mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
输电线路雷电防护技术研究(二):分析方法

防雷分析是对线路防雷性能和各种防雷措施效果进行评价的基础及防雷决策与设计的前提.为此,讨论了国内外输电线路防雷分析方法的发展状况及其存在的问题,特别研究了输电线路的雷电反击特性和绕击特性分析方法及其综合应用,提出了适当的线路防雷分析计算模型和方法.研究表明:在输电线路反击特性分析时,应建立充分反映输电线路雷电暂态特性的全波过程分析方法,绕击分析则应根据电压等级的不同选用电气几何模型、先导发展模型和分形模型.防雷分析应充分考虑微地形及雷电区域特性的影响,综合评估不同区域线段的防雷特性.
输电线路雷电防护技术研究(三):防护措施

雷击事故成胁电力系统的安全稳定运行,为此,分析了国内外输电线路防雷措施的发展状况及其存在的问题和应开展的关键研究.防雷措施根据管理模型可分为阻塞型和疏导型,我国目前主要采用的是"阻塞型"防雷方法,其出发点是尽量不让线路闪络,导致防雷问题的复杂化,而国际上主要采用的是"疏导型"方法,则使防雷问题简单化.应充分考虑微地形及雷电区域特性的影响,综合评估提出不同区域线段的防雷措施.应在输电线路设计时一步到位,充分考虑线路的防雷问题.对于新建线路,减小输电线路雷击故障一般的方法是尽量减小避雷线的屏蔽角,降低杆塔接地装置的冲击接地电阻,适量安装线路避雷器.
高强等边角钢轴压构件承载力研究

通过对比中美钢结构设计规范和相关技术规程中对高强等边角钢轴压构件稳定承载力计算的规定,认为各规范对于两端理想铰接构件的规定是合理的,但实际构件两端连接的约束往往强于铰接,由此带来的承载力提升较为可观,可以加以利用.文章还以试验统计结果为依据,提出了通过采用合适的计算长度系数来利用这种承载力提升的方法.
变压器直流偏磁的仿真研究

基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和Hilbert变换,提出了一种新的变压器直流偏磁分析方法.首先对变压器励磁电流进行EMD分解,提取包含最多励磁电流畸变信息的基本模式分量(intrinsic mode function,IMF);再对IMF分量作Hilbert变换,得出其瞬时频率和幅值.仿真结果表明:该方法能够准确检测出励磁电流畸变的时间、频率和幅值.
基于经验模态分解及近似熵的输电线路单相自适应重合闸

根据经验模态分解和近似熵算法,提出了一种针对输电线路单相接地故障的故障类型诊断方法,该方法具有一定的抗干扰能力,可以快速判断故障类型,以提高重合闸成功率.线路故障仿真结果验证了该方法的有效性和实用性.
线路开关单相重合闸期间雷击事故及电磁暂态仿真

介绍了220 kV线路开关单相重合闸期间遭受雷击损坏经过.根据保护动作、故障录波、雷电参数、线路故障点和设备解体情况分析了事故原因,并建立了模型对变电设备可能遭受的雷电侵入波过电压进行了电磁暂态分析.研究认为:远区雷击、绝缘子闪络接地故障造成线路开关单相跳闸;单相重合闸期间远区小电流绕击产生的侵入波导致开关断口绝缘击穿.建议加快广东地区110kV、220kV敞开式变电站线路终端避雷器安装工作,防止多重雷击导致线路开关断口击穿事故.
输电线路差异化防雷技术与策略

为有效提高输电线路防雷性能评估水平与治理能力,根据输电线路走廊雷电活动、地形地貌、线路结构和绝缘配置、防雷计算方法、防雷措施等差异性,提出了一种输电线路差异化防雷性能评估方法和治理策略.该方法基于雷电定位系统长期监测数据,统计分析输电线路全线走廊雷电分布规律,结合线路特征参数等,选择合适的防雷计算分析方法,逐基杆塔进行防雷性能评估,确定各级杆塔防雷安全等级及其决定因素;依据现有防雷措施技术特点,采取针对性防护措施配置,制定多套具有不同特点防雷改造方案,并进行技术经济性评价,依据改造目标和管理要求,确定出最佳改造方案,明确给出投入与预期效果的定量关系,最终形成输电线路防雷治理策略.该方法对设计部门实施输电线路差异化防雷设计、运行管理部门有针对性实施防雷治理以及提高输电线路防雷安全运行水平有重大意义.
雷电定位监测系统在输电线路防雷中的应用

结合华北电网雷电定位监测系统的应用情况,介绍了其在输电线路防雷中的作用,明确了线路跳闸的主要原因及故障位置,分析了雷电活动规律,对具体线路细化,确定了防雷工作需重点注意的易击线路以及线路的易击段.通过对这些重点区域防雷配置的合理优化可以有效地降低雷击跳闸率,为系统安全稳定运行提供了保证.
电力变压器内部故障的非线性仿真模型

针对电力变压器内部故障分析和继电保护的需要,分析了现有变压器线性仿真模型中确定电感参数存在的问题.指出问题的关键是没有考虑发生内部短路故障后,变压器内部的磁场发生了变化,而且铁心存在饱和的非线性特征,因而用变压器的线性模型模拟和计算其电感参数是不准确的.为此,文中利用有限元分析法,提出了一种变压器内部故障的非线性仿真模型.该模型利用有限元分析法计算变压器内部故障后的参数,根据这些参数形成等值电路模型,并得到了需要研究的电流和电压值.为验证非线性模型的正确性,将1台模拟变压器的内部故障试验仿真数据与动模试验数据进行了比较.结果表明文中提出的变压器内部故障非线性模型是正确的.
基于串联电容法的变压器中性点直流电流抑制装置

潖江变1号变压器中性点直流电流抑制装置采用在变压器中性点串联电容器阻断直流电流的方案,且电容器并联了由快速开关、整流桥、大功率晶闸管、过电压触发单元、快速脱扣回路等组成的快速旁路系统.文章介绍了该装置的工作原理,叙述了贵广Ⅱ回直流试验期间该装置的动作情况,并讨论了主变中性点安装隔直装置对相邻变压器中性点的影响,试验及运行数据表明,装置能有效抑制变压器中性点直流电流.
基于影响因素识别的架空输电线路可靠性管理系统和评估模型

构建了一种高压架空线路可靠性综合监测和管理系统的框架,介绍了线路故障主要影响因素识别的方法,提出了各主要影响因素的模糊分类判据,考虑了线路终端故障,最后建立了计及主要地理环境气象等7个主要影响因素的架空输电线路可靠性评估模型.算例结果表明,建立的模型能更加有效地预测不同输电线路的可靠性指标,为电网运行调度和设备维护部门评估电网安全指标、优化监测和检修计划提供了参考.
分布式协同建模技术在综合数据平台中的实现

企业资源整合是电力行业信息化的建设重点.作为调度自动化系统资源整合中心,综合数据平台提供了数据交换、数据整合、数据存储、数据查询等一系列服务.但是仅考虑横向互联的EMS系统模型信息整合,模型信息的准确性、及时性存在很大的局限.为了最大化地实现了多级调度系统之间的模型信息整合和共享,综合数据平台引入了分布式协同建模技术.文章基于IEC 61970标准,提出了分布式协同建模技术在综合数据平台中的实现机制,探讨了分布式协同建模包含的多项关键技术,包括流程化模型信息收集、模型合并、图数模一体化的版本管理、Web Services等新技术.最后文中给出一个实际的工程用例,证明了分布式协同建模技术的实用性和可行性.实际案例是通过建立一套集运行、维护、数据采集、信息交换和信息共享为一体,部署在上、下级调度机构的分布式系统,实现了数据中心横向协同、纵向贯通的模型信息管理.
风电引起的电压波动与闪变的仿真研究

