基于Stackelberg博弈的电动汽车充电管理策略

电动汽车的充电效率和充电成本是电动汽车电源管理的重要问题,也是影响电动汽车推广的关键因素。对此,提出一种基于Stackelberg博弈模型的收费控制策略。在博弈中,电网、零售商和用户都参与决策,充电策略可以灵活地满足电网、零售商和用户的不同需求,采用逆归纳法得到博弈模型的均衡解。通过仿真、无序充电过程和基于静态分时电价的充电控制方法对其效益进行比较,分析博弈模型中参数对收费过程的影响,验证了该方法的有效性。

梯次利用锂离子动力电池试验特性分析

针对梯次利用锂离子动力电池特性衰退不一致的问题,通过一系列充放电试验,分析了该种电池的容量内阻特性。发现车用电池经多次循环使用后容量和内阻参数符合正态分布,且两者之间没有必然的相关性,继而分析了电池的开路电压特性以及倍率特性。试验表明车用淘汰锂离子电池SOC=0时开路电压离散程度最高,旧电池进行大倍率充放电时相比新电池极化严重,可用容量明显降低,因此梯次利用电池适合投入到小倍率充放电的储能工况中。

基于脉冲电流法的合成绝缘子在线检测系统

为提高电力系统运行的安全可靠性，介绍了脉冲电流法在线检测合成绝缘子的基本原理、检测系统的组成以及具体实现。利用建立起的脉冲电流检测系统，在实验室采用加高电压模拟老化的方法研究了两个不同状况的FXBW4—35／70型合成绝缘子的局放脉冲电流特性。实验结果表明合成绝缘子局放脉冲主要出现在60°～120°和230°～300°的工频相位上，且脉冲电流的幅值、脉冲个数和产生相位的范围都随着电压的增高而增大。对湖南局部分实际运行线路绝缘子的现场检测结果与合成绝缘子投入运行时间相符合，所研制开发的这套在线检测系统具有较好的测试性能，能够满足地面检测合成绝缘子脉冲电流特性的要求。

基于LSTM网络的时间多尺度电采暖负荷预测

电采暖负荷的准确预测对配电网安全稳定运行具有重要作用。为提高电采暖负荷预测精度,提出基于长短期记忆网络的时间多尺度电采暖负荷预测方法。该方法首先确定负荷预测网络模型参数,通过分析不同时间尺度下的电采暖负荷数据特征,在不同训练步长下,建立基于长短期记忆网络的电采暖负荷预测模型,实现电采暖负荷的准确预测。采用北京某地的电采暖负荷实测数据进行验证,结果表明在不同的时间尺度下,长短期记忆网络均能够实现电采暖负荷的准确预测。

测量接地电流检测合成绝缘子污秽程度的可行性分析

通过对合成绝缘子体泄漏电流和表面泄漏电流分离测量,研究了合成绝缘子接地电流的特性,并将这两种泄漏电流与整体接地电流进行比较,同时分别研究了洁净和污秽合成绝缘子的接地电流。结果表明,污秽合成绝缘子整体接地电流与表面泄漏电流在幅值和波形上相同,因此可以通过测量绝缘子接地线上的电流来检测合成绝缘子的污秽程度。

合成绝缘子的脉冲电流特性的研究

合成绝缘子在线检测方法的研究对于提高电力系统运行的安全可靠性具有十分重要的意义。利用脉冲电流法检测系统对合成绝缘子在不同电压下的脉冲电流特性进行了研究。介绍了脉冲电流法的检测系统的组成，采用加高电压模拟老化的方法对合成绝缘子的脉冲电流特性进行了研究，实验结果表明合成绝缘子局放脉冲主要出现在工频相位的70°～140°和250°～330°之间。且随着合成绝缘子老化程度的加深脉冲电流的幅值、脉冲个数和产生相位的范围都增大。

10kV架空线路带PT断接引流线可行性分析

随着北京城市电网配电线路自动化改造的推进,各种负荷开关广泛使用,为负荷开关的控制器和操作装置提供电源的变压器(简称取能PT)在带电作业时不能退出运行与现有电力安全规程条文相违背。通过对带取能PT线路的空载电流进行理论计算和对接有PT的线路进行带电断接引流线现场实际试验,结果表明10kV架空线路相间并入PT对直接开展带电断接引流线更加有益。

