检索结果-内蒙古大学图书馆

西安交通大学学报 2023年第9期57卷 144-151页

作者：刘思源刘凌靳东松西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学电气工程学院西安710049

针对外界负载发生扰动时永磁同步电机矢量控制器动态性能不佳的问题,提出了一种永磁同步电机有效磁链固定时滑模负载辨识策略(FTSMLTO)。首先,结合有效磁链定义,分析了电机有效磁链模型,构建降阶有效磁链三阶扩展状态观测器,实现对电机... 详细信息

针对外界负载发生扰动时永磁同步电机矢量控制器动态性能不佳的问题,提出了一种永磁同步电机有效磁链固定时滑模负载辨识策略(FTSMLTO)。首先,结合有效磁链定义,分析了电机有效磁链模型,构建降阶有效磁链三阶扩展状态观测器,实现对电机参数依赖性的降低;然后结合固定时滑模理论构建了观测器的虚拟控制率和虚拟控制输入,实现电流误差的固定时间收敛,从而提升负载转矩动态变化时的观测精确性和速度;最后将观测到的负载转矩前馈到电流环控制器,从而实现对动态变化的负载转矩的精确观测和补偿,进一步提升控制系统的动态性能。通过数值仿真对提出的扰动辨识策略进行验证,结果发现:相较于传统滑模负载转矩观测器,所提出的固定时滑模负载观测策略观测值稳态误差小、动态性能好;采用FTSMLTO前馈补偿后相较于未补偿时转速正向超调减小约10.7%,负向超调减小约14.9%,正弦负载时超调减小约25.0%。

关键词：永磁同步电机固定时间一致性滑模负载转矩观测器状态观测器扰动前馈补偿

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基于氮化铝陶瓷添加的高导热纳米油变压器挂网应用试验研究

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高压电器 2020年第2期56卷 93-100,107页

作者：任欢寇晓适马伦赵磊周远翔王琪国网河南省电力公司电力科学研究院郑州450052 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北京100084

通过在变压器油中添加热导率高的氮化铝(AlN)陶瓷纳米颗粒,可以提高基础油的热导率;但随着混合油的热导率增大,其电气性能有所下降。文中选取的添加浓度,在满足设备电气性能的同时,也使混合油的导热性能大为提升。文中提出了纳米油变压... 详细信息

通过在变压器油中添加热导率高的氮化铝(AlN)陶瓷纳米颗粒,可以提高基础油的热导率;但随着混合油的热导率增大,其电气性能有所下降。文中选取的添加浓度,在满足设备电气性能的同时,也使混合油的导热性能大为提升。文中提出了纳米油变压器实际应用方案,通过试验研究了纳米油变压器自然负载、低负载运行及过负载运行工况等实际挂网运行性能,对比研究了纳米粒子的添加对变压器稳态和短时温升提升效果的差异,研究发现氮化铝纳米陶瓷粒子的添加能够加强变压器内部热量的传导,提高变压器的散热效率,但在较低的负荷工况下稳态温升降低幅度小于变压器高负载工况下短时温升的降低幅度。

关键词：氮化铝纳米粒子变压器油热导率温升

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基于逆推滑模的混合传动型风力机并网控制方法

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电力自动化设备 2023年第3期43卷 117-123页

作者：王子威尹文良刘琳彭克李军徽芮晓明山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

带有差动调速机构的混合传动型风力机可在无需电力电子变频装置的条件下,采用同步发电机实现风电的友好并网消纳。为了进一步提高该新型机组的并网运行性能,结合逆推设计方法与滑模控制理论,提出了一种适用于混合传动型风力机发电单元... 详细信息