风能存在随机性,大规模风电并网后会引起附近电网电压波动,风况、风电机组特性和电网状况会对风电引起的电压波动与闪变有影响.文章从风能和风力发电机组特性出发,建立了含风电机组的电网仿真模型,基于Matlab/Simulink搭建了仿真模型,研究了风电场所接入电网状况对风电引起的电压波动与闪变的影响.算例结果表明,系统短路容量和线路电抗与电阻比等对风电场的电压波动与闪变有较大的影响,通过选取合适的并网点和电压等级、合适的线路电抗与电阻比,能够有效抑制风电引起的电压波动与闪变.
城网空间电力负荷预测中的负荷规律性分析

空间电力负荷预测(spatialload forecasting,SLF)是城市电网规划必不可少的计算,其预测结果是确定所需配置供电设备容量和分布的基础,预测结果准确与否对城市电网建设及其运行的经济性和安全性都有影响.文章从城市电网的空间结构分析入手,以分层分区处理为原则,以目标层级的负荷元胞为基础,描述和刻画了该层级下空间电力负荷的规律性,着重分析了10kV电压层级下元胞负荷的周期性、增长的非平稳性及元胞之间的负荷转移.通过实例进一步阐述了该负荷规律性分析方法,结果表明该方法能够充分合理地描述空间电力负荷的特点,客观反映SLF方法的优劣,为寻找更有效的SLF方法奠定了基础.
面向电力市场的含风电电力系统的环境经济调度优化

考虑洁净能源在环保问题上低成本的优势,建立了一个面向电力市场的含风电的电力系统环境经济调度优化模型,使电力市场环境下含风电的电力系统优化调度更趋合理和经济,具有较高的可信度.基于遗传算法,运用Matlab工具箱对IEEE30节点系统进行了优化求解与仿真,验证了该模型和算法的正确性和有效性.
基于粒计算的电力系统中长期负荷动态聚类预测模型

结合聚类分析与时间序列数据挖掘技术,提出了基于粒计算的动态聚类预测模型.该模型有助于消除聚类结果与先验知识之间的主观不协调性,使聚类结果与客观实际相符.基于该模型得到的预测结果是区间值,这降低了预测风险.某地区需电量的预测结果表明,该模型能显著提高预测精度,适用于电力系统中长期负荷预测.
小能量试验推算碳化硅灭磁电阻满足温度条件的方法

供货商提供了碳化硅灭磁电阻必须满足的能量条件和温度条件,试验发现碳化硅灭磁电阻温度分布极不均匀,温度条件成为决定性条件.文中根据实验室碳化硅灭磁电阻灭磁试验得到的大、小能量冲击下碳化硅灭磁电阻耗能与表面最大温升之间的关系,提出了采用现场发电机空载额定灭磁试验数据推算最严重灭磁情况下碳化硅灭磁电阻是否满足温度条件的方法,并提供了推算实例.
架空导线载流量动态计算与应用

针对输电瓶颈现象,介绍了提高输电线路允许载流量的方法及其可能产生的问题,证明了通过在线监测装置可以实现载流量的动态计算.根据现行规程中载流量的数学模型和实际情况,修正了模型中的部分物理量.将试验结果与数学模型的理论计算进行比较,验证了所提出的修正数学模型的合理性.在分析和验证的基础上,分析了导线3种运行状态下的允许载流量,提出了正常载流的制定原则,讨论了特殊和应急载流的可行性,并提出了增容思路.
计及气象灾害因素的电网规划方法

针对电网规划中提高电网抗灾能力和维持合理造价间的矛盾,引入差异化的决策变量,对应差异化的抗灾能力和造价,建立了计及气象灾害因素的多目标电网规划模型,给出了基于蒙特卡罗仿真和多目标遗传算法NSGA-Ⅱ的求解方法.通过Graver-6系统算例证明了在规划过程中考虑气象灾害因素的必要性,所提方法能求得兼顾经济性与可靠性的规划方案,适用于灾害频发环境下的电网规划.
中国式智能电网的构成和发展规划研究

智能电网对现代电力系统的经济优化运行和降损节能具有重要的意义.文章简要介绍了我国电力系统的发展现状和智能电网的定义,详细分析了智能电网对我国发电、输电、配电、用电、负荷构成、变电站建设以及调度系统等环节的影响.在此基础上,指出了我国建设智能电网的基本条件、发展思路以及试点城市的选择要求.最后,初步提出了中国式智能电网的中期和远景结构简图.
基于粒子群优化算法的含多种供能系统的微网经济运行分析

从成本和效益2个方面详细分析了微网的经济性,在微网基本结构的基础上进行了简化,给出了供电、供热、供气一体化的微网结构,建立了考虑温室气体、污染物排放的以微网运行成本最低为目标函数的微网经济模型,并用粒子群优化算法对上述模型进行求解.算例结果验证了该模型的有效性和可行性,表明在大电网中并入微网具有较高的经济性.
华北电网一体化电能量计量计费系统设计和实现

设计和实现了华北电网一体化电能量计量计费系统.论述了基于IEC 60870-5-102标准的华北电网电能累计量传输协议应用规范、基于虚拟计量点的异构数据处理、华北电网网间交易模式自适应的电能量结算模型、华北电网网损率波动分析模型等关键技术要点,阐述了其为解决华北电网多交易主体交易结算以及网损率波动等关键问题的应用.
纵联零序方向保护零序弱馈拒动的改进方案及其仿真

线路发生接地故障时,两侧零序阻抗相差过大将导致两侧零序电流差别过大,虽然两侧的零序方向元件均能正确动作,但是由于一侧零序电流达不到动作定值,从而造成纵联零序方向保护拒动.文中针对这种零序弱馈现象的产生进行了仿真分析,并且提出了针对零序弱馈的纵联零序方向保护的改进方案,进行了验证.实时数字仿真试验结果表明该方案解决了零序弱馈时的纵联零序保护拒动问题,有效改善了纵联接地保护的性能.
电网过电流融冰运行方式可行性研究

针对2008年我国南部地区大范围冰灾对电网正常供电的影响,研究了通过调整运行方式达到输电线路融冰的可行性.通过调整湖南、江西电网的运行方式,对其电厂出线、主要输电断面和负荷中心线路进行过电流融冰可行性分析,结果表明,接入220kV电压等级的电厂出线部分实施过电流融冰可行,负荷中心环网不具备过电流融冰的可行性,负荷馈线和省内主要断面实施过电流融冰的可行性很小.文中还探讨了短路电流融冰方案的适用范围.
特高压调度运行支持系统关键技术

针对特高压交流试验示范工程调试试验和调度运行的需求,开发了特高压调度运行支持系统.该系统集成了能量管理系统(energy management system,EMS)、广域相量测量系统(wide area measurement system,WAMS)以及跨区电网动态稳定监测与预警(dynamic stability analysis,DSA)系统,充分利用了可视化、遥视、智能报警等技术,实现了信息和应用的综合,从传统的监视、分析和控制,延伸到广域保护和安全协调防御,实现了静态、动态、暂态三位一体的信息处理与分析.该系统为特高压的调度运行提供了方便、可靠的技术支持,具有较高的科学性和实用性.
基于WAMS的电力系统暂态紧急控制启动方案

提出了基于广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的暂态不稳定性预测与紧急控制系统的实现框架结构、控制主/子站的软件流程和基本功能,给出了WAMS用于构建全局协调的电力系统暂态紧急控制系统时应具备的基本条件.为克服以往分散式控制难以适应运行方式变化的缺陷,设计了基于轨迹几何特征判据的控制主站与控制子站互相协调的紧急控制措施启动方案.IEEE-145节点测试系统仿真结果初步验证了该方案能够有效地启动紧急控制,阻止系统失稳,其实现了快速性和可靠性的良好折衷.
基于网格合并的电压等高曲面插值和图形生成算法

