风力机模拟器的阻尼补偿策略与实验验证

风力机模拟器作为模拟实际风力机的重要工具,可以简化风电研究的实验过程、缩短研发周期。由于模拟器的转动惯量远小于实际风力机,现有研究主要关注于应用转动惯量补偿算法的模拟器的稳定性问题。文中发现忽略阻尼或阻尼补偿不准确会严重影响模拟的准确性,导致转速偏低以至无法准确模拟实际风力机的机械动态过程,并完善了风力机模拟器的传动链模型,分析了风力机模拟器与实际风机传动链的阻尼差异对动态模拟准确性的影响机理,并设计了风力机模拟器的阻尼补偿策略。基于最大功率点跟踪控制实验验证了阻尼补偿策略,结果表明改进后的风力机模拟器能够更加准确地复现风力机的机械动态过程。     

非饱和粉质黏土冻结温度和冻结变形特性试验研究

为掌握冻土冻结变形规律,揭示冻结变形机理,采用自行研制的温控体变仪精确测量不同饱和度、孔隙比土样的冻结变形,为计算冻土的体积含冰量,对非饱和粉质黏土冻结温度进行了测量.室内试验结果及其数据分析表明:①非饱和粉质黏土冻结温度(冰点)主要由土样初始基质吸力决定,基质吸力越大,冻结温度越低.②非饱和粉质黏土冻结变形随饱和度变化存在两种截然不同的机制,饱和度较低时,冰水相变影响较小,土体呈冻缩特征;饱和度较高时,冰水相变占主导作用,导致土体结构破坏,呈冻胀特征.③非饱和粉质黏土冻结体应变与土体体积含冰量和初始孔隙比具有良好的经验关系,可以基于体积含冰量和初始孔隙比预测土体冻结体应变,其中体积含冰量由土体冻结温度、温度、饱和度、干密度计算得到.     

基于深度学习的含统一潮流控制器的电力系统快速安全校正

随着新一代柔性交流输电装置如统一潮流控制器（UPFC）在现代电力系统中的逐步推广和应用,对电网安全校正策略的制定提出了更高的要求。基于物理模型的传统电网安全校正方法在实时性方面具有一定的局限性,而数据驱动方法将大量的复杂计算前移到离线阶段,具有快速在线计算性能。因此,针对含UPFC的电力系统提出了一种基于深度学习的快速安全校正方法。首先,基于深度学习建立了节点调整状态识别模型,利用深度神经网络（DNN）的分类和学习能力,优先确定存在调整可能性的节点范围,避免物理模型优化类方法迭代无解问题。然后,针对缩减后的寻优空间进一步采用优化法实现系统安全校正计算,快速确定系统各节点调整量。基于中国南京西环网UPFC示范工程的应用效果表明,所提快速安全校正策略能够发挥DNN的学习能力,进而提高系统安全校正的效率和实用性。     

电力系统半线性与全线性最优潮流模型

大电网运行分析亟需可快速获取完整调度信息的线性化最优潮流模型,但传统热启动类线性化模型的计算精度受操作环境的影响较大。基于此,对电压幅值和相角进行解耦,通过泰勒级数展开的方式对功率平衡方程进行不同程度的线性化处理,从而得到同时考虑电压幅值和无功功率的一种半线性化模型和一种全线性化模型。针对半线性化模型,通过改良网损等值负荷的求解方式,提出一种基于改进网损等值负荷的直流最优潮流模型为其提供良好的操作点;对于全线性化模型,采用迭代更新操作点的方式消除其对操作环境的依赖性。算例分析结果表明,所提3种线性化模型计算精度高,求解效率快。     

电力系统线性化动态最优潮流模型

电力系统在线经济运行计算亟需可快速获取完整调度信息的线性化动态最优潮流模型。基于系统关联矩阵将节点功率平衡方程解耦为线路功率流和损耗流两部分,对损耗流部分进行等价代换,并消去方程中的三角函数项,采用泰勒级数法对残存的非线性项进行线性化处理,建立起可以同时求解电压幅值和线路无功功率的线性化动态最优潮流模型。基于简化原对偶内点法对所建模型进行求解,在迭代过程中不断更新泰勒级数法所需的基准点信息,以提高模型的计算精度。IEEE 30节点、IEEE 118节点、IEEE 300节点以及某市117节点等值系统的算例测试表明,所建线性化模型能在获取更完备调度信息的同时仍具有较高的计算精度和求解效率。     

