高比例新能源电网多源最优协同调频策略

随着大规模可再生能源对电网渗透率的不断增加,大型风光电站也开始参与到电网的调频当中。首先,建立了功率响应总偏差、调频里程支出最小化的多目标互补控制模型,以解决不同调频资源的动态功率分配问题。为解决该非线性优化问题,采用多目标蝠鲼觅食优化算法(multi-objective manta ray foraging optimization, MMRFO)快速地获取高质量的Pareto前沿,以满足电网的实时在线调频需求,提高区域电网的动态响应能力。然后,基于熵权法,设计了灰靶决策法客观地选择不同功率扰动下兼顾运行经济性和电能质量的折中解。最后,基于扩展的两区域负荷频率控制(load frequency control,LFC)模型验证了所提方法的有效性。     

风电调频补偿水锤效应的频率特性分析

水轮机在云南电网中占比很大,为了解决水轮机的水锤效应带来的功率反调现象,提出了一种考虑风电调频特性补偿水锤效应的分析方法。首先,建立了含风、水、网、荷的简单系统数学模型。其次,使用直流潮流法得到水轮机及其调频策略、风机及其调频策略所对应的代数微分方程和系统网络方程。并在此基础上进行线性化处理,推导出负荷扰动时水轮机和风机并网节点频率响应的频域解析式。根据解析式分析调频控制参数等对系统频率的影响。最后,通过以双机系统及实际电网的仿真分析对风机补偿水轮机水锤效应的有效性和可行性进行了验证。     

Mechanical properties and failure characteristics of fractured sandstone with grouting and anchorage简

Based on uniaxial compression experimental results on fractured sandstone with grouting and anchorage, we studied the strength and deformation properties, the failure model, crack formation and evolution laws of fractured sandstone under different conditions of anchorage. The experimental results show that the strength and elastic modulus of fractured sandstone with different fracture angles are significantly lower than those of intact sandstone. Compared with the fractured samples without anchorage, the peak strength, residual strength, peak and ultimate axial strain of fractured sandstone under different anchorage increase by 64.5–320.0%, 62.8–493.0%, and 31.6–181.4%, respectively. The number of bolts and degree of pre-stress has certain effects on the peak strength and failure model of fractured sandstone. The peak strength of fractured sandstone under different anchorage increases to some extent, and the failure model of fractured sandstone also transforms from tensile failure to tensile–shear mixed failure with the number of bolts. The pre-stress can restrain the formation and evolution process of tensile cracks, delay the failure process of fractured sandstone under anchorage and impel the transformation of failure model from brittle failure to plastic failure.     

侧向进水泵站配水孔数模优化

对侧向进水泵站配水孔进行了数模优化,建立了配水孔优化目标函数,通过改变配水孔的型式、配水孔截面高宽比、配水孔长度这3个因素,分别研究它们对配水效果的影响,通过数模计算比较出最优值,得出了配水孔优化的相关结论。     

CMAC与卡尔曼滤波复合控制AVR的优化研究

电力系统的动态稳定已成为现代电力系统工程中一个关键性问题。同步发电机自动电压调节器(Automatic Voltage Regular, AVR)对于电力系统的稳定发挥着重要作用。为使AVR系统适应更加复杂的工作环境,增强AVR抵抗外界随机干扰和快速跟随输入信号的能力,提出了小脑模型神经网络、积分分离式 (Proportional Integral Differential, PID)控制器和卡尔曼滤波器复合控制的策略。通过对云南某水电厂的一台发电机AVR模型的仿真研究可知:该控制策略对于方波输入信号有很强的跟随能力,系统响应速度快,调节时间短,并且对控制通道和测量通道的干扰有很强的抑制作用。仿真结果充分验证了该控制策略的可行性,有助于电力系统的稳定。     