电压等高曲面图是一种能够直观反映全网电压状况的先进的可视化技术,目前主要存在计算和显示耗时长的问题,不能满足展示电力系统动态过程的要求.文中介绍了几种基于规则网格的空间插值算法,分析了空间插值算法的统一形式.从对图形的不同区域运用不同分辨率的思路出发,提出了一种基于网格合并的新方法,将规则网格中权重向量相近的格子合并为更大的格子组,以此来减少需要插值和绘制的格网数目.在不影响图像质量的前提下,电压等高曲面图的显示速度得到了大幅提高.
智能电网调度发电计划体系架构及关键技术

研究智能电网调度发电计划的内涵和外延,探讨智能电网调度发电计划的发展方向;结合电网调度运行现状和实际需求,构建了智能电网调度发电计划的体系框架,研究相关的关键技术,设计了全新的智能电网调度发电计划一体化协作模式、流程和方法.以期为全面提高驾驭大电网的能力,提升电网的安全、经济运行水平,推进统一坚强智能电网调度体系的建设提供参考.
750 kV同塔双回线接地距离保护整定计算

分析了同塔双回线运行方式与零序补偿系数的关系,指出目前整定计算中采用固定零序补偿系数难以兼顾接地距离保护在750 kV同塔双回线正常运行方式下具有较高的灵敏性,同时在单回线挂检方式下又具有较好的选择性.提出在750 kV同塔双回线整定计算中采用微机保护定值区切换功能,根据运行方式选择相应的零序补偿系数,从而消除运行方式对测量阻抗的影响,提高接地距离保护动作性能.以中国第1条750 kV同塔双回线为例,采用ATP仿真软件验证了该方案的有效性.
限制短路电流的220 kV电网分区优化

220 kV电网分区运行已成为限制220 kV电网短路电流的重要措施.针对目前凭经验或采用启发式方法进行220 kV电网分区存在的局限性,建立了220 kV电网分区优化模型.模型以各220 kV电网分区的主变压器负载率均匀为目标函数,以500 kV变电站200 kV母线短路电流限值、供电可靠性、网损和其他网络约束为约束条件,应用Tabu搜索算法进行分区优化求解.某省电网2008年夏季高峰负荷数据的220 kV电网分区优化结果表明了所提出的优化模型的有效性.
云广±800kV特高压直流对南方电网稳定性的影响

为了对中国南方电网2010水平年输电网络结构进行检查和考核,基于丰大方式下包含5条直流的多馈入系统网络结构,提出了该水平年的动态等值方案,采用EMTDC程序建立了多馈入系统研究模型,对贵广、天广、三广、贵广2回以及±800kV云广特高压直流5回直流落点广东交流系统发生单一、严重故障和云广直流闭锁及直流线路故障时的交直流系统动态性能和相互影响进行了研究,结果表明,从系统安全稳定的角度考虑,该网架结构是可行的.
多回平行输电线路参数带电测量

介绍、分析了基于全球定位系统(GPS)技术的输电线路互感参数带电测量系统;提出现有的谐波测量仪增加接收GPS同步信号等功能,亦可用于线路互感参数测量;分析了测量原理和理论依据.结合辽宁王南I,Ⅱ回线路改造后,与其相平行的多回500 kV线路参数测量具体项目,介绍了多回平行线路互感参数带电测量方法;针对该测量方法现场实施中的难点,提出了2种新的实施方法.给出了测量结果;并采用其他测量方法对部分测量结果进行了测试对比,从而间接验证了测量结果的正确性.结果表明,文中介绍的测量方法可满足工程需要.
多区域电网模型在线拼接与合并

介绍了一种基于公共信息模型(CIM)/可扩展置标语言(XML)电网模型和可缩放矢量图形(SVG),以及以联络线路为边界进行多区域电网模型在线拼接与合并的方法.针对各区域系统之间存在T接联络线的情形,提出通过T接分组的方式来解决由于虚拟站命名不统一而造成的T接点不易合并,以及线路信息频繁修改等问题.在模型的增量更新上,除了通过设备的统一命名来更新设备参数外,还通过运行库与待导入模型文件间的连接关系绑定实现模型连接关系的增量更新.通过模型的在线拼接与合并,所开发的电力保障自动化系统根据电网拓扑梳理出从380 V到上级各级电源的供电路径,满足了"全链条式"的电网监视要求,最大限度地保障了对重要用户的可靠供电..
英国智能电网研究综述

自2003年起,英国工程和自然科学研究委员会(EPSRC)资助的旗舰项目--可持续电力生产和供给(sustainable power generation and supply,SUPERGEN)对智能电网(smart grid)展开了大规模、集团式研究.这一研究在英国先期被称作"未来网络技术",现在则被称作"柔性网络".作者基于所参加的未来网络技术和柔性网络研究团队的工作经历,主要综合介绍英国智能电网研究的背景、目的、内容,以及所取得的阶段性成果和未来的研究方向.
基于改进S变换估计电能质量信号的噪声水平

提出了基于改进S变换估计电能质量信号噪声水平的方法.该方法根据能量聚集度的概念确定了改进S变换的时频分辨率.同时定义了与白噪声改进S变换功率谱相关的统计量,利用其分布特性检测电能质量信号能量在改进S变换时频面的分布区域,并采用迭代算法消除电能质量信号能量对噪声估计的影响,根据改进S变换时频面只含噪声区域的功率谱实现了对噪声方差的估计.仿真结果表明,当采样率达到一定程度时,采用该方法估计噪声方差有很高的可信度.
限制500 kV电网短路电流的网架调整优化算法

通过开断部分线路调整500 kV网架结构以增加超标站点之间的电气距离,是限制500 kV电网短路电流的有效措施.对于开断线路的选择既要考虑短路电流的限制效果,又要尽量保持500 kV网架的完整性,如何从上千种断线组合中,选取一种开断最少线路以最大限度限制超标站点短路电流的断线组合极为困难.文中通过分析开断线路对阻抗矩阵各元素的影响,推导开断线路与超标站点自阻抗变化的灵敏度关系,并以该灵敏度为指标提出了一种限制500 kV短路电流的网架调整优化算法.该算法通过求取超标站点自阻抗灵敏度加权和的最大值,可以快速寻找限制超标点短路电流的最优断线组合,避免了对所有断线组合逐一进行校核的繁琐过程.基于该算法提出的广东电网500 kV调整方案证明了其有效性.
RTDS上机电暂态仿真自定义模块的研究与开发

由于在实时数字仿真器(RTDS)上通过增加RACK数目来加大系统仿真规模的成本过高,一种可行的方法是对系统末端交流电网进行机电暂态仿真,系统主干交直流电网利用RTDS进行电磁暂态实时仿真,即实现基于RTDS的电磁-机电暂态混合实时仿真.为此,文中在RTDS的CBuilder开发环境下,开发实现了CBuilder自定义机电暂态仿真模块,并与RTDS电磁暂态仿真模型成功对接.通过采用CBuilder下的多线程技术和高斯网络化简技术,有效提高了RTDS上的机电暂态仿真计算规模.利用IEEE标准数据验证了所开发的机电暂态自定义模块的正确性,并在基于RTDS的电磁-机电混合仿真中成功加以应用,通过与全电磁模型的对比,证明了基于RTDS的混合仿真的有效性.
地区间电力市场互联互通相关问题(一)基本模型与社会福利分析

