一种计及静态安全约束机组组合的有效算法

以直流潮流模型为基础，将计及电网静态安全约束的机组组合问题分解为无安全约束的机 组组合问题和计及电网静态安全约束的优化潮流问题2个子优化问题。通过在后者中引入虚拟变 量来反映机组组合对输电元件传输限制的牵制及影响，并借用虚拟变量和发电转移因子，构建前者 与后者间关联的补充约束条件，从而形成前者随后者变化的影响机制及优化方向的修正手段，由此 提出了2个子优化问题间交替求解的算法。该算法充分兼容现有成型方法，符合电力系统实际，对 解决电网静态安全对机组组合制约现象，以及对机组组合方案评价，有良好的适应性。     

一种计及静态安全约束机组组合的有效算法

以直流潮流模型为基础，将计及电网静态安全约束的机组组合问题分解为无安全约束的机 组组合问题和计及电网静态安全约束的优化潮流问题2个子优化问题。通过在后者中引入虚拟变 量来反映机组组合对输电元件传输限制的牵制及影响，并借用虚拟变量和发电转移因子，构建前者 与后者间关联的补充约束条件，从而形成前者随后者变化的影响机制及优化方向的修正手段，由此 提出了2个子优化问题间交替求解的算法。该算法充分兼容现有成型方法，符合电力系统实际，对 解决电网静态安全对机组组合制约现象，以及对机组组合方案评价，有良好的适应性。     

电网运行状态下的概率优化调度

构建电网运行状态下的有功功率概率优化调度模型，该模型以期望运行效益最大化为目标，采用马尔可夫链对系统未来调度时段的预想事故状态概率进行预测，在满足所有预想事故发生前后状态所对应约束集下获取调度解。其中，在容许时间内，针对预想事故发生后可能出现的系统安全破坏情形，以发电机组允许的输出功率再调整、紧急负荷中断及输电元件短时允许过载量作为有机牵制扩展到约束集中，并考虑相应安全校正措施的费用代价。该模型实现了电网运行状态概率预测与有功调度决策的紧密结合，可得到系统期望最大运行收益的时序变化曲线及各时段下风险收益概率均衡的调度方式。以IEEE-14节点系统为例进行测试分析，论证所提模型的合理性和有效性。     

协调电网接纳风电能力的概率优化调度研究

电力机车在通过电分相环节时的断电-复电操作会引起机车过电压和过电流问题,严重危及电气化铁路和旅客的安全。提出一种新型过分相方案,使机车无断电、满功率地通过电分相环节。该方案包含一个单相背靠背变流器,变流器的两交流侧分别接入中性段及一个牵引供电臂。当有机车通过电分相环节时,利用变频移相技术使中性段电压在两牵引供电臂电压之间实现柔性的切换,从而能够消除电分相环节的供电死区。介绍了该方案的系统构成及工作过程,给出了背靠背变流器系统级和装置级控制策略,最后通过仿真实例验证了提出的方案及控制策略的有效性。     

高速动车组轴箱轴承振动特性

列车运行过程中轮对和轴承将产生动态相互作用,并对轴箱和轴承振动及运用安全产生重要影响,但既有研究尚未考虑这种动态耦合作用。在车辆-轨道耦合动力学模型基础上,考虑轴承与列车耦合运动关系,建立6自由度滚子和6自由度保持架的双列圆锥滚子轴承模型,研究高速动车组轴箱轴承的振动及载荷特征。结果表明,轮轨激扰加剧了轴箱轴承振动,使得滚子与滚道在非承载区发生碰撞,非承载区的最大碰撞力可达到承载区最大碰撞力的一半左右,轮轨激扰还可使得滚子与保持架碰撞力增大,加剧保持架打滑;轴承振动对轴箱加速度的影响主要集中在1 kHz以上;轮对和轴箱振动加速度幅值较为接近,但轴箱垂向加速度比轮对垂向加速度稍大,轴箱横向加速度比轮对横向加速度略小。提出的车辆-轴承耦合振动研究方法丰富了车辆系统动力学研究范畴,研究成果对揭示高速动车组轴箱轴承振动及载荷特性具有重要意义。     

