mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
双盘式线圈结构快速斥力机构设计与运动特性仿真研究

近年来基于涡流原理的快速斥力机构成为研究热点,但该机构很难适用于长开距、高电压等级断路器。因此,研究适用于长开距的斥力机构具有重要意义。提出一种双盘式线圈结构的快速斥力机构,建立其数学模型,并对其运动特性进行仿真研究。通过与涡流斥力机构对比发现,该斥力机构的电能利用率更高,优势更为明显。根据40.5kV真空断路器的参数要求,比较分析各项参数对机构运动特性的影响,结果表明:两线圈初始间距影响最大,其次是线圈轴向匝数,影响最小的是线圈径向匝数。最后对机构应用于长开距的高电压等级真空断路器进行了展望。研究成果对新型高压快速斥力机构的设计具有一定的参考价值。
双端励磁内置转子磁分路混合励磁电机设计与转子强度分析

讨论一种新型双端励磁内置转子磁分路混合励磁电机的结构与原理。针对实心转子磁极存在转子涡流损耗严重的问题,提出转子磁极表面粘贴软磁复合材料(SMC)的组合转子结构,为进一步改善电机转子三维结构加工工艺,采用转子导磁体模块化方法。考虑软磁复合材料抗拉强度的局限性,研究碳纤维保护套下转子损耗特性,并进行转子结构强度分析,为该类新型混合励磁电机结构优化奠定了基础。
基于布拉格光纤光栅传感技术的复合材料杆塔老化寿命预测

5 000 h多因子老化实验数据表明,老化因子的循环施加导致各光纤监测点的日应变波形具有一定规律,总体呈现两峰两谷的形状,特征量第一个局部峰值KP1随着老化过程逐渐减小.该文借助Matlab软件预测应变的变化趋势,采用BP神经网络和灰色模型对应变数据进行建模分析,并优先考虑载荷较大的TD21538通道.结果表明,以KP1降为初始值的60%作为失效条件,复合材料杆塔材料的等效加速老化寿命为9 500 h.因实验考虑的是极端恶化的条件,计算寿命远小于实际使用寿命,该材料的使用寿命远大于试验时间5 000h,说明聚氨酯复合材料具备优异的耐老化性能.
典型伞型瓷及复合绝缘子积污特性模拟研究

研究典型伞型瓷及复合绝缘子的积污特性,可为绝缘子的选择提供参考.以瓷钟罩、瓷三伞和复合绝缘子为研究对象,利用多物理场耦合软件对风洞条件下绝缘子积污特性进行数值模拟研究,并将其模拟结果与本校风洞试验结果进行对比,结果表明两者积污量在数量级及随直流电压的变化趋势上一致,验证了该模拟方法的可行性.利用该方法研究了自然条件下各绝缘子的积污特性,分析了风速、粒径、电压类型对三种绝缘子积污的影响.结果表明,复合绝缘子的积污量大于同条件下瓷钟罩和瓷三伞积污量;直流电压作用下,复合绝缘子积污量的增长率大于另外两种绝缘子,且随粒径的增大先降低后升高;同一风速下,电压类型对绝缘子积污量的影响随颗粒粒径的增大而增大;交流电和不带电情况对各绝缘子积污量的影响较直流电压作用时的小.
基于三维励磁结构的电工磁材料动态磁特性测试与分析

提出一种三轴正交的三维励磁结构,并对磁极进行聚磁优化计算,对放置在装置几何中心的电工磁材料试样进行三轴向正交对称励磁,设定多种形式的励磁模式对实心或叠片立方体试样材料进行动态磁特性测量.通过分析试样在不同励磁方向或不同旋转励磁平面上体现的磁特性差异来定量研究材料的各向异性以及测量实验中影响各向异性磁特性的因素.为电磁装置中铁心优化设计、损耗计算与模拟提供重要的材料磁特性实验数据.
基于小波包优选的模拟电路故障特征提取方法

小波包变换在模拟电路故障特征提取中应用极广,但小波包基函数直接影响故障特征提取的性能.该文给出了小波包频带能量熵的定义,并结合频带能量熵方差,提出一种基于频带能量熵的小波包优选方法.为验证方法的有效性,采用不同的小波包基函数进行实验研究,对待测模拟电路应用小波包变换完成故障特征提取,引入支持向量机验证故障特征的可识别程度.实验结果表明,利用优选小波包基提取的故障特征具有更好的区分度,说明了该算法选取小波包基函数的有效性.
基于LCL-S拓扑的感应电能传输系统的建模与控制方法

分析了基于LCL-S拓扑的感应电能传输(IPT)系统的动态特性,旨在利用数字PI控制器提高负载电压动态响应.首先,利用广义状态空间平均建模方法得到IPT系统的大信号模型及稳态工作点.在此基础上,建立描述在IPT系统的输入受到扰动状态下的小信号模型.经实验样机与小信号模型阶跃响应对比证明,小信号模型能够较准确地描述IPT系统动态响应.然后,根据小信号模型,借助Matlab中PIDtool工具箱设计合适的PI控制器参数,提高IPT系统的负载电压响应特性.最后,通过实验证明设计的闭环数字PI控制器使IPT系统负载电压响应时间在12 ms左右.
新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器及其漏电流抑制研究

在二极管中点钳位型逆变器(NPC)的基础上,提出一种新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器,并对其工作特性和漏电流特性进行研究.与NPC逆变器相比,新型逆变器的拓扑仅由十二个开关管和两个直流侧母线电容组成,比NPC逆变器少用了六个功率二极管,拓扑结构得到了简化.为抑制其漏电流,在分析共模电压和开关状态关系的基础上,改进了传统两电平载波调制方案,提出一种新型单载波调制方案.分别通过并网仿真、并网实验和感性实验,验证了所提出拓扑的可行性与新型单载波调制策略的有效性.
基于沿线电压分布规律的快速故障测距

针对双端工频故障测距法存在的双端数据同步困难、迭代次数多、收敛速度慢以及测距伪根难识别等关键问题,提出一种基于输电线路沿线电压分布规律的快速故障测距方法.在分布参数线路模型上,分析输电线路的沿线电压幅值分布规律.对线路进行单调分区域,在各区域取两点求切线,通过切线交叉原理进行初步故障测距.考虑到远距离输电线路非线性因素造成的测距误差,进一步采用切线交叉原理对测距结果进行迭代修正,使测距结果向实际故障点逐级逼近.经仿真验证,所提测距方法仅利用线路参数及单端测量数据计算切线,故无需双端数据同步;通过迭代能够准确去除伪根,实现精确测距;测距原理简单,迭代次数少,收敛速度快,仅需4次计算就能把故障位置锁定在300 m以内.
车用爪极发电机转子极爪倒角对电磁振动的影响研究

探讨了车用爪极发电机转子极爪倒角对其发电性能及电磁振动的影响.首先建立了爪极发电机电磁场分析的三维有限元模型,并通过反电动势试验进行验证;接着通过对电磁力进行二维傅里叶分解,识别了引起爪极发电机产生电磁振动的主要电磁力谐波,并研究了转子极爪倒角对这些主要电磁力谐波以及发电机输出电流的影响;最后建立起爪极发电机电磁振动预测的多物理场仿真模型,并分析了转子极爪倒角对电磁振动的影响.结果表明:爪极发电机转子极爪倒角几乎不会降低发电机的输出性能,却能大幅削弱主要电磁力谐波的幅值从而降低电磁振动,因此,转子极爪后沿倒角比前沿倒角的减振效果更好.
基于NExT和PRCE方法的低频振荡分析

