考虑最大风电容量接入的带禁止区间实时经济调度模型
摘要：发电机在其可行运行区域的某些区间范围内,由于自身物理条件的限制,可能使得轴承振动放大,因此需设置一些禁止区间,而禁止区间会使经济调度模型连续可调的发电机出力变成分段连续调节量。另一方面,发电机需要留有一定的备用容量以应对大规模风电资源接入电网后的不确定性,但禁止区间在一定程度上会降低系统的备用容量。因此,建立了以发电机成本最小和风电接纳量最大为目标的带禁止区间的经济调度模型,并采用混合整数二次规划方法进行求解。分别以6机、15机和多机系统进行仿真验证,结果表明所提方法能够快速有效地得到最优发电机出力和最大风电接纳量,可以较好地适用于实时经济调度系统。风电–火电–抽水蓄能联合优化机组组合模型
摘要：大规模间歇式能源出力的不确定性给电网的安全经济运行提出新的挑战,研究间歇式能源接入下的多源联合优化机组组合模型对提高电网运行的安全性和促进间歇式能源的消纳具有重要意义。基于对风电不确定性及抽水蓄能运行机理分析,采用置信区间法进行风电不确定性建模,并提出新的系统调节能力约束,从而建立了考虑风电不确定性影响及抽蓄水头变化影响的联合优化机组组合模型。采用6节点系统验证模型的有效性,研究了抽蓄容量及置信区间选择对发电成本、机组组合及其可靠性的影响。结果显示,风电、火电装机不变的情况下,要保证机组组合的可靠性达99%以上,抽蓄发电装机占比分别为5.6%和10.5%时,与无抽蓄时相比可以分别减少16和17个开机时段,发电成本可以分别降低4.6%和6.8%。通过算例的论证,表明该机组组合模型能够实现多元能源的协调优化和给定置信区间内的风电的有效消纳。考虑大规模海上风电接入的多电压等级直流电网运行控制策略研究
摘要：海上风电场功率送出需求使得新型直流输电技术成为研究热点之一。我国海上风电多分布在风电资源较为丰富的深海区域,海上风电场和陆上受端站分布较为分散,为实现大规模远距离多区域海上风电功率的有效传输,提出多电压等级直流电网传输方法。文中设计并重点研究一个三电压等级五端直流电网的拓扑结构,并对所研究的3种运行工况,即海上风电功率波动,陆上电网功率需求波动及陆上换流站退出运行,提出相应的直流电网运行控制策略。通过PSCAD/EMTDC仿真软件建立该直流电网的仿真模型,并对所研究的运行工况进行仿真分析。仿真结果证明所提出的控制策略是有效的,该直流电网电压及功率可灵活控制,直流电网运行稳定可靠。该研究也为未来直流电网的互联提出了一种可行的解决方案。一种新型的高压直流输电系统交流侧谐波电压测量方法
摘要：准确有效地进行高压直流输电系统交流侧谐波电压测量是掌握直流输电系统实时运行状况,研究分析交流滤波器设计正确性、有效性的重要前提和依据,该文提出一种新颖的高压直流输电系统交流侧谐波电压的测量方法,以解决目前缺乏高性价比高压谐波电压测量手段的问题。该方法测量流过交流侧滤波器各支路的电流,根据对电流的谐波分析结果,结合滤波器的元件参数或已知的阻抗-频率特性,即可简单方便地计算得到交流侧的谐波电压。该方法仅需在传统交流滤波器的基础上进行简单改造即可实现,测量电压谐波精度高,扩展了交流滤波器的功能。给出该方案的原理和谐波电压的计算方法,对利用不同滤波器进行谐波电压测量的性能进行比较,研究滤波器参数变化和电流传感器测量精度对谐波电压测量结果的影响。通过仿真计算验证所提出方法的正确性和有效性。直流换相失败冲击下的两区域交流联络线功率波动峰值计算
