风电场仿真机研究与开发

介绍了对风电场仿真机的研究与开发.阐述了风电场仿真机的功能及构成,然后重点介绍了风速数学模型,风电机组数学模型、风电机组控制模型以及在STAR90仿真支撑平台上仿真模型采用的建模方式;最后介绍了电网模型和风电场监控软件.风电场仿真机为全工况仿真机,可对学校教师和学生进行风力发电机组启停、正常运行和故障处理等全方位培训.     

大功率变换器中快恢复二极管复合模型研究

以大功率变换器中的快恢复二极管(FRD)为研究对象,有效利用物理模型和功能模型的优点,提出一种新的FRD复合模型。在集总电荷模型基础上增加电流过渡阶段和拖尾电流阶段,精确描述反向恢复过程;正向恢复过程考虑器件引线所产生的电感效应,完善暂态正向过电压。模型在Matlab软件中实现,仿真结果与器件技术手册参数数据、测试波形的对比表明该模型能精确描述FRD开关暂态特性。     

OSG技术在变电站仿真中的应用

基于OSG1.0开发库,利用3DMax建模工具构建模型场景,VC 和OSG编程来实现场景的显示、场景的漫游、碰撞检测和设备的状态变化,构筑一个三维、动态、实时、可交互的数据平台,展现包含各种数据的动态的实体效果.用户可以自然地和虚拟环境中的客体进行交互,相互影响,从而产生亲临现场的感受和体验.最终该系统满足了变电站仿真培训的要求.     

斩波串级调速系统逆变侧电子保护电路的研究与设计

根据常规斩波串级调速系统的拓扑结构,分析了调速设备故障时接触器保护在动作保护过程中主回路的暂态过程。由于接触器动作时间较长,在其动作期间调速设备易受到高电压、大电流的冲击,导致电力电子器件损坏。针对接触器保护的弊端,设计了带电子保护电路的主回路拓扑结构。并分析了高压失电工况下常规的和带电子保护电路的斩波串级调速系统的暂态过程,同时进行详细的理论推导,得出高压失电工况下理论分析的依据。最后在模拟带载试验平台上分别对常规斩波串级调速系统和增加电子保护电路的调速系统在高压失电的工况下进行测试。测试结果表明理论计算与实际测量值基本一致,同时验证了电子保护电路有效解决了有源逆变结构下的高压失电或者逆变颠覆的问题。     

基于STAR-90仿真平台的抽水蓄能机组模型

首先介绍了STAR-90仿真平台,然后详细描述了抽水蓄能电站中水泵水轮机数学模型、发电/电动机数学模型及励磁机的数学模型.文中讨论了抽水蓄能电站调节控制模型,其分为限时调节控制方式和限压调节控制方式,并介绍了抽水蓄能电站各种运行工况以及它们之间的转换.最后在STAR-90仿真平台上运行得出仿真结果,该结果基本符合现场的运行工况,完全满足抽水蓄能电站运行人员的培训要求.     

提高新能源消纳的电-热综合能源系统日前优化调度策略

电、热综合能源系统的协调优化可以有效提升我国北方地区冬季取暖期间的用能结构,改善环境污染问题。为此,提出了一种将太阳能集热系统与风电机组、固体蓄热锅炉、生物质锅炉、地源热泵和蓄电池相耦合的电-热综合能源系统经济调度模型,以及综合考虑新能源不确定性、需求侧响应和储能的日前优化调度策略。建立了以整个系统的运行成本为目标的日前区间优化调度模型,采用Pyomo-GLPK软件进行建模并对其进行优化求解;通过算例,分析了模型在不同场景下的运行情况,比较太阳能集热系统与其他设备相耦合对系统的影响以及GLPK和CPLEX的求解结果。仿真结果表明,所提调度方法可有效降低整个系统的运行成本,并提高系统的灵活性和新能源的消纳能力。     

虚拟现实在变电站仿真中的应用

虚拟环境就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的三维环境,是对现场环境的最真实仿真.该系统基于OSG1.0开发库,利用3DMax建模工具构建模型场景,VC 和OSG编程来实现场景的显示、场景的漫游、碰撞检测和设备的状态变化,构筑一个三维、动态、实时、可交互的数据平台, 展现包含各种数据的动态的实体效果.用户可以自然地和虚拟环境中的客体进行交互,相互影响,从而产生亲临现场的感受和体验.最终该系统满足了变电站仿真培训的要求.     

基于STAR-90仿真平台的抽水蓄能机组模型

首先介绍了STAR-90仿真平台,然后详细描述了抽水蓄能电站中水泵水轮机数学模型、发电/电动机数学模型及励磁机的数学模型。文中讨论了抽水蓄能电站调节控制模型,其分为限时调节控制方式和限压调节控制方式,并介绍了抽水蓄能电站各种运行工况以及它们之间的转换。最后在STAR-90仿真平台上运行得出仿真结果,该结果基本符合现场的运行工况,完全满足抽水蓄能电站运行人员的培训要求。     

双馈异步风力发电机建模与仿真研究

阐述了双馈异步风力发电机的工作原理,并建立了双馈异步发电机的数学模型;分析研究了双馈异步发电机并网前定子电压控制与并网发电后的有功无功控制原理;在STAR-90仿真支撑平台上建立仿真模型,并进行了仿真和实验,验证了双馈异步发电机模型和控制模型的正确性和有效性。     

基于欠压判定的斩波串级调速逆变保护优化

斩波串级调速系统在高占空比运行时转差功率很小,发生逆变故障后的逆变直流电流波形呈现稀疏脉冲形状,导致现有的逆变保护不能检测到故障信号并执行保护动作,极易损坏逆变侧器件。针对现存问题,通过分析斩波串级调速系统在高占空比运行时的稳态电流特性及逆变故障暂态过程,得出逆变保护失效原因的理论依据,并据此进行保护优化,提出带直流回路电压检测及欠压判定的优化方案。仿真及样机实验结果表明理论分析正确,经优化的逆变保护策略能够在逆变故障时有效保护逆变侧器件,可提高系统可靠性。