独立型虚拟同步化微电网分布式无功-电压二级控制策略

针对独立型虚拟同步化微电网无功-电压控制的初级调节特性,在虚拟同步控制技术的基础上,提出了一种计及虚拟同步变流器剩余无功容量的独立微电网分布式无功-电压二级控制策略。该策略以提高系统无功容量利用率及平均电压水平为目标,通过相邻虚拟同步机控制器间的分布式稀疏通信,实现系统平均无功标幺值及端口平均电压值评估。在此基础上,通过所提分布式二级控制器得到虚拟同步变流器无功-电压下垂参数的最优参考值,从而实现无功功率最优分配与电压调节,在提高系统无功容量利用率的同时改善电能质量。基于MATLAB/Simulink搭建独立型虚拟同步化微电网模型,通过仿真验证了所提策略的有效性及其相较于传统无功-电压调节策略的优越性。     

基于模糊C均值聚类的分布式电源集群并网逆变器输出功率置信区间估计方法

为了提高多分布式电源仿真建模的精度,降低仿真模型与物理设备的运行误差,提出基于模糊C均值聚类的分布式电源并网逆变器输出功率置信区间估计方法。首先,根据DG的电压电流输入输出关系建立同类型DG的统一模型,采用粒子群算法进行参数辨识,得到DG输出功率偏差与物理系统同型设备运行参数的关系特性;其次,采用模糊C均值聚类方法,对DG集群进行分类,并将输出功率偏差划分成若干个子集;最后,采用概率分析方法得到输出功率偏差对应各子集的概率密度函数,并对偏差进行概率置信区间预测,根据预测结果通过物理系统同型设备输出特征修正仿真模型运行行为。采用实际运行算例验证,结果表明该方法快速准确修正了仿真模型与物理模型的运行误差。     

计及分块和层级结构融合的配电系统可靠性评估

提出了一种计及分块和层级结构融合的配电系统可靠性评估算法。该文首先依据功能的差异将块分为手动块和自动块2类,并提出了一种基于可达矩阵的分块方法。在此基础上,构建了手动块层级结构和自动块层级结构,以分别求解负荷节点的故障持续时间和故障率。层级结构自电源点开始向下蔓延至系统边界节点。为了避免重复计算,在计算到每一层时即记录下该层的可靠性数据,并以该层为新的根节点蔓延。该算法结合了分块、最小路法和层级结构的优点,操作性强且效率高。此外,该算法可直接获取指定负荷点的可靠性指标,适合于分析含重要电力用户的配电系统的可靠性。     

螺旋输砂器模型试验相似设计及数值模拟

以HS210混砂车螺旋输砂器为原型,根据Bockinghamπ定理,参照实际的结构和工作参数,采用量纲分析法完成1∶2、1∶5的试验模型相似设计,并运用Fluent流体分析软件对原型及试验模型出砂口流量进行数值模拟。将模拟结果与相似准则的计算结果进行对比分析可知,模拟值比相似理论计算值偏高,但其误差均不超过22%,在一定程度上能够反映原型机的实际工作情况,证明对HS210螺旋输砂器模型试验的相似设计是可行的。     

新型的电缆局部放电在线监测系统研究

城市电网中因电缆沟电缆故障起火的事件时有发生,电缆绝缘劣化是电缆发生故障的重要原因,局部放电(简称局放)是电缆绝缘缺陷的表征,也是导致其绝缘劣化的主要原因之一。一直以来手持局放仪巡检电缆线路是诊断电缆绝缘状态的重要方法,为降低工作人员手持局放仪巡线的繁琐程度,研究了一种新型的电缆局放在线监测系统,该系统中使用高频电流传感器耦合流过电缆接头接地引下线的高频脉冲电流信号,并通过新型局部放电采集器将局放综合信息上传至局放监测主机,完成局放信号的实时在线监测。与传统的局放采集器相比新型局放采集器搭载了电力人工智能芯片,实现了局放信号处理的边缘计算,极大地缓解了庞大安装数量级下局放监测主机的压力,最后在现场测试中应用了该系统,并验证了该系统的可行性。     

含弹性基础压电功能梯度圆柱壳的振动分析

为分析多物理场下含双参数弹性基础压电功能梯度圆柱壳的自由振动特性,以含Pasternak-Winkler 弹性基础压电功能梯度圆柱壳为对象,采用1 阶剪切变形理论和Hamilton 变分原理推导多场作用下含弹性基础压电功能梯度圆柱壳的模态频率方程,讨论弹性基础参数、温度梯度、压电层的材料种类和功能梯度层的材料组分等对模态频率的影响。结果表明,模态频率随温度梯度的增大而减小,随陶瓷体积分数指数和弹性基础参数的增大而增大;选用BaTiO3时,圆柱壳的模态频率以及对温度梯度的敏感性均最大,而受外激励电压的影响最小;相较于外激励电压,温度梯度对模态频率影响较大。     

基于园区IES购电方案优化的低碳运行模型

由于长期处于粗放型的规划建设与运行管理模式,工业园区的能耗普遍偏高,二氧化碳排目前排放量已超过全国总排放量的30%,因此工业园区减碳迫在眉睫。为此,首先建立了考虑风机、光伏、储能、碳捕集、热电联产等环节的冷热电联供的园区级综合能源系统模型,利用生命周期法辅助计量园区中的直接碳排放,并基于碳排放流理论,通过节点碳势实现园区购电产生间接碳排放的精准计量。最后基于园区购电方案优化和节点碳势动态计量间接碳排放,分别以日运行成本和园区总碳排放为优化目标,构建园区综合能源系统的低碳运行模型。算例表明,与日运行成本优化相比,以减少碳排放量为优化目标的模型成本增加了15.95%,而园区排碳量减少了19.07%,碳交易成本减少了53.43%。证明引入节点碳势计量园区间接碳排放,并基于此优化购电方案的运行策略能实现减少碳排放的目标,更好地响应“双碳”目标的实现。