摘要：随着未来多回大容量高压直流高密度接入交流电网,交直流系统间的相互作用变得更加复杂。基于二阶线性系统的冲击响应模型,阐释直流换相失败后的功率冲击对两区域交流联络线功率波动的影响机制;证明直流换相失败冲击下,两区域互联系统交流联络线功率首摆峰值大小主要取决于直流换相失败的功率跌幅和持续时间、交流互联系统区域振荡模式的振荡频率和阻尼比、区域电网的总惯性常数之比,峰值时刻主要取决于振荡频率;提出直流换相失败冲击下两区域交流联络线功率波动峰值的快速估算公式,并从能量守恒的角度进行了推导印证。通过对简单三区域交直流互联系统的仿真分析和华北—华中—华东互联系统直流换相失败的分析验证了所提方法的有效性。研究结果可为互联电网运行方式的安排和控制措施的制定提供依据。降低直流输电换相失败概率的改进拓扑及其控制策略
摘要：为了降低电网换相高压直流输电（line-commutatedconverter high voltage direct current,LCC-HVDC）的换相失败概率,提出一种LCC-HVDC改进拓扑。该拓扑从增大换流阀换相电压的角度出发,在原阀臂中串联接入新型可控子模块,以辅助换相。首先介绍该拓扑中子模块的3种工作状态,并分析子模块开关管的电压和电流。然后设计改进拓扑的控制策略,提出＂最优充电初始电压＂这一概念,并对其进行优化计算。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该拓扑能灵活切换子模块的工作状态,提高了LCC-HVDC防御换相失败的能力;所提出＂最优充电初始电压＂的优化计算方法效果良好,对该拓扑的换相失败防御能力有进一步的提升作用。基于事故链及动态故障树的电网连锁故障风险评估模型
摘要：在分析现有电网连锁故障事故链模型不足的基础上,提出基于事故链模型与模糊聚类算法预测连锁故障的发展模式,运用动态故障树理论评估支路的重要度。首先,在事故链预测阶段,利用模糊聚类算法对支路进行分类,选取关联性最高的为下级环节,在减少工作量的同时克服现有预测方法的局限性。其次,基于事故链集建立连锁故障的动态故障树模型,利用动态故障树理论计算事故链的概率和风险,完善支路的重要度评估模型。最后以IEEE39节点系统为例进行计算,通过对结果的比较分析,验证所提模型和算法的合理性。磁暴扰动下电力系统故障风险评估方法与模型
摘要：磁暴灾害影响电力系统运行,破坏电力设备,甚至引发大面积停电事故。针对目前电力系统规划、调度决策和安全防御体系需要把握和量化电力系统磁暴灾害风险的需求,提出电力系统磁暴灾害风险评估方法与模型。首先分析电力系统磁暴灾害特点及其影响因素,在此基础上设计磁暴灾害下电力系统运行模拟程序,并借助软件平台搭建磁暴扰动与电力系统运行混合模型;之后在极值理论基础上建立磁暴扰动模型与概率测度,以此作为扰动量输入混合模型进行仿真模拟;最后从设备过载、节点电压越限和线路过载的角度定义基于熵理论的电力系统运行风险指标,建立电力系统磁暴灾害风险综合评估模型。利用GIC Benchmark算例系统进行仿真计算,结果验证了所提方法与指标的正确性和有效性。基于博弈论的多微电网系统交易模式研究
摘要：提出了采用非合作博弈研究多微电网交易模式的一般模型及分析方法。将配电网对微电网之间交易的影响以征收服务费用的方式加以考虑,在给定的交易规则下建立了非合作博弈模型;证明了该博弈存在纳什均衡,并提出了相应的求解流程。以3个微电网构成的多微电网系统为例进行算例分析,解释了纳什均衡的物理意义;研究了各参数对纳什均衡点的影响,得出了微电网之间发生交易的条件及影响因素。文中提出的模型和结论均具有一定普适性,可定量分析配电网、政府的各类调控手段对微电网之间交易的影响,为预测多微电网系统的发展方向并提出管理措施提供了理论依据。一种广义S变换及模糊SOM网络的电能质量多扰动检测和识别方法