在中国积极推动区域电力市场建设的背景下,提出了互联互通电力市场的概念,分析了电力市场互联互通必须满足的基本条件,研究了可实现帕累托改进的各种互联互通市场模式,在此基础上建立了互联互通市场模型,提出了可实现帕累托最优的市场模式.运用福利经济学的基本定理,比较分析了互联互通市场和统一市场的社会福利,研究结果表明:在完全竞争的假设条件下,互联互通市场和统一市场具有相同的市场效益,且互联互通市场是一种帕累托改进,市场成员有积极性参与市场交易.最后提出了中国电力市场建设先实行互联互通后统一市场的可行改革途径.
小波奇异熵在线路暂态保护和全线相继速动保护中的应用

利用小波信息熵的特点,将小波熵之一的小波奇异熵用于输电线路单端暂态量保护和全线相继速动保护中,提出了基于小波奇异熵的新型输电线路单端暂态量保护和全线相继速动保护方案.PSCAD/EMTDC仿真结果证明,文中提出的利用小波奇异熵构成的单端暂态量保护判据,不受故障位置、故障类型、过渡电阻及故障时刻的影响,具有良好的适应性和灵敏性.基于小波奇异熵的相继速动判据,克服了小波模极大值判据受被分析信号幅值的影响,具有更高的灵敏度,证明了小波信息熵技术在电力系统继电保护领域具有良好的应用前景.
风力发电三相PWM变换器的建模和控制

脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变换器能灵活调节功率和功率因数,可用作风力发电机和电网之间的功率接口.文章深入研究了PWM变换器的建模,建立了基于简化等效模型的旋转坐标下的数学模型和PWM变换器各部分数学模型.对风力发电PWM变换器的控制策略和控制器设计进行了讨论,使用Matlab工具建立了PWM变换器的仿真模型,仿真结果表明了PWM变换器建模和控制策略的正确性.用dSPACE硬件在回路平台上构建了实验系统,实验结果验证了文中仿真建模的正确性.
一种激励相容的发电权交易双边拍卖机制

基于拍卖机制设计理论,针对多个发电权出让方及多个发电权受让方参与的发电权交易市场,提出了一种激励相容的双边拍卖机制.首先描述了发电权双边拍卖交易过程,然后建立了考虑交易成本损耗的数学模型,并在该模型的基础上提出了一种双边拍卖机制,该机制对所有风险规避的发电权出让方及发电权受让方是激励相容和个体理性的,且在该机制下整个系统是弱预算平衡的.算例分析表明所述机制富有效率.
STEP-NC仿真系统研究

为满足STEP-NC数控系统研究的需要,提出基于STEP-NC仿真系统的方案.该系统采用模块化设计,译码器由解析模块、建模模块和路径规划模块构成,根据STEPNC程序特点完成程序解析、加工类库模型建立和刀具路径规划功能,其他模块完成实时加工仿真功能.作为独立模块的译码器,其数据接口用于仿真系统与实际数控系统进行数据交换,其路径信息接口设计为直线和圆弧两种单元类型,作为仿真和加工的计算依据.仿真和加工实验证明该仿真系统运行正确,说明基于STEP-NC仿真系统及译码器可以作为独立的功能模块嵌入数控系统.
多机电力系统强迫功率振荡稳态响应特性分析

采用复模态叠加方法推导了多机电力系统强迫功率振荡的稳态响应,分析了多机电力系统强迫功率振荡发生共振的条件及其振荡大小的主要影响因素.通过讨论多机弱阻尼系统共振情况下强迫功率振荡稳态响应与传统的负阻尼低频振荡响应的相似和不同之处,阐述了对多机系统强迫功率振荡稳态响应特性的一些基本认识,有助于更好地理解强迫功率振荡理论及其振荡分布特性.分别通过2区4机系统和新英格兰10机39节点系统的仿真分析对这些特性进行了验证.
省级电网分层分区有功实时调度模型与方法

现代电网规模大、功率流动性强,保证有功频率的可控性和控制策略的可解释性是实时调度系统的关键特征.文中提出了一种分层分区的有功实时调度方法,并在现场得到了实际应用.该方法通过控制断面和500 kV联络变压器的功率,实现分区分层平衡.针对实际运行的复杂性,提出了正常情况下和系统不可行时的2种优化模型.在正常情况下,该模型可以充分跟踪各断面的计划;而当系统出现无可行解等异常情况时,则可以给出风险最小的替代控制策略.
暂态稳定在线预警故障集的自适应筛选

大电网暂态安全稳定在线预警的故障数目大、计算负担重,为减少每轮在线预警中需要进行时域仿真计算的故障集数目,并且不遗漏暂态安全稳定的关键故障,提出了暂态安全稳定在线预警预想故障集的一种自适应筛选方法.首先依据上一时间断面上各预想故障的稳定裕度和稳定模式,识别那些影响系统稳定性的关键电网元件;再根据当前这些元件运行状态的变化,确定筛选预想故障的新门槛值;最后将本轮预想故障的预估裕度与该门槛值比较,筛选出那些需要重新计算稳定裕度的故障.通过电网在线预警系统的实际工程运行,验证了该方法的有效性和工程实用性.
考虑电网约束的风电场自动有功控制

主动进行风电场有功控制,将其纳入电网自动发电控制(AGC)管理是电网与风电场都十分关心的课题.文中首先定量讨论了风电场有功控制能力及电网AGC对风电场的要求,提出了考虑储能的风电场有功控制3层模型,即能量管理层、风电场调度层及风力发电机控制层,可实现输出限制、AGC曲线跟踪控制、调峰控制等综合控制目标.对上述模型进行了仿真验证.通过与现有风电场运行模式进行效益对比,证明了风电场可以在较小的调节开销下实现上述控制目标.
综合考虑电力市场与节能调度的火电机组组合方案

从中国火电基本都是燃煤机组的国情出发,考虑在电力市场实行以后,调度中心不能直接从发电机组获得机组煤耗函数的具体情况,利用二氧化碳(CO2)的排放量函数代替能耗函数,设计了考虑电力市场与节能调度相互协调的机组组合模型,并利用拉格朗日松弛法对模型进行求解.利用发电机组报价体现机组的发电意愿,以及能耗反映电力系统降耗和减排的要求,依靠报价权重因子的迭代选取决定机组组合方案.利用测量数据依靠多项式曲线拟合技术对排放量函数进行逼近,分析了不同测量误差对机组组合的影响.计算结果表明,建立的机组组合模型与机组组合方案能较好地实现能耗指标与经济指标的相互协调,具有广阔的实际应用前景.
基于Simulink的船舶运动模型动态仿真研究

为进一步研究船舶操纵性能,根据船舶旋回性指数(K)、追随性指数(T),建立船舶运动的一阶模型,利用Simulink对一阶船舶运动模型进行动态仿真,对船舶回转操作和Z形操纵的动态特性进行描述.对试验样本仿真结果进行的定量与定性分析表明,该模型是正确、可行的,对船舶操纵性试验研究具有实际意义.
转子绕组匝间短路对电机轴电压的影响

研究转子绕组匝间短路故障与电机轴电压的联系,采用气隙磁导法分析电机气隙磁场,建立考虑定子齿槽效的气隙磁导模型.当转子绕组匝间短路故障发生后,轴电压信号中将出现与齿槽数对应的故障特征频率,该特征频率可以作为诊断转子绕组匝间短路故障的依据.在故障模拟电机上进行实验,验证了所提方法的正确性.
基于图像测量的智能交流接触器设计技术

