模块化多电平换流器半实物仿真平台设计与实验验证

电平数较多的模块化多电平换流器(MMC)系统含大量高频开断的开关器件,其多模块的拓扑结构和复杂的协调控制导致基于纯物理装置的仿真实验建模面临诸多困难。针对这一问题,设计了一种MMC控制器并开发出样机,建立了基于实时数字仿真器(RTDS)和物理控制装置的半实物混合仿真实验平台。其中,一次系统采用2.5μs小步长,能实现上百电平MMC系统的高精度仿真。控制器采用了多核技术,将并行的阀控部分分配在不同核之间,满足了实时控制的要求。通过多个稳态和暂态实验对平台实验能力和控制器的合理性进行验证,结果表明,此平台可灵活实现不同调制和控制策略,各项控制目标响应迅速且跟踪准确。所建立实验平台可以用于主电路设计论证、控制策略研究测试、控制器参数优化、柔性直流系统同大电网的交互研究等领域。     

高压氢镍电池正极板冲压研究与模具设计

对卫星用高压氢镍电池正极极板的冲压工艺过程进行了分析,并设计了相应的模具,改善了高压氢镍电池正极极板的冲压质量,延长了模具使用寿命。     

PSS2A 模型的负阻尼案例分析及检测方法

2010年12月2日平班电厂发生低频振荡事件,振荡前广西百色地区220 kV平百线曾发生A相故障,线路重合不成功后三跳,现场调查及分析结果为PSS2A模型的角速度信号被误屏蔽,导致了电力系统稳定器(PSS)在投入状态下提供负阻尼。对此次振荡事件分别在电力系统分析软件BPA和RTDS上进行了仿真重现。通过将平班电厂的实际自动电压调节器装置与RTDS仿真模型互连进行闭环仿真试验,不但重现了此次低频振荡事件,而且暴露出PSS2A模型由于计算不准确而产生在高频段(1 Hz以上)提供正阻尼、低频段(1 Hz以下)提供负阻尼的现象。从PSS2A模型的机理上分析了此负阻尼现象产生的原因,探讨了现场试验检测方法在检测PSS2A模型在低频段阻尼效果的局限性,阐述了进行PSS2A模型RTDS入网检测的必要性。     

基于RTDS的南方电网失步解列策略可靠性研究

为检验南方电网失步解列系统及其策略的可靠性,利用RTDS(real time digital simulator)对南方电网主网主要断面进行解列动作特性和电压定值试验.该试验搭建了南方电网500kV及以上交直流电网RTDS模型、失步解列系统、直流控制保护装置等组成的实时闭环仿真试验平台.根据2011年南方电网丰大极限运行方式,在两广断面及云南、贵州送出断面等配置失步解列装置,模拟直流闭锁、西电东送主通道送受端三相短路开关拒动等严重故障,全面测试严重故障下失步解列系统动作特性,分析安装点解列装置之间的动作选择配合及电压定值设置的合理性,验证策略的可靠性.试验表明,南方电网失步解列系统协调配合正确动作,失步解列稳控策略有效可靠.     

我国未来测控设备资源重组系统建设构想

采用测控设备资源重组技术,可以利用有限成本,更好地完成日益繁重的航天测控任务.介绍了测控设备资源重组的概念和优点,分析了我国测控设备的现状,提出了我国未来测控设备资源重组系统建设的一种构想.     

自锚式吊拉协作体系桥端吊索破断效应

目的 探寻自锚式吊拉协作体系桥端吊索发生破断对结构受力性能的影响机理及规律.方法 采用三维有限元模型,首先对端吊索各破断工况下的结构进行静力分析,在此基础上,引入端吊索发生破断的时间因子,对端吊索发生突然破断这一极端情况的动力过程进行准确模拟,研究端吊索发生突然破断对结构受力性能影响的动态效应.结果 端吊索发生破断会引发吊拉协作体系桥缆索系统局部范围发生剧烈的内力重分布,吊索索力变化幅度最大可达70％;考虑破断时间因素的影响后,结构的内力及位移会在其静态效应基础上存在不同程度的放大,等效动态因子最大为1.09.结论 端吊索发生破断会对自锚式吊拉协作体系桥缆索系统受力及安全性产生显著影响.研究结果可为该桥型缆索系统设计理论的进一步完善提供依据.     

基于变参数追踪的暂态稳定分析与预防控制方法

采用了一种基于变参数追踪的电力系统暂态仿真算法。该算法将时间维作为微分代数-差分方程组的一个普通参数来处理,通过预估-校正的计算环节,连续求解得到系统在暂态过程中的轨迹。从该算法出发,提出了一类状态变量限值和约束函数对控制参数的灵敏度并推导了其公式。基于该灵敏度,提出了一种暂态稳定预防控制方法。该方法以控制总成本最小为目标,综合考虑多故障的协调。通过新英格兰10机39节点系统的算例,验证了文中方法的有效性。     

直流输电系统100 Hz保护Ⅰ段误动问题仿真分析

利用RTDS及直流输电控制保护装置系统模拟再现了天广直流“2·14”100Hz保护Ⅰ段误动问题,并分别针对天广、高肇和兴安直流100Hz保护Ⅰ段进行仿真试验,试验结果表明,100Hz保护Ⅰ段延时设置值存在一个有效上限值,若设定值超过该有效上限值时将导致延时功能失效。     

基于FPGA的柔性直流实时仿真技术及试验系统

未来柔性直流输电技术大容量、高电压、远距离的发展趋势,对现有的柔性直流仿真建模技术提出了更高的要求。为了建立更符合控制保护装置测试需求的大容量、高电压、远距离柔性直流实时仿真模型,提出了适用于各种子模块拓扑结构且能灵活定义模块级故障的模块化多电平换流器(MMC)等效建模方法,采用基于现场可编程门阵列(FPGA)技术实现灵活柔性直流换流器算法,通过双向高速通信板卡GTFPGA在实时数字仿真器(RTDS)中实现灵活自定义的柔性直流MMC仿真建模,为未来含新型子模块拓扑结构的大容量、高电压、远距离柔性直流工程的控制保护特性研究及其闭环试验,提供有效的实时仿真试验系统和重要的仿真技术支持。     

基于改进闭环子空间的水电机组参数辨识方法

以往的开环辨识方法仅适用于水电机组并大网模型,系统并入孤网或小网或空载运行时应采用闭环辨识。具有较好辨识效果的预测形式简约子空间闭环辨识方法(PARSIM-K)充分利用了马尔克夫参数矩阵的Toeplitz结构,通过奇异值分解降阶和线性投影获取模型参数,但需要选择合适的时域参数,目前尚无一般的方法。为此,建立了带有频率噪声的水轮机调速系统模型,提出基于粒子群优化算法参数优化的PARSIM-K。该方法利用粒子群优化算法优化时域参数p、f,提高了辨识精度。与传统开环方法相比,所提方法能够克服噪声的影响,更加简便、安全、实用。仿真结果表明,与未优化参数的方法相比,所提方法辨识的模型参数误差更小、模型精度更高。