带有差动调速机构的混合传动型风力机可在无需电力电子变频装置的条件下,采用同步发电机实现风电的友好并网消纳。为了进一步提高该新型机组的并网运行性能,结合逆推设计方法与滑模控制理论,提出了一种适用于混合传动型风力机发电单元的逆推滑模励磁控制方法。将扩张状态观测器与所提逆推滑模控制算法相结合,很好地补偿了控制系统中模型参数的不确定性及风轮/电网端扰动的影响;构建了李亚普诺夫判据,证明了控制系统的全局渐近稳定性。搭建了1.5 MW混合传动型风力机的仿真模型及半物理试验平台,并对所提控制方法的控制效果进行了对比验证研究。结果表明,在不同的风速条件及电网故障下,所提逆推滑模励磁控制方法可更好地提升混合传动型风力机的并网运行性能。

关键词：风力发电混合传动励磁控制滑模控制逆推方法扩张状态观测器

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永磁同步电机的无差拍电流预测控制优化算法

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西安交通大学学报 2023年第4期57卷 29-38页

作者：范佩樟刘凌靳东松刘思源西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学电气工程学院西安710049

针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)无差拍电流预测控制在电机参数发生偏差时会导致系统失稳,d、q轴电流发生大幅度振荡的问题,提出了一种鲁棒前馈电流预测控制算法。用前一时刻的参考电流和当前时刻的采样电流代替传统电压预测式中的当前... 详细信息

针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)无差拍电流预测控制在电机参数发生偏差时会导致系统失稳,d、q轴电流发生大幅度振荡的问题,提出了一种鲁棒前馈电流预测控制算法。用前一时刻的参考电流和当前时刻的采样电流代替传统电压预测式中的当前时刻的采样电流,改变采样电流与参考电流的闭环传递函数,采用鲁棒因子对系统的稳定裕度进行调节,提高了控制系统的鲁棒性和稳定裕度。仿真结果表明,当模型电感分别是参考电感的2倍和4倍时,所提出的鲁棒前馈电流预测控制算法比传统算法q轴电流的方差分别减少了61.5%和67.3%。此外,针对电机参数失配时稳态电流静差扩大的问题,提出了一种增量式电流静差消除算法。通过相邻时刻预测电压、实际电流与参考电流的差值来计算下一时刻的给定电压,消除电机磁链参数对稳态电流静差的影响;利用实际电流与参考电流的误差对给定电压进行补偿,以减少稳态电流静差。仿真结果表明,当模型磁链分别是参考磁链的0.5倍、0.4倍和0.375倍时,所提增量式电流静差消除算法比传统算法q轴电流的误差分别减少了38.69%、56.94%和54.66%。

关键词：永磁同步电机无差拍电流预测控制稳定裕度参数失配

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电网短路故障下新能源并网变换器的暂态同步机制及其自适应稳定控制策略

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中国电机工程学报 2022年第16期42卷 5922-5934页

作者：裴金鑫姚骏黄森陈诗玥陈朝阳迟永宁田新首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 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192

新能源并网变换器在电网短路故障期间与电网之间的交互作用显著增强,增加了暂态失稳风险。该文首先建立可再生能源并网换流器(renewable energy grid-connected converter,REGC)在低电压穿越(low-voltageride-through,LVRT)期间的简化... 详细信息

新能源并网变换器在电网短路故障期间与电网之间的交互作用显著增强,增加了暂态失稳风险。该文首先建立可再生能源并网换流器(renewable energy grid-connected converter,REGC)在低电压穿越(low-voltageride-through,LVRT)期间的简化等效转子摇摆方程,刻画并分析其同步特征属性。然后,借鉴传统同步发电机的同步稳定理论,推导等效整步转矩系数、等效等面积准则以及阻尼比3个同步特征指数,物理性地揭示不平衡虚拟转矩驱动REGC等效功角运动,甚至引发暂态失步的内在机理,并同时量化衡量REGC的暂态同步稳定性及其在低电压穿越期间的准静态小干扰同步稳定性。最后,提出一种基于自动虚拟变阻器的改进锁相环(phase-lockedloop,PLL)架构,使REGC能够自适应地抵消/补偿线路电阻的压降效应,不仅具备自主平衡能力,而且同时显著增强REGC的暂态同步稳定性及其准静态小干扰同步稳定性。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和所提控制策略的有效性。

