基于柔性中压直流配电的能源互联网系统
摘要：能源互联网是解决可再生能源大规模利用的有效途径,具有巨大的发展前景。文中对能源互联网和直流配电技术的研究现状进行介绍,在此基础上,对交流能源互联网的典型结构进行论述和分析;给出一种基于柔性中压直流配电的能源互联网系统,对其系统结构和关键技术进行介绍;以深圳某园区为实例,给出基于柔性中压直流配电网的能源互联网的方案示例,为我国能源互联网的建设提供参考。最后,对基于柔性中压直流配电网的能源互联网的发展前景进行了展望。大型双馈风电场经MMC-HVDC并网的次同步振荡及其抑制
摘要：基于模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的柔性直流输电技术（MMC-HVDC）已成为大规模、远距离海上风电场并网的理想解决方案。由于MMC自身的结构特点,当大型双馈风电场通过基于MMC的纯柔性直流输电系统并网时,可能会产生次同步振荡（subsynchronous oscillation,SSO）现象。该文研究了大型双馈风电场经MMC-HVDC系统并网出现的SSO现象,理论分析并推导了次同步振荡电流在MMC-HVDC系统中的分布及传播机制。从换流器控制的角度出发,提出一种基于附加次同步振荡电流抑制的送端换流站控制策略。最后通过MATLAB/Simulink软件搭建了基于21电平MMC-HVDC的两端输电系统模型,仿真结果验证了理论分析和所提出的次同步振荡电流抑制策略的正确性。基于定转子转矩分析法的双馈风机次同步谐振机理研究
摘要：从双馈风机电磁转矩表达式出发,将转速变化时导致的电磁转矩变化量分为定子转矩变化量和转子转矩变化量两部分。在推导定子、转子电磁转矩与转速的关系式后,利用关系式的幅频和相频响应,分别研究定子、转子电磁转矩及总电磁转矩对转速变化量的作用,从而解释双馈风机串补系统发生次同步谐振的原因。按照此方法,研究了转速、串补度、控制器参数对风机串补系统次同步谐振特性的影响。结果表明,转子电磁转矩对次同步谐振起正阻尼的作用,定子电磁转矩对次同步谐振作用的性质与振荡频率有关。风机转速及转子侧变流器内环比例系数变化主要影响转子电磁转矩,串补度变化主要影响定子电磁转矩。不均匀光照光伏单元串联电路快速MPPT方法
摘要：在不均匀光照条件下,并联旁路二极管使得光伏单元串联电路的功率–电流输出特性曲线可能呈现多峰值的特点。通过分析串联电路工作原理,发现峰值点数跟各互相串联的光伏单元被遮挡的程度有关,由所有串联单元的短路电流与峰值点电流决定。在峰值点数和各峰值点电流已知的基础上,通过判断各峰值点功率的大小,即可近似找到电路的全局最大功率点所在区域,然后在所在区域运用常用方法如电导增量法将能够准确跟踪到全局最大功率点。该方法利用较少计算和小区域搜索代替全局搜索,具有速度快、准确度高的特点。通过实验验证方法的正确性,利用该方法,可快速跟踪到准确的全局最大功率点,且串联单元越多,该方法的快速跟踪优势越明显。用于改善交流系统暂态稳定性的VSC-HVDC交流电压–频率协调控制策略
摘要：小水电群富集的地区电网与主网的交流联络较弱时,容易引起系统低频振荡问题。用电压源换流器型直流输电系统（voltage source converter based high voltage direct current transmission,VSC-HVDC）异步联接小水电群电网与主网的方式可消除小水电群引起的低频振荡问题。但小水电群电网属于弱交流系统,此场景下VSC-HVDC有必要参与弱交流系统的电压和频率控制。该文设计了一种改善交流系统暂态稳定性的VSC-HVDC交流电压–频率协调控制策略,该策略的首要控制目标是保证VSC-HVDC设备的安全,第二控制目标是提高交流系统的电压稳定性,第三控制目标是提高交流系统的频率稳定性。设计的协调控制器结构能够确保暂态过程中多个控制目标按照优先级顺序实现。以云南电网的实例分析表明：VSC-HVDC异步联网方案能够有效提高系统的小扰动稳定性水平;VSC-HVDC交流电压–频率协调控制策略能够改善交流系统的暂态稳定性。谐波对HVDC系统换相失败的影响机理及定量分析方法
