基于VSG的孤岛微网电压及频率二次调节控制方法

独立微电网在运行过程中,传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)控制下的最大允许输出功率和系统所带负荷的运行功率之间会存在差异,这会导致系统容量超载。若差异过大还会导致电压及频率越限,威胁系统的安全运行。为减小该问题对系统安全运行的影响,基于VSG控制策略,在分析电压和频率产生偏差的原因基础上,提出一种在独立微电网运行过程中电压及频率能实现二次调节的自恢复控制方法,以使系统的频率及输出功率实现实时动态调节。最后,通过Matlab/Simulink仿真验证了所提控制方法的可行性。

基于PEM电解槽的风氢耦合系统能量管理研究

构建包含永磁同步直驱风电机组、质子交换膜电解槽、高压储氢罐、氢燃料电池耦合于交流母线的风氢耦合一体化系统。依照各单元自身物理约束条件及典型运行场景模式,提出一种包含9种运行工况的风氢耦合能量管理策略,使分散式风电与负荷需求之间的功率差值能完全被PEM电解槽与燃料电池消纳或补偿,保证分散式风电系统功率动态平衡。仿真结果表明,所提能量管理策略能有效协调分散式风电与制氢电解槽和负荷间功率流动,保证风氢耦合一体化系统多时间尺度下协同稳定运行。

基于电压重注式STATCOM的控制策略研究

随着电力电子器件的制造水平不断提升和人们对电能质量要求越来越高,基于电压重注式变换器的静止同步补偿器(STATCOM)动态响应速度快,不需要滤波装置且输出电压谐波含量较低,并且适用于高压大功率的输电系统。直流电压重注式STATCOM的主电路重注拓扑结构由两个三相全桥串联和附加的重注支路构成,重注支路采用级联H桥结构。重注电压产生过零区间能够实现三相全桥开关零电压通断,设计了重注支路脉冲序列构成方法并提出改进循环逻辑触发时序,仿真表明重注支路在特定的循环触发脉冲作用下可以有效抑制重注式级联H桥中电容电压不平衡。利用仿真平台验证了该变换器在过零关断、消除谐波等工作特性方面的优点。把无功电流作为直接的控制命令,建立闭环控制系统,验证该STATCOM在高压大功率系统中能够有效降低谐波含量和开关频率,提高装置和系统的运行可靠性,特别适用于高压大功率环境。

储能MPC平抑分散式风电并网功率波动策略研究

针对分散式风力发电随机性及季节不均衡性导致的并网功率波动问题,提出基于模型预测控制的风储联合运行策略,以并网功率波动最小、储能出力最优及能量损耗最小为目标构建风储一体化运行模型,利用Matlab二次规划求解风电并网功率和储能输出功率;考虑到储能荷电状态的约束,采用模型预测控制算法优化电池储能充放电功率,实时滚动优化风储并网功率,保持储能SOC维持在合理的范围内,减少电池越限次数。算例基于内蒙古某分散式风电场全年实测录波数据,选取四季典型场景集分析1和10 min不同时间尺度下风电场输出功率与并网功率的最优解;仿真结果表明所提方法能够按照风电输出特性实时优化储能充放电,降低风电并网功率波动,提高风储联合系统的经济运行。

考虑频率约束的新能源电网极限渗透率估计方法

大规模新能源的并网导致系统惯量下降以及一次调频能力不足,面对功率扰动下的系统频率问题逐渐凸显,为合理规划未来新能源接入比例,亟需计算在频率约束条件下的新能源渗透率极限。根据风力发电机组所处风速区间的不同,在传统单机频率响应模型的基础上,基于小信号分析法推导低、中、高风速区间内风力机频率变化与附加功率的传递函数关系,建立一种多风速区间影响的含高渗透新能源接入的频率响应模型,并由此模型提出在频率约束条件下的新能源并网极限渗透率计算方法。在修改的IEEE 14节点系统仿真结果中验证所提评估方法的准确性及控制参数对频率响应的影响。