关键词：电网短路故障低电压穿越新能源并网变换器暂态同步稳定性自适应稳定控制

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基于后退欧拉法的双馈异步发电机电磁暂态建模方法

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华北电力大学学报(自然科学版) 2023年

作者：王焱邹明刘逸凡许建中冯谟可贾秀芳赵成勇新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学)

随着风电装机容量在电力系统中所占的比重不断增大，风电与电网的相互影响越来越复杂。异步电机作为双馈风电机组重要的发电设备，其暂态模型是否准确直接决定了系统的仿真精度。然而，PSCAD/EMTDC等电磁暂态仿真软件将异步电机数字封... 详细信息

随着风电装机容量在电力系统中所占的比重不断增大，风电与电网的相互影响越来越复杂。异步电机作为双馈风电机组重要的发电设备，其暂态模型是否准确直接决定了系统的仿真精度。然而，PSCAD/EMTDC等电磁暂态仿真软件将异步电机数字封装，虽然模型精度高，但速度过于缓慢、用户无法获取电机内部结构，这限制了风电机组的仿真设计与优化加速。针对这一问题，提出了双馈异步风力发电机（Doubly-Fed Induction Generator，DFIG）的电磁暂态等效仿真模型，首先，基于abc/dq0变换重构了发电机的数学方程，利用后退欧拉法对基本方程进行了离散化；其次，通过近似参数，将电机模型的导纳矩阵转为恒导纳矩阵，通过定转子系统的坐标反变换得到了发电机与外部电网络的直接机网接口；最后，在PSCAD/EMTDC环境中搭建了DFIG测试系统，多工况验证所提发电机模型的可行性，并利用最大相对误差和2范数误差分析方法进行了准确度分析。所提出的DFIG等效建模方法，可为大规模风电机组的电磁暂态模型设计和仿真加速提供模型基础。

关键词： PSCAD/EMTDC 电磁暂态恒导纳矩阵 DFIG 等效模型

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MW级重力储能系统设计及仿真实验

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实验技术与管理 2025年第3期42卷 137-145页

作者：曾小超郭海斌李建文王慧娟姜健宁王健刘伟民中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司北京100120 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 河北保定071003

重力储能技术是实现长时储能的重要技术途径,为电力系统起到了削峰填谷的作用,为新型电力系统的稳定运行和可持续发展提供了支持。仿真实验既可验证系统设计的可行性,也能够评估系统的运行性能,是重力储能示范工程技术落地的重要环节。... 详细信息

重力储能技术是实现长时储能的重要技术途径,为电力系统起到了削峰填谷的作用,为新型电力系统的稳定运行和可持续发展提供了支持。仿真实验既可验证系统设计的可行性,也能够评估系统的运行性能,是重力储能示范工程技术落地的重要环节。该文以永磁同步电机、三电平变频变流器为重力储能系统的核心设备,根据电机功率等级进行变频器主电路参数设计,建立永磁同步电机的数学模型,提出适合削峰填谷需求的变流器控制策略并设计控制参数,最后通过MATLAB/Simulink搭建16MW重力储能仿真系统以验证系统设计与控制策略的有效性,并且评估了系统性能,为MW级重力储能系统的设计提供了理论参数。

关键词：重力储能控制策略建模仿真

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石灰石脱硫对循环流化床锅炉现场试验中N2O排放的影响研究

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热力发电 2020年第6期49卷 1-6页

作者：苗苗孔皓邓博宇朱莎弘张缦杨海瑞清华大学能源与动力工程系、电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

以往对于石灰石脱硫过程中N2O排放特性的研究多集中在机理和实验室研究方面,在现场进行实际测量的数据较少。为了探索现场试验中石灰石脱硫对循环流化床(CFB)中N2O排放的影响,测量和分析了某150 MW CFB锅炉不同负荷下炉内石灰石脱硫对... 详细信息