将结构学用于分析机械结构振动特性的多参考点复指数法(PRCE)与自然激励技术(NExT)相结合实现基于随机响应的低频振荡模式辨识.该方法首先利用NExT从系统随机响应信号中获得自由振荡信号,然后采用PRCE方法对所获得的自由振荡信号进行模式辨识得到低频振荡模式的频率、阻尼比和振荡模态.16机系统中基于蒙特卡洛仿真辨识结果表明了该方法的有效性和正确性;与已有方法的对比表明该方法在辨识精度以及抗噪性方面表现得更好.基于四川电网PMU实测数据的辨识结果表明了该方法的有效性和可行性,为电力系统低频振荡分析提供了一种途径和方法.
基于传输点容量模型的发输电系统可靠性评估

利用发输电组合系统(简称组合系统)极限输电能力与负荷解耦(系统—负荷解耦)的特性,能有效提高组合系统可靠性的评估效率.目前已有的基于系统—负荷解耦分析的组合系统可靠性评估方法尚存在不足,其中的输电能力计算模型没有考虑异常状态下优化负荷削减的实际需求,也没有计及各不同传输点负荷水平变化的影响,此外,对于频率及持续时间型可靠性指标的计算方法,目前也鲜有研究.该文以系统—负荷解耦分析为出发点,提出基于传输点容量模型的组合系统可靠性评估方法.首先,建立一种适用于组合系统可靠性分析的传输点输电能力优化决策模型,并针对该模型目标函数具有斜率递增的特点,将其转换为线性规划模型进行求解,保证计算效率.然后,拓展传统发电系统可靠性评估中可用容量状态概率及增量频率的概念,基于马尔科夫链构建组合系统各传输点输电能力的概率—频率分布函数(即传输点容量模型),将其与相应负荷的概率—频率分布函数(即负荷模型)进行卷积和加法运算,不仅能得到组合系统及其传输点的概率型可靠性指标,而且还能得到频率及持续时间型等可靠性指标.以RBTS-6节点系统为例进行测试分析,说明该方法的有效性.
连接器贵金属镀层材料的微动接触性能

针对连接器贵金属金、钯镍合金以及钯镍合金闪镀薄金镀层材料对微动电接触性能影响进行研究.基于微动接触电阻测试系统,探究了不同镀层材料、接触压力、环境温度和润滑剂条件下接触对的微动接触电阻变化规律,并对微动性能参数,包括微动寿命、接触电阻数学模型和磨损系数进行评估和计算.发现Au镀层的微动接触性能最优,闪Au+PdNi次之,PdNi最差,减小接触压力是提高PdNi镀层微动接触性能的有效方法.
磷酸铁锂电池梯次利用健康特征参数提取方法

动力电池梯次利用技术是电动汽车发展后时代的关键技术.以磷酸铁锂动力电池为研究对象,首先以伪二维电化学反应机理模型为基础,仿真分析不同充放电倍率和工况实验环境下电池端电压过电势组分情况,得出在低倍率恒流充放电以及脉冲工况放电过程中,电池的过电势均值近似恒定.以此现象为基础,设计了电池健康状态特性参数提取方法.首先,基于非线性最小二乘法实现了低倍率恒电流充放电的电池容量相关参数的提取;然后,将该方法与已有的电池开路电压、阻抗参数提取方法结合,实现了在低平均倍率、脉冲工况下的电池容量特征和内阻特征参数的提取;最后,通过实验验证了该方法的有效性.该方法可为磷酸铁锂电池的健康评价、梯次利用再分类与再成组提供依据.
基于扰动跟踪法的变压器有源降噪系统研究

变压器噪声是变电站中主要噪声来源,开展变压器有源噪声控制研究能够弥补无源降噪方式对低频噪声治理效果差的不足,具有应用价值.对电力变压器噪声信号进行采集及分析,建立了复杂声波模型.通过分析变压器噪声特性及各频率分量声压级贡献,将100 Hz、200 Hz、300 Hz三个能量集中的噪声频率分量作为消除目标,提出一种基于扰动跟踪法的变压器有源噪声控制算法.进一步以工控机和可视化编程实现扰动跟踪控制功能,以PCI数据卡、传声器和扬声器实现噪声信号采集及输出功能,搭建有源降噪实验装置.在110kV变电站中进行降噪实验,实验结果表明该系统在夹角为40°的测量区域内能取得一定降噪效果,为变压器有源降噪系统的进一步应用研究奠定基础.
纯铁相变和层裂损伤的数值模拟

基于Hayes多相状态方程、非平衡相变速率模型、非平衡损伤演化模型和含损伤的本构关系,建立了同时考虑相变和损伤的数值模拟方法。利用该方法对纯铁的对称碰撞实验进行了数值模拟,分析了纯铁的相变和层裂损伤的相互作用。结果表明,纯铁材料中发生相变时,等厚样品中才会发生层裂,并且数值计算的样品自由面速度、层裂位置与实验结果吻合。
增效技术在煤化工废水生化系统检修中的应用

某煤化工废水处理厂为对生化系统进行检修,在不减少废水量的情况下,将全部废水合并进入原两组生化池中的一组进行处理。为使单组生化池能够有效处理倍增废水量,采用投加外源硝化菌剂和污泥调理剂的方式对其活性污泥进行增效处理,使得该生化系统去除NH_3 - N和COD的效能显著增强,尤其是硝化能力提升了40%以上。镜检发现,增效处理后活性污泥菌胶团絮体性状明显改善。在10 d的检修期间,进水量、进水COD和NH3 -N浓度均大幅超过了设计值,但在外源硝化菌剂和污泥调理剂的累积投加量分别为23.2和206.3 mg/L的情况下,生化系统依然能够稳定达标运行。
Influence of Specimen Size in SHPB Testson Concrete

The split Hopkinson pressure bar (SHPB) tests are often conducted to obtain the dynamic compressive strengths of concrete-like materials which need to be interpreted or analyzed correctly as these data are very important for the construction of reliable constitutive equations used in numerical simulations.In the present work,a numerical study is performed on the influence of specimen size on concrete in SHPB tests using a rate-independent material model.A new empirical equation for the dynamic increase factor due to inertia (confinement) effect is also proposed which took account of specimen size effect through its volume.It is shown that the empirical formula agrees well with the numerical results for the SHPB tests on concrete with different specimen sizes,and the dynamic increase factor due to inertia (confinement) effect increases with the increase of specimen size.
草本植物强化剩余污泥碱性发酵产酸的研究

通过添加草本植物(牛尾巴草)强化剩余污泥碱性厌氧发酵生产短链挥发性脂肪酸(SCFA),可克服污泥碳氮比过低而影响蛋白质利用的问题。试验结果表明,当污泥和草本植物总固体(TSS)的质量比为1: 2时产酸效果最佳,此时混合系统中挥发性有机物(VSS)最大产酸量为425.6 mgCOD/g,是污泥单独碱性发酵组的1. 7倍,是草本植物单独发酵组的2.7倍。草本植物的投加能够强化污泥厌氧反应体系水解,在最佳混合比下,水解速率为污泥单独碱性发酵组的1.93倍。草本植物的投加对甲烷积累影响不大,产酸效果最佳混合组的甲烷累积量仅为污泥单独发酵组的103%。此外,溶解性蛋白质、多糖及酶活性检测结果也验证了添加草本植物的强化产酸作用。
GO-ZnO共混改性PVDF膜的制备及抗污染性能