摘要：电压降低和电压畸变是造成换相失败的主要原因。目前,换相失败的研究大多都是基于故障后基波电压的下降,而考虑电压畸变对换相失败影响的理论研究较少。谐波是导致电压畸变的重要原因,该文从换相过程的机理出发,提出了一种基于谐波电压时间面积的换相失败分析方法,该方法能够定量分析谐波对于换相失败的影响,研究表明,谐波对换相失败的影响程度由谐波电压幅值、相位等因素决定,其中低次谐波对于直流系统的换相过程影响较大。同时,通过对后续换相失败的理论推导和PSCAD/EMTDC仿真分析,发现故障恢复期间谐波引起的电压畸变是导致后续换相失败和直流故障恢复过程中功率波动的重要原因。输电网架恢复的分层协同优化方法
摘要：实际大规模输电网架恢复时间与空间跨度大,涉及操作众多,需要各级调度共同参与,因此提出一种网架恢复的分层协同优化方法。引入＂受电点＂的概念,将输电网架拆分,构建基于受电点指标约定的恢复协作机制,继而建立网架恢复的分层协同优化模型。该模型将主网架重构完成度与各地区新增发电量作为优化目标,采用分层次独立优化与受电点指标值整体寻优相结合的方法,可有效降低问题求解规模,并能够兼顾求解全局性与各层级的恢复偏好。通过受电点指标约定,明确任务分工与各地区的操作边界,能够实现有功、无功的协调控制与分层分区独立并行恢复,可显著提高恢复效率。山东电网实际算例验证了所提方法的有效性和实用性。《中国电机工程学报》荣获“2015期刊数字影响力100强”
摘要：9月19日,由中国（武汉）期刊交易博览会组委会、新闻出版总署信息中心、中国期刊协会数字分会联合主办,DCCI互联网数据中心协办的＂2015期刊数字影响力100强＂遴选结果公布,《中国电机工程学报》被评为＂2015期刊数字影响力100强＂,并且成为电工学科唯一入选的学术期刊。据悉,本次遴选活动历时三个月,主要依据是第三方数据。数据来源包括：中国知网、读览天下、中邮阅读网、VIVA畅读新媒体、Adobe阿多比DPS系统、苹果报刊亭、微博、微信等，并由国内知名数据分析机构宏博知微进行独家数据分析挖掘。大规模机组组合问题的量子近似动态规划
摘要：该文用量子近似动态规划解大规模机组组合问题。利用量子叠加态可表示海量信息的特性,把大规模的0-1机组组合状态用量子叠加态表示,将量子旋转门作为量子叠加态的搜索策略,实现了近似动态规划对海量机组组合状态空间的全局搜索。使用量子测量塌缩原理解Bellman方程,提高了方程的求解效率。用量子平均收敛概率改进迭代中断条件,避免了算法的过度迭代。10~1000机系统的计算结果表明：该文算法能有效地搜索大规模状态空间,产生解Bellman方程所必须的预决策状态;可在多项式时间内获取高质量的解,与外–内逼近法相比最优值的平均偏差小于1/100;所解系统的规模较传统动态规划法增加10倍以上,克服了＂维数灾＂问题。用量子计算理论克服近似动态规划遇到的状态空间搜索难等问题是可行的,算法具有广阔的应用前景。考虑线路阻塞的风险限制调度多步整合模型
摘要：针对国际学界提出的电网智能运行中风险限制调度的框架,新建考虑线路阻塞的风险限制调度多步整合模型,包括日前三步整合调度模型、时前两步整合调度模型和紧急调度模型。日前三步整合调度是在日前调度中计入预估的时前、紧急调度的随机信息;时前两步整合调度计入了预估的紧急调度随机信息。随机信息主要考虑风电出力,并作为模型中的随机变量。通过定义线路阻塞条件风险（conditional value at risk,CVa R）值,将线路安全约束转化为线路阻塞风险限制约束,实现线路阻塞的风险限制调度。仿真结果表明：线路阻塞CVa R值的限值与置信水平两个值取值合理时,多步整合调度与传统的日前、时前、紧急三步调度相比运行成本较低;当前值限定在一定水平时,后值越大,多步整合调度的成本越高;后值一定时,前值越大,多步整合调度的成本越低。线路阻塞风险限制的多步整合调度模型是解决电力系统智能运行中风险限制调度的有效途径。基于自适应核密度估计理论的抗差状态估计