UNITROL5000励磁系统低励限制优化整定方法研究

发电机进相运行时,出现UNITROL5000励磁系统低励限制的动作值与整定值不一致的情况,导致机组无法发挥其进相能力,造成运行电压过高,不利于电网安全运行。文中分析两种类型励磁系统低励限制动作特性及影响因素,根据动作特性提出优化的整定方法,并通过实例验证该整定方法的可行性。该整定方法综合考虑机组的进相能力及失磁保护情况,整定定值后机组低励限制动作值接近机组进相能力曲线,并与失磁保护配合合理,为工程实际中UNITROL5000励磁系统低励限制定值整定提供了参考。     

考虑决策风险的含UPFC多目标最优潮流计算

随着大规模风电场的并网,其不确定性会给电力系统的稳定性带来极大的挑战,而统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)作为最全面的柔性交流输电(flexible AC transmission system,FACTS)装置,具有强大的潮流控制能力。文中利用UPFC协调风电的不确定性,建立考虑决策风险的含UPFC多目标最优潮流模型,并对IEEE-14节点系统进行算例分析。结果表明,所提模型能够得到各时段各场景下的较好决策并减少发电机来不及调整的风险性。     

柴油加氢装置掺炼沸腾床渣油加氢柴油馏分生产国Ⅴ柴油可行性研究

进行了柴油加氢装置掺炼沸腾床渣油加氢装置生产的柴油馏分(简称沸腾床加氢柴油),生产满足GB19147—2016车用柴油(Ⅴ)标准(国Ⅴ车用柴油标准)柴油的可行性研究。结果表明,常规柴油加氢装置掺炼一定比例的沸腾床加氢柴油馏分,可以生产出国Ⅴ车用柴油调合组分;直馏柴油掺炼30%沸腾床加氢柴油,在反应压力6.5MPa、体积空速1.5h~(-1)、反应温度360℃、氢油体积比500的条件下,精制柴油满足国Ⅴ车用柴油标准;混合柴油(直馏柴油、焦化柴油和催化裂化柴油的质量比为62∶25∶13)掺炼30%沸腾床加氢柴油,在反应压力7.3 MPa、体积空速1.0h~(-1)、反应温度355℃、氢油体积比500的条件下,可以生产出硫含量满足国Ⅴ标准的车用柴油调合组分。本研究结果可为沸腾床加氢柴油馏分的加工路线提供理论依据。     

励磁调节器低励限制整定原则和整定方法研究

为解决当前常见的两种不同低励限制整定原则存在的问题,提出根据不同低励限制动作特性,以动作值接近机组实测进相能力的低励限制整定原则。该整定原则以实测的机组进相能力为依据,解决了基于静稳极限低励限制整定原则中低励限制与失磁保护因误差配合困难的问题,还解决了进相能力范围内整定低励限制原则中低励限制提前机组进相能力不利于机组进相能力发挥的问题。最后以当前常见的励磁调节器为例,设计优化的低励限制整定方法,使得整定后低励限制动作值尽可能接近机组实测的进相能力,充分发挥机组进相能力并确保机组运行安全。     

螺旋桩冻拔特性的模型试验研究

寒季,季冻区光伏支架基础受地基土不均匀冻胀的影响,引起系统发电效率降低,甚至导致上部结构的整体破坏。因此,工程中常应用螺旋桩来抑制这种病害。通过进行单向冻结条件下的模型试验,考察多种螺旋桩及光滑桩的冻拔特性,总结温度分布、冻拔位移和轴向上拔力的变化规律。结果表明:(1)确定平均冻拔率ηj为表征抗冻拔能力的合理指标,其中半螺旋大叶片桩具有最小平均冻拔率(1.03%),全螺旋桩的平均冻拔率最高;(2)冻拔位移与冻深之间存在线性关系,螺旋叶片的布设影响冻拔发展;(3)限定桩竖向位移条件下,轴向上拔力与冻深之间存在指数关系。因此,研究成果可为季冻区轻荷载工程基础的抗冻拔措施提供参考。