检索结果-内蒙古大学图书馆

数学的实践与认识 2015年第4期45卷 144-151页

作者：薛甫成赵晓亮秦建敏太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024 太原理工大学物电学院山西太原030024 神华神东电力山西河曲发电有限公司山西河曲036500

保证冰情检测系统能够在极低温野外环境下能够正常工作是水文测报应用领域的一个难题.结合"基于空气、冰与水物理特性差异的冰情检测系统"特点设计了低功耗冰情检测系统保温专用电路,介绍了低功耗加热、保温、智能温控以及对... 详细信息

保证冰情检测系统能够在极低温野外环境下能够正常工作是水文测报应用领域的一个难题.结合"基于空气、冰与水物理特性差异的冰情检测系统"特点设计了低功耗冰情检测系统保温专用电路,介绍了低功耗加热、保温、智能温控以及对蓄电池的电路处理方法,整个系统在野外环境下,通过40W太阳能板供电电源供电,便可实现在无人值守的低温恶劣环境下长期连续自动工作.2013.12.23-2014.4.3该系统在在黑龙江漠河段河道连续进行了野外现场连续数据采集试验,系统保温效果良好,数据采集性能稳定可靠,对一般的野外冰情监测系统设备冬季保温具有参考价值.

关键词：保温寒区低功耗温控

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具有高升压比的新型Y源光伏逆变器研究

具有高升压比的新型Y源光伏逆变器研究

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作者：冉岩哈尔滨工业大学

学位级别：博士

太阳能在当今社会能源结构中的比重越来越高,而太阳能发电作为太阳能利用最重要的应用形式,近年来发展势头强劲。逆变器作为太阳能发电系统中的关键设备,其拓扑结构和控制策略的研究受到越来越多学者的关注。本文所研究的Y源阻抗网络逆... 详细信息

太阳能在当今社会能源结构中的比重越来越高,而太阳能发电作为太阳能利用最重要的应用形式,近年来发展势头强劲。逆变器作为太阳能发电系统中的关键设备,其拓扑结构和控制策略的研究受到越来越多学者的关注。本文所研究的Y源阻抗网络逆变器属于单级系统,可以同时实现升压和逆变,具有升压比高、结构简单、输出波形畸变小、可靠性高等优点。本文首先针对传统Y源逆变器存在的启动冲击电流大、输入电流断续以及耦合电感漏感影响逆变器升压比和直流母线电压尖峰等问题,提出了新的改进型Y源逆变器拓扑结构。所提拓扑构建了新的输入电流回路,从而克服了传统Y源逆变器在直通状态下输入电流不连续的问题。同时,引入的输入电感可以显著减小逆变器的启动冲击电流。另外,本文详细分析了两种拓扑的电压电流应力以及改进型Y源逆变器拓扑对耦合电感漏感的抑制作用。通过对两种拓扑直流母线电压升压比和电压尖峰的对比,进一步体现了改进型Y源逆变器的优越性。为了分析改进型Y源逆变器中各参数对系统稳定性的影响,建立了基于状态空间平均法的小信号模型,并详细分析了传递函数的零极点分布。改进型Y源逆变器的传统控制策略中需要三个PI控制器分别实现最大功率跟踪、电压外环、电流内环控制,控制器参数整定复杂,鲁棒性差,无法实现自适应调节。为了克服上述问题,本文采用了端口受控哈密顿模型与能量成型控制方法来实现系统的并网控制。通过建立系统精确的端口受控哈密顿模型,并设计具有多输入多输出特性的能量成型控制器,从而将升压和并网逆变集成在一个控制器中,直接计算出逆变器需要的控制参数。同时为了补偿漏感带来的直通占空比损失,在能量成型控制方法的基础上,提出了一种直通占空比自适应控制方法,以补偿损失的直流母线电压。一般逆变器直流侧都并联大容量电解电容,通过电容的电压波动来吸收交流侧的二倍频功率波动。为了保证输出波形质量,直流母线电压波动范围有限,导致电解电容容值增加,进一步增加了逆变器的体积和成本。同时电解电容寿命短,必然会影响系统的长期可靠运行。针对这一问题,本文基于改进型单相Y源逆变器提出了一种新型功率解耦拓扑。在不引入额外的开关管的基础上,仅在改进型Y源逆变器的交流侧增加两个解耦电容,将逆变器输入电流经过解耦控制器后叠加到原有的电压电流双环控制算法中,控制两个解耦电容吸收交流侧二倍频功率波动来实现逆变器的功率解耦。同时针对离网和并网两种不同的工作模式,分析了相应的工作原理,并给出了对应的控制方法,确保离网时的负载电压恒定以及并网时的单位功率因数并网。非隔离型光伏并网逆变器由于重量轻、体积小、成本低、效率高,在小型光伏并网系统中受到越来越多的关注,但是非隔离型逆变器需要解决共模电流问题。为此,本文分析了改进型Y源并网逆变器共模电流的产生机理,并结合PWM调制策略,提出了一种新型的无变压器隔离的Y源光伏并网逆变器拓扑。该拓扑将电网中性线与光伏阵列负端直接相连,完全旁路共模电流回路,同时引入续流直流母线以保证并网电流质量。在此基础上,针对正负半周期调制策略的不对称问题进行深入分析,同时分析了负半周期虚拟直流母线电容的充放电过程,以增加虚拟直流母线电容的充电电流,实现了新拓扑中电容容值的优化。在上述工作的基础上,搭建了基于TMS320F2812的实验样机,对所提出的改进型Y源逆变器拓扑及其控制策略、功率解耦方法和共模电流抑制方法分别进行了实验验证。最终实验结果均证明了所提拓扑和控制方法的正确性和有效性。