提出基于高速摄像机图像测量与处理的智能电器动态特性测试、设计思路与方案.以智能交流接触器动态过程测试为实例,介绍基于高速摄像机的智能交流接触器动态特性测试装置的测试原理、图像处理理论与方法.应用该测试装置,对智能交流接触器动作机构吸合、释放过程动态特性的ANSYS-ADAMS综合仿真结果进行验证,证明了仿真计算方法的正确性.该测试原理与图像处理方法不仅适用于智能交流接触器研究,而且适用于其它电器的智能化研究.
基于相对稳定系数的滑动电接触特性

利用自行研制的高性能滑动电接触实验机,对铜基粉末冶金滑板的滑动电接触特性进行实验研究.通过引入两个相对稳定系数和载流效率值对实验结果进行分析,得出滑板的滑动电接触特性与接触压力、滑动速度和接触电流之间的关系.在滑动速度恒定的条件下,增大接触压力,摩擦系数会增大,却改善了滑板的受流质量和摩擦副的摩擦稳定性,从而使磨耗率呈现先减小后增大的U字形变化规律,磨耗率最小时对应的接触压力阈值随接触电流的增大而增大.在接触压力恒定条件下,摩擦副的摩擦系数随滑动速度的增加不断减小,但其摩擦稳定性及受流质量却不断恶化,磨耗率随滑动速度的增加而减小,随接触电流的增加而增大.
三相四线制三电平变换器新型三维矢量调制策略

中点不平衡问题是三相四线制三电平三桥臂变换器控制的难点问题,详细分析该拓扑变换器直流中点偏移的内在影响因素,提出中点平衡因子的概念,并导出中点平衡因子的计算公式.基于中点平衡因子,在a-b-c正交坐标系下提出一种新型三维调制策略,其可将多种复杂情况统一成3种基本类型,大大简化了因解决中点平衡问题带来的三维调制策略复杂性大幅增加的难题,为调制策略的数字化实现提供了便利.仿真分析和实验结果证实了新型三维调制策略的正确性及其对中点控制的有效性.
永磁直线同步电机多变量二阶滑模控制

针对永磁直线同步电机的动力学特性,提出一种多变量二阶滑模控制算法,并设计了速度和电流控制器.算法在滑模量一阶导数未知的情况下,根据滑模量测量值的大小,在多个状态机之间进行切换产生控制输出,使滑模量及其一阶导数在有限时间内收敛到零.在测量噪声上界未知的情况下,算法实现了永磁直线同步电机控制系统的有限时间稳定,使系统精度达到O(δ).仿真结果表明,算法对参数变化、端部效应和负载扰动等不确定性具有很强的鲁棒性,消弱了"抖振",提高了控制精度.算法结构简单,易于实现.
近正弦输入电流三相整流器的分析和参数设计

研究一种低输入电流谐波的三相不控整流器.该整流器由输入电感、三相整流桥以及与整流二极管并联的电容组成,通过在交流侧加电感和在二极管上并联电容来改善网侧电流波形,提高功率因数.在分析该整流器3个工作模式的基础上,结合该电路的特性,提出一种相应的参数设计方案,给出参数的优化设计公式.利用这些公式设计了3台工作于不同模式的整流器,并通过实验进行验证和分析.结果表明该整流器与传统三相整流器相比,可显著降低输入电流的谐波含量,且在额定工作点附近可获得接近1的功率因数,从而证明了参数设计方法的正确性,可作为设计低输入电流谐波的三相不控整流器的参考依据.
采用换位设计的新型双凸极永磁电机

常规双凸极永磁(doubly salient permanent magnet,DSPM)电机通常采用集中绕组设计,且定子上每个永磁体对应整数倍的相绕组,造成了各相磁路每相最大与最小磁链处的变化率不一样,由此导致了各相反电势的偏差及每相反电势的左右不对称.每相绕组的各个串联线圈的自感随转子位置呈同方向变化,加剧了每相自感的波动程度,从而导致了磁阻转矩及转矩脉动的增加.提出一种新的DSPM电机及其设计方法--换位设计,以保持各相磁路严格对称,并且每相邻线圈的自感随转子位置变化趋势正好相反,从而可以最大程度地削弱磁阻转矩及电磁转矩脉动.利用时步有限元法进行计算,并与一台现有的类似结构的DSPM电机进行比较,样机的实验结果验证了该方法的有效性.
发泡颗粒混合轻量土三轴应力-应变-孔压特性试验

通过三轴试验对淤泥发泡颗粒混合轻量土进行研究,揭示了不同配比、围压对轻量土应力-应变-孔压特性的影响本质,以及变形模量的变化规律;并结合前人成果,对应力-应变关系进行了模型概化与曲线拟合;基于发泡颗粒混合轻量土的物质结构组成特性,提出了一个反映其物理力学性质的广义本构模型.分析结果表明:配比决定试样的胶结结构强度,围压决定试样的应力状态,围压大于胶结结构强度时,试样剪缩,应变硬化,孔压不断上升,反之,试样剪胀,应变软化,孔压上升后下降,甚至出现负值;变形模量随水泥掺入比的增大而线性增大,随EPS颗粒掺入比的增大而非线性减小,与围压关系不大;概化模型有应变硬化型、应变软化型及理想弹塑型3种;Ducan-Chang双曲线模型与Prevost软化模型的拟合效果较好,但软化模型很难对应变大于15%的曲线进行拟合.
注入式混合有源电力滤波器的数学模型及其特性

在分析注入式混合有源电力滤波器(injection type hybrid active power filter,IHAPF)工作原理的基础上,从控制的角度提出电压型逆变器的数学模型,在此基础上建立IHAPF的数学模型,对其稳定性和谐波抑制能力进行分析,着重探讨控制器参数对IHAPF稳定性和谐波抑制能力的影响,并提出控制器参数选择方法.仿真和实验结果证明了分析的正确性.
双馈型风力发电变换器主回路杂散电感的影响和抑制

双PWM变换器是MW级双馈型风力发电系统中的关键部件.在大功率风电变换器中,由于杂散电感的存在,器件在关断过程中往往会产生超出允许范围的瞬态尖峰值,从而导致其失效和损坏.因此,在研制兆瓦级双馈型风力发电变换器时要考虑如何对变换器回路的等效杂散电感进行抑制.针对上述问题,通过构建2 MW双馈型风电变换器功率主回路杂散电感等效分布模型,分析了杂散电感在器件关断过程中的影响.在此基础上,提出一种低感平面母线技术来抑制主回路的总杂散电感,并采用基于虚功原理的电磁场知识来对其电感值进行理论分析和计算.从结构设计和工程应用角度出发,对该母线的使用进行分析.样机试验结果表明,所提方案较之传统设计在抑制主回路杂散电感上更具有效性.
新型多电平电压源换流器模块的拓扑机制与调制策略

揭示一种新型多电平电压源换流器(voltage source converter,VSC),即模块化多电平VSC的起源与工作机制;介绍其子模块与VSC拓扑及相应工作原理;针对此新型换流器拓扑,并结合基于VSC的高压直流输电领域(high voltage direct current transmission system based on VSC,VSC-HVDC),提出一种基于幂和理论的改进型多电平基频开关调制策略.与通常策略中所使用的数字迭代技术,如"牛顿–拉夫逊"法相比,该文所提算法可显著简化运算、降低计算量,且能求出开关角的所有解;而通常算法仅能求出单一解,忽略了可能存在的其他解,最后进行了仿真验证.理论分析与仿真结果均说明关于模块化多电平VSC本质揭示的正确性及所提调制策略的优越性.
用电压暂降严重程度和最大熵评估负荷电压暂降敏感度

