考虑地震动空间相关性及大震震源效应的烈度场插值方法

地震发生后,利用强震动观测数据快速生成合理的等震线图是地震烈度速报中的一项关键技术。基于震源参数及烈度衰减规律生成的烈度等震线过于规则,无法反映局部烈度分布特征;而直接采用观测数据通过插值生成的等震线无法合理反映大震的震源效应。为此,提出一种考虑地震动空间相关性及大震震源效应的烈度场融合克里金插值方法,利用点到点之间的距离来考虑烈度的空间相关性,利用点到源之间的距离来考虑大震的震源效应。首先,在克里金插值方法的框架下,使用粒子群优化算法实现半变异函数的快速自动拟合;其次,通过两种自变量不同的半变异函数拟合实现了对空间相关性和震源效应的考虑;最后,使用日本和中国地震数据的插值结果验证方法的合理性。结果表明,融合克里金插值方法获得的烈度等震线图形状规则,能反映出一次地震的震源效应,且对台站稀疏的情况有较好的适应性,满足地震烈度速报的要求。该方法可为地震烈度速报及地震烈度等震线的绘制提供技术支持。

高比例分布式可再生能源交直流混合配电网运行调控:科学问题与技术框架

随着分布式可再生能源发电与中低压直流组网技术的快速发展,未来配电网必然向复杂的交直流混合形态演进,其运行调控技术面临许多新的挑战。在高比例分布式可再生能源交直流混合配电网(HR-HDN)运行调控技术发展需求分析的基础上,提炼出HR-HDN运行调控技术的3个科学问题,并以多类型可控设备协同、源-网-荷-储高度互动化和市场化需求为研究主线,从稳定控制、故障主动防御与恢复、电力市场机制辅助调控以及“平台+数据”数字化集成调控4个方面,提出了HR-HDN的运行调控技术框架。最后,对HR-HDN运行调控关键技术的未来发展进行了展望。

受压混凝土中硫酸根离子的扩散与损伤机理分析

针对沿海、盐渍土环境下荷载和硫酸盐侵蚀的耦合作用对混凝土结构耐久性造成的损伤,提出了一种受压混凝土中硫酸根离子扩散的数值模型。首先,基于Fick第二定律,考虑应力和混凝土孔隙率之间的关系建立了荷载作用下混凝土内硫酸根离子的理论扩散模型;其次,通过自编程序构建包含水泥砂浆、界面过渡区和天然骨料的混凝土三相随机凸多边形骨料模型,从而实现了受压混凝土中硫酸根离子扩散的细观模拟;最后,通过与受压混凝土在硫酸盐溶液中全浸泡的实验结果对比分析,验证了理论模型和细观模型的有效性。进而对不同水灰比的受压混凝土试件在不同浓度硫酸盐溶液中的离子扩散与损伤过程进行了数值分析,分析结果表明:随着压应力水平的提高,同深度处硫酸根离子浓度逐渐减小;与压应力相比,侵蚀溶液浓度和水灰比对硫酸根离子扩散的影响更加明显;水灰比对压应力抑制离子扩散程度的影响要大于侵蚀溶液浓度;适当减小水灰比更有利于受压状态下的混凝土抵抗硫酸盐侵蚀。

含高渗透率光伏配电网的集群划分电压控制策略

分布式光伏大规模分散接入导致配电网电压越限问题频繁出现,针对集中控制无法快速响应分布式光伏随机性、就地控制难以实现整体协调的问题,该文提出了一种改进社区算法的分布式光伏集群协同优化电压控制策略。首先,通过改进社区算法,实现了综合考虑功率平衡和节点耦合程度的无功、有功集群划分;然后,充分利用光伏逆变器功率控制能力,提出集群协调电压控制策略;最后,提出电压调节能力的评价指标,对集群内节点调节能力进行评估并选取关键节点,有效减少了控制节点的数目。通过对改进的IEEE 69配电网进行仿真分析可知,所提的电压控制策略能缓解高渗透率分布式光伏接入配网的电压越限问题,提高了光伏的消纳能力。