蒙东风电场一次调频实测与分析

针对蒙东电网大规模风电频率支撑问题,以通辽某风电场为对象进行一次调频实测。首次以风电场实时有功出力计算一次调频的功率调节量开展试验测试,基于风电场场站端4种一次调频性能试验数据,通过Origin软件分析了风电机组有功功率响应情况,计算得出各性能试验的参数指标。试验表明,风电场开展一次调频测试具有可行性与必要性,对高渗透率风电参与一次调频的工程应用具有指导与借鉴意义,可以有效增强蒙东电网网源协调能力,保障电网安全稳定运行。

采动空间声电监测信号响应机制及冲击地压前兆特征分析

埋藏深度大、顶板存在坚硬厚岩层、煤层强度高和断层地质构造的煤层,具有一定的冲击危险性。以巴彦高勒煤矿正在进行回采的311305工作面作为示范回采工作面,对采动过程中以及顶板跨落前后的声电信号变化规律进行实时监测和采集,掌握煤岩动力事件发生前后声电监测信号的变化规律,从而指导井下安全生产工作的正常运行。

基于MFAC附加阻尼控制器的次同步振荡抑制方法

为解决当前次同步振荡抑制措施中常用的传统附加阻尼控制器存在建模精度不足、适应性差等问题,本文引入了一种基于无模型自适应控制的附加阻尼控制器。该控制器采用偏格式或全格式动态线性化数据模型,通过系统I/O数据估算系统伪梯度,由预测器输出附加阻尼控制信号,作用在双馈风机转子侧变流器的q轴参考电压信号中,并提出了基于粒子群算法的控制器参数优化设计方法。仿真验证了所提控制器具有较强的适应性,在线路串补度、风速等工况条件改变时能维持良好的次同步振荡抑制效果,在所有测试工况下均优于传统附加阻尼控制器和采用紧格式动态线性化的无模型自适应控制器。

基于级联多电平换流器的两级式储能系统控制策略

储能技术是构建以新能源为主体的新型电力系统的关键技术和维持微网可靠稳定运行的重要保证。国内外现有理论研究及示范工程主要集中于单级式链式储能系统,功率模块与电池系统之间无源连接,结构简单但控制自由度不高。同时,针对基于链式储能的电池荷电状态(state of charge,SOC)不均衡问题,现有的相内SOC均衡控制策略存在不同负载率适应性不足、极度不均衡时可能过调制等缺点,为此,文中基于两级式链式储能系统,研究其总体控制策略,对相间、相内SOC均衡策略进行分析,并提出一种自适应的相内SOC均衡策略,详细说明均衡控制参数的设计原则。该策略能有效地改善链式储能系统在轻载、重载等不同工况下的适应性和均衡效果。最终通过仿真验证了所提控制策略的可行性和有效性,从而为工程实施提供理论储备和技术支撑。

弹性体改性沥青防水卷材浸水后质量增加影响因素探究

研究分析了弹性体改性沥青防水卷材(聚酯胎类)浸水后质量增加的影响因素,结果表明:预浸料配方、预浸料工艺、涂盖料黏度、覆膜设备以及胶粉目数等均对卷材的浸水后质量增加指标有影响,其中,涂盖料黏度越小,卷材浸水后质量增加越小;预浸料工艺温度越高、挤压压力越小,卷材浸水后质量增加越小;生产覆膜挤压积料可有效填实卷材结构中的孔隙,进而有利于改善卷材的浸水质量增加指标;胶粉的目数越大,卷材浸水后质量增加越小。

基于“多维立体管理树”线损理论计算工作管理体系的构建

线损理论计算工作周期长、任务重、工作量大、覆盖范围广,具有较大的组织压力,需要采用先进的管理模式确保线损理论计算工作的圆满完成。介绍了蒙东公司线损理论计算工作的现状,提出多维立体管理树组织架构,并将多维立体管理树应用于线损理论计算工作中。通过所提管理方法使用前后线损理论计算工作完成情况的对比,验证了多维立体管理树组织架构的合理性及有效性。基于“多维立体管理树”的理论线损工作管理体系有效提高了线损理论计算工作效率,实现了人力资源的高效利用,同时提升线损理论计算的准确性和专业性,对电力企业的高质量发展和提升电力企业运营管理水平均具有重要意义。

