电动汽车充电站最优规模和布局

为了合理确定电动汽车充电站的规模和布局,引入了电动汽车投资周期费用和用户便利性指标的概念,在此基础上,以投资商和用户费用最小为目标,确定充电站的规模和布局.该目标函数以高峰期的交通状况模拟电动汽车,以线路传输功率、无功补偿上下限、站内电池数量和服务半径为约束条件,以初期建设投资、网损费用和新建线路投资作为投资周期费用,以用户到电池充电站的行驶耗电费用衡量用户便利性,综合考虑了投资商成本、用户成本和电网运行限制.应用混沌粒子群算法优化充电站布局,利用混沌对初值的敏感性和混沌遍历性初始化种群;再通过逻辑自映射函数形成混沌序列和优化变量取值范围的对应关系.用某小区作为算例,通过与粒子群算法的对比,证明了该算法的有效性.     

状态反馈精确线性化永磁同步电动机转速控制

对采用微分几何方法设计永磁同步电机转速控制器的可行性进行了研究.从永磁同步电机的数学模型出发,运用微分几何理论,讨论了控制永磁同步电机转速的理论基础,给出了永磁同步电机可以进行精确线性化和输出函数可以取电机转速的条件;在此基础上设计了状态反馈控制器,研究了这种控制器的动态响应特性和抗干扰能力.将这种控制器与同一数学模型下PI控制器进行了控制结果的仿真对比,结果表明,利用微分几何理论设计控制器对永磁同步电机模型进行控制是完全可行的,且有更高的控制精确度和稳态特性,动态性能得到明显改善.     

基于向量场正规形理论的电力系统低频振荡分析

正规形分析方法在传统的线性模式分析法中计入了非线性的影响,能够从系统内部结构入手分析系统的动态特性,因而可将小信号稳定方法与时域仿真方法有效结合起来.基于非线性向量场的正规形变换推导了电力系统状态方程的二阶近似解析解,提出了度量电力系统非线性程度大小的非线性指标,并揭示了低频振荡模式间的非线性相关作用以及对电力系统动态特性的影响.仿真分析的结果验证了该方法的正确性和有效性,表明该方法是电力系统低频振荡分析的有效工具.     

用支持矢量机建立电励磁双凸极发电机的非线性模型

作为一种新型的交流无刷电机,电励磁双凸极发电机输出经过桥式整流即可输出直流电,结构简单,可靠性高.但它是高度非线性、时变的对象,其磁链和电感均为励磁电流、相电流、转子位置的非线性函数,无法采用解析方法建立精确数学模型.支持矢量机(SVM)摒弃经验风险最小化(ERM)原则,而采用结构风险最小化(SRM)原则,可有效地应用于非线性建模.本文采用SVM建立了电励磁双凸极发电机磁链ψ(θ,if,ia,ib,ic)的非线性模型,所建模型拟合精度较高,其推广泛化能力也较强.所建模型为飞机高压直流发电系统的设计、动静态特性分析奠定了良好的基础.     

永磁同步电动机的自适应非线性轨迹跟踪控制

系统地发展了一种基于观测器的永磁同步电动机自适应非线性轨迹跟踪控制系统. 系统中包括负载转矩、负载转动惯量以及电机参数在内的所有参数是不确定的,并且加速度是不可测的.设计的非线性观测器用以估计那些不易测得的状态量.基于Lyapunov稳定理论的设计方法保证了控制系统的稳定性和跟踪误差的收敛性.实验结果证明了该控制系统的稳定性和有效性.     

电力系统动态无功优化并行算法及其实现

由于全天24个时段的动态无功优化模型需要考虑变压器分接头和电容器投切开关的允许动作次数限制,当采用引入离散惩罚机制的非线性原对偶内点法求解时,其修正方程的维数会随系统规模的增大而急剧增大,但不难发现其修正方程系数矩阵具有对角加边分块结构,可将其解耦为25个低维线性方程组.从而提出一种粗粒度的并行计算方法,并在基于消息传递接口(MPI)机制的并行计算环境下实现.将所提算法应用于一个实际的14节点和IEEE 118节点系统的实践表明,它能够有效地提升计算速度,在大型电力系统中有着良好的应用潜力.     

电力变压器三维漏磁场及铁芯拉板涡流损耗的计算

应用双标量磁位的表面阻抗法计算了一台电力变压器的三维漏磁场,将计算的漏磁通密度和铁芯拉板的最高温升与测量值进行了比较,结果能满足工程设计要求。分析了铁芯拉板的宽度、开槽数及变压器负载电流对拉板涡流损耗的最高温升高的影响。     

方钢管混凝土柱穿心高强螺栓-端板节点性能研究

提出一种新型穿心高强螺栓-端板方钢管混凝土柱-钢梁节点,并对3个节点试件进行柱端加载的伪静力试验研究。利用三维实体单元,建立同时考虑几何、材料及接触等三重非线性的有限元模型,采用有限元程序ANSYS对节点进行单调荷载和循环荷载作用下的有限元分析。试验及有限元计算结果表明,节点具有很好的强度、刚度、延性和耗能能力。     

纤维约束混凝土轴心受压方柱应力分布的有限元分析

在利用有限元方法对方形截面约束混凝土轴心受压构件进行三维非线性分析的基础上,研究纤维约束混凝土方形截面柱的轴心受压性能,并根据分析结果对其受力机理进行探讨。根据分析所得的截面应力分布,指出方形截面约束混凝土柱在轴心受压作用下,在截面上会产生剪应变和剪应力。同时也对纤维布环向应力分布不均匀的原因给予解释。提出用最小正应力与最大正应力的比值作为强弱约束区的划分方法,并对约束混凝土柱倒角对纤维应力分布和混凝土截面的应力分布的影响进行讨论。     

考虑风电非线性相关性的配电网概率潮流研究

风电之间具有非线性相关的特性,研究其对配电网概率潮流的影响,对提高系统的安全性、可靠性和经济性具有重要意义。提出一种考虑风电之间非线性相关性的配电网概率潮流计算方法,该方法基于经验Copula函数生成风电功率样本,与常规的基于高斯分布、t-分布等概率分布函数的方法相比,基于经验分布函数可以较好地反映风电功率的随机特性。建立含风电的配电网潮流模型,介绍PQ节点、PV节点以及PQ(U)节点的处理方法,并采用前推回代法进行解算。最后,将所提方法应用于纯辐射型配网和弱环型配网概率潮流计算中,对比分析不考虑风电相关性、考虑线性相关性以及考虑非线性相关性的结果。对比结果表明,考虑非线性相关性的结果与实际情况更为接近,可为电力系统运行调度提供更为准确的参考信息。