高阶统计量与小波包分解在风氢混合储能系统中的应用

以平抑风电场有功功率波动为目标,利用小波包分解风功率信号得到功率波动超限分量,使用高阶统计量分析各个分量获取特征值,采用支持向量机对各个分量进行分类,得到风氢混合储能系统中需被超级电容吸收的高频波动部分和被制氢发电系统消纳的低频波动部分,构建风氢混合储能系统功率平滑控制策略。最后在仿真中通过与常规混合储能系统进行对比,得到该方法能够有效平抑风电场有功功率波动,平滑风功率曲线,研究结果可为电转气这一新型储能技术提供一定的参考。     

平滑风电出力的风储联合系统能量管理协调控制研究

为实现风电友好并网,采用混合储能系统平抑风电有功出力波动。首先,针对风功率的随机波动特性,采用滑动平均滤波算法与自适应小波包分解方法分别得到目标并网功率,结合风电并网波动率要求,比较不同目标功率获取方法的优劣。其次,对于并网功率缺额和盈余部分,由蓄电池-超级电容构成的混合储能系统进行补偿和消纳,并根据各储能设备的不同性能,按照频率分配各储能设备的功率指令。然后,结合储能设备荷电状态和出力的限值约束,提出一种风储联合系统协调控制策略,实现储能设备间的能量互补,延长储能设备的使用寿命。最后,基于历史风电数据的仿真分析,验证所提方法的有效性。     

基于频域介电响应的油浸纸套管受潮缺陷诊断分析北大核心CSCD

水分是影响油纸绝缘套管绝缘性能的主要因素之一,对油纸绝缘套管的受潮状态开展诊断分析有重要工程价值。为研究油纸绝缘套管在不同受潮状态下的频域介电特征,文中针对正常套管和芯体受潮套管开展了频域介电响应测试,获取芯体受潮程度与介电响应的分布关系,提取了0.1 Hz至1 kHz频率范围介损偏差平均值(average dielectric loss deviation)E(Δlg(tanδ))和实部电容比值KC′两类缺陷判断特征值。研究结果表明,水分作为强极性物质,会引起套管的绝缘电阻下降以及介质损耗的提升,由于绝缘纸与绝缘油的亲水性差异,芯体受潮对套管绝缘性能的影响较绝缘油受潮情况更为显著。在0.1 Hz至1 kHz频率范围内,芯体受潮套管存在E(Δlg(tanδ))>0.23和KC′>1.05%的特征。据此制定了0.1 Hz至1 kHz频率范围内介电损耗增量不大于70%,电容变化量不大于5%的缺陷判断依据,实际应用效果较好。研究成果为现场分析及诊断油纸绝缘套管受潮缺陷提供了参考。     

基于小波分析诊断和支持向量机的避雷器在线监测数据故障分析

金属氧化物避雷器(MOA)的健康状况对变电站中线路和设备有着巨大影响,对MOA在线监测数据进行故障诊断能够有效减少因事故引起的负荷损失。以基于Penalized软阈值的小波包对某变电站的MOA在线数据进行滤波,从统计角度得到滤波后的故障信号特征,采用支持向量机对信号进行分类,能够在MOA完全失效前诊断出故障出现的时间点,为计划停电检修提供依据。     

双馈风电机组低电压穿越综合控制策略研究

针对双馈风电机组(DFIG)低电压穿越问题,为克服传统撬棒(Crowbar)电路保护的不足,以抑制故障期间转子电流并兼顾防止直流母线过电压为目的,提出一种“电阻串联电容撬棒保护电路+直流卸荷(Chopper)电路”的综合控制策略。建立在转子侧Crowbar电路电阻串联电容,在直流母线侧加入Chopper电路的改进双馈机组模型,给出Crowbar电路电阻值及串联的电容值的取值方法,并对其控制策略进行分析。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建系统模型进行仿真验证,结果表明该低电压综合穿越策略能够有效提升双馈风电机组低电压穿越能力。     

基于自组织映射的改进 BP 神经网络短期光伏出力预测研究

针对光伏发电出力随机波动给电网调度造成困难这一问题,提出了一种基于SOM-PSO-BP的模型对光伏有功功率进行短期预测,用于提高电网对可再生能源的调度能力。首先采用自组织映射对原始数据组进行聚类降维;接着使用粒子群算法对BP神经网络的权重和偏置矩阵进行寻优;然后利用训练集构造SOM-PSO-BP预测模型;最后在对比仿真中验证了所提方法的有效性。     

基于中线模型的隔离开关状态检测方法研究

由于敞开式隔离开关恶劣的运行环境,在长期运行后往往出现分合不到位等问题,为解决隔离开关开合状态识别问题,本文提出了一种基于中线模型的对开式隔离开关开合状态自动检测的方法。通过建立对开式隔离开关的中线模型,识别并绘制刀闸臂边缘线,根据边缘线角度计算分析刀闸状态,通过分析结果及时进行预警根据该方法进行隔离开关实验验证,结果表明本方法可以准确分析隔离开关分合状态,极大地提高了隔离开关状态识别准确性及及时性,具有重要的实际应用价值。     

考虑三重因素的双馈风电机组撬棒电路保护控制策略分析

撬棒(Crowbar)电路作为提高双馈风电机组低电压穿越能力的主要措施之一,其控制策略的选取对风电机组动态特性影响较大。针对电网故障持续时间、机端电压跌落深度以及故障时刻风机运行状态三重因素,在Matlab/Simulink平台上搭建含Crowbar电路的双馈风电机组模型,通过对转子侧电流分析,验证了这三重因素对转子侧电流的影响。仿真结果表明,在电网故障持续时间较长、电压跌落较深、风机运行点较高时应采用Crowbar阈值投入故障清除后延时退出的控制策略,相反则应选择Crowbar阈值投入延时退出的控制策略,并给出Crowbar动作区域曲线和Crowbar控制策略选择区域曲线,明确两种控制策略的适用范围,初步得到了Crowbar保护控制策略。     

基于锰锌铁氧体材料的隔离开关电磁骚扰故障检测分析

锰锌铁氧体是线圈的重要材料,而共模扼流线圈特性是隔离开关故障分析的主要依据。研究针对隔离开关电磁骚扰故障,提出了幂函数表示电感的频率变化特性,建立共模流线圈的等效电路,由于频率特性、阻抗是锰锌铁氧体材料的特殊性质,研究基于此优化电磁干扰(Electro Magnetic Interference)滤波器的滤波性能。另外,此次研究了关于瞬态骚扰过程计算的隔离开关故障分析,计算刀臂的分闸与合闸操作中产生的击穿电压变化和时间点。为了验证算法的相关性能,设计仿真实验进行验证。结果表明,确定基于锰锌铁氧体共模扼流圈的等效模型,包括电感、磁损耗和等效阻抗,1-0.008 7f^-0.122的耦合系数、4 pF时绕组的寄生电容、35 mH时线圈自身电感和0.21Ω的绕组铜损耗等效阻抗。可见基于锰锌铁氧体材料的隔离开关,电磁骚扰故障检测分析更加准确和详细,对于电路故障分析具有参考和研究意义。