移相变压器在特高压直流双极闭锁故障中的应用

特高压直流输电系统双极闭锁故障时会导致输电断面上大量功率的瞬间缺失,从而使部分联络线严重过负荷。针对该问题,提出了在特定线路装设移相变压器来将过载联络线的部分潮流转移到其他轻载联络线上,从而减少了直流线路故障时所需切除的负荷量,提高了电网的供电可靠性。通过讨论移相器的数量和选址问题,总结出了不同情况下的决策方法,并以一个总负荷约为22 000 MW的大系统为例,确定了移相器的类型和具体模型,并推导和计算了移相器的相关参数,利用PSASP平台仿真出了不同移相角时各联络线的潮流。研究结果表明,移相器能够实现联络线之间输送功率的转移,充分利用了输电断面上联络线的输电能力,从而能够改善特高压直流闭锁故障带来的输电断面联络线过载问题。     

基于MAS-FAHP决策的专用弹药储备选址技术探索

为了有效解决当前专用弹药储备仓库选址决策困难这个问题，针对专用弹药储备保障实际情况，提出一种基于MAS-FAHP的多属性决策技术方法。该技术方法以专用弹药储备仓库选址为研究对象，并对其影响因素进行了深入分析，从而建立了仓库选址评估指标体系，并利用Multi-Agent系统解决了影响因素权重难以平衡的问题。而后通过FAHP方法确定了专用弹药储备仓库选址指标中子准则层的综合权重，并建立了模糊评价矩阵，同时给出了具体的综合评价结果。最后通过应用传统方法和基于MAS-FAHP决策方法对储备仓库选址进行了实例分析，分析表明了基于MAS-FAHP决策方法对解决专用弹药储备仓库选址这种决策具有较强模糊性、指标划分等级较少、确定依据不足等特点的问题明显优于传统方法，从而验证了基于MAS-FAHP决策的专用弹药储备选址技术的可行性和先进性。     

电网T接建模及地级调度大屏潮流图自动生成研究

为解决110kV电网存在大量的T接点与T接线等问题,将优化布局布线技术应用到T接站改为T接点处理中。开展了统一的T接点与T接线模型和数据管理分析,建立了T接点、T接线之间的关系,提出了T接站通过特殊布线算法还原为T接点的方法。在成熟的省级电网调度大屏潮流图的布局布线算法生成相应的潮流图基础上,对地级电网潮流图的需求进行了评价,进行了地级电网调度大屏潮流图自动生成系统的实验。研究结果表明,该系统运行稳定可靠,在多个地级电网调度中心得到了实际应用。     

基于Shapley公理的耗散功率转归分量的网损分摊方法研究

针对电力市场中市场成员公平、合理地分摊电网损耗的问题,对电网损耗分摊方法进行了研究,根据博弈论中的Shapley公理和Shapley值的理论,推导出电网耗散功率转归分量的解析式,并结合潮流追踪理论,提出了一种基于耗散功率转归分量和潮流追踪相结合的损耗分摊新方法。先利用支路耗散功率转归分量理论,将所有支路的耗散功率转归给等值电网中的节点电流源,再运用潮流追踪理论,将转归给节点电流源的损耗功率分摊给实际电网中的所有交易成员,最后利用IEEE4节点系统对该方法进行了仿真计算。研究结果表明,该方法不仅满足电路定律、并计及有功和无功潮流的交叉耦合,使电网中所有电源和负荷都参与了损耗分摊,具有公平、合理、易于实现的特性。     

基于变权优化的区域电网电能质量评估方法

针对传统电能质量评估方法中采用单一赋权无法同时考虑主客观权重，而组合赋权又存在权重分配不均且忽略了各指标关联性、短板性的问题，提出了一种基于变权优化的区域电网电能质量综合评估方法。首先，根据区域电网的实际情况，建立了用于电能质量综合评估的指标体系；其次，分别采用最优最劣法和改进熵权法得到了各指标的主客观权重，并通过PSO优化算法对二者进行了优化重组，使得组合权值既能同时兼顾主客观权重，又能达到二者间的NASH均衡；最后，基于变权优化理论对组合权重进行动态调整，保证了权重能够有效反映某一指标过差所导致的“短板效应”现象，并通过改进优劣解距离法（TOPSIS）对区域电网中各监测点电能质量进行评估与优劣排序。实例分析结果表明，所提方法能够合理有效的评估区域电网中各监测点的电能质量，且优于传统方法。     

基于关键拓扑变动项辨识的调度操作潮流校核方法

为解决传统调度操作潮流校核中的有效性问题,定义了一种面向调度操作的关键拓扑变动概念,提出并实现了基于关键拓扑变动辨识的调度操作潮流校核方法。首先,剖析了调度操作安全校核的实施目的,围绕其运行断面潮流校验的校核目的,定义了面向调度操作的关键拓扑变动概念,并基于网络拓扑连接关系设计了其辨识方法。在此基础上,提出了基于关键拓扑变动项辨识的调度操作潮流校核方法,明确了其实施流程和要点。最后基于当前电网调度自动化系统实际,构建了其实施框架,并介绍了其在某电网的实施效益。     

