基于复合信息的一种适应多运行方式下振荡中心迁移的失步解列策略

针对失步振荡中心迁移影响失步解列装置配置和参数整定的问题,基于送端电网等值三机系统模型,推导了振荡中心位置关于电源电势幅值比、线路阻抗、电源频率和电源初相角的函数表达式,分析了系统参数变化特别是不同系统运行方式下电源初相角对振荡中心迁移规律的影响,研究表明电源初相角对于振荡中心迁移方向和范围的作用最为突出,多频失步场景下失步中心定位和失步解列装置参数整定必须考虑不同系统运行方式下电源初相角因素的影响。在此基础上提出了一种适应多运行方式下振荡中心迁移的基于复合信息的失步解列策略,即通过广域测量系统(WAMS)提供线路两端母线电压幅值与相位信息和线路就地失步解列装置的Ucosφ判据来确定失步振荡中心位置和失步振荡周期,检测到整定的失步周期后实施解列,极大简化了失步解列装置参数配置和整定过程。仿真分析验证了多频失步场景下不同系统运行方式对应电源初相角对振荡中心迁移规律影响分析的正确性及该失步解列策略在多运行方式下的适应性。研究成果可用于指导工程实践。     

异步运行状态下振荡中心研究

基于等值两机系统模型,提出一种系统异步运行过程时求取振荡中心新的算法———函数求导法,分析了振荡中心与失步中心的位置以及漂移轨迹的特征,得出联络线两端等值电势幅值不等是产生振荡中心漂移的真正原因,失步解列的依据是失步中心的位置的确定。     

引起发电机振荡和失步现象原因分析

从发电机发出的功率和负荷功率平衡原理,阐述了振荡和失步的现象原因分析,提出了解决问题的措施和方法。     

风电并网对电网失步振荡及解列措施的影响

为研究并网风电对电网失步振荡及解列措施的影响,基于并网风机对振荡中心影响的理论研究,在PSD-BPA机电暂态仿真软件中等效构建了典型两机系统模型,在典型两机系统模型中仿真分析了包含恒速异步(CSWT)、双馈变速(DFIG)和直驱同步(DDSG)等在内的风机类型,满出力和零出力两种极端风电出力变化方式以及高低电压保护和高低电压穿越两种风电电压穿越特性对电网失步振荡的影响。基于实际电网的仿真系统,以甘肃河西地区千万千瓦级风电基地为研究对象,研究了风电上述特性在西北实际电网中对失步振荡及解列措施的影响。典型两机系统及实际电网的结果表明:恒速异步风机会恶化系统振荡程度,对振荡中心分布的影响有限;出力方式的变化增加了系统失步的风险,对振荡中心分布的影响较小;不具备高低电压穿越特性的风电易在故障后脱网并加剧系统振荡,风电脱网后会导致系统出现新的振荡中心。     

基于多因素元件停运模型的电网失负荷计算

电网失负荷计算能反映电网事故的严重程度,是电网运行安全风险评估的重要内容。基于多因素对电网元件停运概率的影响,分析了电网元件停运概率的可修复失效模型、老化失效模型及天气相依的偶然失效模型三者之间的关系,采用并集的概念建立了电网元件停运概率模型,在此基础上提出了一种电网失负荷计算方法。以IEEE-RTS79系统为例,采用蒙特卡洛法对系统状态进行抽样,通过该失负荷算法计算出电网失负荷概率及失负荷量,验证了该种方法的有效性和可行性。     

大规模风电并网对宁夏电网失步振荡的影响

大规模的风电接入会使宁夏电网产生失步振荡。针对此问题,文章利用PSD-BPA建立宁夏"风火打捆"等值单机无穷大系统,从风电接入比例、有无无功补偿以及运行方式3个方面对系统失步振荡特性进行仿真分析,并给出外送断面配置的失步解列装置的响应及动作的情况;然后,结合风电场接入宁夏电网实例,进一步进行仿真验证。结果表明,风电并网容量越多,风电场具备无功补偿时,或在恒电压运行方式下有利于抑制电网失步振荡,提高电网稳定性。     

广东电网失步解列策略研究

分析了广东电网失步解列现状,根据广东电网十三五输电网规划确定的典型运行方式,按照《南方电网安全稳定分析计算导则》的要求,对典型运行方式下第II类和第III类大扰动进行计算仿真,研究电网故障后的稳定特性,研究振荡中心位置,确定最佳解列方案。     

柴油机燃烧室气体振荡的模拟与试验研究

基于燃烧数学模型中的流场模型,对柴油机燃烧过程中的气体高频声波振荡问题建立声学模型并给出了求解方法。用该方法对燃烧室内的声学变化特性进行计算,并将不同转速和不同负荷工况下的实测缸压振荡结果和声学计算结果进行对比。研究结果表明:该方法能正确计算柴油机燃烧过程中的压力振荡。对于试验用柴油机,燃烧室气体第一阶主振荡频率均在5kHz以上,振荡规律与具体的工况有关。直接影响燃烧振荡性质的两个因素为放热速率和燃气温度,燃气温度越高,则发生振荡时的振荡频率越高;放热规律曲线峰值越大则振荡幅值越大。以8×10-5 s为间隔绘制了声场分布图,结果表明:燃烧室中的声场分布是不均匀的,且随时间变化十分迅速。     