关键词：光伏发电 Y源逆变器能量成型控制功率解耦共模电流抑制

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舰船综合电力系统中的机电能量转换技术

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电气工程学报 2015年第4期10卷 3-10页

作者：马伟明海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

综合电力技术是舰船动力平台的又一次深刻变革，从其诞生以来，以美国为首的海军强国正在争先占领技术制高点。2013年，采用第一代综合电力技术的美国IDDG1000大型驱逐舰正式下水，各方面都展现出传统舰船动力平台与之无可比拟的优越性... 详细信息

综合电力技术是舰船动力平台的又一次深刻变革，从其诞生以来，以美国为首的海军强国正在争先占领技术制高点。2013年，采用第一代综合电力技术的美国IDDG1000大型驱逐舰正式下水，各方面都展现出传统舰船动力平台与之无可比拟的优越性。我国先于美英等国家4～5年提出中压直流技术路线，打破跟踪模仿的装备发展模式，为赶超美欧强国海军装备赢得了宝贵时间。机电能量转换装备作为综合电力技术的核心，与常规机电设备要求存在较大差异，其关键问题也是如此。本文回顾综合电力技术国内外发展现状，阐述了舰船发电、推进和储能分系统的技术特点，系统地沦述了我国综合电力系统中电机电磁优化设计、控制策略、冷却与结构设计以肢制造等方面的技术特征和所取得的关键进展与成效，为我国综合电力技术的应用提供了坚实的技术基础。

关键词：舰船综合电力系统电力推进能量管理电磁优化设计磁性材料

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基于风电功率min级分量波动特性的风电场储能容量优化计算

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电力系统保护与控制 2015年第3期43卷 1-6页

作者：冯江霞梁军冯益坤国网潍坊供电公司山东潍坊261021 电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东济南250061 中国重汽技术发展中心山东济南250116

储能为抑制风电功率随机波动性对电力系统的不利影响提供了可能。为减小风电功率随机波动分量对电力系统的影响,提出用储能设备平滑风电功率随机波动频繁的min级分量,并通过分析风电功率min级分量的波动特性,建立对应的储能容量优化配... 详细信息

储能为抑制风电功率随机波动性对电力系统的不利影响提供了可能。为减小风电功率随机波动分量对电力系统的影响,提出用储能设备平滑风电功率随机波动频繁的min级分量,并通过分析风电功率min级分量的波动特性,建立对应的储能容量优化配置模型。该模型在充分把握风电功率min级分量波动特性的基础上,以概率统计的区间估计理论确定储能系统的容量配置和最大充放电功率。该优化模型可以较小容量的储能设备改善风电功率的平滑输出,有利于减小风电功率随机波动性对电力系统的不利影响。仿真算例表明了该算法的有效性。

