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摘要:随着柔性交流输电和高压直流输电设备在我国电力系统中应用越来越广泛,以晶闸管为主组成的高电压大电流电子阀等核心技术已成为研究焦点。晶闸管的结温及其变化影响晶闸管的电学特性及其使用寿命,而晶闸管的热阻抗直接影响晶闸管的结温,因此,晶闸管的传热特性及其建模方法的研究对于晶闸管及其阀的研制具有很重要的现实意义。论述了现有热阻抗分析及其建模的方法,即试验方法和数学物理方法,分别讨论了它们的建模过程及建模结果一等效热阻抗网络。提出了Foster热阻抗网络转换成Cauer热阻抗网络的“直接恒等法”以及一种通过有限元数字仿真分析晶闸管内部温度场以及求解晶闸管结壳热阻抗的方法,该方法的有效性通过了实测数据的验证。
摘要:弱联系的互联电力系统容易发生低频振荡已成为危及系统运行安全一个不容忽视的因素。根据系统受扰轨迹识别系统的主导振荡模式有重要意义。该文提出一种基于轨迹识别电力系统主要振荡模式的信号能量法,对单机无穷大系统,建立了受扰轨迹能量变化与振荡模式阻尼比之间的解析关系。通过构造与受扰轨迹在能量意义下等效的二阶系统,该方法也可用于识别多机系统的主导模式。由于所需的受扰轨迹既可取自于广域量测系统,也可通过仿真获得,该方法易于用来研究多机系统的主要振荡模式。运用信号能量法还可以识别不同时段主导振荡模式的变化。在单机对无穷大系统和EPRI.36节点8机系统算例中,证明所提方法的有效性。
摘要:利用广域测量系统(WAMS)提供的数据进行电力系统振荡模态的在线辨识,对于及时监测系统的阻尼情况并及时实施有效的控制具有重要意义。分析了如何利用测量数据构造矩阵束并进行电力系统振荡模态辨识的方法。该方法可以由不同测点提供的系统响应数据快速检测出不同振荡模态的振荡频率、阻尼系数、振荡幅值和相对相位等有关信息。利用辨识出的模态信息,可以在线监测大规模电力系统阻尼薄弱区域并及时发现故障发生区域。EPRI-36节点仿真算例和某省网实际系统分析结果表明,矩阵束方法能够准确地估计系统的振荡模态,并具有较强的抗噪声能力,是一种适于在线应用的振荡模态信息辨识方法。
摘要:研究机电扰动在均匀离散的链式电力系统中的传播规律。通过Laplace和Z联合变换,用Bessel函数表示出机电扰动在均匀离散系统中的变化特征,得出扰动的增衰规律与连续体模型中机电波的增衰规律完全相同,而且离散系统中扰动传播到每一条母线所需要的时间与连续体模型中机电波传播到相应母线所需时间也完全相等。最后用一个由64台发电机组成的环形离散仿真系统,证实用离散模型和连续体模型描述电力系统中机电扰动传播的合理性和正确性。
摘要:以基于SCADA信息快速判别电网稳定薄弱环节为目标,提出一种新的启发式暂态稳定评估策略。应用留数分析和递归切割技术在可观测量构成的特征空间发现稳定模式,并以模式发现结果为样本,提出基于决策树的产生式稳定判别规则提取方法。通过在新英格兰10机系统的应用和测试表明,所获得的规则具有良好的稳定分类能力和适应性,可从潮流信息快速判别稳定水平偏低的扰动位置。从规则自身还可获得有关在线监测重点和电网稳定增强措施的参考信息。
摘要:潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电事件发生的重要因素,严重地威胁着电力系统的安全运行。该文针对潮流转移引起的连锁跳闸问题,提出了一种基于广域同步测量系统(WAMS)的预防连锁跳闸控制策略。利用网络支路电流与注入电流之间的关系,提出了最佳切机、切负荷控制点的选取原则,在此基础上推导了切机、切负荷控制量的计算方法,并提出了这一预防连锁跳闸控制策略的流程;同时,给出了控制策略中涉及到的动态过程中切机、切负荷前支路电流的计算方法。最后,文中对新英格兰10机系统进行了发生潮流转移情况下切机、切负荷控制策略的仿真,验证了该控制策略的有效性。
