能源互联网环境下交直流混合配电系统关键技术

交直流混合配电系统具备供电可靠性高、电能质量优质、运行控制高效、分布式电源及多元负荷灵活接入等特性,成为以电为核心的能源互联网的物理基础。在介绍交直流混合配电网在能源互联网中的主要应用特点基础上,分析了直流配电技术典型应用场景及其主要技术特点。结合目前交直流混合配电网的研究现状及能源互联网发展要求,从规划设计、关键设备、保护策略和运行控制等方面提出交直流混合配电网系统的技术需求及重点研究方向。相关研究成果对于构建交直流混合配电网发展技术框架具有重要意义。     

柔性直流配电网电压等级选择与数据中心工程设计实践

电压等级是直流配电系统众多研究内容的基础,关系到电网结构和布局、电气设备与设施的设计与制造、电力系统的运行与管理等方面。以柔性直流配电网电压等级选取方法为目标,研究影响电压等级序列选择的内外部因素,分析了设备、直流配电系统的输送能力和输送距离等相关约束条件,确立了直流电压等级的选取原则及中低压直流电压等级选择过程。根据上述研究结果,基于数据中心负荷位置距离、负荷容量、负荷电压等级、分布式电源接入要求等因素,通过计算确立了实例工程电压等级为中压±10 k V,低压750 V和240 V。结合数据中心供配电可靠性等级要求,提出了数据中心交直流配电网拓扑结构。研究成果可为直流配电网电压等级选择和直流配电系统规划建设提供参考。     

基于大数据挖掘的终端用户供电需求划分方法

针对不同供电区域多类型终端用户对供电可靠性的差异化需求以及目前配网侧依据单一供电可靠率指标衡量用户供电可靠性的局限性,提出一种基于大数据挖掘的终端用户的供电需求划分方法。首先,进行终端用户差异化供电需求量化,构建终端用户供电需求信息模型;然后,采用综合K-means与基于密度聚类（density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN）的大数据挖掘进行终端用户的聚类,实现用户的分类;最后采用改进的灰色关联度实现区域内终端用户可靠性等级划分。通过对含多类型终端用户的供电区域仿真分析,结合对比方案分析,进一步验证所提出的基于大数据挖掘的终端用户的供电可靠性需求划分方法的有效性。     

考虑配电网规划长期增量成本的可靠性定价方法

随着电力市场深入改革,根据用户差异化可靠性需求制定电价已成为我国电价体系发展的重要方向。首先基于配电网各负荷节点用户供电信息,对负荷点分类进而建立用户供电可靠性指标,并基于熵权-层次分析法计算各可靠性指标综合权重;其次针对实际配电网规划中的多期规划,综合考虑配电网规划的影响因素,并利用成本增量法建立不同影响因素的增量成本模型;最后建立配电网可靠性增量成本计算模型,并通过权重系数加权求和,将各可靠性指标对应的可靠性增量成本引入电价制定中,得到计及多阶段规划与差异化可靠性需求的配电网可靠性电价。算例分析表明,所提方法能合理兼顾电网公司的利益和用户的差异化需求,实现对用户可靠性服务的按质论价和高质高价。     

光伏并网系统能量双向流动控制策略研究

基于传统的前级Boost后级全桥的并网逆变器结构,提出了一种新的控制策略,利用全桥作为双向AC/DC变换器,以直流母线电压外环输出作为系统能量管理的依据,实现光伏并网系统能量双向流动,为直流负载提供电能.通过改进传统的扰动观察法,实现局部阴影条件下最大功率点跟踪,提高能量利用率.最后通过仿真验证了所提出的控制策略的正确...     

城市照明“价值路灯”在泛在电力物联网中的应用

5G、物联网时代的到来为城市照明发展带来了新一轮的机遇与挑战,"价值路灯"作为路灯照明系统全新的体系架构,推动路灯系统由专注于城市照明主业向承载更多社会价值的智慧城市领域转型。文章以城市照明领域为切入点,以大力建设泛在电力物联网为契机,详细讨论泛在电力物联网场景下新一代城市照明系统的体系架构,充分研究了"价值路灯"关键技术、应用难点、典型应用实例与发展趋势,为促进照明行业升级、创新驱动与企业转型厘清思路,为泛在电力物联网在供用电侧的研究与建设提供切实可行的实践方案,推进共建、共治、共享的智慧城市发展。     

人体下肢运动康复训练机器人的设计

针对当今社会老人以及偏瘫患者的康复训练需求和智能化训练康复设备的不足,分析了偏瘫患者的步态,设计了一种辅助患者行走及康复的下肢康复训练机器人.控制系统以主芯片为核心,集成了多个传感器、CAN总线和伺服电机等,通过人机交互系统能实时地实现自动向前、左右转弯、防超速、防摔倒等功能,通过对移动系统进行运动学分析,获得了运动规律,并进行康复训练机器人样机实验.实验结果表明:该系统操作简单,可靠性高、实用性强,在帮助患者快速康复的同时,也可为康复设备的开发起到指导意义.     

光伏微网系统的混合逻辑动态建模

将混杂系统理论及混合逻辑动态(MLD)模型的建模方法引入到光伏微网的研究中。光伏微网在运行过程中存在储能单元充电和放电这两个连续状态,而这两个状态的切换又属于离散事件,因此可以看作一个混杂系统。分析了光伏微网系统的混杂特性,根据系统能量平衡原理及状态转换关系,建立了其MLD模型。仿真及试验分析验证了所建模型的正确性和有效性。     

一种微网系统孤岛运行条件下的能量管理策略

根据微网系统运行特点,分析了微网系统中分布式发电单元和储能单元孤岛运行条件下的控制策略。为保证分布式电源出力和负荷波动时微网系统中能量供需平衡及其快速动态响应特性,提出了一种分布式发电单元和蓄电池储能单元间的协同控制能量管理策略,选取光伏发电单元的直流母线电压作为储能单元切换开关和充电放电电流参考信号标量。为验证文中所提出算法,分别搭建了包括光伏发电单元和储能单元的仿真模型和实验平台,2台2kVA光伏发电单元采用对等控制作为主分布式单元,蓄电池储能单元采用PQ控制作为从发电单元,仿真和实验结果验证了文中所提算法的有效性和正确性。     

考虑配电网规划长期增量成本的可靠性定价方法

随着电力市场深入改革,根据用户差异化可靠性需求制定电价已成为我国电价体系发展的重要方向。首先基于配电网各负荷节点用户供电信息,对负荷点分类进而建立用户供电可靠性指标,并基于熵权-层次分析法计算各可靠性指标综合权重;其次针对实际配电网规划中的多期规划,综合考虑配电网规划的影响因素,并利用成本增量法建立不同影响因素的增量成本模型;最后建立配电网可靠性增量成本计算模型,并通过权重系数加权求和,将各可靠性指标对应的可靠性增量成本引入电价制定中,得到计及多阶段规划与差异化可靠性需求的配电网可靠性电价。算例分析表明,所提方法能合理兼顾电网公司的利益和用户的差异化需求,实现对用户可靠性服务的按质论价和高质高价。