基于TPSC技术的短路电流限制器在华东电网中的应用研究

基于TPSC技术的短路电流限制器作为一种新型FACTS设备,不仅能够有效地抑制短路电流,而且具有不改变电网正常情况下的有功、无功和电压分布的优点。对基于TPSC的短路电流限制器在华东电网中的应用进行了全面的研究,探讨了华东电网的短路电流水平、限制器的布点和抑制短路电流效果、限制器安装后系统的暂态稳定性等问题,并进行了限制器基本原理的电磁暂态过程仿真。     

考虑负荷损失的电网网架结构评价体系研究

电力用户为了保护生产设备的用电安全,配置了大量的低压脱扣装置,在电网发生电压暂降时,低压脱扣装置可能发生动作,导致电网大量负荷损失,严重威胁供电可靠性。针对此问题,本文提出了考虑负荷损失的电网网架结构评价体系。首先,根据电网内母线和线路发生的4种短路故障建立各类型电压暂降矩阵;其次,依据低压脱扣装置的整定值,变换电压暂降矩阵的元素,得到能反映电压暂降范围和程度的凹陷域矩阵和反映电压暂降对电网负荷影响程度的负荷矩阵;然后,通过对凹陷域矩阵和负荷矩阵内行列信息的处理得到暂降频次等指标,建立电网网架结构评价体系;最后,结合实际案例验证了所提评价体系能够从供电端和受电端两个角度评价电网的网架结构并准确描述电网中发生短路故障后的电压暂降水平和负荷损失情况,并通过对比网架结构调整前后电网网架结构评价体系指标,能够验证网架结构调整方案的有效性。     

暂态稳定预防控制和优化新进展

暂态稳定预防控制和优化近年来吸引了越来越多的研究兴趣,取得了一定进展。文中建立了暂态稳定预防控制和优化问题的数学优化模型,考查了问题的可行域性质,并由此探讨了解的存在性。最后简要综述了现有的计算方法,特别是近年来发展的方法。     

考虑风电不确定性及柔性负荷的安全约束机组组合问题研究

针对风电出力的不确定性,采用基于拟蒙特卡洛(quasi-Monte Carlo,QMC)模拟的场景分析法生成风电出力初始场景,选取考虑风电预测误差较大的极限场景实现场景缩减。在不同的风电出力场景下,兼顾发电侧与需求侧柔性负荷的双侧协调配合,提出了计及柔性负荷的安全约束机组组合模型,实现了可削减负荷、可平移负荷以及可转移负荷3类柔性负荷的分类调度。通过对不同场景下10机系统的仿真计算,对比分析了需求侧柔性负荷调度对系统的经济成本、负荷峰谷差以及弃风量的影响。在考虑风电不确定性时,需求侧柔性负荷调度对提高系统经济性、缓解负荷高峰期用电压力具有重要作用,并且有利于增加风电的消纳,降低弃风电量。     

采用低阶动态补偿器的电力系统分散控制

提出一种用低阶动态补偿器抑制电力系统低频振荡的分散控制方法。安装在不同地点的多个低阶动态补偿器通过给定结构输出反馈统一设计,使系统的所有机电振荡模态具有整体最优的阻尼效果。用本地可测量和广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)提供的部分关键远方信息共同作为补偿器的输入,从而可使本地振荡模态和区间振荡模态都得到良好的抑制。同时考虑多种运行方式优化控制器参数,使控制器具有更好的适应性;采用区域极点配置保证控制器具有一定的鲁棒性。最后,将控制器的参数求解归结为一个非光滑优化问题,并用梯度采样法进行求解。2个示例系统的仿真结果表明,该文所设计的控制器对低频振荡有着明显的抑制作用,优于传统的电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)。     

考虑负荷电压静特性的最佳乘子牛顿潮流算法

当考虑负荷电压静特性时，潮流方程不再为状态变量的二次函数，传统的求解病态潮流问题的最佳乘子牛顿法无法实施，该文提出了考虑负荷电压静特性的最佳乘子牛顿潮流算法。通过引入附加的状态变量并补充相应的潮流方程，使考虑负荷电压静特性后的直角坐标潮流方程仍保持为状态变量的二次函数，进而可以用最佳乘子牛顿法求解病态潮流问题。使用该方法能够保证潮流计算不发散，并且最佳乘子的求取同样简单，无近似，可以很容易地嵌入到常规的牛顿法潮流程序中，典型系统的数值试验结果表明了所提方法的正确性和有效性。     

面向磁场有限元分析的舰船模块化几何建模技术研究

运用模块化思想，完成了舰船结构模块和功能模块的划分，并通过对功能模块的变参，实现了自动生成船舶各个组成部件几何模型的建模系统。最后，以某舰几何模型为基础对该舰磁场分布进行有限元分析计算。结果表明，该方法计算精度较高，能够较好反映舰船空间磁场的分布。     

流场内录磁机导轨的温度场与热变形仿真分析

多个热源的作用使录磁机床身温度分布不均匀,导致导轨热变形,影响录磁头与磁棒的相对位置,造成磁栅尺节距误差,因此计算导轨热变形分布并分析其对加工精度的影响对于提高磁栅尺精度至关重要.采用流体仿真软件FLUENT对风场-录磁机床身这一流固模型进行了数值仿真,得出了录磁机床身的温度分布情况,并通过有限元软件ANSYS计算导轨的热变形.     

一种高温大型锻件的快速现场测量方法及实验

提出一种基于二维激光雷达的现场测量高温大型锻件的方法,系统由二维激光测距雷达、伺服电机、减速器等部件组成。先由伺服电机驱动二维激光测距雷达在不同的平面内对锻件进行扫描,得到不同坐标系下锻件表面点的坐标;之后根据坐标系间的变换矩阵,将所有坐标全部变换到统一的测量坐标系下,从而得到锻件的整体点云数据,并重构得到锻件的三维模型,进而实现尺寸测量。实验室标准件实验与锻造车间真实大型锻件实验均证明,该方法用于在线测量具有可行性和快速性,为锻造工艺在线优化奠定了基础。