单相变压器供电方式经济性分析

针对以北京市城区胡同地区的负荷特点建立供电负荷区域模型,分别对传统三相变压器供电方式和单相变压器供电方式的配网有功损耗进行了计算,并计算不同供电方式的工程造价,论述了单相变压器供电方式的经济效益。

电动乘用车直流快速充电可行性试验分析

为了解动力电池的快速充放电特性,评价其在电动车辆上快速充电的性能,设计和配置整车直流充电设施充电功率,文章利用动力电池充放电检测设备采用60 A(即1C倍率)、120 A(2C倍率)、180 A(3C倍率)和标准30 A(0.5C倍率)四种不同倍率电流对某电动乘用车的磷酸铁锂动力电池进行快速充电试验研究。快充电试验记录了一箱电池的充电时间和充电曲线等参数,同时监测不同充电电流下单体电池的电压和箱内温度等实验数据,以单箱动力电池实验结果模拟电动乘用车整车快速充电的电池性能。基于实验结果,对乘用车动力电池充电状态、充电时间、单体电池一致性,电池温升特性等因素进行了研究和分析。结果表明,大电流充电会对成组磷酸铁锂动力电池造成比较高的温升和比较严重的单体一致性差异。在不影响电动乘用车动力电池使用寿命和车辆行驶状态的条件下可以采用1C倍率电流进行直流快速充电,在40分钟内能充满整车电池80%以上的电量,根据车载控制器和电池管理系统(BMS)的控制策略,车上动力电池的荷电状态(SOC)最多将下降到25%左右,所以对于正常运行的纯电动乘用车采用1C倍率电流完成整车充电大约需要30 min左右。通过分析可以看出,对于文章中所提到的电动乘用车,如果为整车进行合理的直流快速充电,直流充电机充电功率设计在20 kW左右。

考虑路网与配电网可靠性的电动汽车充电站多目标规划

提出一种考虑城市路网和配电网交互的电动汽车充电站规划方法。首先,构建了综合考虑城市路网和配电网可靠性的电动汽车充电站规划问题的数学模型;然后,通过博弈论思想进行博弈仿真,利用所得电动汽车行驶特性开展城市路网可靠性评估,并利用电动汽车的充放电特性度量其对配电网供电可靠性的支撑作用;在此基础上,提出以路网节点为待选站址的优化方法;最后,结合实际城市路网和配电网构造典型算例,通过算例分析验证所提方法的有效性和实用性。

地下直埋电缆温度场和载流量的数值计算

结合传热学知识对地下直埋电缆温度场进行分析,构造出热传导方程和边界条件后利用有限元法计算了地下电缆的温度场分布,计算区域采用三角形单元剖分法。电缆的载流量采用二分法进行迭代求解。文中给出了三根单芯电缆的温度场分布图,并得到载流量和埋深的关系。

合成绝缘子在线检测方法的现状与发展

概述了合成绝缘子在线检测技术的研究现状;介绍分析了电场测量、泄漏电流、脉冲电流法等各种检测方法的原理、应用方案及优缺点;着重论述了应用脉冲电流法在线检测合成绝缘子时需要解决的问题及相应的可行方案;展望了合成绝缘子在线检测方法的发展趋势。

变压器局部放电超高频信号外传播特性的试验研究

介绍了目前内置超高频传感器在电力变压器局部放电监测中的应用情况,分析了利用外部传感器检测局部放电产生的超高频信号的可行性,设计了一套基于超高频法的电力变压器局放测量系统。实验结果表明,超高频电磁波可以透过变压器夹缝衍射出来,为变压器局部放电检测提供了一种新途径。