基于特征值灵敏度的D-PMSG并网系统次同步振荡特性研究

在直驱永磁风电机组并入弱交流电网时,有可能会发生次同步振荡现象。为了研究系统参数对次同步振荡的影响趋势和程度,常采用特征值灵敏度分析方法。因此,本文基于特征值灵敏度分析方法,研究系统参数中电网强度、风速、机侧控制器参数、网侧控制器参数以及锁相环控制参数对系统次同步振荡的影响,并通过搭建PSCAD/EMTDC仿真模型进行实验验证。研究结果表明,直驱风电并网系统次同步振荡模态是由多个系统参数共同导致,且各个控制参数对次同步振荡的影响趋势和影响程度不同。     

大型船用柴油机活塞多腔振荡冷却的强化机制

活塞是内燃机中热负荷和机械负荷最大的零部件之一,为了确保内燃机活塞的可靠性和寿命,大型船用柴油机往往采用振荡强化传热的方式进行活塞的冷却.为了理解振荡冷却的强化机制,首先进行了活塞冷却油腔壁面对流换热系数的分析,分解出常规流动换热分量、振荡强化换热分量和射流冲刷换热分量,并具体分析了振荡强化换热分量、射流冲刷换热分量和常规流动换热分量的分布特征.随后,基于正交设计方法,研究了活塞振荡腔不同结构参数对活塞内、外冷却油腔填充率和壁面对流换热系数的影响规律,为后续的活塞振荡冷却能力优化提供了方向.最后,针对原型活塞中内冷却油腔冷却能力不够的问题,进行了活塞振荡腔结构的优化.     

辅助火电机组调峰系统的储热参数设计研究

目的  为适应原有火电机组对新能源电力消纳的需求,提高其调峰能力是关键因素之一。 方法  储热系统作为燃煤热电机组“热电解耦”的重要方式,评价其参数匹配性具有工程参考价值。文章采用一种耦合储热装置来增加燃煤机组深度调峰能力的方法,并结合热负荷以及电负荷的功率曲线,对储热装置参数的影响规律展开了系统研究。 结果  结果表明：以区域负荷曲线为典型案例,随着储热罐的储热容量和充放热速率参数的提高,储热系统对机组的热负荷调节能力先逐渐提升并在分别在112.75 MW和129 37 MW·min时达到上限,此时深度调峰参数为77 MW左右;此外,储热容量与充放热速率具有一定的匹配关联,二者中瓶颈因素将直接制约系统的深度调峰性能。 结论  通过对储热和放热边界情景的积分,精确的展示了储热罐在辅助调峰过程的中作用,同时结合其运行策略的优化设计能够进一步分析储热辅助调峰系统的参数匹配关系,为后续火电机组耦合储热系统的参数设计提供参考。     

抽水蓄能电站与火电厂联合优化运行分析

  [目的]  利用抽水蓄能电站优化火电厂的出力曲线,是提高电力系统经济性的重要手段。  [方法]  建立了抽水蓄能电站与火电厂联合优化运行的数学模型,然后以某实际电力系统为例对联合运行进行了优化模拟。最后探讨了联合运行节煤的内在机理。  [结果]  模拟结果表明抽水蓄能电站与火电厂联合优化运行降低了系统煤耗。  [结论]  建议要充分利用抽水蓄能电站来优化火电厂的出力曲线,提高电力系统运行经济性。     

多直流馈入受端电网交直流相互影响分析框架

  [目的]  现有交直流相互影响相关研究主要采用理论分析或数字仿真等方法就某些方面开展研究,缺乏从全局角度进行全面系统性总结分析,不利于全面分析与整体把握交直流相互影响基本过程与关键环节。  [方法]  在梳理总结大量成果基础上,建立了多直流馈入受端电网交直流相互影响问题总体分析框架;分析了直流换相失败发生、发展、恢复和直流闭锁全过程及相关环节典型参数,研究了交直流相互影响内涵及交直流相互影响途径,总结了常用分析方法及工程实用判据。  [结果]  提炼了交直流相互影响基本过程与核心问题,首次以图示方式提出了多直流馈入受端电网交直流相互影响问题分析总体思路与全景框架。  [结论]  为相关人士进一步深入研究交直流相互影响问题提供了参考借鉴。     

基于高斯混合聚类的海上风电出力特征曲线提取方法及其在电量平衡计算中的应用

目的  为了减少化石能源消耗和改善环境污染问题,海上风力发电是解决问题的有效方式之一。然而,海上风电存在间歇性强、波动性大、双向调峰性等问题,研究其出力特性曲线对海上风电消纳具有重要意义。 方法  提出一种基于贝叶斯信息准则的高斯混合聚类模型,对海上风电原始出力曲线进行分类和特征曲线提取。 结果  得到能够反映不同海风区域特点的海上风力特性曲线,并应用于海上风电出力的电量平衡计算。 结论  最后,以沿海某省份海上风电15 GW装机规模下不同海风区域原始海上风电出力曲线为研究对象,验证所提方法的有效性。     