将不同量的GO-ZnO加入PVDF铸膜液中,通过浸没沉淀法制备PVDF复合超滤膜。利用FTIR、接触角、SEM对表面化学组成、亲水性和膜微观结构形貌进行了分析与表征,考察了GO-ZnO对膜性能的影响。同时以牛血清白蛋白和腐殖酸作为污染物进行过滤试验,分析了该复合膜的分离性能和抗污染性能,考察了污染膜清洗后的通量恢复效果。结果表明,添加GO-ZnO后的复合膜具有不同于基膜的渗透性能。随着添加量的增加,膜通量先增加后降低,并且在添加量为0.5%时,膜通量和膜通量恢复率均达到最大,即膜分离和抗污染性能最佳。
铝合金汽车支架热锻缺陷分析及模具优化

为消除铝合金汽车发动机支架在热锻过程中所产生的折叠、充不满、起皮、表层剥离等各种缺陷,基于Deform-3D对6061铝合金汽车支架热锻成形过程进行了有限元模拟,发现缺陷产生的原因为预锻成形过程中金属流线紊乱、金属流动速度不均以及拐角处有多股金属汇流。针对缺陷产生的原因,提出了3种模具优化方案并分别进行模拟,对比分析了3种方案的锻造缺陷、金属充型效果和锻造载荷。结果表明,方案2和方案3成形结果良好,但相比方案2而言,方案3不需要改变预锻模具,故减少了加工成本且方案3的锻造载荷比方案2小1970 kN。所以,确认方案3为最优方案,并在压力机上进行小批量的生产验证,其生产结果与模拟结果相一致。
不同基础振动对地表动力响应影响的模型试验

动力基础在现代工业中有着较为广泛的应用,同时在其运行过程中也会对周边的环境产生振动影响。通过在室内自建大型模型槽,共浇筑了16个不同形状和材料的基础,先通过弯曲-伸缩元试验测试了砂土的动力参数,然后进行了不同形状、不同刚度和不同埋置深度等条件下的单个基础和相邻基础振动试验,分析了其振动传播特征和规律,并将试验结果和已有文献进行了对比。研究结果表明,振源的波形和频率对基础振动影响明显;单个条形基础引起的土体表面速度幅值最大,正方形基础次之,圆形基础最小;随着基础刚度的提高、基础高度增加和基础埋深的减小,土体中测点竖向振动速度幅值呈减小趋势。随着两相邻基础中心间距的增大,土体中测点竖向振动速度幅值在减小;与单个基础振动相比,两基础相互作用时,砂层振动速度幅值整体衰减特征与单个基础距振源一定距离处的振动速度幅值衰减更为相似。研究结果可以为动力基础的优化设计以及周边环境的振动防护提供参考。
基于非线性能量俘获机制的直驱浮子式波浪能发电装置研究

以直驱振荡浮子式波浪能发电装置为研究对象,探讨在应用线性和非线性能量俘获机制的情况下,装置在不规则波中的能量俘获情况。基于势流理论,针对垂荡运动,建立浮子与电机的耦合运动方程,应用四阶龙格库塔法数值求解,对非线性能量俘获机制中稳定平衡位置的影响进行研究,对线性和非线性装置在不同谱峰频率的不规则波中能量俘获功率的差异进行分析。结果表明:适当选取稳定平衡位置,非线性装置可以在低频时比线性装置俘获更多能量,且俘获能量频谱带宽更宽,更适应于实际海况中波浪能量俘获。
基于数据融合和LMD的厂房结构动参数识别研究

针对水电站厂房振动监测中,振动测试易受到环境背景噪声和测点位置的影响,研究数据融合和局部均值分解(LMD)的组合方法,以提高厂房结构振动信号的信息的完整性和信噪比。将不同测点振动信号进行数据融合处理,提高信号信息完整性;融合信号经LMD分解为若干个PF(乘积函数)分量,通过频谱分析重构信号获得降噪信号;对降噪信号进行识别以获取有效动态参数。通过仿真信号分析,结果表明:该组合方法在振动信号动参数识别方面相对于单一的数字滤波、小波阈值和集合经验模式分解(EEMD)等方法具有一定的优势。将该方法应用于水电站厂房振动实测数据分析也取得了较好的结果。
带轴向运动柔性梁附件航天器的刚-柔耦合动力学分析

针对当前航天器面向大型化、复杂化和精密化方向发展,为了提高航天器的使用寿命、运行精度和工作效率,考虑航天器主体和轴向运动柔性梁的刚-柔耦合作用是十分有必要的。基于Euler-Bernoulli梁理论以及刚一柔耦合建模方法,建立了航天器主体-轴向运动柔性梁刚-柔耦合系统的动力学模型。根据Hamilton原理推导出刚-柔耦合系统的动力学方程,采用分离变量法和振型叠加法求解耦合系统的动力学方程。利用四阶Runge-Kutta法进行数值计算。通过数值算例分析航天器主体半径、航天器主体面密度和柔性梁轴向速度对柔性梁横向振动以及对航天器姿态角的影响。
基于叠加原理的隧道爆破近区振动规律研究

为了改善隧道近区振动强度预测的准确性,以线性叠加理论的假设条件为基础,建立了符合现场实际的隧道近区振速计算模型。以北京兴延高速公道浇花峪右线隧道,里程为YK28 + 190到YK28 +354范围内实测数据验证模型的可行性,并对隧道近区振动规律进行研究。研究表明:①基于波形叠加的爆破振动预测模型适用于隧道近区振动预测;②随着单孔装药量的增加,平行于掌子面的隧道截面上能量密度增加,振速等值线的强度增大,轮廓形态出现变化,中心测线振速的增长幅度大于两边,在爆破近区这种现象尤为明显;隧道已开挖区垂直掌子面的测线方向上,随着离爆源的距离增加,振速的衰减速度逐渐变小。③随掏槽孔孔数目的增多,相同数值的等值线外移,且等值线逐渐平缓;平行于掌子面的隧道截面上,振速的增加幅度逐渐减小。
白鹤滩水电站坝肩边坡爆破振动对周边民房影响评价及控制

爆破振动对周边民房的影响评价及控制对保证工程顺利实施和减少纠纷具有重要意义.通过对白鹤滩水电站右岸坝肩以上边坡开挖线附近民房的调查及分类,制定了监测方案;基于房屋爆破振动破坏机理和国内外的爆破振动控制标准,推荐了本工程的安全控制标准;通过长期跟踪监测,对爆破振动的影响范围及程度进行了分区,分析了不同类型房屋的振动响应,并给出了相应的振动控制措施.研究表明,可将比例距离小于90 m / kg~(1/3)的范围定义为严重影响区,而90 ~ 150 m / kg~(1/3)的范围定义为一般影响区,大于150 m / kg~(1/3)的范围定义为轻微影响区.通过对振动能量的分析,建议适当控制爆破规模以降低房屋开裂风险;适当增大预裂爆破装药线密度以提高预裂爆破效果,同时严格控制最大单响药量是控制边坡爆破开挖振动对周边民房影响的最为直接有效的措施.
基于频响函数虚部的梁结构损伤检测

提出了基于频响函数虚部的梁结构损伤检测方法,依据模态曲率提出了判别损伤的指标CIFF。该指标仅需要利用结构损伤后的随机振动响应信息,避免了需要获得结构未损伤前的模态信息的弊端,并且该方法在一定程度上考虑了系统误差与噪声干扰。通过一钢质悬臂梁的动力试验,验证了该方法对判别梁结构单裂缝损伤和多裂缝损伤的有效性。结果表明,该方法不仅能检测出损伤的位置,并且能表征损伤的程度。对于实际工程中的梁结构损伤检测研究具有一定的意义。
采空区基础变形过程中输电铁塔结构动力冲击效应分析