高pH下邻菲罗啉金属配合物催化氧化降解羟丙基瓜尔胶

为了获得高pH条件下Fenton体系的高效催化剂,选取了Fe^(2+)、Fe^(3+)、Co^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)六种常见金属离子与邻菲罗啉(L)在摩尔质量分别为0.2 mol/L下等体积混合制备了配合物Fe(Ⅱ)L、Fe(Ⅲ)L、CuL、CoL、NiL和ZnL,评价了这6种配合物作为催化剂在高pH条件下催化H_2O_2氧化降解羟丙基瓜尔胶的效果。结果表明,该系列配合物都有一定的催化效果,其中CuL的催化效果最佳,在pH7.0~14.0的范围内均具有较好的催化效果。CuL催化H_2O_2降解羟丙基瓜尔胶的作用良好,在温度45℃、pH10、H_2O_2加量为羟丙基瓜尔胶质量的10.0%,催化剂CuL加量为H_2O_2质量5.0%的情况下降解反应40 min后,羟丙基瓜尔胶体系的相对黏度由14降低至1.2,与水黏度接近,相对分子质量从200万降至2864,COD值从22.49 g/L降至8.73 g/L,增加双氧水加量为羟丙基瓜尔胶质量的25.0%,降解4 h可将COD值降至41 mg/L。

级联型NPC-HB多电平逆变器功率均衡控制策略研究

针对级联型中点钳位全桥(neutral point clamped H-bridge,NPC-HB)多电平逆变器模块间存在功率不均衡的问题,通过详细分析传统基于载波层叠调制策略下模块输出功率与输出电压基波有效值之间的定量关系,提出一种改进型混合调制策略。该策略将载波层叠和移相相结合,不仅能够保证各个模块输出功率的均衡,而且可提高输出电压的等效开关频率,进而有效地降低输出滤波器的体积和成本。文中对模块间功率分布情况以及模块内部各个器件损耗分布情况进行分析,并搭建含两个级联NPC-HB九电平模块的实验样机。实验结果表明该调制策略能够有效解决级联系统中各功率模块之间的功率均衡问题。

EDTA-金属配合物催化氧化降解羟丙基瓜尔胶

选取Fe^(2+),Fe^(3+),Co^(2+),Ni^(2+),Cu^(2+),Zn^(2+)6种金属盐与乙二胺四乙酸(EDTA(L))反应制备相应的配合物,评价了其配合物在高p H条件下催化H_2O_2氧化降解羟丙基瓜尔胶的效果。结果表明,该系列配合物均具有一定的催化效果,其中Fe(Ⅱ)L效果最好,在p H<13.0范围内均具有较好的催化效果。在温度为45℃,体系pH为9,H_2O_2加量为羟丙基瓜尔胶质量的10.0%,Fe^(2+)和EDTA物质的量比为1∶1,催化剂Fe(Ⅱ)L加量为H_2O_2加量的2.0%,降解40 min后,该体系可将羟丙基瓜尔胶的相对黏度降至1.5,黏均相对分子质量从2×106降至3 199,COD值从22.5 g/L降至7.6 g/L;H_2O_2加量为25%时,4 h可将COD值降至104 mg/L。

1000kV GIS TPY级电流互感器励磁特性现场测试与数据分析

1000kV GIS TPY级电流互感器能否保证一次电流传变至二次时不失真,关系着安全保护装置的动作情况及电网的安全稳定运行,励磁特性测试是检验其性能好坏的重要措施。基于电流互感器铁心饱和特性及剩磁分析,提出新的直流方波励磁特性测试方法。对锡盟多伦特高压工程中1 000kV套管式保护用电流互感器暂态特性的测试结果表明,电流互感器合格,直流方波励磁特性测试方法正确。

