永磁游标直线电机磁场解析计算

永磁游标直线电机(linear permanent magnet vernier motor,LPMVM)依靠磁场调制原理工作,其电枢开槽引起气隙磁导变化,为考虑齿槽效应的影响,将其气隙磁场等效为无槽气隙磁场与有槽时气隙相对磁导函数共同作用结果。用气隙磁导波法分析其基本工作机理,给出结构关系式。用分层模型法建立无槽LPMVM求解场域矢量磁位解析模型,推导出各区域磁场解析表达式。结合气隙相对磁导函数建立考虑齿槽效应时的LPMVM磁场解析模型,计算出考虑齿槽效应时气隙磁密分布曲线。解析解与有限元解结果表明:无槽时气隙磁密在切向分量和法向分量计算准确,考虑齿槽效应后基于气隙相对磁导函数的磁场解析模型适用于求解气隙磁密法向分量,且主要谐波磁场与永磁体极对数和电枢绕组极对数有关。     

停电应急预案快速匹配与智能生成方法

对大量的停电事故案例进行详细的归纳分析,抽取其内部蕴含的相同特征信息,并以特征值为基本元素,采用数学集合方法表述停电应急预案和停电事件数学模型;给出停电应急预案层次化的分级分类方案,并在此基础上提出分级检索算法和改进的最近相邻算法相结合的检索策略;在未完全匹配情况下,给出相似度最大的预案,并结合建立的特征措施对照表形成停电应急预案。案例分析结果表明,所提方法能够对给定的停电事件快速匹配相应的预案,证明了该方法的有效性。     

双馈风电机组动力学特性与电力系统动态行为的交互影响分析

风力发电是目前利用可再生能源最有效方式之一。风电渗透率的不断提高使其对电力系统的影响更加明显,研究其动力学特性与电力系统动态行为的交互影响确保电力系统的稳定运行具有重要意义。首先基于完整的双馈风电机组数学模型,在IEEE 4机2区域系统上,采用特征根分析和时域仿真分析研究了双馈风电机组参数的变化对系统动态特性的影响,分析了调速器参数对风电并网后系统动态响应的影响,并从DFIG并网接入点、并网容量以及联络线传输功率等多方面研究了其与电力系统的交互影响。结果表明:双馈风电机组并网后,调速器的加入可以改善系统的动态响应;适当地增大双馈风电机的定子电阻,有利于系统的稳定;双馈风电机组的并网接入点、联络线传送功率以及出力水平对系统的鲁棒性有不同程度的影响。     

基于内模理论的电压源变换器直接功率控制

为提高电压源变换器瞬时功率跟踪精度,提出了一种内模无差拍预测直接功率控制方法.首先,对传统无差拍预测直接功率控制的数学模型进行分析,揭示了建模假设对瞬时功率跟踪精度产生影响的机理.然后,依据内模理论,在瞬时功率参考产生环节嵌入反映功率动力学特性的数学模型,提出了新的预测控制方案.最后,基于MATLAB软件进行了对比仿真研究,仿真结果表明与传统无差拍预测直接功率控制及其改进型相比,所提出的控制策略能实现瞬时功率的准确跟踪.     

计及风电和燃料电池的综合能源系统阻尼特性分析

综合能源系统可协调多种能源,有效提升新能源利用效率,已成为促进能源可持续发展的重要手段,研究多能源接入电力系统影响已成为综合能源系统发展的重要内容。针对计及风电和燃料电池联合并网运行的电力综合能源系统阻尼特性展开研究。首先,构建风电机组和燃料电池的数学模型,导出两者并网后系统小干扰稳定分析模型;之后,采用特征根分析和时域仿真分析法,针对算例系统研究不同运行工况/因素下计及风电和燃料电池的互联系统阻尼特性,包括其不同容量配比、不同接入方式以及联络线传输功率变化等。研究结果可为评估综合能源系统消纳新能源发电的能力及稳定运行提供技术参考。     

基于WAMS/SCADA数据兼容和改进FCM聚类算法的PMU最优配置

针对当前应用于状态估计的广域量测系统(wide area measurement system,WAMS)和SCADA系统混合量测中相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)最优配置点的选取问题,在分析WAMS/SCADA数据差异的基础上,提出一种基于数据兼容和改进模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类算法的PMU最优配置方案。采用大数据挖掘理念,通过改进FCM聚类算法对SCADA数据依据相关度分区,在分区内可观测度最大的节点配置PMU,各分区内采用该PMU节点的最优平滑系数进行Vondrak插值,得到满足兼容性的数据,应用于混合模型的状态估计。相对只考虑可观测度的PMU配置方案,新方案不仅可以实现WAMS/SCADA数据有效兼容,提高估计精度,应用混合量测的状态估计还可有效控制系统负荷快速变化时的估计误差。通过在IEEE 39节点系统上模拟日负荷变化,验证了该PMU最优配置方案的有效性。     

基于虚拟同步机技术的储能机电暂态特性建模

虚拟同步机技术通过模拟传统同步发电机特性,使采用变流器的电源具有同步机组的惯量、阻尼、频率和电压调整等运行外特性,是解决新能源发电接入电网稳定运行的重要技术手段.提出一种用于机电暂态的虚拟同步机控制储能建模方法.该储能模型包括虚拟同步机控制、储能限制模块和模型接口模块,并考虑虚拟同步机定转子方程和储能充放电功率、荷电状...     

含风电和光伏发电的综合能源系统的低频振荡

综合能源系统通过综合利用风电和光伏发电,提升间歇性能源发电的能力和效率,可实现多种能源合理高效利用,然而,随着新能源渗透率的不断提高,其间歇性、随机性和不确定性的特点为电力系统稳定性带来新的挑战。在此背景下,针对含风电和光伏发电的综合能源系统,研究其对电力系统稳定性的影响。基于完整的风力和光伏发电系统的数学模型及控制结构图,采用特征根分析和时域仿真法,分别研究了不同风电和光伏消纳工况对电力系统低频振荡特性的影响,包括风光单独接入、不同的风光并网接入点、不同的风光互补容量配比等。以IEEE 4机2区电力系统为例对所提方法进行说明并验证有效性,仿真结果表明:不同风光接入点和容量配比,对电力系统低频振荡特性的影响程度有明显区别。     

基于频谱特性的HVDC区内外故障快速识别

高压直流输电（HVDC）系统区内外故障快速判别是实现故障保护的基础。由于直流滤波器、平波电抗器以及线路分布电容等作用下,区内外故障时,直流电流信号传播至保护安装处所经历的物理边界存在较大区别,导致直流电流频带能量分布具有明显差异。该文采用总体经验模态分解法（EEMD）对HVDC系统故障时的直流电流信号进行分解,将信号分解为几个固有模态分量（IMF）之和。然后,计算各模态分量的能量,通过对比分析,找出特征区别,进而定义能量比判据用于区分正常、区内、本侧区外以及对侧区外故障。该方法仅采用直流电流信号,简单易实现,能够满足快速性和选择性要求。最后,通过对HVDC多种工况下的大量故障进行仿真分析,验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

基于不平衡功率动态估计的直流幅值阶梯递增紧急功率支援

建立扰动下系统不平衡功率的扩张状态观测器,并对观测器参数进行设置,实现不平衡功率的实时准确估计;考虑影响直流紧急功率支援限制因素,优化紧急功率支援量,基于功率支援阶梯递增原则实现功率支援目标;根据扰动功率大小,通过定义阈值指标实现3种幅值阶梯递增支援方案的选择。在PSCAD中搭建4机2区域交直流并联输电系统,仿真结果验证了所提方法的有效性。