摘要:在变压器回路方程的基础上,提出一种利用等效瞬时漏电感实现变压器保护的新方法。该方法不依赖于变压器铭牌上的短路电抗等参数,能实时监测变压器各侧漏电感的变化情况。因此,通过计算等效瞬时漏感参数,可同时提高变压器保护的灵敏性和可靠性。该方法计算量小,对三绕组变压器同样适用。两套动模试验分析结果表明,该原理不受励磁涌流的影响,能够可靠、迅速的切除变压器内部故障,对轻微故障也有足够的灵敏度。
摘要:采用输电线路分布参数模型,用拉氏变换法推导了高压、长距离输电线路故障时两侧的暂态非周期分量,研究结果表明,线路两侧的非周期分量在区内故障时表现为故障电流,区外故障时为穿越性电流,经过计算、比较,可准确判断区内、外故障。基于光学电流互感器能够准确测量非周期分量,提出一种新的线路非周期分量纵差保护原理,并给出动作判据。仿真结果表明,该原理保护不受故障类型、故障位置和故障过渡电阻的影响,基本不受线路对地分布电容影响,解决了传统工频量线路纵差保护因受线路对地分布电容电流影响而性能降低的难题。
摘要:将模拟植物生长算法应用于配电网络重构。该算法将目标函数与约束条件分开处理,采用兼具方向性和随机性的搜索机制,避免了已有仿生类算法由于一些参数难以确定和(或)无引导性的搜索方向而陷入局部最优的问题。此外,根据配电网特点,提出以基本环路代替开关作为控制变量,降低了变量维数,提高了计算效率。采用断开、闭合、联闭和长闭4种状态描述开关的运行方式,从而有效减小了寻优过程中的搜索范围。对IEEE16节点、IEEE33节点和IEEE69节点3个不同规模测试系统进行了分析计算,并与相关文献结果进行对比,表明所提方法具有快速的全局寻优能力。
摘要:使用辅助问题原理(APP)和序列2次规划(SQP)的分布式最优潮流算法来解决跨区域的输电阻塞问题。研究大系统互联电网的最优潮流优化(OPF)策略,分析电网分区的分解协调模型,使用APP来解决区域耦合约束,将一个大的电网互联系统分解成多个区域子问题。跨区域阻塞管理问题可描述为调整成本最小的优化问题,通过区域分解把跨区域阻塞管理问题分解为多个区域的SQP问题,这些问题可在分布并行的方式下求解。对3个区域互联的IEEERTS-96算例进行分析,结果表明该文算法是一种有效的跨区域输电阻塞消除算法,在电力市场中有良好的应用前景。
摘要:在竞争性电力市场下,发电商之问的竞价可以描述成一个不完全信息下的非合作博弈过程。该文在对发电商的策略性报价现有研究基础上,提出了发电商基于双人博弈、参数估计下的最优策略性报价,建立了数学模型并给出了其求解方法,从而较好地解决了现实情况中难以解决的多人博弈以及不完全信息的处理问题。其结论是:当对竞争对手的报价参数估计正确的情况下,其最佳策略收敛于纳什(Nash)均衡点。该文最后通过算例验证了该方法的有效性。
摘要:针对工业界某些场合对高功率等级、严格的谐波标准和隔离等要求,提出一种新的结合主电路和全数字控制技术的解决方案。文章采用单级隔离型全桥拓扑结合BOOST型PFC的输入电感和RCD溃能式箝位作为主电路,融合全数字控制,对中大功率单级隔离PFC进行研究。文中分析了主电路工作原理,建立了小信号动态模型,并给出数字控制设计方法。变压器的加入,不仅提供隔离功能且大大拓展了此类PFC变换器的应用场合。文中采用的数字控制方案具有良好的动态响应特性和稳态调节特性,并成功解决了模拟控制引入的变压器偏磁现象。基于该文所提出的拓扑以及控制方案,制作了5kW输出功率且PFC工作频率为55kHz的样机,验证了该变换器的优良性能,满载功率因数达到0.994,效率超过92%。
摘要:四桥臂三相逆变器是针对三相不平衡或非线性负载供电提出来的。由于第四桥臂的滤波电感引起的耦合效应,使三相电压的控制变得十分复杂。该文针对这一问题,提出了一种解耦控制策略,将滤波电感看成电源内部阻抗,并从改变电源内部阻抗思想出发,推导出变换关系,使三相电压控制实现解耦,将复杂的三相电压的控制,转化为单相电压控制问题,同时,解决了第四桥臂电感值的选择问题。该变换需要的参数和变量较少,简化了四桥臂三相逆变器的控制算法。以该解耦变换思想为基础,构造了四桥臂三相逆变器控制系统。仿真结果显示,该逆变器可带任意负载,且具有良好的动态特性和静态特性.