磺化瓜胶的合成及性能研究

本文以瓜胶(GG)为原料,3-氯-2-羟基丙磺酸钠(CHPS)为磺化剂,氢氧化钠为催化剂,乙醇的水溶液为分散剂,合成磺化瓜胶。讨论了影响瓜胶黏度的主要因素,得出较优的合成条件为:反应温度26℃、反应时间2h、磺化剂加量为瓜胶质量的0.5%、氢氧化钠加量为瓜胶质量的1.0%,制得的瓜胶黏度为104.3m Pa·s。将磺化瓜胶配成压裂液进行性能测试,结果表明其具有较好的性能。

±800kV换流站交流场线路操作过电压仿真分析

操作过电压是造成电网内高电压设备损坏的重要原因之一,了解过电压情况,以便采取防护措施,防止损坏设备。以±800kV扎鲁特换流站交流场500kV线路为例,采用电磁暂态计算软件EMTPE/EMTS进行建模,从理论上分析线路操作过电压产生原因,对投切线路及线路单相故障操作过电压进行仿真分析,仿真过电压数据低于规程要求值,为系统调试提供了理论依据,系统调试期间采集现场实测数据,实测数据与仿真数据一致,验证了模型的正确性。研究结果为线路运维管理提供了理论依据。

V/v牵引供电系统中铁路功率调节器的改进滑模控制策略

针对V/v牵引供电系统中存在的负序和谐波等电能质量问题,提出了一种能够对指令电流快速跟踪和精确补偿的铁路功率调节器控制策略。分析了SS6B型电力机车的工作原理,提出了一种适用于电能质量研究的电力机车建模方法,揭示了V/v牵引供电系统中负序和谐波的产生机理;通过研究铁路功率调节器的拓扑结构和补偿原理,建立了铁路功率调节器主电路的数学模型,推导了以输出补偿电流为状态变量的控制方程;在此基础上,提出了一种基于改进滑模变结构的铁路功率调节器控制策略,实现了对铁路功率调节器补偿电流的精确跟踪,显著改善了V/v牵引供电系统的电能质量;最后基于PSCAD/EMTDC平台搭建了SS6B型电力机车和所提铁路功率调节器控制策略的仿真模型,验证了所建电力机车模型的正确性和所提控制策略的有效性。

基于EMD滤波改进的直流电流互感器现场测试研究

直流电流互感器是高压直流输电系统的核心设备,其现场测试系统设计的合理性、准确性对直流输电系统尤为重要。对当前直流电流互感器现场测试系统存在误差的原因进行分析,提出了改进的直流电流互感器现场闭环测试方法。该方法通过高精度同步模块实现标准源模拟量和被测数字量的同步采集,解决了延时造成的误差;通过18位高精度A/D采集并引入EMD算法对电流直流分量进行提取,滤除了大量谐波,提高了测试系统的测量精度;设计了用于直流电流互感器暂态阶跃响应测试的阶跃源系统,并通过实验证明了该系统的可行性。提出的改进的直流电流互感器闭环测试系统由于解决了延时误差,减小了谐波误差,可提高测试系统的测量精度,并且由于EMD算法计算简单可靠,有较高的工程应用性。

非固化橡胶沥青防水涂料降黏研究

为了降低非固化橡胶沥青防水涂料施工过程中大量的能源消耗和废气排放,研究了影响其黏度的相关因素,旨在降低其施工温度。基于布洛克菲尔德旋转黏度测试方法,试验分析了橡胶粉、SBS、SBR、沥青和油、填料以及APAO等原材料对非固化橡胶沥青防水涂料黏度的影响。结果表明:不添加橡胶粉和无机填料,降低SBS和SBR等改性剂的掺量,调整沥青和油的比例为1∶3时,制得的非固化橡胶沥青防水涂料黏度由180℃时的1340mPa·s降低为130℃时的990mPa·s,使得防水涂料的施工温度降低30℃以上,同时其延伸性增大,蠕变性更好。