基于能源集线器的微能源网能量流建模及优化运行分析

讨论了微能源网的概念,提出了全新的子能源集线器建模结构,包括集电器,集热器和集冷器;该结构考虑了储电、蓄冷、储热3种储能装置,可以实现能量的汇集、分配及存储;对能源集线器进行了详细的建模,并总结给出了广义储能装置的通用模型;提出一种实时电价模型,并以此建立需求响应模型;综合考虑微能源网能耗成本和环境成本,建立了微能源网的优化调度模型,计算分析了不同场景下微能源网中电、热、冷、气能源的优化调度结果,对提出的建模方法及优化调度模型的合理性和实用性进行了验证。     

多相多边形无刷励磁机及旋转整流系统的运行状态分析

多相多边形无刷励磁机由于其固有的一些技术特点在一些大容量常规火电站和核电站中得到应用,对该励磁机整流系统运行状态的分析是研究其电气原理和特性的关键。基于多相多边形无刷励磁机电枢实际的空间分布与连接,得到了二极管的理想导通规律;进一步地,考虑换相过程中各阶段的二极管导通数量及等值电路,解析了各状态的电气量波形,获得了各导通状态所满足的临界条件;对一台十一相动模样机进行了实验研究,将实验结果与通过理论解析得到的二极管电流进行了对比,验证了理论分析的准确性。从而完整地揭示了多相多边形无刷励磁机及旋转整流系统的导通换相规律,为该系统的设计提供了理论依据。     

核电RAM系统不正常工况分析及失磁保护优化

核电站控制棒驱动机构电源系统(RAM)是控制棒驱动机构的唯一供电系统,目前RAM系统存在一系列不正常工况及失磁保护失配问题。为深入了解系统运行规律并解决失磁保护失配问题,首先,结合实际数据,基于PSCAD仿真平台建立了RAM系统仿真模型。在验证模型正确性的基础上,对存在的不正常工况产生机理进行分析,通过仿真验证了分析的正确性。其次,对某核电站失磁保护与过流保护的失配现象进行了仿真复现,并分析了失配发生的原因。最后对失磁保护进行了逻辑优化及配合优化,制定了III段式失磁保护配置方案,从不同负载水平时发生不同程度失磁故障两个维度验证了方案的适用性。所开展的RAM系统不正常工况分析工作和所提失磁保护方案对保障核电站的安全稳定运行有重要意义。     

《电力系统分析》实践教学模式的探索与改革

“电力系统分析”是工程类专业的基础课,也是我校电气工程及其自动化专业的主干课。随着现代电力系统的快速发展,对原有教学模式的工程实践性提出了更高要求。本文对“电力系统分析”及“电力系统课程设计”课程的实践教学模式进行了改进,确立了多维度立体化实践教学模式。此教学模式可以有效加强学生的工程实践能力,对电气工程及其自动化专业建设和学科发展具有重要理论及实用价值。     

核电多相星形无刷励磁机定子励磁绕组匝间短路故障特征分析

相比于常规的三相绕组,多相星形电枢绕组的联接方式更为复杂灵活.以3n(n=2,3,…)相P对极的星形无刷励磁机为研究对象,从定、转子间磁势的性质及其相互作用入手,通过理论推导得出在定子励磁绕组中感应出的谐波电流特性.以某6相星形励磁机为例,依据每相各分支绕组相对空间位置、三相绕组相对空间位置分析定子励磁绕组匝间短路故障的特征.理论分析与仿真结果均表明,6相星形无刷励磁机正常运行时励磁电流中主要含有直流分量与6倍次谐波分量,当发生定子励磁绕组匝间短路故障后,励磁电流中还会出现3/4及其倍数次特征谐波电流.     

基于励磁电流差异的调相机失磁保护方案

首先研究了调相机的失磁故障行为及失磁调相机的暂态响应,结果表明已处于失磁状态的调相机在系统电压变化时仍有一定的无功响应能力.在此基础上,分析了基于无功反向特征的已有失磁保护方案在故障检测及保护动作方式上的不足.为了进一步优化调相机的失磁保护,深入研究了调相机的失磁过程并得出了失磁故障后励磁电源输出的测量励磁电流与励磁磁动势对应的实际励磁电流大小存在明显差异的故障特征.然后建立了实际励磁电流的计算模型,解决了实际励磁电流值不能直接测量的问题.在此基础上,构建了基于励磁电流差异特征的失磁保护判据,优化了保护动作方式,提出了相应的调相机失磁保护方案.最后,在PSCAD中建立了包含调相机在内的实际直流输电系统模型,通过仿真对比已有失磁保护方案及所提失磁保护方案的作用,结果验证了所提失磁保护方案的有效性.     

组合级联式大容量储能系统两级SOC自均衡策略研究

大容量链式电池储能系统是解决光伏发电等可再生能源发电大规模并网问题的有效手段之一。针对所提出的星形组合级联式大容量电池储能系统中存在的电池SOC不均衡问题,通过注入零序电压实现三相相间SOC均衡控制,并通过在各级联单元叠加以SOC为反馈量的调制波分量实现各相内不同级联单元之间的SOC均衡控制。在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建了系统模型,仿真结果表明所提出的两级SOC均衡控制策略能够有效地实现电池SOC自均衡,验证了该控制策略的正确性和可行性。     

转子匝间短路故障对大型汽轮发电机振动的影响机理

转子匝间短路是大型汽轮发电机时常发生的电气故障,会引起励磁电流增大、输出无功减小、机组振动加剧等不良现象。因不具备分支电流互感器的安装条件,基于定子不平衡电流总有效值的故障监测原理无法应用于大型汽轮发电机,而故障引起的机组振动为监测提供了一种新思路。为此,首先从分析转子匝间短路故障时定子和转子的稳态电流特征入手,全面考虑各种空间磁场的相互作用及转子热变形等实际因素,对故障后发电机的定子和转子振动特性进行了研究;通过对故障案例的调研验证了理论分析的正确性,并分析了影响振幅的关键因素。     

对“电力系统分析”并补容量计算的商榷

就“电力系统分析”中并联电容器补偿容量的计算方法进行讨论。首先介绍目前市面主流教材中并补容量计算的推导过程，分析了公式推导与例题之间的矛盾及产生原因。在此基础上，将求解补偿容量的问题还原为潮流计算问题，提出了改进计算方法，基于Power World Simulator软件进行了改进前后的对比仿真分析，验证了改进方法的正确性。最后，进行了进一步的讨论及教学反思，为课程教学及教材的再版提供参考。     

基于励磁电流时序特征的核电多相旋转整流器二极管开路故障诊断

实现多相旋转整流器的故障诊断对保障核电系统安全稳定运行至关重要。然而，现有方法难以准确识别旋转整流器的二极管开路故障模式。为此，该文首先分析将励磁电流作为诊断变量的理论依据；然后，引入形状子特征(Shapelet)变换算法，充分利用其在可解释性和局部差异识别准确性的优势，提取和挖掘不同故障模式下励磁电流最具有代表性和辨识度的特征子序列；最后，结合机器学习分类器得到故障模式分类结果，形成完整的故障诊断方案。通过11相无刷励磁系统仿真模型和动模样机实验进行验证。结果表明，所提方法能够直观并精细表征不同类别故障电流的局部特征，变换后不同故障数据分布的差异性明显提升，仅需结合简单分类器即可实现快速、准确的故障诊断，具有实际应用潜力。