在通用有限元软件ANSYS中建立了220 kV猫头塔有限元模型,分别采用静力和动力方法分析了基础不均匀沉降、倾斜和水平滑移工况的铁塔杆件内力,计算了基础突然变形时输电铁塔结构的动力冲击系数.结果表明,基础变形过程中输电铁塔塔腿斜材应力变化幅度最大并最先发生破坏.铁塔杆件轴力峰值发生在基础沉降的初始时刻附近,而阻尼比对峰值影响不大,阻尼比分别为0.01和0.05时,塔腿主材轴力峰值仅相差约3.5%.对于经过地表变形剧烈的采空区输电线路,基础突然变形对输电铁塔结构的动力冲击效应显著.考虑基础变形动力冲击效应后,不均匀沉降工况下塔腿斜材应力比增大50%以上,单侧倾斜和水平滑移工况的塔腿斜材应力增大幅度超过100%.
汽车-自行车/摩托车碰撞事故中骑车人头腿部动力学响应对比研究

为了研究不同碰撞条件下自行车骑行者与摩托车骑行者头部及腿部动力学响应的差异.首先,以车速(30 km / h、35 km / h、40 km / h、45 km / h和50 km / h)、车型(小轿车和越野车)和碰撞部位(两轮车前部、两轮车中部和两轮车后部)为试验变量,设计了60组自行车事故和摩托车事故仿真试验.然后,利用PC-Crash事故再现软件,对不同碰撞条件下汽车-自行车/摩托车侧面碰撞事故进行了仿真研究,并在此基础上分析了侧面碰撞事故中自行车骑行者和摩托车骑行者的动态响应参数(如头部合成加速度、头部合成速度、头部碰撞速度和撞击侧小腿撞击力等).结果表明:与小轿车碰撞时,自行车骑行者首先会在发动机罩上滑动,然后以臀部和发动机罩的接触部位为旋转中心向着风挡玻璃旋转,而摩托车骑行者则直接以大腿和发动机罩边缘的接触部位为旋转中心向着机盖尾部或风挡玻璃旋转.并且在相同的碰撞条件下,自行车骑行者更容易遭受严重的头部损伤,而摩托车骑行者的撞击侧小腿则需承受更大的撞击力.该研究结果可为制定合适的自行车骑行者和摩托车骑行者保护策略提供参考.
一种配电线路单端全线速动保护方案

不依赖电源特性,仅和线路拓扑有关的单端量全线速动保护是改善目前配电网薄弱保护配置的重要方案。针对配电线路多分支、损耗大的特点,设计了一种稳态分布补偿、暂态故障识别的边界元件,并基于边界元件提出了一种配电线路单端量全线速动方法。在配电线路各母线处并联电容作为边界元件,利用其对阶跃故障行波的反射作用,通过小波分析提取区内外故障时电压时域暂态能量差异,并综合故障前后电流幅值特点,实现全线速动保护方案配置。PSCAD仿真结果表明,该方法能够快速可靠的识别配电线路区内外相间故障,具有较高的耐过渡电阻能力;且边界电容值越大,越有利于区内外故障的识别,但电容的选取仍需考虑电网运行要求、经济性等因素的影响。
电网电压不平衡情况下三相并联型PWM整流器的控制策略

电网电压不平衡情况下的并联型PWM整流器控制策略是保证其安全稳定运行的关键技术。传统控制算法存在坐标变换运算量大、控制结构复杂、直流母线电压波动以及电网电流畸变等问题,为此提出了一种基于静止坐标系下的并联型PWM整流器控制策略,建立了电网电压不平衡情况下的数学模型,给出了抑制正序、负序和零序环流的基本原理,提出了直流电压外环采用比例积分谐振控制器和网侧电流内环采用比例反馈谐振控制器来消除直流母线电压波动和网侧电流谐波的控制方法,给出了PWM整流器并联运行的整体控制框图,设计了比例反馈谐振控制器参数。最后,通过仿真软件进行了仿真研究,仿真结果研究了所提出算法的可行性和有效性。
一种基于改进单相Y源逆变器的功率解耦方法

基于改进单相Y源逆变器,提出了一种新型功率解耦方法。由于二倍频功率纹波的存在,会在单相逆变器直流母线侧产生电压和电流纹波。通常情况下,会在全桥逆变器的直流侧并联大容量电解电容来实现前后级功率解耦。然而,电解电容体积大、寿命短,会影响光伏系统的可靠性和寿命。因此,利用改进Y源逆变器来实现功率解耦,该方法只需要分别在全桥中点和两个桥臂之间增加一个解耦电容。同时对应的控制策略确保在不影响负载电压的情况下,功率波动完全转移到两个解耦电容上。最终,搭建了一台基于TMS320F2812的200W的实验样机来验证所提功率解耦方法的有效性。
电热联合系统最优潮流研究

电热联合系统发展迅速,电热联合优化可取得更大经济效益。在分析实际热网结构特点基础上,结合热力系统的水力模型、热力模型,提出了计及热网回水管网热损失的热力系统潮流计算模型。建立了热力系统和热电机组、电锅炉等电热耦合设备的运行约束条件以及含多分支辐射状热网的电热联合系统最优潮流模型。研究了跟踪中心轨迹法求解该模型的计算方法与计算过程。算例计算以及与普通潮流对比分析表明,最优潮流可在热源参数上下限范围内优化选择热网运行控制参数,并优化发电机出力,故热电联合系统最优潮流运行时,具有更好的经济性。
基于改进FastICA及偏最小二乘法的系统谐波阻抗估计

系统谐波阻抗的精确估计可用于合理区分系统与用户的谐波污染责任。提出一种基于改进快速独立成分分析(FastICA)及偏最小二乘法的系统谐波阻抗估计方法。基于公共连接点处的谐波电压和谐波电流数据,采用基于修正的三阶收敛牛顿迭代的FastICA算法实现混合信号的分离,相比传统二阶牛顿迭代提高了算法收敛速度;其次,基于解混出的变量,采用偏最小二乘法进行主成分分析求得混合系数,降低了解混变量之间的弱相关性带来的计算误差。最后依据系数间的线性关系计算系统谐波阻抗。仿真和实际案例分析表明,所提方法的系统谐波阻抗估计结果相比现有方法精度更高。
基于元胞负荷特性分析的RBF神经网络空间负荷预测方法

针对元胞历史负荷数据的特点,结合RBF神经网络在非线性拟合方面的优势,提出了一种基于元胞负荷特性分析的RBF神经网络空间负荷预测方法。该方法以元胞的历史负荷数据为基础,横向从元胞的年历史负荷特性入手,描述各元胞年负荷峰值段的发展趋势;纵向从元胞日最大负荷出现的时刻入手,刻画峰值时段的最大负荷数据群。在充分地考虑元胞负荷的季节特性、双峰特性和转移特性对空间负荷预测精度影响的基础上,构建出一种合理的峰值时段最大负荷数据群的双向选取模型。然后采用RBF神经网络对所选取的最大负荷数据群进行训练和预测,进而得到目标年各元胞的年最大负荷预测值。工程实例验证了该方法的实用性和有效性。
基于二阶锥规划的含分布式电源配电网动态无功分区与优化方法

分布式电源大规模接入所造成配电网电压质量问题一直受到极大关注。针对分布式电源大规模接入所产生的局部区域电压严重偏高问题,提出配电网动态无功分区的方法,构建了配电网无功优化模型。利用锥规划对原优化问题进行了简化并转化为二阶锥规划模型。为解决求解难度大的问题,提出了考虑动态无功分区的求解方法。考虑不同无功分区的分布式电源接入特点和运行特性,构建电压灵敏度矩阵,计算确定配电网节点电压变化量,提出电容器组、静止式无功发生器(statle var generator,SVG)等无功补偿装置的运行策略并优化其在各种运行条件下的无功功率值。分别以IEEE33节点和东莞地区某53节点的配电网为实例进行了计算,验证了无功优化的二阶锥规划方法的适用性和可行性,分析了动态分区对配电网无功优化以及电容器组和SVG等无功补偿装置运行策略的影响。
全过程电压稳定故障筛选和排序方法及辅助决策