含高比例分布式光伏的主配网紧急切负荷策略研究

随着新型电力系统接入高比例分布式光伏和不同等级的重要负荷,传统紧急切负荷策略对于日益紧密的互联电网适应性较差,导致分布式光伏或重要负荷脱网,随即引起更严重的连锁故障。提出了一种含高比例分布式光伏的主配网紧急切负荷策略。分析提取主配电网极端运行参数,通过风险评估构建紧急场景集;在主网层提出基于事件和响应的双驱动切负荷策略,通过主网切负荷优化模型求取紧急场景各配网切负荷量,并存入离线数据库用于事件驱动模块,基于离线数据库构建的随机森林模型用于响应驱动模块;在配网层通过分析各馈线重要度,以切负荷后果严重度最小为目标构建配电网最优切负荷模型,将可中断负荷参与减载作为切负荷的第一轮次,求取切负荷量和切负荷地点;在含高比例分布式光伏的105节点系统中进行仿真分析,与另2种切负荷策略对比,验证了所提策略能够使电网风险有效下降的同时降低分布式光伏和重要负荷脱网对系统的影响。

考虑需求响应的高比例光伏配电网低碳调度

在低碳电力背景下,配电网作为电能消耗的最终端,配电网的低碳运行对降低电力系统的碳排放有着重要影响,如何在配电网层面相协调实现低碳经济运行是亟需解决的问题。提出了一种考虑配电网碳排放和需求响应的低碳调度模型。首先考虑配电网从主网受电的特性,构建了基于碳排放流理论的配电网碳排放模型,提出配电网的低碳指标。其次提出改进的配电网动态碳排放因子,将其作为引导信号,为配电网用户低碳用电提供参考。针对配电网中用户特性,分别构建以低调度成本和低碳为目标的工业需求响应模型以及以用电满意度和低碳满意度为目标的居民需求响应模型。最后在改进的IEEE-33节点配电系统中进行算例仿真,结果表明,所提配电网调度模型能够有效地减少配电网的碳排放,增加配电网中的光伏消纳。

考虑预测误差不确定性和功率互济的配电网直流合环重构

为了准确量化光伏功率波动,缓解分布式光伏接入配电网引起的电压越限风险,提出考虑预测误差不确定性和功率互济的配电网直流合环重构方法。引入概率潮流思想,分别建立基于高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)的光伏功率预测误差以及由此引起的配电网节点电压偏差的概率分布模型。定义电压越限高风险节点,进而根据节点电压偏差的条件概率分布分析任意两节点合环重构的可行性。并通过计算合环节点间的待平衡功率,量化其作用于缓解电压越限的功率支援能力。在此基础上,提出以合环可行性和功率支援能力为主要约束,以最小化综合投资成本、运行损耗和节点电压偏差为优化目标的配电网直流合环重构模型。通过基于Matlab2020a平台的IEEE33节点测试算例验证了所提方法的有效性和优越性。

计及新能源场站调频能力的电力系统最小惯量评估方法

该文提出计及新能源场站调频能力时考虑频率变化率(RoCoF)和频率最低点约束的惯量评估方法。首先在计及RoCoF约束部分,考虑静态负荷电压对频率变化的抑制作用、电流源型虚拟惯量参与调频时对系统不平衡功率的影响和动态频率响应过程中的空间分布特征。其次在计及频率最低点约束部分,提出基于经典平均系统频率(ASF)模型的考虑新能源场站接入和发电机调速系统的通用ASF模型。利用该模型可预测给定扰动下系统到达频率最低点的时间,并求出频率变化的时域表达式从而进行最小惯量评估。用改进的3机9节点和10机39节点系统设置不同扰动类型和扰动大小对于该文所提方法进行仿真分析,进而证明所提方法的准确性和适用性。

液位控制实训平台设计

液位控制是工业生产中典型的控制系统,为适应高职院校培养高技能应用型人才的需要,该文搭建了一套可灵活拆装的多功能液位控制实训平台。基于该平台,可开展流体管路和电路设计、模块组装、电路的接线、控制器调试与实验、系统检修与维护等操作实训。该实训平台占地小,使用灵活,将现实的液位控制对象集成为教学平台,利于动手、便于教学。该平台为学生提供了设计实验和动手操作的机会,增强了学生的综合能力、创新能力及职业素养,对提高技能人才培养质量具有借鉴意义。

计及光储接入场景下的柔性互联系统多模式优化运行

针对分布式光伏出力随机性的问题,该文提出一种柔性互联系统优化运行策略。首先改进虚拟同步控制技术提高直流母线电压稳定性;其次分析系统运行模式判断光伏、储能单元的输出逻辑,以直流母线功率平衡为底层逻辑,充分考虑配电台区负荷均衡度、主变经济运行及故障台区失电量等因素,提出了功率协调优化策略及故障供电恢复策略;并建立多目标优化模型求解得到各端口功率指令,通过精确调控柔性互联多状态开关,实现了柔性互联系统功率灵活互济。最后在Matlab/Simulink中搭建了柔性互联系统仿真模型,验证所提优化调控策略的有效。