电网企业数据中心能效测量与计算方法研究

  [目的]  在国内,电网企业数据中心的能耗正日益提高。为有效地计算出数据中心的整体能源效率状况,提出了一种可行的电网企业数据中心能效测量标准与计算方法。  [方法]  通过研究国内外数据中心能效的测评方法,针对电网企业数据中心多与办公楼公用部分基础设施的特点,提出了准确计算IT负载、优化机柜配电单元耗电量估算、优化冷却水系统耗电量估算等3种优化方法,给出了优化的能效测量计算方法。  [结果]  研究成果表明:应用该方法,可将非数据中心区域消耗的能源在计算中分离出来,比常规的计算方法更准确,更贴近于国际通用的数据中心能效定义,能更真实地反映电网企业数据中心的能效水平。  [结论]  所提方法简单有效,可为电网企业不同数据中心之间的能源效率比较和节能水平评估提供依据。     

燃煤电厂锅炉最低稳燃负荷估算方法

目的  项目实施前需要预评价燃煤电厂灵活性运行的性能,其中包括锅炉最低稳燃负荷技术指标的预测。原有的经验和算法不能满足电厂灵活性评价需求,需结合目前设备能达到的性能指标,拟定新的锅炉最低稳燃负荷的半经验计算曲线。 方法  结合文献资料与工程经验,选取与稳燃指标关联性强的参数,采用统计和回归的方法,拟合出半经验计算曲线。 结果  以煤的挥发分V_daf、燃烧器总出力裕量系数φ作为自变量,并结合最小点火能量的统计分析值,可得到锅炉最低稳燃负荷的理论指标。 结论  新的计算曲线以工程资料可获得的已知参数作为输入,可相对精确地测算出不同条件下锅炉最低稳燃负荷的理论值,与实际运行试验数据吻合,可作为工程设计的工具。     

面向数据中心的储能系统应用研究

[目的]在新基建的背景下,数据中心得到迅猛的发展,数据中心作为高密度负荷,如何最大限度采用清洁能源并降低运行能耗,得到越来越多的关注.[方法]梳理了当前储能系统主流电池技术参数及数据中心供电需求.[结果]通过电池参数分析,给出了适用于数据中心储能系统的电池选型建议,随后提出了面向数据中心储能系统的应用模式以及满足快速切...     

整流变压器偏磁对托卡马克电源系统谐波不稳定的分析

目的  为了有效地抑制托卡马克电源系统中非特征次谐波对电网的扰动,研究了托卡马克电源系统低频谐波产生的机理。 方法  通过引入一种改进型的开关函数模型,并选取国际热核聚变实验反应堆(ITER)聚变装置为例,结合其相应的参数建立了其对应的交直流等效电路模型,并通过计算和仿真得到对应的输出2次谐波情况。 结果  通过计算得到输出量与输入量的比值稳定因子值几乎趋向于零。 结论  通过这一计算与仿真结果,可以确定整流变压器直流偏磁不会引起系统的谐波不稳定。     

竹根沙海域单桩基础竖向承载力特性数值模拟研究

[目的]江苏省主要风电工程位于岸外辐射沙洲海域,研究该地层大直径单桩承载性能具有重要意义.[方法]基于辐射沙洲钢管桩试桩试验,建立单桩基础FLAC3D数值模型,开展不同直径钢管桩基础承载性能数值模拟研究.[结果]结果表明:FLAC3D数值模拟所得钢管桩桩顶的竖向荷载-位移曲线(Q-s曲线)与实测曲线变化趋势基本一致;随...     

开孔和补强对圆柱壳轴压屈曲的影响分析

  [目的]  早期的圆柱壳轴压屈曲试验结果与理论偏差较大,导致差异的因素较多,其中初始几何缺陷是产生差异的主要因素。  [方法]  文章采用一种专用的轴压屈曲试验平台,可以利用激光位移传感器扫描壳体三维实际形貌。屈曲试验轴压采用液压装置,轴压数据通过称重传感器读取。  [结果]  试验结果表明:开孔降低了圆柱壳轴压屈曲临界载荷,在开孔处插入圆管补强件,提高了圆柱壳轴压屈曲临界载荷。基于壳体形貌实测数据建立了有限元模型,利用Abaqus对圆柱壳、开孔圆柱壳和补强圆柱壳进行非线性屈曲有限元分析。  [结论]  模拟得到的规律与试验规律一致,壳体轴向载荷均是先呈线性增大后减小,开孔圆柱壳轴压屈曲临界载荷最小,含补强件圆柱壳轴压屈曲临界载荷次之,未开过孔的圆柱壳轴压屈曲临界载荷最大。对不同壳体的临界载荷模拟值与试验值进行了比较,其中最小的相对误差只有13.8%。说明运用此方法可以预测壳体轴压屈曲临界载荷,对壳体屈曲设计具有参考价值。