提出了全过程(机电暂态和中长期)电压稳定故障筛选和排序方法。中长期电压失稳的可能性不可忽视,但是中长期分析难以应对大量故障。为了克服这一困难,通过静态、暂态和中长期三个分析阶段进行严重故障的筛选和排序。首先利用静态和暂态分析手段从预想故障集中筛选出可能导致中长期电压失稳的故障,再利用中长期分析手段针对这一部分故障进行校核。基于实际电网对所提方法进行了测试,静态分析阶段有效筛选出了功率裕度较低的故障;暂态分析阶段筛选出了少量导致过励和电压稳定裕度较低的故障;中长期分析阶段从中筛选出了中长期电压失稳故障;针对电压失稳故障,在关键节点制定了辅助决策,实施后能够使系统保持电压稳定。
用于交直流配电网的模块化多电平换流器分序补偿控制策略

针对交直流配电网中三相负荷不平衡对电能质量的影响,提出了基于分裂电容式模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的分序补偿控制策略,控制MMC,通过直流侧电流补偿负荷电流中的负序和零序分量,从而使电网只需提供正序功率,提高了交流侧电能质量。同时,通过环流控制让不平衡功率在相间桥臂之间分配,并利用子模块储能特性来吸收不平衡功率,从而确保直流侧电能质量良好。对MMC直流侧功率控制进行了分析,采用零序控制改善直流侧电能质量,并对该控制下的子模块电容电压波动进行了评估。最后通过仿真和实验验证了控制策略的有效性。
考虑可控光伏系统概率模型的主动配电网日前优化调度

针对含可控光伏主动配电网的日前调度问题,采用合适的功率控制策略使DC-DC变换器和DC-AC并网逆变器实现有功无功解耦控制。通过仿真探索计及有功可控能力的光伏发电系统的概率特性,得到有功参考值与其累积密度函数、均值之间的关系。进而考虑机会约束,设计能计算储能系统充放电次数的约束,建立以配网企业运行成本最小化为目标的有功无功协调的主动配电网日前优化调度模型。将非凸约束松弛,利用二阶锥规划方法求解确定性优化步骤,加入割集重复优化保证松弛为紧。结合基于随机响应面法的概率潮流方法检验机会约束,最终得到考虑光伏可控性的满足全部机会约束的效益最大化调度方案。算例结果验证了上述模型和算法是正确性的,且能够满足安全经济运行要求。
大电网静态稳定主导模式在线判别方法研究

随着可再生能源的大规模并网,电网源侧状态随机性增强,可能导致源侧静态功角失稳或负荷侧静态电压失稳,在线识别出电网静态失稳的主导模式对安全防控具有重要的指导意义。为此,首先基于两节点系统推导源侧和负荷侧的功率极限,以此建立统一量纲的源侧功角稳定裕度和负荷侧电压稳定裕度指标。然后,将原有面向负荷节点戴维南等值方法扩展至电源节点,完善了戴维南等值参数辨识方法的适用范围,为量化对比分析静态稳定的功角因素和电压因素提供了新的思路。最后,比较系统运行中2个裕度指标的变化态势,确定稳定的主导模式,并用仿真算例验证了所提稳定主导模式识别方法的有效性。
基于局部电压稳定指标及复杂网络理论的无功电压分区方法

提出了一种局部电压稳定指标与复杂网络理论相结合的无功电压分区方法。首先根据局部电压稳定指标定义了新的电气距离,利用层次聚类分析方法构建分区负荷内层;再以基于边介数的社区发现方法对复杂网络理论构建的无功传输网络拓扑图进行分区,构建分区外层;最后,以相应的划分原则进行图层叠加,实现电网分区。算例仿真结果表明了该方法的合理性与有效性。
主从控制微电网的动态区间潮流计算

区间潮流是不确定参数为区间的潮流分析方法,只需知道不确定量的上下界。对主从控制微电网进行动态区间潮流计算,为避免传统区间潮流算法的区间迭代过程,提出一种新型区间潮流计算方法。首先结合区间数与仿射数,建立仿射泰勒区间扩展函数模型。再在建立间歇性DG装置有功出力动态区间的基础上,建立主从控制微电网的仿射区间潮流模型,提出基于仿射泰勒区间扩展函数的区间潮流法得到潮流解的动态区间,该方法实现了区间运算与迭代运算的解耦,可减少区间运算量及提高收敛性。最后,通过改造的微电网系统的仿真算例,验证所提方法的正确性和有效性。
含高比例户用光伏的低压配电网电压控制研究综述

户用光伏的并网和利用对缓解当前的能源和环境危机具有重要意义,高比例户用光伏并网所导致的电压问题成为制约网络消纳的关键因素。阐述了含高比例户用光伏低压配电网中的电压问题;介绍了基于电压灵敏度分析的电压控制原理;在此基础上,综述了低压配电网中基于有功调节、无功调节、分接头调节以及多设备协调的电压控制方法;评述了以上方法的适用场景、优势以及不足;总结了当前研究所面临的挑战并展望了低压配电网电压控制新趋势。
基于统计学方法的微网混合储能容量优化配置

混合储能系统是微网中平抑功率波动的关键组件,为微网配置适当的储能容量可有效提高系统的经济性。提出了混合储能系统容量优化配置的一种统计学方法。该方法提出了基于频谱分析的功率分配策略,并与频率滞环控制相结合。功率分配策略协调蓄电池和超级电容器的运行,改善了蓄电池的运行环境;频率滞环增加了蓄电池的使用寿命。该方法还探索了超级电容器、蓄电池的容量配置子算法。此外,对统计模型进行蒙特卡洛仿真,获得了混合储能系统的容量概率分布,确定了不同累计概率水平下的混合储能系统的容量。仿真结果验证了所提方法的合理性和经济性。
一种适用于孤岛运行的逆变器控制方法

分布式电源主要通过逆变器接入微电网,逆变器控制技术在微电网中具有重要地位。下垂控制可以自动调节功率且灵活性强,在微网协调控制中得到了广泛的应用。提出了一种新型下垂控制方法,该方法对传统下垂控制的电压电流控制环、功率控制环2个环节进行改进,即:对电压电流控制环,加入了动态虚拟阻抗反馈,实现了有功功率和无功功率的解耦,从而保证了逆变器输出阻抗与线路阻抗相匹配;对功率控制环,除了构造了积分环节以提高系统稳态性外,还将频率差值、电压差值通过PI控制来修正下垂系数,以使系统能随着系统运行情况而做自适应的调整,从而增强了频率和电压的动态稳定性。最后通过软件仿真和硬件实验验证了所提控制策略的有效性和可行性。
大规模风电并网下多区域互联系统热电综合调度模型

风电出力的随机性与波动性,进一步加剧了以燃煤发电机组为主的中国北方电网的运行调峰问题。我国北方地区同时存在着大规模的风电机组和高比例的热电联产机组,因而面对巨大的采暖需求和风电消纳问题,传统的调度运行方法难以应对。对此,提出大规模风电并网下多区域互联系统的热电综合调度模型。模型以最小化多区域互联系统期望总能耗为目标,考虑了风电的随机性,利用A R M A (auto-regressive and moving average)模型和Monte Carlo方法模拟生成大量风电场景,并基于场景削减技术得到具有较好代表性的有限场景集合。同时,模型打破“以热定电”的传统热电机组调度方法,并根据热能无法远距离传输,进行热电分区,将热能就地平衡,并考虑多区域互联的联络线约束,利用混合整数规划得到各场景下各类型机组及热电设备的日运行情况,由此分析热电综合调度模型对风电消纳做出的贡献。算例分析验证了所提模型与算法的有效性和实用性,可为我国多能互补产业的发展提供借鉴。
边缘计算在电力需求响应业务中的应用展望