现有负荷敏感度随机估计法以电压暂降的物理特征为基础,用主观概率模型描述负荷电压耐受曲线(voltage tolerance curve,VTC)的随机分布规律,所需样本量大,在实际中难以实现且可能引入主观误差.将电压暂降特征转换为电压暂降严重性指标,在负荷VTC曲线分布规律未知和样本数较少的情况下,根据最大熵原理确定VTC曲线的概率密度函数,用累计求和法计算负荷故障率,提出一种适合于小样本的随机评估方法.对评估原理、最大熵模型、约束条件、求解算法与评估过程等进行详细研究.对个人计算机(personal computers,PC)进行仿真并与现有4种评估方法比较,结果证明,该方法对样本量依赖性小,无需主观假设,在未知VTC曲线随机分布规律时,评估结果准确,适应性强.
利用形态非抽样小波的电能质量扰动定位方法

由于电能质量扰动信号的波形具有不规则性与多变性,使得目前缺乏成熟的方法对其进行检测与定位.基于此,提出一种新的形态非抽样小波,并将其应用于电能质量扰动信号的检测定位.该形态小波包含了开闭与闭开组合滤波器与可检测突变信号上下边缘的形态梯度,满足信号重构条件.利用Matlab对单一扰动信号与混合扰动信号进行仿真验证,并与前人构造的形态非抽样小波进行对比分析.结果表明,所构造的形态非抽样小波具有很好的扰动信号特征描述能力及抗噪性能,即使在强噪声环境下,也能正确指示扰动起止时刻及突变极性,在电能质量扰动信号的检测定位上具有较好的适应性与可行性.
特高压线路固有频率特征分析及其在继电保护中的应用

利用分布参数等值特高压输电线路,分析不同故障类型情况下暂态高频分量的特征,提出一种基于暂态高频分量频域特征的故障类型识别和保护方案,讨论了实际应用中的关键问题及解决方法.通过多信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法分析故障后三相电流的频谱,计算线路一侧的电流频谱相关性和电流频谱能量,利用其进行故障识别和确定故障相,在此基础上,利用线路两侧故障相的电流频谱相关度判断区内、外故障.利用PSCAD对特高压线路模型进行了仿真验证,仿真结果证明了保护判据的有效性.
矢量量化在局部放电模式识别中的应用

利用绝缘试品在升、降压过程中放电量随电压变化构成的视在放电量–施加电压模式序列作为局部放电特征量,并将矢量量化和快速匹配算法引入局部放电模式识别的研究中.该算法在分类器训练阶段首先利用训练样本集通过LBG编码技术构造码书,再分别对各类放电的训练样本进行矢量量化编码,计算码字频率矩阵;在测试阶段,以同样的流程对待识别样本进行矢量量化编码和码字频率矩阵计算.最后将训练样本和待识别样本的码字频率矩阵利用快速匹配算法进行匹配后得到识别结果.对5类放电的100个样本的检测结果表明,该算法具有执行简便、识别率高的优点.
换流变压器差动保护异常动作行为分析及对策

在高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电系统中,受铁心饱和及交直流场各种滤波器影响,相比常规变压器,换流变压器空载合闸时差动保护更容易误动,由于换流变压器工作环境的特殊性,在发生不对称故障时,可能在差动电流中存在较大的2次谐波,从而导致差动保护误制动.对换流变空载合闸和区内故障进行仿真分析,验证了2次谐波制动在HVDC系统变压器差动保护中确实有较大的局限性,同时具有误动和拒动的可能.经分析,由于变压器的铁心进入饱和需要一定时间,励磁涌流引起的虚假差动电流突变量出现时刻要比相电压突变量的出现时刻滞后一个时间差.据此,提出基于相电压突变量和差动电流突变量出现时差的变压器差动保护判据,运用该判据对各种换流变压器区内故障和励磁涌流进行判别.通过EMTDC进行了大量的仿真试验,结果验证了该判据的可行性和有效性.
黑启动电机欠励保护导致的电压升高问题研究

对黑启动过程中发电机带空载长线路可能出现的欠励限制动作导致的系统工频电压升高问题进行了研究.分析了黑启动发电机定子电压在欠励动作后非正常升高的机制,通过对带有分布参数线路的黑启动系统的分析,推导出发电机欠励限制的临界值与空载最大线路长度的关系,并提出相应的预防措施,为黑启动过程合理地配置适用的发电机保护方案,提供了一些理论及实践依据.结合实际,应用实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)进行仿真,仿真结果及实际系统的黑启动试验结果均证明了所得结论的正确性.
油纸绝缘内部气隙缺陷电劣化过程中局部放电的测量与模拟

对油纸绝缘内部扁平气隙缺陷模型进行连续局部放电试验,在不同阶段进行局部放电相位谱图(phase resolved partial discharge pattern,PRPD)的采集.发现由局部放电导致的介质电劣化过程中其局部放电表现可分为5个阶段,前4个阶段的PRPD谱图具有很大的差别.采用基于局部放电物理过程的放电模型进行了计算机模拟,利用计算机模拟对谱图变化原因作了解释.通过对比计算机模拟过程中模型参数的变化和试验结果,对电劣化过程中缺陷气隙内部的物理变化过程进行了研究.研究结果为通过局部放电测量判断介质电劣化的发展状态提供了试验及理论依据.
混合型有源滤波器与静止无功补偿器组成综合补偿系统的电流控制

针对综合补偿系统中逆变器输出电流相位经输出滤波器、耦合变压器、无源滤波器后会产生相移的问题,分析了逆变器输出电流相移的原因,提出了广义滞后的概念和分频补偿的思路.为消除广义滞后对综合补偿系统带来的不利影响,利用逆变器输出电流与负载及晶闸管控制电抗器谐波电流极性相反等同于相位滞后p的原理,构造了一种新型p目标Smith预估器进行滞后补偿.结合广义积分器良好的分频性能,提出了基于广义滞后分频预估补偿的综合补偿系统电流广义积分控制方法,并通过仿真和实验验证了该方法的有效性和可行性.
输电线路分相复合阻抗纵联保护新原理

提出了一种基于分相复合阻抗的输电线路纵联保护新原理,它根据线路两端电压、电流故障分量差的比值引入分相阻抗,并以计算得到的阻抗数值判断故障是否发生在区内.在区外故障时,分相阻抗等于线路全长的正序阻抗;在区内故障时,分相阻抗明显偏离上述正序阻抗.经理论证明,所提出基于输电线路分相复合阻抗的纵联保护原理及相应的保护判据,可相互补偿用单个分相阻抗计算时所出现保护的死区.该原理不仅易于整定、具有自选相功能,而且性能可靠、动作灵敏、适应性强,EMTP数字仿真结果验证了新原理的有效性.
压水堆核电厂接入电力系统建模

为研究核电厂接入电力系统后二者之间的相互影响,利用电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)的用户自定义建模功能建立压水堆(pressurized water reactor,PWR)核电厂主要环节的数学模型.该模型将压水堆核电厂动力部分作为发电机调速器,可与电力系统连接,计算核电厂与电力系统之间的动态过程.在PSASP中使用该模型计算核电机组的自稳定性、自调节性和接入单机无穷大系统的故障响应,验证了模型的正确性和适用性.此外,由于压水堆的负温度效应,核电机组可承受一定的外部干扰和功率阶跃.若电网故障切除迅速,核电厂与电力系统之间的相互影响很小.
发电机组目标全息反馈大范围稳定控制设计

针对中间再热式汽轮发电机组,提出具有大范围稳定性的目标全息反馈非线性协调控制设计方案,确保全部重要物理量均具有良好的动、静态性能.运用李亚普诺夫函数构造非线性协调控制规律,通过极点任意配置,使李亚普诺夫能量函数全导数在除平衡点以外的整个实数范围内是负定的,从而使系统在提出的控制规律作用下具有大范围稳定性.设计过程表明:在李亚普诺夫能量函数衰减的同时,各重要物理量逼近自己的参考轨迹.由于控制目标的选择不会严重影响非线性设计过程,因此提出的方案可根据实际需要全面、灵活地选择控制目标.仿真结果进一步证实了提出方案的有效性.
计及用户停电损失的动态经济调度方法