关键词：风力发电储能容量最大充放电功率置信度

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碳捕集系统与燃煤发电机组耦合特性

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煤炭学报 2014年第8期39卷 1772-1778页

作者：韩中合王营营周权电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学) 河北保定071003

针对基于MEA碳捕集系统对燃煤发电机组经济性影响的问题,以某600MW超临界燃煤机组为研究对象,计算了吸收剂的再生能耗,提出了碳捕集系统3种解吸热源方案:方案1是以机组第4段抽汽作为再沸器的热源;方案2是以第4段抽汽及第5段抽汽共同作... 详细信息

针对基于MEA碳捕集系统对燃煤发电机组经济性影响的问题,以某600MW超临界燃煤机组为研究对象,计算了吸收剂的再生能耗,提出了碳捕集系统3种解吸热源方案:方案1是以机组第4段抽汽作为再沸器的热源;方案2是以第4段抽汽及第5段抽汽共同作为再沸器的热源;方案3是以机组新增加的抽汽段作为再沸器的热源。建立了耦合系统经济性评价指标,分析了3种方案机组的经济性。结果表明:3种方案均具有可行性,基于压力匹配原则的耦合方案3优于方案1与方案2,工况一定时,方案3的热效率分别比方案1和方案2高出2.04%,1.84%。方案3的热效率比不进行碳捕集机组热效率降低了4.76%,发电成本增加了0.154元/(kW·h)。

关键词：碳捕集解吸热源热经济性发电成本减排成本

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光储充调智能交互微电网协同自律技术与工程应用

光储充调智能交互微电网协同自律技术与工程应用

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作者：张辉支娜张瑞雪魏亚龙杨甲甲柯程虎李晓西安理工大学

该项目属于电力电子与电力传动学科智能直流微电网运行控制与电动汽车充电/驱动领域的前沿性课题。已取得成果是西安理工大学未来电能技术研究室(GoFEET)偕同清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室和西安交通大学电力设... 详细信息

该项目属于电力电子与电力传动学科智能直流微电网运行控制与电动汽车充电/驱动领域的前沿性课题。已取得成果是西安理工大学未来电能技术研究室(GoFEET)偕同清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室和西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，依托国家自然科学基金、陕西省工业攻关计划、陕西省自然科学基金的资助，在光储充调智能交互微电网相关技术领域的研究展现。相关成果立足于可再生能源发电、新型电力储能、电动汽车充电/驱动、能量调度，具体针对直流微电网协调控制技术、具有同步发电机特性的并网逆变器-虚拟同步发电机技术、大容量超导磁储能和钒流电池储能复合多电平拓扑与控制技术、电动汽车充电与多电机协调控制技术等交叉学科前沿技术与工程何题进行了深入研究，项目主要技术内容如下： (1)直流微电网协调控制技术：研究了直流微电网分级控制策略下的小信号稳定性及模式切换大信号稳定性，提出了分层控制与DBS控制相结合的母线电压协调优化控制方法，使母线电压波动小于±5％，储能单元恒流与下垂模式、光伏单元MPPT与下垂模式在线无缝切换时间小于1ms，提升了直流微电网的运行稳定性，借此与特变电工联合研制出基于SiC的ANPC 500kW光伏并网逆变器，其峰值效率99.2％。同时研发了一种大容量混合储能新型拓扑，开发了集成自主均流和平滑功率波动功能的控制策略，增强了三相不平衡电网下稳定运行的能力。 (2)逆变器-虚拟同步发电机技术：研究了可再生能源发电并网接口特性，将同步发电机模型嵌入并网逆变器控制算法中，实现了具有同步发电机特性的并网逆变器一虚拟同步发电机VSG，同时提出了基于虚拟功率的无锁相环并网预同步方法，在相位差180°的情况下，1s内完成预同步；针对加减载时不同容量VSG并联参数差异有较大的有功波动和无功环流，开发了一种提高有功动态特性、减小无功环流的参数设计方法，使多台VSG并联运行按容量比精准分配功率的参数设计方法，负载不均流度控制到3％以下；分析多机并联离/并网工况下转动惯量和阻尼系数等参数对稳定性的影响。研发转动惯量自适应控制，减小了有功功率振荡及频率恢复时间。根据以上研究与易事特合作研发了具有同步特性的光伏并网逆变器，具有宽直流电压输入范围(320-900V)，峰值转换效率98.6％，可实现再生能源发电与常规发电友好互联。 (3)大容量多电平复合储能技术：研究了新型易扩容大容量复合储能拓扑结构，分析了小信号稳定性及环流特性。针对单一储能平滑再生能源功率波动存在的不足，提出基于滑动平均和经验模态分解的功率配置优化控制方法，实现了平滑风电功率波动，其中功率型SMES变换器效率95％，SOC=0.2-0.8，THD<3％；能量型VRB变换器效率90％，S0C=0.1-0.9，THD<3％。基于研究的复合储能大容量拓扑结构，与西安强微电气设备有限公司合作研制了输出电压700V、输出电流750A，自带放电回路与PI补偿环节的恒流单闭、环恒压双闭环移相全桥ZVS变换器特种电源。项目以大容量多电平拓扑结构为基础，结合多模块协调控制技术，实现再生能源规模化利用，并渗透到表面处理领域中特种电源设计。 (4)电动汽车充电与多电机协调控制技术：研究了无线充电SP-SSP新型混合补偿拓扑结构，提出一种相位自动跟踪方法，解决充电时谐振频率点偏移的问题，谐振变换器效率从68.4％提高到75.8％，借此与中恒电气合作研制出高能效电动汽车充电装备；提出一种全新的辅源架构，实现单个充电桩电源模块每小时功耗为6W，相比国内同类型电源模块待机功耗降低61％，与特锐德合作研发出超低待机功耗充电桩电源模块；研究了多电机协调控制机理，针对四轮独立驱动/独立转向/制动，构建电子差速/独立大角度转向/电磁制动线控器，四“台独”立驱动电机响应时间均小于100ms，直线行驶输出扭矩同步误差±5％，四“台独”立转向电机响应时间均小于75ms，车轮转角相对误差±4％，提高了电机协调性和车辆机动性；借鉴电动汽车多电机驱动思路，与汉邦科技合作将协调控制技术应用于3D打印装备中，提升加工精度达0.02mm，降低缺陷率和孔隙率达0.04％以下。项目以电驱动、电转向、电制动、无线充电等奠定了全电汽车的基础，并延伸到金属増材制造领域中多电机驱动控制设计。自2009年始，先后获得国家自然科学基金5项，陕西省重点研发计划和工业攻关计划等省部级项目7项，培养了博士8名，硕士73名，发表高水平论文54篇(三大检索收录26篇，被引291次)，授权专利6项。先后与特变电工西安电气科技有限公司完成产值61000万，与易事特集团股份有限公司完成产值2000万，与西安强微电气设备有限公司完成产值3920万，与杭州中恒电气股份有限公司完成产值8000万，与西安特锐德智能充电科技有限公司完成产值28000万，