电力自动需求响应业务的快速发展,引入了大量的智能终端,在云端进行集中式管理对IT基础设施提出了过高的要求。提出了一种将边缘计算技术应用于自动需求响应业务的设想,并基于欧洲电信标准化协会提出的边缘计算框架,依据IEC 62939智能电网用户接口的标准划分,设计了自动需求响应边缘计算(automated demand response edge computing,ADR-EC)节点的分层架构模型。分别给出了ADR-EC节点的功能层、信息层、通信层设计方案及应用示例,最后结合自动需求响应业务的发展剖析了未来边缘计算大规模应用所面临的问题与挑战。
主动配电网分布式无功优化控制方法

随着配电网中分布式电源的渗透率不断提高,配电网运行和控制面临诸多新挑战。集中式控制的成本高、通信要求高、可靠性差,不适应主动配电网的实际需求。基于分区协调控制和凸优化的思想,提出了一种主动配电网分布式无功优化控制方法。此方法以网络有功损耗为目标函数,考虑配电网潮流方程约束、各节点电压上下限约束和分布式电源无功出力上下限约束。以简化的支路潮流方程将非凸的无功优化控制问题转化成凸二次规划问题,以物理分区的形式对凸二次规划问题进行分布式计算求解。每个控制区域都配有一个独立的控制器,每个控制器仅对所控制区域数据进行测量,并且只收集相邻控制器的边界协调信息,采用同步型交替方向乘子法进行分布式优化计算,得到各区域分布式电源的无功优化控制策略。最后以IEEE 33和IEEE 69系统为例,仿真计算结果验证了该方法的正确性和有效性。
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。
±800 kV特高压直流穿墙套管地震模拟振动台试验研究

特高压直流穿墙套管是换流站中的重要设备。为评估特高压穿墙套管的抗震性能及地震作用下的响应特征,对±800 kV足尺仿真穿墙套管模型进行了地震模拟振动台试验研究。通过白噪声扫频试验获得了套管的动力特性。通过不同地震动输入,研究了穿墙套管在不同地震动和加速度峰值输入下的响应,获得了穿墙套管关键位置的位移、应变及加速度响应。结果表明,在目标峰值地震动作用下,穿墙套管顶端位移及根部应力较大,外套筒与中间导电杆间的相对位移也较大。在对特高压换流站穿墙套管进行抗震设计时,应注意与之相连的母线冗余度以减小母线对套管的牵拉作用,采取措施提高穿墙套管的应力安全系数,优化套管内部结构以限制其导电杆与外套筒的相对位移。
基于不确定性测度的居民小区电动汽车充电分时电价制定策略

针对电力市场条件下,电动汽车响应分时电价的不确定性而导致的居民负荷随机波动加剧等问题,提出了基于不确定性测度的居民小区电动汽车充电定价策略。首先,引入价格弹性系数定量描述考虑电动汽车对分时电价的响应概率,建立电动汽车充电负荷动态概率模型。其次,引入熵和越限概率对负荷动态概率波动进行测度,在保证居民小区变压器期望过载时间不越限的前提下,以电动汽车代理商的期望收益最大为目标建立定价策略模型。再次,采用双层粒子群优化算法对定价策略进行优化求解。最后,以某居民小区为例进行仿真研究,结果表明,所提出的定价策略不仅能保证代理商收益的增加,而且能够有效减小居民小区内各时段变压器过载运行的风险,降低居民小区内总负荷波动的不确定性。
计及不确定性因素的家庭并网风–光–蓄协同经济调度优化方法

考虑风电、光伏出力和负荷等不确定性因素以及实时电价对家庭并网风-光-蓄发电系统优化调度的影响,构建了计及用户售电收益、购电成本、政府补贴、运行维护费用和分布式电源投资建设成本的家庭并网风-光-蓄发电优化调度模型。并提出一种结合拉丁超立方采样、场景缩减法以及自学习差分算法的优化方法对所提模型进行求解。该方法首先根据风、光、荷预测误差概率分布采用拉丁超立方采样方法生成大量样本,并采用场景缩减法对所生成的样本进行缩减。其次,针对标准差分算法在迭代后期所可能出现的“聚集”现象导致容易陷入局部最优的问题,提出一种融合自学习选择操作和纵向交叉操作的自学习差分算法,对所提模型进行全局寻优,得到各场景对应的最佳决策方案。最后,结合典型算例进行仿真研究,结果表明所提模型和方法具有较强的可行性和有效性。
风电商与DR聚合商联营对电力市场竞争的影响

风电出力具有较强的随机波动性,风电与储能、需求响应(demand response,DR)等资源联营有助于缓解风电并网对电网的不利影响。基于寡头竞争博弈理论,研究风电商与DR聚合商合作联营参与电力市场竞争对市场均衡结果的影响。采用场景削减技术计入风速不确定性,建立了考虑风电商和DR聚合商联营参与电力市场竞争的多时段随机均衡模型。算例分析验证了模型的有效性和合理性,并表明与无DR资源情况相比,风电商与DR联营时倾向于在电价较高时段增加投标电力,而在电价较低时段减少投标电力,从而可以减轻市场电价的波动。同时风电商与DR联营有助于减少风电商的投标出力偏差,且风电商与DR聚合商都会有动机通过合作联营参与市场竞争。
基于风火网非合作博弈的电力市场均衡模型

以市场的手段调整能源结构,从供给侧寻求风电消纳的有效解决方案,已经成为国内外学者的共识,而保障各参与方的合法利益,提高风电消纳积极性,是方案能否落实的关键。构建了基于纳什均衡的风火网三方非合作博弈模型,详细分析了影响各博弈方效用的主要因素,提出了分散的点模式和链聚的网模式两种交易状态。分析结果表明,电网公司收取风火交易的服务费用、风电场对富余电量的报价和电网公司对火电厂的协议罚金均会对交易模式产生影响;而政府对风电的补贴、风电场的发电成本和电网公司的平均电成本仅会影响风、火电厂和电网公司的效用值,并不会影响三方博弈纳什均衡点的分布。
特高压直流换流站选相合闸装置现场参数整定及测试方法

介绍了特高压直流换流站选相合闸装置的基本原理,分析了理想合闸时刻、断路器机构离散特性以及合闸不同期等因素对选相合闸性能的影响。在此基础上,提出了选相合闸装置的整定原则;针对目前特高压直流换流站选相合闸装置还缺乏足够有效现场试验手段和方法的问题,提出了一种通过将继保测试仪输出电压、电流与一次开关、选相合闸装置及站内故障录波装置串联并实际带选相合闸二次控制回路试验的,不需增加硬件成本的选相合闸装置性能及二次回路现场试验方法。祁韶(酒湖)±800kV特高压直流输电工程韶山换流站现场应用表明该方法有效、可行。
特高压交直流接入下山东断面输电能力提高措施

近年来在华北电网已建和将要建成多个与山东相关的特高压交直流工程,首先介绍了华北—山东电网输电断面的网络演化与发展进程,研究了山东断面演化发展的各个阶段的输电能力,然后详细研究了各个阶段华北—山东交流断面输电能力的影响因素,主要包括元件热稳约束、输电断面静稳极限、受端电压支撑能力和多馈入短路比等,在此基础上提出了提高山东断面输电能力方法并进行了验证。
考虑氢能–天然气混合储能的电–气综合能源微网日前经济调度优化