以往对于石灰石脱硫过程中N2O排放特性的研究多集中在机理和实验室研究方面,在现场进行实际测量的数据较少。为了探索现场试验中石灰石脱硫对循环流化床(CFB)中N2O排放的影响,测量和分析了某150 MW CFB锅炉不同负荷下炉内石灰石脱硫对烟气中SO2、N2O和NOx的影响规律。结果表明:投入石灰石后,SO2排放质量浓度在短时间内从1 200 mg/m^3下降到100 mg/m^3以下;石灰石以一定速率给入时,N2O排放质量浓度会一定程度地降低,这与CaO对N2O的热催化作用相关,但NOx排放质量浓度显著升高,呈现此消彼长趋势;随着锅炉负荷的升高,N2O排放质量浓度整体出现下降趋势。在CFB的燃烧温度范围内,N2O可能取代NOx作为主要的氮氧化物污染物来源。

关键词：循环流化床石灰石脱硫 N2O 污染物排放现场试验

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考虑架空线路动态热定值的输电网与储能协同鲁棒规划方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：张智周明郭尊武昭原陈艳波李庚银新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 国网经济技术研究院有限公司

新能源发电具有随机性和波动性，“沙戈荒”大型风光基地的新能源并网导致电网潮流复杂多变，线路阻塞几率增大，这对电网规划带来新挑战。动态热定值(Dynamic thermal rating，DTR)技术能根据天气条件和设备状态评估线路的载流能力，... 详细信息

新能源发电具有随机性和波动性，“沙戈荒”大型风光基地的新能源并网导致电网潮流复杂多变，线路阻塞几率增大，这对电网规划带来新挑战。动态热定值(Dynamic thermal rating，DTR)技术能根据天气条件和设备状态评估线路的载流能力，可有效挖掘电网侧的灵活调节潜力。此外，储能的双向快速调节可缓解电网传输压力，具有一定的输电替代作用。因此，本文集成DTR技术，提出了储能与输电网协同的鲁棒规划模型。为充分考虑输电线路DTR技术和储能的协同效果，规划模型中嵌入了基于典型日的运行模拟。通过基于多区域气象数据的DTR评估方法量化典型日内线路的动态传输能力，并在典型日运行模拟中采用鲁棒优化方法考虑新能源出力的不确定性，以更好发挥储能的灵活调节作用。针对建立的鲁棒规划模型，提出一种适用于混合整数线性规划的改进列约束生成(Column and constraint generation，C&CG)算法对模型进行求解，并引入一种新的不精确C&CG迭代过程进行加速。通过西北电网实际系统分析表明，考虑DTR的输-储协同规划将规划线路数量从29条减少到10条，并提升了线路利用效率。此外，系统运行成本降低了9.6%，新能源消纳率从87.7%提升到95.1%。

关键词：输电网规划动态热定值储能鲁棒优化改进C&CG算法

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促进风电消纳的发电权交易优化方法

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中国电力 2020年第3期53卷 167-176页

作者：徐昊亮靳攀润姜继恒鲁宗相乔颖国网甘肃省电力公司经济技术研究院甘肃兰州730050 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

在可再生能源消纳问题凸显背景下,可再生能源电源尤其是风电与自备电厂间的发电权交易是一种降低弃能、促进消纳的积极尝试。但是目前缺乏对发电权交易机制促进可再生能源消纳效果的中长期评价与优化工具。提出了基于随机生产模拟的发... 详细信息

在可再生能源消纳问题凸显背景下,可再生能源电源尤其是风电与自备电厂间的发电权交易是一种降低弃能、促进消纳的积极尝试。但是目前缺乏对发电权交易机制促进可再生能源消纳效果的中长期评价与优化工具。提出了基于随机生产模拟的发电权交易促进风电消纳效果的快速定量评估方法。首先分析了发电权交易的执行方式并总结了影响其提升消纳效果的主要因素,构建了中长期弃风电量概率评估模型;然后探讨发电权交易对风电出力概率特性曲线的整形作用,并深入分析弃风改善效果与交易容量、启动交易风电理论功率、交易时间之间的关系,从而实现了对发电权交易关键参数的优化。最后通过算例仿真验证了所提算法在月、年时间尺度上进行快速优化与效果评估的有效性。

关键词：发电权交易随机生产模拟概率特性可再生能源消纳交易优化

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