“电力电子在电力系统中的应用”研究生课程教改与实践

研究生课程建设不同于本科生课程建设,需要突出应用特色和使用新型教学方法。对"电力电子技术在电力系统中的应用"课程的教学内容进行了梳理,构建了知识模块。知识模块重点强调以应用为特色,抓住实际工程应用为主的案例,配以基础知识模块。在教学方法上采用团队研究型教学模式,精心组织案例教学,指导学生从系统到装置设计去整体理解装置基本原理。教学实践效果表明,课程组织内容合理,学生研究能力有所提高。     

“新能源与电力系统”研究生课程建设探析

大量风电、光伏等新能源发电在现代电力系统中的接入,使得电网需要在规划、运行等多方面作出调整,以便能更好地适应新能源的发电随机性和波动性对电力系统电压、频率稳定性等方面产生的影响。首先介绍了上海电力学院"新能源与电力系统"研究生课程的建设情况,然后对课程结构与教学内容设计、教学方法与手段、实践环节建设等方面进行了探析。     

红色系麦芽的颜色判定

采用将特种麦芽的糖化麦汁稀释至固定色度值的方法,分析了不同麦芽间的颜色特征,实验结果表明部分麦芽具有明显的红色调,结合麦芽色度对该类别麦芽进行了范围限定,将之定义为红色系麦芽。同时,引入了红色强度来有效表达糖化麦汁的颜色变化,并确定了适合酿制红啤酒的糖化麦汁的颜色范围。后通过发酵试验将红色强度范围修正为0.215～0.330,当红啤酒出现番茄红等较为鲜亮的红色时红色强度范围为0.215～0.302。     

并网风力发电机组轴系动态仿真研究

本文针对具有变速传动装置的并网型风力发电机组,分析了其轴系动态的特点,在考虑发电机和风力机调节动态规律的基础上,建立了其数学模型,对风力机出力随风速变化时机组轴系的动态过程进行了仿真研究,得出了轴系柔性对扭转角度和扭矩的影响关系。     

家庭智能用电系统研究及智能控制器开发

与传统用电相比,智能用电强调用户的参与,鼓励用户与电网之间的信息双向互动。为了获取家庭内负荷级别的用电信息,加强用户与电网的双向互动,对家庭智能用电系统的实现进行了研究。构建了一种新型的家庭智能用电系统结构框架,其由智能电表,智能互动终端,智能控制器,家庭局域网络等构成。开发了一种智能控制器装置,搭建了一套演示系统进行测试验证。测试结果表明,智能控制器可以实时准确地获取各用电设备的耗电信息,将用电信息传送给互动终端。而且智能控制器可根据电价变化控制电器设备的运行,实验验证了智能控制器可实现有效节能的效果。     

基于自适应惯量阻尼综合控制算法的虚拟同步发电机控制策略

在逆变控制领域,虚拟同步发电机(VSG)控制策略可解决分布式能源并网系统缺少惯性的问题来有效支撑电网频率,然而现有VSG控制手段往往忽略了阻尼的作用。为进一步提升VSG对频率稳定性的贡献,在传统VSG控制策略的基础上,结合力学原理证实了VSG虚拟惯量可进行实时变化的可行性,分析了同步发电机转子惯量和阻尼系数与系统频率稳定性的关系,并设计了一种自适应惯量阻尼综合控制(SA-RIDC)算法,实现了虚拟转动惯量与虚拟阻尼的交错控制。通过MATLAB/Simulink仿真工具,将所提出的SA-RIDC算法与传统固定惯量阻尼控制和自适应惯量控制进行对比,结果表明SA-RIDC算法在改善系统频率稳定性方面有着显著的效果。     

适用于海上风电场的新型高压直流变换器与直流故障隔离

传统的海上风电场通常使用占地面积大且价格昂贵的变压器,以及高压交直流变换器具有双向功率流通功能,增加了海上风电升压平台的体积和重量,经济性较差。因此,直流电网技术将成为深远海大型海上风电系统并网有效解决的方案。该文提出一种适用于海上风电系统直流汇集和传输的非隔离型、高升压比直流变换器新型拓扑结构,可以低成本连接高电压差直流电网,设计多工况下单向功率流控制方案。所提直流变换器的主要挑战是平衡每个桥臂上子模块电容电压,为此,提出相关的闭环控制策略。基于Matlab/Simulink软件对所提拓扑进行稳态和短路故障仿真分析,最后,搭建实验平台,验证所提理论分析的合理性。     

基于流固耦合的波箔动压气体轴承承载性能优化

基于有限元软件Ansys Workbench,建立波箔动压气体轴承在可压缩流体介质中运动的有限元模型,采用6DOF动网格计算方法对轴承的运动状态进行流固耦合数值模拟,探讨不同转速和波箔片结构参数（波箔的长度比、高度以及厚度）对轴承承载性能的影响规律。结果表明：轴承气膜压力大小的分布与平箔片变形量的大小成对应关系,说明提出的流固耦合方法能很好地反映波箔动压气体轴承的润滑状态;随着转速的增大,轴承动压效应不断增强,承载力增大,且平箔片的结构变形不断增大,致使气膜压力的收敛区发生波动;随着波箔的长度比和波箔片厚度的增加,轴承承载力先快速增大后趋于稳定,而波箔片高度对承载力影响不大,表明适当增加波箔的长度比和波箔片厚度可以提高承载力。     

基于最优等级数的多维特征量开关柜健康状态评价方法

为更加客观准确地依据带电检测数据对开关柜的健康状态进行评价,提出了一种基于最优等级数的多维特征量开关柜健康状态评价方法。首先,基于局部放电数据的波动特性,引入波动程度指标,构建局部放电多维特征数据库,充分挖掘局部放电数据特征;然后通过K均值聚类评价算法中不同簇的误差平方和确定最优簇的个数K即评价等级数,解决评价等级数的主观设定问题,并基于该最优等级数对开关柜局部放电健康状态进行聚类分析;最后采用t分布随机近邻嵌入降维算法实现了高维度数据聚类的可视化。通过现场带电检测数据验证了算法的可行性,与传统方法对比,该文所提方法有效地将开关柜健康状态分类的准确率提高了10.9%,为开关柜运维检修中健康状态的评估提供了一定的理论依据。     

协同调度电动汽车与储能装置的家庭能量管理策略

针对未充分利用电动汽车可充放电特性而限制家庭能源经济性的问题,本文建立家庭负荷协同调度的能量控制策略。通过对电动汽车接入家庭时段内光伏出力总和与负载总功率进行对比,确定两种工作模式。在光伏出力富余的阶段中,充分利用电动汽车的可充电特性,提高系统的经济性与灵活性。在满足用户舒适度的前提下,以住户用能费用最少为目标,利用二进制粒子群算法进行求解。最后在光伏出力预测不确定的环境下,进行多场景算例仿真,验证了该能量管理策略的有效性。