针对目前动态经济调度在旋转备用配置上存在的问题,提出一种计及用户停电损失的动态经济调度方法.该方法不再预先指定系统的备用需求,而是通过系统的电量不足期望(expected energy not supplied,EENS)与停电损失评价率(interrupted energy assessment rate,IEAR)将调度所对应的用户停电损失期望(expected customer interruption cost,ECOST)体现于目标函数中,在寻求扩展目标函数最小的同时自动为系统配置适宜备用.在解法上,通过对EENS指标的适当变换,使用户停电损失期望嵌入传统动态经济调度模型中,形成{0, 1}混合整数优化问题,从而达到整体求解效果.在算法上,通过引入附加约束,将混合整数优化问题转化为连续变量的二次优化问题,采用解耦的原–对偶内点法求解.算例及其分析证明了该方法的有效性和可行性.
基于M–估计的电力谐波稳健分析方法

谐波频谱分析是深入了解电能质量特性的关键手段.目前,参数化分析方法因具有超分辨率能力而逐渐被广泛应用,但其对噪声非常敏感,尤其在非高斯噪声或冲击噪声环境中分析精度急剧降低甚至失效.为减少大偏差数据对参数估计精度及有效性的影响,提出将稳健统计方法应用于谐波参数估计,推导基于M-估计器的谐波参数的迭代优化计算公式.此外,为进一步提高算法性能,还采用稳健性好的旋转不变技术参数估计(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,ESPRIT)算法获取谐波频率的迭代初值,避免了迭代优化陷入局部最优且加快了收敛速度.仿真实验结果表明:该方法极大改善了原有参数化分析方法在非高斯噪声和冲击噪声条件下运用的局限性,对谐波及间谐波参数的估计都具有很好的稳健性及精确性,适合实际应用.
多数据源信息融合的电网故障诊断新方法

电网发生故障时,故障信号主要包括开关量和电气量.开关量是继电保护的动作信息,目前的故障诊断方法主要基于开关量;电气量是各种故障暂态信息,它蕴含了故障的特征信息,但很少应用于电网故障诊断.提出一种基于改进D-S证据理论的多数据源信息融合故障诊断方法(information fusion of multi-data resources in fault diagnosis based on improved D-S theory,IMFD),首先对故障信息进行特征提取,通过模糊Petri网将开关量转化为元件的模糊故障度;利用小波变换分析电气量,得到元件的小波故障表征.然后基于改进的D-S证据理论进行信息融合,最后采用C-均值法决策故障元件.仿真计算表明,该方法将电气量和开关量进行信息融合,得到精确的故障诊断结果,在电网故障诊断中有良好的应用前景.
电网可靠性评估的非参数多变量核密度估计负荷模型研究

大电网可靠性评估中,现有负荷模型大多采用参数密度估计方法,即凭经验事先假定负荷的随机变化服从某种已知分布(例如均值和方差未知的正态分布),并用历史负荷数据对密度函数进行参数估计.深入分析参数密度估计方法的不足,提出采用非参数多变量核密度估计实现节点负荷联合概率密度的近似估计,所提方法完全基于数据驱动,不需对节点负荷的概率分布和相依形式进行任何主观假设,并可有效揭示隐藏在节点历史负荷数据中的结构信息(不确定性和相关性).通过对改进的RBTS可靠性测试系统的计算分析,验证了该方法的有效性及其应用价值.
原对偶非线性变尺度优化潮流算法

提出利用原对偶非线性变尺度(primal-dual nonlinear rescaling,PDNR)算法求解电力系统最优潮流问题.在满足2阶最优条件时,PDNR方法具有1.5Q的超线性局部收敛速度.为实现全局收敛的最优潮流,将线性搜索算法与PDNR算法结合,形成一个全局收敛的原对偶非线性变尺度最优潮流(global PDNR optimal power flow,GPDNR-OPF)算法.该算法的特点是具有较好的全局收敛性和快速的局部收敛性.对多个IEEE测试系统进行数值仿真分析,结果显示GPDNR-OPF算法的快速收敛性得到了验证,并且在寻优解过程进入最优解邻域后,海森矩阵的病态条件与PDNR算法无关.
采用源流路径电气剖分信息的电网脆弱性评估

结合网络结构及系统运行状态评估电网脆弱性,对于有针对性的预警和保护电网脆弱环节,具有重要实用价值.提出一种利用源流路径电气剖分信息进行电网脆弱性评估的方法.源流路径电气剖分信息基于网络结构和系统运行状态求得,所得剖分路径参数既隐含了相对静态不变的网络结构,又能反映系统运行状态,具有符合电力网络基本电气规律的特性.方法利用电气剖分信息定义电网脆弱性指标,根据指标辨识网络脆弱环节,并定量评估电网的脆弱性.对IEEE-RTS24节点系统进行脆弱性评估的结果表明,该方法定义的指标能定量反映电网脆弱性是电网结构和系统运行状态共同作用的效果.
三相同步发电机相复励励磁系统的高频电磁干扰

相复励励磁系统是现代同步发电机的核心组成部分.该文根据端口等效原理和差、共模电路,得到斩波器的差、共模干扰源的计算方法,然后基于整流桥的连续导通模式给出其差、共模干扰源的计算公式,从而建立了三相同步发电机相复励励磁系统的干扰源模型.推导了三相变压器的差、共模模型,给出了电机绕组的高频模型,得到了干扰耦合通道的参数提取方法.在此基础上,提出了三相同步发电机相复励励磁系统的高频差模与共模模型,得到了系统总电磁干扰的计算方法.针对某型相复励三相同步发电机进行了实验,证明了理论分析方法的正确性.
抑制区间振荡的自适应模糊广域阻尼控制设计

针对多区域互联系统的区间振荡,提出一种自适应模糊广域阻尼控制系统的分析和设计方法.首先,通过传函留数确定控制回路的安装地点,并以"模式可观惯量中心"等值的区间角速度偏差作为各回路的反馈信号.然后,以提升不同故障激发的主导区间振荡模式的阻尼为目的,将模糊控制系统的设计转化为带不等式约束的规划问题.最后,采用遗传算法求解规划模型,对多个控制回路的参数进行协调和优化.在优化过程中引入多区域单机等效法辨识故障后系统振荡的主导模式,并进行阻尼评估.算例采用IEEE 5区域16机系统.仿真结果表明:控制系统显著改善了不同区间振荡模式的阻尼,有效抑制了故障后系统的振荡.
应用时域积分方程法分析复杂细线导体瞬态响应

应用时域积分方程法(time domain integral equation,TDIE)分析细线导体的瞬态响应,将矩量法与时间步进算法相结合,提出了一种新的TDIE 求解方法.该方法以导体段的轴向电流为变量,选用分段线性函数为基函数,采用分域匹配法构造线性方程组,形成一个不随时间变化的系数矩阵,从而避免了时间步进过程中的矩阵求逆运算,极大地提高了运算效率.选用分域匹配法,空间步长可以适当加大,与常用的点匹配法相比,采用更少的分段数,就可以获得同样高的计算精度.此外,作为一种直接时域方法,该方法可以在充分完善地考虑集中参数源和负载的基础上高效快速分析复杂结构导体的瞬态早时响应.将该文计算方法与频域矩量法和多导体传输线方法针对同一个算例进行计算,结果均一致,从而验证了该文方法的正确性.最后,应用所提方法分析了变电站内开关操作时,母线上的瞬态电磁响应.
采用磁通观测器的主动电磁轴承用功率放大器