摘要：针对暂态电能质量电压多扰动信号的检测与分类问题,提出一种基于广义S变换及模糊SOM神经网络的暂态电能质量检测和识别方法。针对常见的电压多扰动信号,特别是两种扰动叠加的情况,采用广义S变换对扰动信号的时频特征进行提取,并取变换后的时间幅值平方和均值和特征频点作为神经网络的输入样本,采用模糊SOM神经网络进行训练,再用新的多扰动数据进行网络检验。仿真与实验结果表明,广义S变换能有效提高电能质量多扰动特征检测,模糊SOM神经网络能精确对其进行分类,该方法能够较好的解决电压多扰动叠加情况的定性和定量分类问题。间接空冷塔受侧风影响研究综述
摘要：综述了近几十年国内外关于环境侧风对空冷塔影响的研究方法和研究成果,指出环境侧风引起空冷塔入口进风不均匀、出口羽流偏斜和出口边缘逆流等问题,导致塔体整体通风阻力上升,降低了通风量,引起机组煤耗增加,被压低的烟气尾流还对下游环境造成一定污染。国内外学者通过试验、数值模拟等方法对空冷塔受侧风的影响进行大量研究,对其恶化机理和影响程度都有了一定认识,也提出了一些措施,使环境侧风的负面影响得到一定抑制,但至今还没有从根本上消除侧风的负面影响。提出进一步研究包括塔外流场在内的整个流场结构,开发新型结构,有望解决空冷塔受侧风影响的问题。侧风下自然通风湿式冷却塔出口气流的试验研究
摘要：基于热态模型试验,研究了自然通风湿式冷却塔塔顶侧风对出口气流的影响,以及由此带来的对冷却水温降和通风阻力系数的影响。通过在模型塔喉部至出口区域内布置热电偶,获得该区域内的温度场,根据温度场和速度场之间的联系,分析侧风下出口气流的流态。实验中,调节塔底侧风并保持一定风速后,通过控制塔顶侧风风机的启闭,研究塔顶侧风对冷却水温降和通风阻力系数的影响。结果表明,随着风速增大,塔顶侧风会对出口气流产生侵入、排挤、封盖和引射作用;静风时冷空气便会从塔出口侵入塔内,至风速为0.2m/s时达到最大,占出口气流的8%-10%,风速进一步增大,冷空气侵入量会逐渐减少。对水温降而言,当参考风速为0.3-0.6 m/s时,塔顶侧风可使其普遍减小2%-3%;而对冷却塔纵向通风阻力系数而言,在参考风速为0.5-0.8 m/s时,塔顶侧风影响可使其增大25%-35%。防风网对空冷岛换热性能影响的数值模拟
摘要：以国内某2×300 MW直接空冷机组为例,利用FLUENT软件,数值模拟空冷平台下部加装防风网对空冷岛换热性能的影响,并对比分析了加装防风网前后,空冷岛附近的空气流场以及温度场变化规律。结果表明：加装防风网能够提高大风天气下风机出力,抑制＂热风回流＂的产生,提高空冷岛换热性能。分别分析了在不同风速的炉后来风和侧边来风下,安装不同开孔率和网高的防风网对空冷岛换热效率的影响规律,发现加装开孔率为6%、13%防风网的空冷岛换热效率一般低于开孔率为25%、44%的换热效率;空冷岛换热效率随着防风网高度的增大呈现先上升后下降的趋势,最优防风网结构是开孔率为25%、网高为12 m。研究结果为直接空冷机组加装合适结构的防风网提供了理论依据。潮汐能聚能增压方案的热力学性能分析
摘要：该文提出了一种利用潮汐能直接驱动反渗透海水淡化装置的方法,该方法的核心是潮汐能聚能增压方案。建立了该方案的无限库容模型,分别采用熵分析法和分析法对该方案的可行性进行了研究,并给出了聚能增压过程的增压比和流量比之间的量变关系,得出了聚能增压过程的能量转换效率和效率随高压海水压力变化的规律。结果表明,利用潮汐的能量可直接将低水头海水变为高压海水,从而可以替代电能为反渗透海水淡化提供高压海水;理论上要得到一定高压力的高压海水,就要以减小高压海水的流量作为代价;水位差越大,聚能增压的效果越好;聚能增压过程的能量转换效率和效率相等,提高效率可通过提升水位差或减小高压海水的压力来实现。太阳能光电–热一体化与热泵耦合系统的热力性能实验研究