基于鲁棒优化的风-储联合配置研究

针对电网规划中的风电功率波动和储能配置问题,从电网建设、运行、维护角度,分析了风力发电效益与风储系统成本的组成元素,构造了考虑规划年内全局经济性的优化目标;利用鲁棒优化方法,量化了储能配置的最小容量,构造了风储协调配置的双层规划模型。模型为含随机变量的混合整数规划问题,通过遗传算法和鲁棒线性规划理论求解优化问题,在Garver6节点系统测试所提模型和求解方法的有效性。研究结果表明:所提基于鲁棒优化的风储协调配置规划方法能够科学指导风电和储能设备的选址定容,所得方案经济性更强,能有效应对风电功率的波动。     

基于区块链的电网安全性调查结构化数据模型的研究

针对区块链技术在网络安全中的研究与应用，主要研究基于区块链技术的结构化证据链数据模型，提高网络的安全性，提出了基于区块链的安全用户认证方法。既保证证据文件可靠性、完整性的问题，又解决防篡改的问题。由于互联网上的广泛数据交换，智能电网面临着许多安全挑战，这些挑战导致了数据丢失、数据泄露和高功耗。本文提出了BLIDSE模型来解决这些问题。打造基于区块链的外包安全生态管理体系，通过构建外包资信目录链,实现外包单位资信在体系内的信息共享互通，设计安全风险评估模型。提出了一种完美的匹配算法来选择最佳边缘。并且提出了基于取证的调查优化，从而提高了智能电网网络的安全性。将区块链应用到安全事故调查中有迫切的需求，对提高电力安全监管水平也有着重要意义。     

考虑同期线损的中压配电网扩展规划模型研究

近年来，全国电力企业纷纷开展了加强线损控制和线损管理试点研究，节能减排工作取得了较大成效。在国家提出了“双碳”目标之后，各级电网公司也在积极响应国家节能减排的工作部署。鉴于此，对考虑同期线损的中压配电网扩展规划方法进行研究，基于Dist Flow潮流模型建立了计及线损成本的规划目标，考虑网络拓扑、电压、支路电流等约束，通过实际案例对比分析了对线损成本不同考虑情况下的规划方案，验证了所提模型与方法的有效性。     

压电式移相器的研究

对压电式移相器进行了研究，设计了具有放大特性的柔性铰链式移相器。采用了神经网络PID自适应控制方法，改善了非线性，降低了环境干扰的影响，提高了压电式移相器的性能。     

一种改进型负载线移相器MMIC的设计方法

在采用传统微带线负载移相器设计小相位数字移相器时,遇到了负载线宽过窄的问题,而一般半导体工艺很难实现。在此基础上,提出了一种改进型微带线负载移相器的设计方法。该移相器主传输线的两端各挂载一个相同输入阻抗的开路支节,通过调节支节的阻抗值使移相器的输入／输出反射损耗达到最小;通过加载两个开路支节,在同样的相移量下,加宽负载线的宽度,提高产品的成品率。利用此设计的移相量为11．25°,同时数字移相器的实验结果验证了该设计方法的正确性和可行性。     

高速列车风道传声特性及其优化设计

空调系统噪声是高速列车静置噪声的主要噪声源之一,改善风道传声特性是其减振降噪的关键所在。针对某高速列车阻抗复合消声风道结构,采用FE-SEA混合法,建立了风道传声特性分析模型,计算了100～3 150 Hz频率区段的风道传声特性,同时,基于声学有限元法计算了风道结构的声学模态,并据此分析了风道传声损失峰值和谷值的成因。为提高风道传声损失,分别从声学阻性和抗性优化两方面着手,对风道进行优化,包括选材、吸声包数量和位置等优化设计。计算结果表明：吸声选材优化可显著提高其传声损失,最大可达11.3 dB;吸声包数量和位置优化可提高其传声损失4.8 dB;阻抗复合优化方案最高可提高风道传声损失15.6 dB。相关结论可为高速列车空调系统减振降噪提供参考。     

基于模糊优化下离散误差非线性参数识别方法研究

根据结构系统动态特性分析的模糊性,试验测试数据和离散误差选择的模糊性,提出了一种基于模糊优化下解决离散误差信号非线性参数识别的思想和方法。根据模糊数学权函数理论,建立模糊优化函数,推导出一种适用于动态结构系统响应信号高精度参数识别方法——离散误差信号模糊优化非线性参数识别算法。作为实例,对MG1432B整机的动态特性进行模糊分析,并将其响应信号测试数据进行模糊优化非线性参数识别,从而精确地识别出九阶模态参数,并绘出相应点的幅、相频拟合曲线。验证结果说明,此方法具有较高的识别精度和工程应用价值。     