古代“三月三”诗文的生命感召意义探究

在当今振兴中华优秀传统文化大背景下,弘扬中华优秀传统文化,增强民族文化自信心和凝聚力,已成为我国文化建设的重要任务。提到“三月三”,人们更多认为是广西特色民俗节日,其实“三月三”又称“上巳(sì)节”,是中国浪漫且富有诗意的日子。但由于当代社会生活方式的快节奏化,以及外来文化的冲击和传统文化多样性等多方面的因素,传统的“三月三”诗文中对自然的敬畏、对生命的赞美等意义渐被人们淡忘。该文通过对古代“三月三”诗文中生命感召意义的深入探究,致力于推动古代诗词文学研究的深入发展,同时也为现代社会文化建设提供有益的借鉴和参考,激发人们对生命的热爱和追求美好生活的动力,以促进社会的和谐与发展。

碳达峰背景下沿海城市群道路交通节能减排潜力

基于我国“双碳”目标战略,为探究沿海城市群道路交通节能减排潜力,本文以福建省沿海城市群为研究对象,构建长期能源替代规划系统模型,设置3个一级情景与4个二级子情景。通过调整机动车保有量及燃油经济性等因素模拟分析研究区域道路交通的减排潜力与趋势。研究结果表明:在所有情景中,改进政策情景(MPS)表现出最优的节能减排效果,其节能减排潜力最大。与基准情景相比,到2035年,MPS情景有望实现节能59.3%。该情景下温室气体与污染物排放的趋势均呈现显著下降,减排效果显著。从具体车型的节能减排潜力来看,在MPS情景下,小型载客汽车(汽油)、重型载货汽车(柴油)和轻型载货汽车(汽油)具有最大的节能潜力;8种车型的碳排放可在2025年达峰;且污染物排放能有效控制,其中重型载货汽车(柴油)的污染物减排潜力最大。研究证实推进综合政策落实,加快传统燃料汽车的淘汰以及优化道路车辆结构等措施,将对实现绿色低碳目标产生积极影响。通过模型模拟,福建省沿海城市群道路交通系统有望在2030年前实现显著的节能减排效果。

基于直流侧电压等效补偿的光伏并网系统间谐波电流抑制策略

在光伏发电单元并联接入电网的背景下,最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制引起的直流侧电压振荡导致低频间谐波电流问题日益严重,极大影响了电能质量。对此,介绍了多个光伏发电单元并联入网的常见形式,建立了含2个光伏单元并联接入电网的模型;然后,利用扰动式MPPT振荡特性建立了间谐波电流模型,分析了扰动步长对光伏并网系统间谐波特性的影响,并定义了间谐波含有率;接着,提出了一种基于直流侧电压等效补偿的光伏并网系统间谐波电流抑制方法,该方法使得多个并联光伏发电单元直流电压振荡相互抵消,兼具MPPT动态性能和抑制效果。最后,通过仿真分析验证了所提方法在降低光伏并网间谐波电流幅值、提高电能质量方面的有效性。

基于改进蚁群算法的微电网多目标模糊优化运行

针对微网运行中存在光伏、风电等间歇性分布式电源的情况,建立基于机会约束规划的微电网系统动态经济调度模型,模型具有混合整数规划的结构。同时建立综合考虑微网运行的总成本以及污染气体总排放量的多目标优化运行模型,将减少运行成本、减少污染气体的排放量作为子目标函数,利用模糊处理构造各个目标的隶属度函数,接着采用最大满意度指标法将多目标问题转化为单目标的非线性问题。在求解单目标模型时采用改进蚁群算法,仿真结果验证了所提模型和算法的有效性。

用于电能质量治理的三电平变流器预测无差拍重复控制优化及性能分析

针对用于低压配电网负荷谐波、三相不平衡和无功补偿的三相四线制T型三电平变流器,对其控制算法进行了整体优化。首先,根据dq0坐标变换前后不同频率分量之间的映射关系,设计了快速指令电流提取与预测算法,该算法不仅能够独立提取谐波、不平衡和无功分量,而且指令电流提取时间缩短至10 ms;其次,针对无差拍控制延时问题,设计了即时采样与预测无差拍重复控制结合的控制器进行优化,并分析了所提控制器的性能;最后,搭建了13 kV·A的物理样机,测试结果证实了相较于传统的预测无差拍重复控制,所设计的控制策略具有更好的控制精度与稳定裕度。