摘要：太阳能光电－热一体化（solar photovoltaic-thermal hybrid,PV-T）系统产生的热水的温度通常达不到生活所需的水温,如果和热泵联合工作,则可以提供较高温度的热水,系统的实用性明显提高。理论上在PV-T提供的热能与热泵吸收的热能相等时,PV-T与热泵能很好的匹配耦合,在此基础上建立了PV-T与热泵耦合的热力分析模型。结合热管式PV-T系统实验装置和热泵实验装置进行测试的实验数据,对该耦合系统的热力性能进行分析,基于两种不同算法,得出了匹配情况下PV-T耦合热泵系统的COP,实验还得出PV-T系统的火用效率为0.08左右,热泵的火用效率为0.38左右,匹配情况下耦合系统的火用效率为0.05左右,该PV-T耦合热泵系统有较好的节能效果。文中对系统提出了节能建议。该研究结果为PV-T与热泵耦合工作的应用及其系统参数的选用提供理论依据。核主泵内部流动干涉的瞬态效应研究
摘要：为了揭示核主泵叶轮和导叶的流动干涉效应,采用相似换算法和多参数匹配法,基于RNG k-ε湍流模型与块结构化网格,对缩比系数为0.5的模型泵进行非定常数值模拟。结果表明：扬程脉动幅值与运行工况有关,额定工况时扬程脉动的幅值最小,偏离最优工况时,扬程脉动幅值逐渐增大。导叶内部流道产生不稳定的流量脉动效应,大于0.8Qd工况时,导叶内流量脉动瞬态效应不明显;小于0.8Qd工况时,导叶内流量脉动趋于不稳定。考虑到机组的水力稳定性,运行工况应大于0.8Qd。动静干涉使导叶内静压分布呈现周期性脉动,导叶压力面平均脉动幅值最大,吸力面平均脉动幅值最小,压力脉动的周期与叶轮叶片数有关;导叶内静压分布与叶轮尾缘和导叶前缘相对位置有关,叶轮尾缘对导叶入口流动的阻塞效应,是诱发导叶内静压脉动的主要原因。一种快速的模块化多电平换流器电压均衡控制策略
摘要：模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）传统的电压均衡控制需要对电容电压排序,占用了大量计算资源。设计了一种无需排序的均衡控制策略。该策略通过比较前后控制周期中投入子模块的个数以及判断各桥臂子模块的电容电压与其平均值的偏差是否越界,来决定是否重新计算触发脉冲。选取桥臂电容电压的平均值作为基准值,各子模块由其电容电压与该基准值比较来确认投入与否：当桥臂处于充电状态时,优先投入低于基准值的子模块;当桥臂处于放电状态时,优先投入高于基准值的子模块。在PSCAD/EMTDC平台上搭建了MMC模型,对设计的均衡控制策略的有效性进行了验证。结果表明该策略可以在较低频率下实现电容电压的均衡控制。单相三电平脉冲整流器无差拍预测直接功率控制
摘要：以我国CRH2（China railways highspeed 2）型高速动车组的单相三电平脉冲整流器为研究对象,以提高其动态响应速度及控制精度为目的,该文首先建立单相三电平脉冲整流器数学模型,分析传统基于比例积分（proportional-integral,PI）控制器的定频直接功率控制（direct power control,DPC）的工作原理,在此基础上,提出一种基于自回归算法的单相无差拍功率预测DPC算法。与传统PI定频DPC算法相比,该DPC算法无需网压相位检测装置,如锁相环（phase locked loop,PLL）,降低了硬件设计及软件编程的复杂度;而且由于采用自回归算法,实现了有功和无功功率的无差拍预测,提高了整流器负载动态变化时的响应速度。然后,结合内嵌中点电位平衡功能的单相三电平空间矢量调制算法（space vector pulse width modulation,SVPWM）,构建了完整的单相三电平脉冲整流器DPC与SVPWM控制系统。最后,对该功率预测DPC和传统PI定频DPC算法分别进行了计算机仿真和半实物实验对比研究。仿真与实验对比分析结果证明了该无差拍功率预测DPC算法的正确性和有效性。
