基于改进模糊有色Petri网的综合能源系统能耗动态过程模型及应用

针对综合能源系统在供能过程中的能耗动态特点,通过改进的Petri网方法,根据特定的建模规则,建立了一种基于改进模糊有色Petri网的综合能源系统能耗动态过程模型,并在Stateflow平台上利用实际算例进行了仿真分析。结果表明,所建模型合理、有效,有一定的分析计算特性和图形化表现能力,为进一步对系统需求侧规划和多能设备的合理匹配提供了理论基础和技术支持。     

风电场内集电线路雷击过电压的研究与防护

风电场通常建设于雷电活动较为频繁的地区,其集电线路容易遭受雷击,对风电机组及其配套设备的安全构成严重威胁。本文采用电磁暂态软件程序ATP-EMTP分别建立了雷电流模型、杆塔模型、集电线路模型、绝缘子模型和避雷器模型用于模拟雷电击中集电线路杆塔的情况,研究了线路过电压的影响因素,并提出了相应的防护措施。结果表明:雷电击中杆塔的位置和杆塔的接地电阻是集电线路过电压的主要影响因素;对于山区的风电机组,可采用阶梯式降低靠近风机侧杆塔的接地电阻和在靠近风机侧杆塔上安装避雷器这两种防护措施对风电场内集电线路进行防雷。     

配网线路新型续流释放雷击防护装置的研究

10kV配网线路由于绝缘水平低,易因直击雷过电压和感应雷过电压引起线路跳闸和停电事故,因此更加有效的适合于架空裸导线和架空绝缘导线的配网线路防雷措施一直是研究的热点之一。本文设计了一种新型续流释放雷击防护装置,基于其结构和安装研究了直击雷和感应雷防护的数学模型,以及工频续流释放数学模型。仿真结果表明:该新型装置不仅能有效防雷,而且在工频续流释放能力上具有优异的性能。配合装置成本低,无电阻片老化,易于安装等优点,将有效应用于配网线路防雷。     

基于耦合电感的新型高增益软开关直流变换器

针对升压直流变换器的高增益问题,以一种带有泵升电容的Boost变换器为基础,提出一种基于耦合电感的新型高增益软开关直流变换器。讨论该变换器的工作原理、性能对比分析、关键参数设计,并且通过仿真验证了理论分析的正确性。该变换器通过引入耦合电感和倍压电容不仅拓展了调控电压增益的自由度,突破了仅由占空比来提升电压的局限,还减小了输出二极管的电压应力,且耦合电感中的漏感缓解了二极管反向恢复问题。利用有源钳位的方法减小了开关两端的应力,并使所有开关管实现软开通,使电路损耗得以降低。     

雷电电磁脉冲对风机机舱电磁环境的影响与防护研究

当风力发电机的机舱受到雷击时,机舱内会产生雷电电磁脉冲(LEMP),继而影响电子设备运行,甚至严重破坏电子设备.为了研究机舱内的LEMP,首先建立了非金属机舱的全尺寸模型.采用传输线矩阵法对机舱内雷电电磁环境进行了模拟分析.然后研究了在机舱上应用金属屏蔽网的防护措施,包括屏蔽网的网格尺寸和材质对防护效果的影响.结果表明,金属屏蔽网可以有效地降低机舱内的LEMP.屏蔽效果很大程度上取决于屏蔽网材料的导电性和网格尺寸.     

基于自抗扰的微电网下垂控制

摘要： 针对由分布式能源发电组成的微电网中进行负荷投切、分布式电源的波动性、电力电子器件参数变化等引起的谐波问题，提出一种基于自抗扰控制器的抗扰控制策略。通过将自抗扰控制器与微电网的下垂控制相结合，由内扰和外扰引起的输出电压波动，通过前馈补偿消除干扰，提高电能质量。仿真结果表明，当负荷变化时，直流侧电源突加扰动时，该控制策略具有较好的抗扰性能和鲁棒性。     

高压XLPE电缆高频损耗对局部放电脉冲波形的影响

为研究局部放电信号沿电缆传播产生的高频损耗(包括幅值衰减和散射变形),应用结构共振法拟合出电缆半导电层复介电常数的经验公式并应用于分析解法的仿真计算,解决了电缆半导电层复介电常数难以估算的问题。其次,应用传递函数校正测量法避开测量系统与电缆的波阻抗不匹配问题;并试验验证了电缆高频损耗对局部放电脉冲波形的影响。结果表明,衰减因子使波形幅值衰减、脉冲展宽,原始脉冲越窄衰减越严重;相位因子使高斯脉冲向非对称变化,并出现逆峰。     

基于变压器最优漏磁信息的绕组变形分类方法

为了判别电力变压器绕组变形状况,提出一种基于最优漏磁信息及多层聚类编码和最优权重译码的ECOC分类器对变压器绕组变形分类的方法,首先利用多层聚类算法构建最优ECOC编码矩阵,然后通过最优权重译码算法对分类器输出进行译码得出变压器绕组具体变形类别,建立变压器绕组二维漏磁场有限元模型,计算得出绕组可能出现的变形形式和绕组区域变形前后的磁感应强度值数据,从而得出磁感应强度测量点;最后利用所建立模型得出的绕组变形数据进行仿真判别。结果表明,所建立的分类器在绕组变形判别时具有较高的准确性,可用于变压器绕组变形类型的检测。     

考虑需求响应的各季节能量枢纽优化运行

综合能源系统中能量枢纽的优化运行有助于提高能源利用效率,是综合能源系统中研究热点之一。基于能量枢纽结构和运行机制,建立了通用型能量枢纽模型,以运行费用最低为目标函数,采用粒子群优化算法对能量枢纽进行优化运行研究。该方法有效地考虑了能源价格和不同季节负荷特性对能量枢纽运行的影响,并与以热定电和以电定热两种运行模式进行对比分析。算例仿真表明,能量枢纽的优化运行不仅更具有经济效益,而且还有利于电网安全稳定的运行。     

多时间尺度下光伏功率波动特性概率分布研究

基于武汉地区分布式光伏电站大量实测数据,运用广义高斯分布和有限学生t混合模型等多种概率模型对不同时间尺度下光伏功率波动特性建模,发现在10～15min时间尺度下广义高斯分布最适用于描述分布式光伏功率变化的概率分布,而在30～60min时间尺度下高斯混合模型拟合效果最好。在此基础上,建立了逐时光伏出力波动与辐射量波动模型,用于定量分析光伏电站能量输出波动,可有效降低光伏功率波动随机性和不确定性对电力系统运行造成的影响,有利于提高光伏并网渗透率。