摘要：针对当前抗差状态估计存在的缺点,提出一种基于自适应核密度估计的电力系统抗差状态估计新算法。首先建立基于自适应核密度估计理论的电力系统状态估计新模型;进而提出该新模型核密度函数宽度的确定方法。为确定该新模型的自适应核密度带宽,基于概率密度估计的均方误差公式,结合电力系统状态各分量具有与局部量测强相关性的特点,即系统状态变量各分量与其直接量测的相关性明显强于所有非直接量测,推导新模型的状态变量分量的近似最优核带宽表达式;基于保证量测数据的冗余度、系统的可观性,及消除残差污染和残差淹没所导致的不良数据的漏辨识或正常数据的误辨识,提出新模型状态变量分量核密度带宽的约束条件,包括初始约束条件、修正约束条件及量测标准差约束条件;进而给出基于近似最优核密度带宽表达式及所有约束条件的核密度带宽综合确定方法。实际系统的应用表明：所建立的状态估计新模型,所推导的近似最优核函数带宽表达式,所提出的核密度带宽约束条件及核密度带宽综合确定方法是有效的。多功能并网逆变器与并网微电网电能质量的分摊控制
摘要：多功能并网逆变器（multi-functional grid-tied inverter,MFGTI）在实现可再生能源并网的同时,复合了电能质量治理功能的并网逆变器,在微电网和分布式发电系统中具有重要的应用前景。该文针对并网微网中的谐波和无功电流等电能质量问题,研究多台MFGTI之间无互联通信线的协调控制策略,基于谐波和无功负荷容量下垂的思想提出了一种有效的协调控制方案。每台MFGTI根据设定的＂并网点处无功和谐波负荷电流的视在容量＂与＂补偿比例系数＂之间的下垂特性,实现并网微网中无功和谐波负荷电流在多台MFGTI之间的分摊。因此,每台MFGTI只需采集本地的电气信息,即可根据自身所能提供的补偿容量,独立、自治地参与微网电能质量的治理,不需要额外的互联通信线。此外,为了降低控制器的计算负担,提出了一种简化的计算方法,以有效识别负荷电流中待补偿分量的视在容量,并进行了详细分析和验证。最后,在一个并网微网实验平台上,利用两台10 k VA的MFGTI验证了所提控制策略在分布式电源并网和并网微电网电能质量治理中的正确性和有效性。微网逆变器的不平衡电压补偿策略
摘要：对于孤岛模式下运行的三相微电网系统,不平衡负载的应用不仅导致负序电流的无序分配,而且将引起微电网母线电压的不平衡。为了补偿母线不平衡电压,提高负载电流分配效果,提出一种逆变器电压控制策略。首先推导同步旋转坐标下控制器到静止坐标系的通用等效变换表达式,接着分析整个闭环控制系统的频域特性。由于所提电压控制策略中基波正负序电压控制支路相互之间独立解耦,因此可简化虚拟阻抗的设计,在不需要正负序分量分离的前提下,可分别引入虚拟复合阻抗来控制逆变器的基波正负序输出阻抗,通过引入正序虚拟阻抗来改善感性线路阻抗环境下的逆变器基波正序功率分配效果,通过引入负序虚拟阻抗来补偿负序电流在线路阻抗上的电压降落,改善微电网电压的不平衡度,同时减小负序环流。最后通过仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。非极性有机溶剂提质改性印尼褐煤的理化特性研究