功率放大器作为主动电磁轴承中的关键环节,其控制方式和控制性能对主动电磁轴承的性能有着极大的影响.目前使用较多的是电流控制型功率放大器,但其存在着电流与电磁力的关系依赖材料的电磁特性、负的开环刚度等问题.在分析磁通控制型功率放大器的工作原理和结构的基础上,提出了一种基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器.利用磁通控制型功率放大器的状态方程,建立了线性化的数学模型.根据该数学模型,得到了磁通控制型功率放大器的力增益和开环刚度,并与电流控制型功率放大器进行比较分析.在一个单自由度磁悬浮悬梁实验系统上对磁通控制型功率放大器的可行性和理论分析结果进行了验证.
基于模糊规则的无刷直流电机起动策略

在无刷直流电机的各种无位置传感器控制方法中,反电势法凭借其简单、实用等优点得到了广泛应用,但当电机静止或转速很低时,反电势过零点不易检测,无法实现电机自起动,因此需要一种控制策略实现电机的可靠起动.提出一种基于模糊规则的无刷直流电机起动策略:以一定频率导通绕组换相,并检测换相时绕组电流;根据电流响应和换相时刻的关系,通过模糊规则判定相对于当前换相指令的电机转子位置;最后对换相指令进行在线调整,避免电机起动过程中失步现象的发生.
考虑联络线传输功率的双层分区多目标输电网规划

为提高区域电网联络线的输电能力,最大范围优化资源分配,建立考虑经济性、可靠性指标的基于电网分区的双层多目标输电网规划模型.上层规划模型对全网采用线路建设成本最小、联络线传输功率最大和最小切负荷量作为优化目标进行网络优化,搜索到的优化方案传递给下层规划模型.下层规划在此方案基础上,以最大负荷供应能力指标指导受端电网规划并突出其受电和负荷增长特性;得到的规划方案再次传递到上层模型,由此反复交替进行直至获取满意的优化方案.提出应用粗糙集理论优势类函数和劣势类函数评价各子目标备选方案的相对排序指标,得到综合评价值进行多目标优化方案选择.46和77节点系统算例验证了该模型和方法的有效性.
基于统计能量分析的开关磁阻电机中高频振动预测方法

利用有限元法和边界元法对开关磁阻电机的振动进行分析预测时,往往只能在低频(f<2kHz)下得到满意的结果,而中高频振动是分析电机振动不可忽视的一部分.该文使用统计能量分析法对开关磁阻电机的中高频振动进行预测:建立了开关磁阻电机的统计能量分析模型,利用实验的方法测量内部损耗因子及耦合损耗因子,推导开关磁阻电机振动输入功率的计算方法,分析并预测电机的中高频振动.最后将预测数据和实验数据进行比较,验证了统计能量分析法对开关磁阻电机中高频振动预测的可行性和有效性.
基于μ理论的永磁直线同步电机鲁棒重复控制

永磁直线同步电机(permanent-magnet linear synchronous motor,PMLSM)伺服系统具有高速、高响应和直接驱动等优点,但其端部效应引起的与位移相关的周期性推力波动、摩擦力及参数变化等不确定性降低了系统的伺服性能.为了削弱周期性扰动及参数变化不确定性的影响,将重复控制和结构奇异值理论( μ理论)相结合,利用线性分式变换(linearfractional transformation,LFT)将鲁棒重复控制问题转换成H∞最优控制问题,采用D-K迭代法设计鲁棒重复控制器(robust repetitive controller,RRC),实现系统的稳定性和鲁棒性,提高系统的跟踪特性.仿真结果表明,该控制方案有效抑制了PMLSM 伺服系统的周期性扰动及不确定性,提高了系统的鲁棒性和跟踪特性.
数字闭环全光纤电流互感器信号处理方法

介绍了全光纤电流互感器(all fiber-optic current sensor,A-FOCS)的工作原理.针对输出信号特点,应用方波调制提高系统响应灵敏度,相关解调提取相位信息.在此基础上,引入阶梯波反馈技术,在2 束相干偏振光间叠加一个与法拉第(Faraday)相移大小相等、方向相反的非互易相位差,实现闭环检测.提出三倍频方波调制方法,提高检测速度、增大闭环系统检测带宽.测试结果表明,闭环系统在.40～+60 ℃范围内标度因数变化小于±0.25%,接近IEC 标准0.2 s 级(±0.2%);系统带宽大于6 kHz;分辨能力小于0.5 A.试验结果证明了信号处理方法的正确性.
推挽正激三电平直流变换器及其控制策略

燃料电池输出电压变化范围很宽,使直流变换器的整流二极管选取极为困难.提出了一种适合于燃料电池的低压宽范围输入、高压输出场合的推挽正激三电平直流变换器.与常规的三电平直流变换器拓扑控制不同的是,该变换器的控制策略使整流电路输出电压为先低电平、后高电平的三电平波形,有效降低了整流二极管上的电压应力,同时减小了输出滤波器的体积和重量.分析该变换器的工作模态,讨论以0.5 占空比工作的2 个开关管实现零电压开通的条件,并对输出滤波器的设计进行分析.通过一个1 kW的原理样机验证了该变换器及其控制策略的可行性.
永磁轮毂电机齿槽转矩研究

针对永磁电机中非理想因素对齿槽转矩的影响,基于能量法和傅里叶级数解析方法给出了齿槽转矩的一般表达形式,并分析了理想及非理想条件下齿槽转矩的谐波成分.对一台12 槽10 极内置径向式永磁同步轮毂电机,应用有限元分析方法研究其在理想条件下以及存在定子椭圆和永磁体偏移的条件下的齿槽转矩.研究结果表明,在非理想条件下齿槽转矩发生明显改变,其中定子椭圆引起的低次谐波影响最大.提出了一种由步进电机、转矩传感器等元件组成的齿槽转矩测试系统.对样机的齿槽转矩进行实验研究,实验结果与计算结果趋势一致,表明了理论分析的正确性.
空间电压矢量合成的新型选择谐波消去技术

阐述选择谐波消去脉宽调制技术(selected harmonic elimination pulse width modulation,SHEPWM)的基本原理,系统地总结其特点和发展现状.对基于规则采样的SHEPWM 技术进行分析,并提出一种基于空间电压矢量的选择谐波消去技术(space vector SHEPWM,SV- SHEPWM)新方法,推导出所选用基本矢量的作用时间.该方法采用基本空间电压矢量来完成SHEPWM 的生成,避开了逆变器的开关角非线性超越方程组的求解问题.选择不同的谐波消去次数与输出电压频率,进行Matlab 仿真和数字信号处理器(digital signal processor,DSP)实验,仿真和实验波形与理论分析相同,验证了方法的可行性.
新型多电平VSC子模块电容参数与均压策略

通过深入分析一种新型电压源换流器(voltage sourceconverter,VSC),即模块化多电平VSC 的本质工作机制,从换流器桥臂功率脉动与能量脉动角度,结合子模块电压纹波系数,对其子模块电容参数进行合理设计;并针对其关键的各子模块电容电压均衡问题,提出一种切实、可行的均压策略,有效确保了各子模块电容电压处在相同的等级范围,各功率半导体器件承受相同的应力;同时也给出一种简单且有效的子模块电容预充电策略,与传统通过交流系统为电容充电方式所不同的是,此预充电策略控制灵活,无需采用抑制冲击电流的限流电阻,并且可以使VSC 具有一定的"黑启动"能力.通过仿真较好地验证了上述各种策略.