅析局部放电监测信号的选择

局部放电法作为当前较为成熟的一种电缆绝缘在线诊断方法,在实际中已有较为广泛的应用,但是局部放电信号频谱范围宽,从数百Hz到数百MHz,这对实际监测中信号的选择及滤波器的设计造成困难。以不同电压等级电缆为例,通过建立电缆的等效电路模型,计算各电压等级电缆物理参数,进而获得高频信号在电缆中传输的频谱特性,并以其为基础,结合集肤效应及实际监测特性的影响进行分析,分析结果表明以40~90 MHz频率段的局部放电信号为监测目标,能够达到很好的监测效果,从而更好地对电缆绝缘状态进行诊断评估。     

基于干扰观测补偿的配电变压器集成式STATCOM改进无源控制策略EI北大核心CSCD

配电网中广泛使用的配电变压器是电能供给需求与电能质量控制的关键设备,针对配电变压器集成式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)系统结构,文章提出了一种基于干扰观测补偿的改进无源控制策略(disturbance observer based PBC,DOPBC)。首先,建立抽头注入式配电变压器的数学模型,得到了抽头注入式配电变压器在相坐标下的节点导纳矩阵及等值电路;其次,针对系统中的参数摄动和扰动等因素导致无源控制鲁棒性变差的问题,提出了一种基于干扰观测补偿的改进无源控制策略,通过干扰观测器(disturbanceobserver,DO)估计系统扰动,抵消参数变化对无源控制器的影响,从而提高系统的抗干扰性能,并证明DOPBC的稳定性;最后,通过仿真和实验验证该方法的有效性和可行性。实验结果表明,所提DOPBC策略在实现指令值零误差跟踪的同时能获得良好的动态性能,并且对系统参数摄动和扰动具有较强的鲁棒性。     

基于时变结构可靠性理论的覆冰电网风险调度EI北大核心CSCD

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。对降低覆冰期间电网的运行风险,研究覆冰线路的失效率建模与覆冰电网的调度方法有着重要的意义。在详细阐明应用静态结构可靠性理论进行覆冰线路时变失效率建模局限性的基础上,建立了基于时变结构可靠性理论的覆冰线路时变失效率模型,并研究了基于N-k场景筛选的覆冰电网风险调度方法。以IEEE RTS-79系统为例进行仿真研究,验证了所提模型与方法的有效性,分析了风险系数对调度结果的影响。仿真结果表明:静态结构可靠性与时变可靠性理论计算的覆冰线路可靠度存在较大差别;传统N-1预想故障调度方法风险较大;所提覆冰电网风险调度方法可以通过变更风险系数的取值,有效实现经济与风险的协调。     

火电快速甩负荷机组动态仿真建模

快速甩负荷(FCB)技术是一种能够在电网黑启动中发挥关键作用的技术,而FCB机组动态仿真模型是研究FCB技术的基础。现有常规火电机组模型均无法准确模拟FCB工况的动态特性,为此在分析总结火电机组实现FCB功能所必需的各项技术的基础上,建立了含旁路系统的汽轮机模型以及含FCB功能的原动机调速系统模型,并加入锅炉、电力系统稳定器(PSS)、励磁系统及发电机模型组成含FCB功能的火电机组动态模型。以台山电厂FCB实验机组为例,通过Matlab/Simulink建立FCB机组的动态仿真模型,其仿真结果与现场实验结果基本一致,说明所建立的FCB机组动态模型能够准确地模拟机组在FCB工况下的动态特性,可为研究FCB机组和大旁路机组及其在电力系统的应用提供模型参考。     

低碳经济下电动汽车集群与电力系统间的协调优化运行

随着电动汽车(EVs)大规模接入电网,其充放电行为的随机性将给电力调度带来新的问题。在研究电动汽车与电网间信息、能量交互机制的基础上,深入分析EV集群运行模式及其对电力系统发电调度的影响。基于低碳经济理念,以电力系统发电能耗成本、CO_2排放费用和V2G服务补贴费用最小化为目标函数,综合考虑EV行驶需求、碳排放配额、碳排放交易机制等相关约束,建立低碳经济环境下EV集群与电力系统间的协调优化运行模型。采用所建模型对10机系统进行仿真分析,优化结果验证了模型的合理性和有效性。     

光伏出力随机性分量的提取和统计特性分析

准确刻画光伏出力的随机特性对分析光伏电站并网的影响具有重要的作用。然而受日地运动和大尺度天气过程影响,光伏出力整体上却表现出日周期性和年周期性而并非一个单纯的随机序列,因此从光伏出力序列中区分规律性与随机性特征并正确提取出其随机性分量显得尤为重要。根据不同物理因素的影响,基于太阳辐射模型和最小二乘原理,提出了一种光伏出力随机性分量的提取方法。基于该提取方法,利用甘肃及德国的光伏实测数据对所提随机性分量进行了详细的统计特性分析。     

模块化不间断电源自适应均流控制技术

针对模块化不间断电源并联冗余系统的环流问题,通过引入虚拟环流阻抗,提出一种基于阻抗自适应调节的均流控制策略,具备良好的稳态及动态电流均分能力。深入探讨并机电感及控制方法对系统输出阻抗、环流阻抗的影响。在此基础上设计新颖的自适应均流控制算法,并选取合适的阻抗控制器参数,改善并联系统动态环流抑制效果。同时,滤波电感电流直流分量控制的加入有效地解决了变压器直流偏磁问题,提高了并联系统的稳定性。实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

基于Elman神经网络控制的无刷双馈电机最大功率点追踪研究

本文以风力发电系统无刷双馈感应电机的最大风能追踪控制为主要研究内容，提出了基于Elman神经网络的最大功率点算法，重点描述了该方法的原理与控制方式，并设计了Elman神经网络的控制器，通过调节桨距角来对无刷双馈电机转矩进行控制，从而实现最大功率点追踪，并具体阐述了神经网络控制的原理以及过程。最后，为了验证最大功率点追踪控制方法的准确性，使用MATLAB/Simulink软件搭建了风力发电系统及Elman神经网络控制器的模型，对5MW风力发电系统进行仿真研究并验证了控制效果。