在可再生能源渗透率的快速增长背景下,构建电–气综合能源系统具有重要的经济和环保意义。传统电–气综合能源系统模型对电转气(power to gas,P2G)过程处理过于简化,且环保效益考虑不充分。在电–气综合能源系统中,提出带有中间缓冲环节的P2G实现系统—氢能–天然气混合储能系统(hydrogen-gas energy storage system,HGESS),将P2G过程细分为电转氢和电转天然气,并分别与燃料电池和微型燃气机形成高效型和能量型两阶段电–气–电的能量闭环流动圈。然后将HGESS与微网结合,提出计及P2G过程能量转换损失和环境成本的日前经济调度优化模型。算法中分别采用分段线性化和二阶锥松弛方法,对电网潮流和天然气网络潮流非线性边界做线性化处理。最后在算例中采用高、低风电并网渗透率两种场景,结果证明所提HGESS在高、低渗透率下的电–气综合能源系统都具很好的经济性和环保性,具有广阔的应用前景。
混合式高压直流断路器型式试验及其等效性评价

混合式高压直流断路器型式试验的目的是检验断路器的功能性是否满足设计要求。混合式高压直流断路器型式试验设计及试验等效性评价原则展开研究。首先基于断路器工作原理和运行工况并通过断路器PSCAD/EMTDC器件级运行数字仿真模型解析了分断过程和换流过程相关应力特性和影响因子,然后在应力分析的基础上提出了断路器型式试验关键项目,最后提取了混合式高压直流断路器型式试验等效性评价方法的核心,即具备工程实践意义的断路器应力等同关键参数。文中建立了基于整机应力和部件应力核心参数以及核心参数之间独立性和相关性联系的等效性评价方法,该方法能够正确评估断路器型式试验的等效性。
直驱永磁同步风电机组高电压穿越技术研究与试验

针对大容量直驱永磁同步风电机组的高电压穿越问题,研究了电网电压升高对全功率变流器母线电压的影响;在风电机组不同的无功输出情况下,分析了机组升压变压器阻抗对并网点电压影响规律。在此基础上,确定了电网高电压故障下无功电流注入的原则,提出了基于变流器动态无功控制的高电压穿越控制策略,并从“高电压判断-高穿执行-高穿结束”3个方面分析了主控系统协调配合机制。在MATLAB中建立了2.5 MW直驱永磁风电机组的仿真模型,实现了风电机组高电压穿越全过程动态仿真;利用电网高电压发生装置,在MW级直驱永磁同步风电机组上进行了高电压穿越现场试验研究,试验结果表明理论与仿真分析的准确性及控制策略的有效性。
直流固态变压器控制技术研究

为解决作为中压直流配网与低压直流微网互联设备的直流固态变压器(DC solid state transformer,DCSST)子模块均压均流问题,同时实现微网直流母线电压的稳定控制及灵活双向功率运行能力,提出了一种以DCSST输出电压稳定为主控制环,输入电压均衡为附加控制环的双环解耦控制策略。针对其输入串联输出并联(input-series output-parallel, ISOP)结构及隔离型双向DC/DC变换器(isolated bidirectional DC/DC converter,IBDC)移相控制原理,对DCSST进行统一建模,并通过对其小信号线性模型及传递函数的推导,分析了两控制环路之间的解耦条件。仿真与实验结果表明,在所提出的控制策略以及控制参数下,DCSST双向功率运行时输出电压稳定与输入电压均衡控制效果良好,同时,各IBDC模块采用交错控制可有效减小输出电流纹波。
考虑多种用户价格机制下的综合型能源售电公司购电竞价策略

自新一轮电力市场改革以来,售电公司在国内迅速兴起,而其如何参与电力市场竞价购电获取最大利润成为核心问题之一。结合能源互联替代背景,研究了多种用户价格机制下的综合型能源售电公司参与市场竞价购电的策略问题。首先介绍了综合型能源售电公司的结构、运作、对用户实行的售电价格机制和其参与电力市场竞价的流程;然后研究了参与电力市场竞价购电过程中的重要部分:综合型能源售电公司支付函数的模型,为获得其最优竞价策略奠定基础;最后运用粒子群算法对算例进行仿真求解,分析了各种用户价格机制、能源替代模式与竞价策略之间的关系,得出综合型能源售电公司参与市场竞价购电的最优策略。
直流微网接地方式及新型保护原理

伴随着新能源的推广和直流负荷的普及,直流微网因其具有提高分布式电源消纳效率的天然优势,契合未来电网环境清洁化、运行智能化的发展趋势,受到了广泛的关注和研究。在有关直流微网的众多研究方向中,接地方式的选取决定了接地故障特征,从而影响到保护方案的选择与整定,但学术界对直流微网接地的研究仍处于起步阶段。作者将通过对比多种接地方式的优缺点、应用价值、经济性等因素,选择最优的接地方案,在此基础上,设计在大过渡电阻接地故障的情景下仍能可靠动作的保护判据,并通过电阻限流器的接入消除保护死区。最后将设计一种横联保护原理,分析该保护方案在各种网络结构和不同故障位置时的适用性,并通过仿真验证保护方案的有效性。
多端柔性直流接入对交流系统功角稳定性的影响

针对多端柔性直流电网(multi terminal direct current network based on voltage source converter,VSC-MTDC)接入对交流电力系统小干扰功角稳定性影响的问题。通过建立交直流混联系统的线性化互联模型,采用分解的思想得到了VSC-MTDC接入主要在2个方面影响交流系统小干扰功角稳定性:一是改变了交流系统的潮流,二是与交流系统的动态交互作用。采用阻尼转矩分析的结果表明:交直流系统之间动态交互的影响一般很小,直流系统接入主要是改变了交流系统的潮流,可等效为恒功率源进行研究。针对“潮流”部分的影响,进一步分解为直流电网的注入功率和接入地点2个部分,提出并研究了以下2个猜测:1)输入功率变化等效于发电机出力改变,二者对交流系统小干扰功角稳定性的影响是一致的;2)直流电网接入地点在平衡机附近时对交流系统小干扰功角稳定性造成的影响是较小的。以新英格兰系统为例,通过计算和仿真演示验证了上述猜测,并可借此避免多端柔性直流电网接入对交流电力系统小干扰功角稳定性的不利影响。
直流电网联网设备与控制策略研究综述

直流电网的控制策略是保证其稳定运行的关键,而联网设备是实现其控制策略的主体。相对于多端直流系统,直流电网拓扑结构和电力电子设备的复杂度提高,这对其控制策略提出了新的要求。首先归纳了直流电网的定义并给出典型拓扑,分析了直流电网各联网设备的功能,并总结了直流电网的技术特点,由此提出对其控制策略的要求。然后结合直流电网联网设备的特性,分别总结了直流电网基本控制策略、潮流优化控制策略和故障控制策略等关键问题的国内外研究进展。最后在此基础上提出了直流电网控制策略方面亟待研究的一些问题,为未来的研究工作提供参考。
基于广域量测的多直流馈入/馈出电网稳态频率控制策略研究

针对多回高压直流馈入、馈出电网,提出了一种基于广域量测数据的系统扰动后稳态频率预测算法,该算法对系统发电机调速器方程、负荷静态模型方程和系统网络方程进行线性化处理,同时考虑到多回高压直流的紧急功率支援量,能快速预测出系统扰动后的稳态频率。针对预测结果,该文设计了基于多回高压直流的最优频率稳定控制策略,该策略利用非线性优化方法,考虑了本区域电网各节点电压稳定约束以及各互联电网频率波动约束,能快速得到各条直流参与系统频率稳定调节的最优紧急直流功率支援量。最后在机电暂态软件PSS/E中,以改进的IEEE 50机系统为例,通过仿真分析,对该文方法的预测结果以及优化结果进行对比验证,证明了所提出方法的正确性和有效性。
理塘M_S5.1和杂多M_S6.2地震热红外亮温异常分析