基于模糊聚类的动力电池梯次利用研究

针对退运电池一致性差、无先验理论和梯次利用筛选难度大等问题,研究了退运锂离子电池特性,在实验获取退运电池关键性能参数的基础上,将电池筛选与模糊数学的聚类分析方法相结合,建立电池筛选聚类分析模型,选择欧式距离法对数据进行聚类分析,然后通过截取阈值对电池进行了分类。结果表明,该方法分类符合电池的实际运行特性,满足梯次利用需求,同时证明了退运电池性能与箱体设计、成组拓扑有关,并且为成组电池整体性能改善提供了理论依据。

单体参数差异对串联电池组性能影响研究

纯电动车车载锂离子动力电池均是成组应用,放电过程中,电池单体之间存在的欧姆电阻差异、容量差异、极化差异,使电池单体表现为不同时到达电池端电压下限,导致电池单体容量不能全部放出,不能发挥电池最大储能效果。以北京奥运会纯电动公交车淘汰的额定容量90 Ah锰酸锂电池为研究对象,在MATLAB/SIMULINK里对电池单体串联成组的放电过程建模,通过不同倍率和DST工况下实验数据与仿真数据的对比分析,验证了模型的准确性。分别对欧姆内阻差异、容量差异、极化差异下的串联电池组的实际容量利用效率和能量利用效率进行了理论推导,并在不同电流倍率和DST工况下,对电池串联成组后从SOC为100%放电到SOC为0进行仿真验证。仿真结果表明,容量差异对串联电池组性能影响最大。

利用探针法测定土壤的导热系数

根据线热源原理,设计制作了用于测定土壤导热系数的探针,研究了加热功率和加热时间对测定导热系数的影响,并用探针测定了土壤的导热系数。试验研究表明,探针法测导热系数具有快速,简便的特点,是测定土壤导热系数的有效方法。

电缆群直埋敷设散热的试验研究

采用带有内热源的镀铬抛光铜管(发热管)来模拟电缆群,试验采用多点温度测量仪记录发热管在直埋敷设时所加电压和相应的发热管的温度,通过对改变加在发热管上的电压对应的发热管温度进行分析,并与计算结果进行比较,得到其温度随电压增大而升高的规律,温度场实测结果与程序计算结果对比具有较高的一致性。为进一步研究直埋敷设在地下的电缆的温度和电压之间的关系和实际的电缆安全运行提供了数据。

电动汽车非接触充电负载自适应控制方法

在电动汽车电磁感应式非接触充电系统中,电能接收端电路需要恒定的等效负载以保证系统运行在最大效率点。为此,针对电动汽车在恒流或恒压的充电模式中充电功率实时变化导致等效电阻无法保持恒定的问题,提出一种电磁感应式非接触充电负载自适应控制方法:该方法基于恒流恒压充电方式,通过制定参数初始匹配和负载自适应调节2个阶段的控制策略,将电池的充电电压、电流以及功率进行离散化分段控制;通过改变三相整流装置输出电压,间接改变非接触充电电能转换装置的输出电压,实现充电功率的实时变化;基于直流降压电路输入端电压和电流的比值,通过实时改变占空比信号,以保持电能接收端等效负载不变。该方法在兼顾电池充电时间和安全性的基础上,确保系统工作在最大效率点。通过算例验证了所提方法的正确性和可行性。

电容式机电转换装置的研究

采用弹力计算和产生弹力的判定方法,研究了圆平行板、球形和圆柱形电容器产生的弹力,结果表明:球形电容器产生的弹力最大,平行板电容器产生的弹力最小。在此基础上,提出了电容器圆锥台极板结构及机电转换装置的优化设计方案。该装置在电容器的两极板间填充高介电常数液体,并采用冲压及化学腐蚀极板的方法来增大电容值,该装置节能、成本低,可在实用化工作电压和小功率的场合替代电磁式机电转换装置。

实现二次升压功能的Forward和Flyback变换器

为了克服光伏/燃料电池发电系统前级输出电压低,确保光伏/燃料电池在并网前实现高电压增益,介绍了2种组合设计的直流变换器(Boost-Forward和Boost-Flyback)的设计原理。通过Or CAD Pspice软件对其进行建模和仿真,证明了这种设计原理的准确性和用于提高太阳能电池输出电压的可行性。通过对降低输入电流纹波、输出电压纹波和开关管电压应力进行仿真分析,实现电路参数的最优化设计。