摘要：选取非极性有机溶剂正乙烷在高压反应釜内对印尼褐煤进行加压提质改性,分析印尼褐煤在改性前后煤质特性、孔隙结构、微观形貌以及煤中化学组分和结构的变化规律,阐明有机溶剂加压提质改性褐煤的作用机理。结果表明,褐煤改性后的固产率随改性温度的升高而降低,在改性温度为300℃,压力为12 MPa时,褐煤经正己烷改性后的固产率为74.4%。印尼褐煤改性后水分含量显著降低,固定碳含量升高,[O]/[C]和[H]/[C]降低,热值大幅度提高,表明印尼褐煤经有机溶剂改性后煤阶升高。随着改性温度的升高,褐煤中大孔数量迅速增加,褐煤表面轮廓和线条逐渐清晰,煤的致密程度增加。通过13C核磁共振波谱分析,发现印尼褐煤经正己烷加压提质改性后,煤中的羰基碳和羧基碳,氧化的脂肪碳以及甲氧基碳的相对强度均减少约20%,而与氧相邻的芳香碳和质子化芳香碳的相对强度分别增加45%和14%,说明大部分含氧官能团被脱除,芳构化程度加深,煤阶提升。含氧官能团的脱除主要发生在化学位移δ147处的二羟基酚,δ55处的甲氧基和δ173处的羧基。混合工质内置热泵有机朗肯循环冷热电联供系统性能研究
摘要：提出了一种使用非共沸混合工质的内置热泵的有机朗肯循环冷、热、电联供系统。与前人提出的纯工质系统不同,该系统将工质的冷凝过程分为高温段和低温段。在高温冷凝器后,将气、液两态的工质分离,使接下来的2种流程中的工质浓度产生差异。在热、电联供和冷、热、电联供2种运行模式下,分别计算不同引射系数时该系统（使用混合工质R245fa/R134a,75：25）和纯工质系统（分别使用R245fa和R134a）的发电效率、性能系数、憥效率、经济热效率和制冷热效率,并将2种系统进行对比。混合工质系统在2种运行模式下的性能系数分别达到了1.35和1.39,明显高于纯工质系统。基于逆向传递策略的直流锅炉主汽温网络化预测控制
摘要：针对直流锅炉主蒸汽温度控制系统复杂,控制链跨度大的问题,在分析了主汽温控制系统特点的基础上,提出一种基于逆向传递策略的串级系统网络化预测控制方法,并采用遗忘因子递推最小二乘法（RLS）对子系统进行在线辨识,适应直流锅炉变工况需要。为了使喷水减温具有较大的调整范围,通过主汽温导前区在线辨识结果实现对逆向传递策略中设定值的设计;并用预测控制的约束条件,保证中间点温度和各级过热器出口具有足够的过热度。将该方法应用于电厂过热汽温控制系统进行仿真研究,结果表明该方法能较好地适应对象特性的变化,且控制效果明显优于常规串级控制系统。蒸汽中的氧含量对Alloy 263氧化行为的影响
摘要：研究了蒸汽中的氧含量对263合金蒸汽氧化行为的影响。结果表明：263合金在750℃2种氧含量（1.125×10-6%和3×10-4%）的蒸汽中氧化后生成的氧化层横截面微观形貌相近,均由连续均匀的Cr2O3＋Ti O2＋（Mn,Fe,Cr）3O4外氧化层和沿晶界和亚晶界呈网状分布的Al2O3＋Ti O2内氧化物组成。蒸汽的氧含量增加可使氧化层中的T i O2和（Mn,Fe,Cr）3O4含量明显降低。在低氧含量（1.125×10-6%）蒸汽中生成的氧化层中Ti O2以大颗粒状态存在,而在高氧含量（3×10-4%）蒸汽中生成的氧化层中Ti O2和Cr2O3无法从形态上区分。2种氧含量的蒸汽氧化试验中均未出现铬挥发所致的灾害性氧化。风力发电机叶片临界防冰与融冰功率密度分析
摘要：根据风力发电机叶片防冰和融冰的物理过程,分析其加热融冰的基本条件,通过对防冰与融冰的热平衡过程分析,建立防冰和融冰在临界情况下热力学的物理数学模型,提出临界功率密度概念,并在人工气候实验室对模型进行试验验证,试验结果和计算结果吻合较好。研究结果表明：在进行电加热防冰和融冰时,其加热功率密度必须大于临界功率密度;临界防冰功率密度是环境温度和风速的函数,临界融冰功率密度是环境温度、风速、冰层厚度和单位时间覆冰量的函数;临界防冰功率密度随着风速增加而变大,随着外界温度的增加而变小;临界融冰功率密度随着风速和覆冰量的增加而变大,随着冰层厚度和外界温度的增加而变小。