考虑旋转效应的制动盘螺栓弯矩分布规律

制动盘螺栓对保证列车制动和运行安全具有十分重要的作用，掌握制动盘螺栓弯矩分布规律对确保其使用寿命具有重要意义。采用高速动车组制动盘螺栓弯矩载荷测试技术，对国内多条实际线路的制动盘螺栓弯矩进行测试，获得了制动盘螺栓弯矩与动车组运行速度的关系。依据轮装制动盘螺栓连接结构的尺寸和工作环境开展理论分析，获得了螺栓杆弯矩分布的理论值。建立轮装制动盘车轮结构有限元模型，模拟仿真车轮高速旋转过程中螺栓杆受力情况，得到不同速度下螺栓杆的弯矩分布有限元解。研究结果表明，螺栓杆上的弯矩与列车运行速度密切相关，且运行速度越大，螺栓杆上弯矩越大。理论推导和有限元仿真结果均表明螺栓杆上各截面的弯矩大小和方向并不一致，在内外侧截面和中间截面出现弯矩极值，且方向相反。由于车轮内外结构的不对称性，导致螺栓杆上靠近轮缘一侧的截面弯矩大于外侧截面弯矩。研究工作为进一步研究制动盘螺栓的结构可靠性奠定了基础。     

计及网络动态特性的电—气—热综合能源系统日前优化调度

电—气—热综合能源系统的互联是提高系统运行灵活性与可再生能源消纳能力的有效手段之一。在详细分析热网与气网动态特性基础上,提出一种同时考虑气、热网络动态特性的电—气—热互联系统日前优化调度模型。首先,针对热网与气网的动态特性进行建模分析,挖掘其相应动态特性下所对应的储能能力。然后,建立兼顾气、热网络动态特性的综合能源系统日前优化调度模型,将模型线性化并进行求解。最后,构建仿真系统,计算分析管网动态特性对系统优化运行的影响,以及不同网络间的动态特性作用关系与协同优化潜力,所得结果证明了在综合能源系统中计及网络动态特性的必要性与可行性。     

考虑一系悬挂局部细化的车辆垂向系统振动传递特性研究

基于车辆-板式无砟轨道垂向耦合动力学模型,考虑两种不同的一系悬挂作用形式,比较了不同模型下车辆主要部件的位移幅频传递特性和各垂向作用力幅频传递特征的差异,分析了一系各力作用点位置的变化对转臂和车轴等部件的位移传递特征以及各悬挂力频域传递特性的影响程度,探讨了一系悬挂参数和惯性参数的随机性对一系力及轮轨力响应特征统计规律的影响.结果显示,相比于细化模型,采用基本模型,在高频范围,一系各部件的加速度特征和作用力特征的准确性会受到一定影响.转臂重心与转臂套圈中心间距离调整时,对一系各力传递特性的影响均较为明显,其他位置参数变化时,与该位置参数相邻的作用力传递函数受到较大程度影响,远离该位置参数的作用力传递特征受到的影响较小.     

高速动车组轴箱轴承滚道载荷特性研究

轴箱轴承作为列车走行部件中重要核心部件之一,由于其受载工况恶劣使其成为易损坏的部件之一,研究其在运行过程中滚子滚道间的载荷特性对基于载荷分布的轴承寿命预测,保证其在运用过程中的安全性和可靠性具有重要意义。基于包含轴承的车辆-轨道动力学模型,研究了轨道激扰和列车运行速度下滚子滚道接触载荷特征。研究结果表明,无激扰条件下,车速对滚子滚道接触载荷基本没有影响,但在非承载区,滚子与外圈滚道会发生接触,接触载荷与速度成平方关系;轨道激扰条件会影响能够引起滚子滚道接触载荷瞬时值发生变化;外圈受到的接触载荷标准差值,车速越快,标准差越大;对外圈受到的接触载荷最大的区域进行研究,发现随着速度的增加,轨道激扰造成的振动越大,滚子滚道接触载荷数据波动越大。