利用相对功率谱方法对风云卫星热红外亮温数据进行处理,发现理塘M_S5.1和杂多M_S6.2地震前存在明显的前兆异常。异常时空演化特征为2016年8月12日在嘉黎—察隅断裂带、怒江断裂带和澜沧江断裂带开始出现亮温功率谱高值聚集现象,随后幅值和面积逐渐增大,持续至9月1日异常面积和幅度达到最大值,然后逐渐减弱,2016年9月21日后基本恢复正常,异常持续近40天。异常结束后,分别于9月23日和10月17日在异常区域内发生理塘M_S5.1和杂多M_S6.2地震。两次地震震中区域平均相对功率谱值时序曲线与异常区域时间演化过程类似,地震发生在平均相对功率谱值恢复正常背景值之后。
柔性直流与直流电网仿真技术研究

模型等效性高、仿真规模大、实时化以及计算资源需求小,一直是电力系统仿真技术的发展目标。讨论了柔性直流及直流电网的特点,结合实际工程经验,从运行特性、等效建模、数值计算以及控制系统试验等方面对柔性直流和直流电网的仿真技术进行研究。在上述研究的基础上,指出柔性直流与直流电网仿真技术的发展方向是具有多时间尺度、多速率建模与变步长计算能力的数字仿真,以及具有全功能极控/阀控实验能力的功率型数模混合仿真。
我国国家公园体制试点的进展、问题与对策建议

建立国家公园体制是党的十八届三中全会提出的重点改革任务,是我国生态文明制度建设的重要内容。党的十九大提出“建立以国家公园为主体的自然保护地体系”,进一步明确了国家公园体制在我国生态文明体制改革中的重要地位。为了建立符合我国国情的国家公园体制方案,2015年起,我国陆续在10个试点区开展国家公园体制试点工作。文章是在深入调研的基础上,对试点区取得的进展进行了初步评估。结果显示,我国国家公园体制试点在保护地整合、国家公园立法、日常管理制度、集体土地的用途管制和社区发展机制等方面进行了积极探索,积累了一批可复制、可推广的经验。但由于试点承担着综合配套改革重任,同时受现行法律法规、管理体制、人才和科技支撑能力等制约,各试点区在自然资源确权登记、跨行政区管理机制、多元化资金保障机制、特许经营和协议保护制度等方面体制试点进展滞后。未来国家公园体制构建,一方面要进一步推动试点方案中未完成各项改革任务的落实,破解各方面制约;另一方面,为了建立健全体制机制,需启动相关配套改革,包括推动自然保护地体系优化和制度创新,开展自然保护地和国家公园立法,构建国家公园全民共建共享、多元共治、品牌增值和科学决策机制与治理体系。
青海高寒区不同密度白桦林枯落物水文效应

【目的】定量研究青海高寒区不同密度白桦林枯落物的水文效应,为该区白桦林的营造、配置及水文功能管理等提供理论依据。 【方法】于2016年7-8月对青海省大通县宝库林区进行了调查。每种密度白桦林选择3块样地,林龄均为22~24年,测定了5种密度(225、500、688、900、1 220株/hm~2)白桦林的枯落物厚度、蓄积量、最大持水率等指标,并用浸泡法来研究枯落物持水量与浸水时间的关系、吸水速率与浸水时间的关系。【结果】5种林分密度的枯落物厚度、蓄积量、持水能力有明显差异:(1)5种密度林分(按225、500、688、900、1 220株/hm~2排序)枯落物厚度分别为4.51、4.64、5.30、6.10、5.35 cm,枯落物蓄积量分别为11.22、13.54、15.33、17.86、15.86 t/hm~2,最大持水率分别为227.91%、214.40%、215.44%、236.81%、221.70%。(2)枯落物最大持水量、有效拦蓄量排序均为900株/hm~2>1 220株/hm~2>688株/hm~2>500株/hm~2>225株/hm~2。(3)枯落物持水量和浸泡时间的关系与对数函数拟合较好,回归系数R~2达0.90以上,吸水速率和浸泡时间的关系与幂函数拟合较好,回归系数R~2达0.99以上。【结论】林分密度在900株/hm~2时,枯落物蓄积量、最大持水量、有效拦蓄量均达到最大,枯落物水源涵养作用达到最优。所以从枯落物的水文效应角度来考虑,密度为900株/hm~2时,枯落物的水文效应最佳。
冀北木兰围场沙荒坡地不同坡位黄柳沙障内枯落物的持水性能

【目的】研究不同坡位黄柳沙障内枯落物持水性能的差异,为沙漠化土地植被恢复技术研究提供技术依据。【方法】通过野外采样、室内测定的方法对冀北沙荒地3个坡位(坡顶、坡中、坡底)黄柳沙障内枯落物的蓄积量、持水、吸水和拦蓄能力相关指标进行测定分析。【结果】(1)不同坡位枯落物蓄积量、自然含水率差异不明显(P>0.05),但不同坡位持水、拦蓄能力相关指标均表现为坡中>坡底>坡顶,且坡顶显著小于坡中和坡底(P<0.05),枯落物持水性能综合指数也是坡顶最小。坡底吸水率显著高于坡中和坡顶(P<0.01)。(2)不同坡位枯落物持水、吸水随时间变化趋势相同。枯落物持水率和吸水速率与浸水时间分别满足对数函数和指数函数关系。(3)通过主成分分析确定枯落物持水性能由持蓄水能力和吸水能力两大要素构成,权重分别为0.85和0.15,持蓄水相关指标代表性更强。【结论】枯落物持水、拦蓄能力是衡量枯落物水源涵养性能的首要因素,其中持水率、最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄率和蓄积量足以代表枯落物的持蓄水能力。而这几项指标及其枯落物持水性能综合指数均以坡中为最大。坡中是坡面承上启下的关键部位,当地黄柳生物沙障发挥了良好的生态水文作用。
四驱汽车电控分动器性能预测与试验

为了探讨四驱汽车电控分动器的传动性能,以带多片式离合器式的电控分动器为研究对象,提出一种基于遗传PID控制的电控分动器性能预测方法。首先通过分析分动器各部件功耗损失,构建电控分动器传动特性预测模型;其次探讨离合器摩擦副数、摩擦片内外径、润滑油粘度等参数对其性能传递的影响规律;最后在电控分动器试验台上开展了分动器性能试验。试验结果表明,所提性能预测方法能较好地预测行驶过程中电控分动器传动特性,为后期控制系统设计提供理论依据。
基于云模型的耕地土壤养分模糊综合评价

土壤养分综合评价在很大程度上存在着模糊性和随机性,为有效解决评价中定性概念与评价指标按隶属函数定量描述这一不确定转换问题,基于云理论及模糊数学原理,构建了基于云模型的耕地土壤养分模糊综合评价方法。以吉林省大安市为研究对象,选取耕作层中有机质等7个土壤养分元素的含量作为评价指标,利用熵权法确定各指标权重,计算得到评价对象的土壤养分模糊云综合指数(Cloud fuzzy comprehensive index,CFCI),并对CFCI进行COK插值,形成土壤养分CFCI等级分布图。结果表明:从评价结果的数据特征来看,研究区域CFCI范围在2.43~4.89之间,平均值为3.78,标准差为0.45,变异系数为11.85%,属于中等变异程度;从评价结果的空间分布格局来看,大安市耕地土壤养分综合水平呈现由北向南逐渐下降的趋势,且呈现耕地集中连片度越高的地方,土壤养分综合水平越高的特点。