Optimization of hydro-mechanical power split transmissions

The increasing attention to comfort, automation and drivability is pushing the driveline technology to ever complex solutions, such as power-shift or continuously variable transmissions. Between these, the hydro-mechanical solution seems promising for heavy duty vehicle, due to the reliability and the capability of transferring high power. However, the double energy conversion occurring in the hydraulic branch of the transmission could lower excessively the total efficiency, highlighting the needs for a careful design of the whole system.In this work, the design of a hydro-mechanical transmission is defined as an optimization problem in which the objective function is the average efficiency of transmission, while the design variables are the displacements of the two hydraulic machines and gear ratios of ordinary and planetary gears. The optimization problem is solved by a “direct search” algorithm based on the swarm method, which showed a good speed convergence and the ability to overcome local minima.The optimization design method will be applied to study the transmission of two vehicles: a 62 kW compact loader and a high power agricultural tractor.     

基于伴随灵敏度的暂态稳定预防控制快速算法

针对已有算法难以适应现代电力系统在线预防控制的实时性要求的问题,研究了一种基于伴随灵敏度分析的暂态稳定预防控制快速算法,采用了约束转换技术来缓解大规模电力系统暂态稳定预防控制中的"维数灾"问题,提出了一种优化层-仿真层的双层结构以实现算法:优化层基于预测-校正内点法,利用近似海森矩阵的扩展生成方法以提高算法的准确性和收敛性;仿真层中采用伴随灵敏度方法实现了灵敏度快速计算,并使用非诚实牛顿法和雅克比矩阵重用技术以进一步提高计算速度。研究结果表明,该算法能够显著提高大规模电力系统的暂态稳定预防控制求解效率,且相较其他已有算法体现出极大的速度优势,完全能够达到现代电力系统在线预防控制对控制算法的实时性要求。     

灰色聚类法在汽车传动系选型优化中的应用

针对汽车传动系统优化设计中追求数学上的最优解,而工程上往往难以实现等问题,文中介绍了灰色系统和灰色聚类方法的有关理论,探讨了运用灰色聚类法进行汽车传动系统的选型优化。示例表明,运用该方法求解汽车传动系统多目标优化问题,能排出满意解的优劣次序,并给出不同欲望水平下的最满意解,从而使分析结果更加具有工程实践意义。     

变风速运行控制下风电传动系统的动态特性

基于齿轮系统动力学的方法对风电传动系统进行研究。运用基于自回归模型的线性滤波法(Auto-regressive,AR)建立的风速模型对实际风场的随机风速进行模拟;根据风力发电机在实际情况中的运行控制策略获得风力发电机齿轮传动系统的时变输入转矩激励;综合考虑风力发电机齿轮传动系统中各个齿轮副的时变啮合刚度、各个滚动轴承的刚度、各个轮齿综合啮合误差等内部激励,采用集中参数质量法建立风力发电机齿轮传动系统的耦合动力学模型;在此基础上建立风力发电机齿轮传动系统的动力学微分方程并进行仿真计算,分别求解风力发电机齿轮传动系统的固有频率、振动响应、动态啮合力和滚动轴承动态轴承力。研究结果为风力发电机传动系统的动态性能优化设计和可靠性设计奠定了基础。     

基于惩罚函数法的汽车动力传动系参数优化匹配分析

在建立发动机特性数学模型的基础上,以原地起步连续换档加速时间和多工况循环使用油耗作为衡量动力性和燃油经济的2个分目标,采用线性加权组合的方法将其转换成单一目标函数,建立了汽车动力传动系优化数学模型,利用惩罚函数法对此模型进行了优化,实例计算表明,应用该方法对汽车动力传动系进行优化匹配分析时,整车综合性能均有显著改善.     

基于网络分析的发电机无功优化研究

为解决发电机无功优化的问题,提出了一种具有概念清晰、计算便捷等特点的基于网络分析的发电机无功优化方法。该方法的实现过程包括,首先利用节点功率平衡的关系以及支路电压损耗的关系,得到了各节点电压以及支路无功潮流对除平衡节点以外的发电机节点无功出力以及平衡节点电压的近似灵敏度;其次,根据基于无功潮流追踪的网损分摊方法,将有功网损分摊到各发电机节点,且按照网损分摊的大小选取了发电机无功优化点;然后,通过各支路潮流以及节点电压,建立了近似的网损优化模型,且计算得到了发电机无功优化点的优化量;最后,用IEEE39节点系统验证了所提方法的有效性以及可行性。研究结果表明,所采取的措施能同时改善无功功率分布以及电压水平,具有一定的实用价值。     

LCL谐振型无接触供电系统传输性能研究

无接触供电是物流装备移动供电的新技术,从电路特性、能量损耗和电磁结构3个方面研究了LCL谐振型无接触系统的传输性能。对谐振条件、输出功率和传输效率进行分析,探讨了系统的传导损耗、开关损耗和耦合损耗,仿真研究了U型电磁结构的互感特性,并基于理论研究和系统开发提出了减少系统损耗、改善传输性能的措施。