关键词：智能交互微电网复合储能拓扑结构光伏并网逆变器

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风机电动变桨系统状态特征参量挖掘及异常识别

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中国电机工程学报 2014年第12期34卷 1922-1930页

作者：李辉杨超李学伟季海婷秦星陈耀君杨东唐显虎输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 国网重庆市电力公司綦南供电分公司重庆市巴南区401420 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司重庆市渝北区401121

为了提高风电机组电动变桨系统运行状态评估的准确性,提出电动变桨系统状态重要参量挖掘及其异常识别方法的研究。论文在阐述风电机组电动变桨系统的结构及控制原理和监测参数特点的基础上,基于特征参数选择的Relief方法,建立变桨系统... 详细信息

为了提高风电机组电动变桨系统运行状态评估的准确性,提出电动变桨系统状态重要参量挖掘及其异常识别方法的研究。论文在阐述风电机组电动变桨系统的结构及控制原理和监测参数特点的基础上,基于特征参数选择的Relief方法,建立变桨系统特征参量挖掘的数学模型,获取了叶片桨距角、发电机转速及变桨电机驱动电流及其IGBT温度的特征参量,并对其故障状态的漏检率指标进行分析。提出基于多特征参量距离的变桨系统运行状态异常识别方法,建立基于风速输入的变桨系统特征参量的支持向量机回归模型,并对距离阈值进行探讨。最后,对实际变桨系统故障状态的异常识别进行实例验证。实验证明,建立的电动变桨系统状态特征参量挖掘模型的有效性,相比单参数绝对阈值评估方法,基于多特征参量距离的电动变桨系统异常识别方法更能及时、准确地识别其异常状态。

关键词：风电机组电动变桨系统状态评估特征参量异常识别

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面向用电双向互动服务的信息通信模型

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电力系统自动化 2015年第17期39卷 75-81页

作者：蒋玮汪梁王晓东杨永标王金明周赣东南大学电气工程学院江苏省智能电网技术与装备重点实验室江苏省南京市210096 国网山西省电力公司长治供电公司山西省长治市046011 南瑞集团公司(国网电力科学研究院) 江苏省南京市211106