摘要:针对超高频感应加热电源电路中寄生参数和开关损耗两大难点,提出了一种能够吸收电路中感性与容性寄生参数、开关器件工作于零电压开关方式的双管超高频变换器。从而解决了寄生参数引起的电压电流过冲和开关损耗大的问题。由于输入端串入了高频电感,该变换器还同时具有电压型和电流型逆变器的优点,两只开关之间不需要导通死区时间,因而更加适合于高频工作。该本分析了电路的工作原理,并给出了1MHz频率下电路工作的仿真与实验结果。
摘要:针对一类复杂非线性系统,提出一种模糊神经网络(FNN)控制方案。系统中采用模糊神经网络控制器和神经网络辨识控制器相结合的结构,介绍一种改进的学习算法,对学习公式进行推导,利用改进的遗传算法来优化已经获得的隶属度函数,并结合误差补偿以提高控制精度。同时将混沌机制引入常规BP算法,利用混沌机制固有的全局游动,逃出权值优化过程中存在的局部极小点,解决了网络训练易陷入局部极小点的问题。用该方法对某非线性动态系统进行辨识和控制,仿真结果表明控制精度和实时性优于常规模糊控制器。
摘要:根据典型参数搭建电弧炉供配电系统,采用电弧炉现场录波数据作为负荷模型,以此为平台对电弧炉运行时给系统带来的电能质量问题进行详细分析,包括负荷谐波、不平衡以及母线电压波动等。以电能质量治理为目标,综合设计补偿方案:无源电力滤波器用于滤除负荷谐波电流,降低连接母线电压的总谐波畸变(total harmonic distortion,THD),而变压器隔离的链式DSTATCOM配合瞬时电流分相控制方法,能够分相快速对负荷相电流进行控制,补偿负荷不平PSCAD/EMTDC中构建仿真系统,对基于现场数据模型的衡、抑制母线电压波动和闪变现象的产生。在电弧炉系统和补偿方案进行研究,最后给出了仿真结果用以表明所提治理方案的有效性。
摘要:通过对新型注入混合有源滤波器的建模,该文结合传统滑模变结构控制快速性较好和递推积分PI控制无稳态误差的优点,提出了一种新的滑模变结构控制算法作为有源滤波器的电流跟踪控制方法。通过仿真,从算法的跟踪速度和控制精度2个方面,将新的滑模变结构控制方法与传统滑模变结构控制以及单一的递推积分PI控制进行了比较研究。实验结果也证明了该算法的正确性和新型注入式混合有源滤波器滤波的有效性。
摘要:在分析单调谐滤波器和双调谐滤波器特性的基础上,提出了一种等效于三组单调谐滤波器的三调谐滤波器,该滤波器由3个电感和3个电容组成;分析了该滤波器的阻抗特性,给出了参数的计算方法,通过额定电压、调谐频率、并联谐振频率和补偿容量等已知数据计算出电感和电容元件的参数;并针对-110kV实际电网,完成三调谐滤波器设计计算、仿真分析和试验测试。结果表明该滤波器有良好的滤波性能,可以同时滤除三种不同频率的谐波,频率误差不超过2Hz,性能优于三组单调谐滤波器,具有基波损耗低、占地小、投资省、只有一个电抗器接受冲击电压、只需要一个开关等优点,适合在电力系统推广应用。