高海拔地区玻璃绝缘子的直流污闪特性

为了解决特高压直流输电线路中的外绝缘问题,清华大学深圳研究生院和云南省电力试验研究院合作,通过对两种大吨位玻璃绝缘子在不同盐密、不同灰密、不同染污情况和不同悬挂方式下进行直流污闪特性试验,对其污闪特性作了深入研究。试验表明,玻璃绝缘子和瓷绝缘子直流污闪特性相似;高海拔条件下,由于飘弧现象严重,爬电距离并不能得到有效的利用,故不是影响污闪特性的唯一重要因素;结构高度和绝缘子形状结构在很大程度上可影响飘弧和电弧桥接,因而对污闪特性的影响很大,在一定程度上大于爬电距离对污闪特性的影响;同时分析了非均匀染污情况和不同悬挂方式下的污闪特性及其差异原因。     

基于多种群蚁群算法的多目标动态无功优化

为在负荷变动条件下提高动态无功优化控制变量的调节效率和满足全天动作次数的限制,将全天电能损耗最小、有载调压变压器分接头动作次数和电容器投切次数分别最少作为目标函数,建立新的多目标动态无功优化模型.针对该模型提出改进的多种群蚁群算法,利用多种信息素交换方式,满足动态无功优化多目标、强时空耦合的特点,避免了蚁群算法陷入局部最优解.通过对 IEEE14、IEEE 30系统计算验证模型和算法的可行性和有效性.结果表明:该模型和算法能够降低系统能量损耗,提高电压质量     

变压器油纸绝缘频域介电谱特性的XY模型仿真及试验研究

为将频域介电谱法更好地用于对变压器油纸绝缘状态的现场诊断,通过联合XY模型仿真和主绝缘结构可变的变压器模型对变压器油纸绝缘系统的频域介电谱特性(FDS)进行研究。首先,借助于Concept 80宽频介电谱仪和介电响应分析仪DIRANA验证了XY模型仿真结果和变压器模型实测结果的等效性。然后,以绝缘纸板的复介电常数频域谱数据为基础,采用XY模型仿真系统地探讨了油纸绝缘系统在不同绝缘结构、绝缘油电导率、绝缘纸水分含量和老化状态等情况下的频域介电谱特性。研究结果表明:当绝缘油电导率较大时,在tanδ频域谱的低频部分出现"凸起","凸起"峰值所在频率随油电导率增大向高频方向平移,但幅值不变;随绝缘结构中X或Y值增大,"凸起"所在频率向高频方向平移,但幅值反而减小;随老化程度的加深,tanδ频域谱向高频方向移动;该研究提供了一种利用频域介电谱法诊断变压器老化状态的新思路。     

基于SVG两相电流注入的配电网单相接地故障消弧方法

针对中压配电网单相接地故障,研究了基于级联H桥静止无功发生器(SVG)两相电流注入的有源消弧方法。当配电网正常运行时,SVG工作于无功补偿模式;当配电网发生单相接地故障时,SVG中性点接地,SVG两个非接地相桥臂向配电网中注入消弧补偿电流,从而减小接地点的故障电流,通过复用已有的SVG设备,替代了传统的消弧线圈。文中讨论了SVG消弧电流注入方式与SVG直流侧电压平衡控制之间的关系,并详细分析了SVG两相电流注入消弧的工作模式和消弧控制器的设计方法。基于MATLAB/Simulink环境的10 kV仿真平台以及380 V三相四级联的低压SVG样机进行仿真和实验验证,仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

低压电缆在谐波环境下的阻抗特性研究

电缆广泛用于低压配电网中,研究低压配电系统中电力电缆的谐波特性十分重要。基于电路理论对电缆在谐波环境下的电阻和电抗计算方法进行分析,提出了在谐波频率下求解电缆全矩阵阻抗的实验测算方法,并探究不同参数对电缆电阻和电抗的影响。对电缆谐波阻抗进行实验测算并与公式计算结果进行对比,结果表明:电缆电阻会随谐波次数的增加而增大,而电缆电感则随谐波次数的增加而减小,电缆谐波阻抗近似计算公式对于单芯电缆和多芯电缆分别具有不同的准确精度,论文研究成果对电缆特性研究具有指导意义。