首先,分析了用电双向互动的业务需求,并在高级量测体系的概念基础上,提出了双向互动服务数据采集与控制通信系统架构。然后,面对前端局域网中数据采集设备多样性的问题,设计了基于IEC 61850信息模型的数据聚合单元,以提升双向互动服务... 详细信息

首先,分析了用电双向互动的业务需求,并在高级量测体系的概念基础上,提出了双向互动服务数据采集与控制通信系统架构。然后,面对前端局域网中数据采集设备多样性的问题,设计了基于IEC 61850信息模型的数据聚合单元,以提升双向互动服务系统之间以及互动服务系统与用电双向互动服务平台之间通信的稳定性、可靠性和互操作性。最后,遵循IEC 61850标准,以分布式发电系统双向互动服务为例,给出了分布式发电监控终端的信息通信模型。利用此模型可以将分布式发电双向互动服务纳入高级量测体系,以满足灵活互动智能用电的需求。

关键词：双向互动高级量测体系 IEC 61850 分布式发电系统

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含风电场的互联电力系统辨识与广域时滞阻尼控制器设计

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电力系统自动化 2014年第22期38卷 17-25页

作者：索江镭胡志坚张子泳刘宇凯陈珍武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 电力设备电气绝缘国家重点实验室西安交通大学陕西省西安市710049

针对大规模风电的远距离输送以及大区域电网互联将面临的区域低频振荡问题,提出一种适用于风电场并网背景下的广域阻尼控制器设计方法。该方法利用增益调度思想将风电场平均风速划分为若干个控制区域,并逐一对每个控制区域进行系统辨识... 详细信息

针对大规模风电的远距离输送以及大区域电网互联将面临的区域低频振荡问题,提出一种适用于风电场并网背景下的广域阻尼控制器设计方法。该方法利用增益调度思想将风电场平均风速划分为若干个控制区域,并逐一对每个控制区域进行系统辨识以及阻尼控制器设计,以解决风电场出力的不确定性造成的控制器失效的问题。提出了改进自回归滑动平均(ARMA)方法和自由权矩阵方法分别完成上述系统辨识以及控制器设计过程。含风电场的EPRI-8机36节点测试系统仿真表明:所提辨识方法克服了传统ARMA方法辨识精度不高的问题,所提控制器设计方法允许的时滞裕度优于传统线性矩阵不等式方法。所提的增益调度控制方法能满足风电场出力变化的实际情况,具有较高的实用价值。

关键词：风力发电系统辨识多元多新息递推最小二乘算法广域时滞阻尼控制自由权矩阵增益调度

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大规模风电并网后的电力系统广域增益调度控制器设计

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中国电机工程学报 2014年第22期34卷 3724-3731页

作者：索江镭胡志坚刘宇凯汤鹏张子泳武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049

针对风力发电的不确定性以及高渗透率下的大规模风电的远距离输送对系统区域阻尼的带来的负面影响,提出一种能适用于系统运行方式发生较大变化(如风电场风速急剧变化等)的广域控制器设计方法。采用时滞线性参数变化方法对含风电的电力... 详细信息

针对风力发电的不确定性以及高渗透率下的大规模风电的远距离输送对系统区域阻尼的带来的负面影响,提出一种能适用于系统运行方式发生较大变化(如风电场风速急剧变化等)的广域控制器设计方法。采用时滞线性参数变化方法对含风电的电力系统进行建模,并将整个参数变化范围进行网格划分,再分别进行控制器设计,然后采用三角隶属函数制定调度准则并进行控制器权值分配,从而构造出满足全部参数变化范围的广域增益调度控制器。对算例的时域仿真表明,所提出的广域控制器设计方法对于系统运行范围发生较大变化的情况仍然具有较理想的效果,与传统的极点配置方法相比具有更强的鲁棒性;与经典的鲁棒控制方法与非线性控制方法相比,具有控制器阶数低、设计方法简单等优点,易于工程实现。所设计的控制器计及了电力系统变时滞的特点,相比传统的Pade近似处理时滞的方法有着更低的保守性。

关键词：大规模风电广域控制器时滞线性矩阵不等式增益调度

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