电力系统传感器网低复杂度匹配滤波器设计

针对电力系统传感器网,设计了一种方波匹配滤波器,相比传统根升余弦匹配滤波器大大降低了实现复杂度。一方面方波匹配滤波器省去了传统方法中的乘法运算;另一方面,方波匹配滤波器的长度接近过采样倍数,远小于传统根升余弦匹配滤波器的长度。此外,误比特率性能仿真结果也表明了方波匹配滤波的有效性。     

考虑有功协调优化的配电网动态电压控制

配电网电压动态变化特征日益凸显,对配电网动态优化控制提出了新的要求。除此之外,配电网有功与无功的耦合特性也使得仅基于无功/电压的控制方法效果降低。因此,提出了一种考虑有功/无功快速协调优化的配电网动态电压控制方法,实现在秒级时间尺度内关键节点的电压恢复。首先建立配电网有功/无功控制设备动态模型,并基于模型预测控制理论建立了动态电压控制系统预测模型。设计了面向配电网电压协调控制的多目标自适应优化策略,基于配电网同步相量测量单元动态测量数据实现有功/无功控制设备出力的动态协调。仿真结果表明,该方法能够实现配电网电压波动的秒级抑制,并将目标节点电压快速无差地恢复至扰动前水平。     

基于附加频变增益控制的风电-柔性直流输电系统次同步振荡抑制方法

针对风电-柔性直流输电系统动态相互作用引发的次同步振荡(SSO)问题,提出了一种基于附加频变增益(SFDG)控制的SSO抑制策略。基于阻抗理论揭示了风电-柔性直流输电系统SSO的发生机理;采用参数灵敏度分析从多个变流控制环节中优选出施加SFDG控制的最佳位置;将SFDG控制设计规范为多工况约束优化问题并求解实现其参数优化;通过对比施加SFDG控制前、后系统聚合阻抗的频率特性变化,从理论上说明SFDG控制的原理和作用。通过电磁暂态仿真验证了单一和2个SFDG控制的SSO抑制效果。     

Prony法在同步发电机参数辨识中应用

提出在同步发电机短路试验中应用Prony法实现参数辨识。用Prony法对三相短路电流实测数据进行指数函数的最小二乘拟合,可确定同步发电机的大部分参数。同步发电机参数辨识分4步实现:确定Prony法中的拟合模型阶数、采样总数和采样间隔;对空载三相短路电流进行实测或录波;利用Prony法辨识三相短路电流中各分量对应的特征量;利用所得特征量辨识同步发电机参数。通过对算例发电机进行数值辨识,结果表明该方法的有效性。研究结果显示:取采样时间间隔约为2ms时,辨识效果好;辨识精度与算法中拟合模型阶数、采样时间间隔和采样总数有关,并受信号中噪声的影响,需加以改进。     

并联型有源滤波器复合控制方法的仿真研究

在并联型有源电力滤波器(APF)的控制方法中,滞环控制方法响应速度快,受负载参数变化影响小,但开关频率不固定,直流侧电压的稳定性不好。空间电压矢量控制(SVPWM)方法直流电压利用率高,直流侧电压稳定性好,但是负载参数变化影响空间电压矢量控制性能。提出一种将空间电压矢量控制和定频滞环控制相结合的APF电流控制方法,分析了SVPWM控制、单相和三相定频滞环电流控制以及空间电压矢量和定频滞环复合控制方法。并使用PSCAD/EMTDC软件对所述控制方法作了仿真,仿真研究表明,所提出的复合控制方法可使APF具有良好的静态稳定性和动态响应速度。     

风资源分布的实时估计方法研究

为了准确评估电力系统中可用的风电出力情况,从统计规律和数值模拟的角度研究了风资源分布实时估计建模方法。以甘肃酒泉地区的测风塔实测数据验证了相关性随地理距离增加而衰减的规律,该规律在地形起伏不大并且距离不超过一定数值的情况下适用;构建了利用风速相关性的风资源分布模型;比较分析了适用于输入数据有限并且要求计算实时性情况下的数值模拟方法。结果表明:诊断模式进行风资源估计简便、可行,更有易于非气象专业人员使用。     

能源互联网供能质量综合评估

由于现有算法的限制和约束,面向电力系统的电能质量评估方法不适用于含多种分布式能源的能源互联网。为了得到能源互联网综合质量情况,需要提出面向多种分布式能源的综合评估方法。基于国家电能质量、室内空气质量和污染物排放标准,提出了将动态权重函数、二维惩罚函数、突变决策理论和自组织特征映射网络用于能源互联网供能质量综合评估的应用思路。最后,采用2个算例验证了所提方法的有效性,并得到了能源互联网供能质量的综合指标数值和等级评估结果。     

发电电动机励磁绕组匝间短路故障在线监测

通用的励磁绕组匝间短路故障在线监测方法未加分辨地采用定子中性点不平衡电流中的所有分数次谐波分量构成监测量及相应的报警值,可能因报警值较高而对小匝数故障不够灵敏。以江苏宜兴抽水蓄能电站发电电动机为例,计算小匝数励磁绕组匝间短路故障引起的定子中性点不平衡电流并实测正常工况下固有不平衡电流,在此基础上提出了一种改进的在线监测方案,提取由匝间短路引起的不平衡电流中含量较高的3/8次和5/8次谐波电流构成报警值。仿真计算结果表明,对于江苏宜兴抽水蓄能电站发电电动机,改进的在线监测方案能对3%及以上匝比的励磁绕组匝间短路故障发出警报,灵敏性优于通用监测方案。基于所提改进方案的在线监测装置已经成功投运于江苏宜兴抽水蓄能电站4号发电电动机。     

基于低频涡流的油气管道变形检测方法及实现

油气管道变形会增大输油阻力,降低管道强度,形成安全隐患。因此,定期对油气管道进行变形检测十分必要。本文采用低频涡流方法对油气管道变形进行研究,设计出管道变形检测器探头布置方案,并分析得到,在此方案下,每个涡流位移传感器的周向检测分辨率为45°。为提高涡流位移传感器的径向检测分辨率,提出将基于LMS算法的数字交流不平衡电桥作为传感器的测量电路。实验结果表明,基于LMS算法的数字交流不平衡电桥可明显提高涡流位移传感器的分辨率,能分辨出1mm的微小变形量。