电力物联网技术标准体系初探

电力物联网(PIoT)是实现万物互联共享、全面协同可持续的电力产业升级变革的有效途径,是推动智能电网向透明电网和零边际成本电网有序演化的可行方案。为了推进PIoT标准体系建设、指导PIoT相关技术和产业发展,从物联网、智能电网、可再生能源、电网互联、电力信息通信5个方面对PIoT相关标准现状进行了梳理概括,结合PIoT标准体系建设的需求和原则,设计了PIoT标准体系的构建方法;初步提出了包括通用共性标准、感知控制域、物联集总域、网络通信域、用户域5个专业领域,16个子域及41个标准系列的四层级PIoT标准体系构架;围绕行业发展的态势、方向,为PIoT标准化工作的实施和推进给出了合理化的建议。

适用于功率波动的多端柔性直流系统改进下垂控制方法

为实现功率合理分配和直流母线电压稳定的目的,功率-电压下垂控制方法被引入多端柔性直流输电（modular multilevelconverterbasedmulti-terminalHVDC, MMCMTDC）系统控制中,然而由于传统下垂控制的下垂系数固定,面对功率频繁波动等复杂工况存在系统控制灵活性差且电压动态调节效果不理想的缺点。针对此类问题,提出一种系数可调的自适应下垂控制方法。根据直流电压、传输功率极限值和安全运行裕度边界条件,综合考虑直流网络动态电压偏差和功率偏差,通过修正下垂系数得到MMC换流站的改进下垂控制方法。以提高控制系统动态响应速度为目标,通过在电流反馈环节引入滞后补偿调速器,对换流站内环控制器结构进行优化,并利用时频分析方法对改进后系统的动态响应和稳态特性进行分析。最后,基于RT-LAB仿真平台搭建包含风场在内的五端MMC-HVDC输电系统模型,设计MMC-MTDC系统不同的运行工况,对所提出的改进控制方法进行仿真验证,仿真结果证明了该控制方法不但提高了系统响应速度,而且改善了功率分配和直流电压的控制效果。

水泥半终粉磨工艺辊压机进料装置的升级

杠杆式进料装置在传统辊压机系统挤压粒度较粗物料时效果尚可。当粉磨工艺优化为半终粉磨系统时,增加了动态选粉机,分级后的中粗粉返回称重仓,使入辊物料粒度发生根本变化。而杠杆式进料装置在料床密闭性上的缺陷不可逆,导致辊间物料溢散、挤压过程中料床松散、不致密,运行电流、工作辊缝、工作压力等波动大。为解决该问题,选用第六代DHS弧形进料装置。该装置改变了辊压机挤压料床物料分布结构,使辊间密封更好,料床密实,物料溢散得到控制,提高了辊压机有效做功,一次性挤压产生的细粉量明显提升,达到改造预期目标。

基于改进VSG的MMC-MTDC受端换流器二次调频控制策略

在基于模块化多电平流器的多端柔性直流输电(modular multi-level converter based multi-terminal high voltage direct current system,MMC-MTDC)系统中,PI双环解耦的直接电流控制(double-loop direct current,DLDC)无法为系统提供惯性,而常规虚拟同步发电机(conventional virtual synchronous generator,CVSG)控制虽然能为系统提供惯性支撑,实现对交流系统的一次调频,但仍属于频率有差调节,未能充分发挥换流器的灵活调节的优点。针对上述问题,结合MMC-MTDC系统功率-电压的改进下垂控制方法,提出了一种改进虚拟同步发电机(improved virtual synchronous generator,IVSG)的受端换流器控制策略。该策略在保留CVSG控制中的惯性参数和阻尼参数的基础上,引入频率偏差的积分控制,使换流器参与交流系统二次调频工作,通过与其他受端换流器的协调配合,实现对交流系统频率的无差控制。基于Opal-RT仿真平台,搭建包含集群风场在内的5端31电平MMC-MTDC输电系统模型,设计MMC-MTDC系统不同的运行工况,对所提出的控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,在直流系统功率发生波动时,所提控制策略具有合理分配受端功率、增加换流器惯性和参与交流系统二次调频的能力。

计及碳交易成本的含风电电力系统热电联合调度

基于储热装置、电锅炉,构建计及碳交易成本的含风电电力系统热电联合调度模型,旨在提高风电的消纳量,同时降低碳排放量。该模型以综合运行成本最小为目标,综合考虑火电机组运行成本、热电联产机组运行成本、风电运行维护成本、火电机组、热电联产机组与风电的碳交易成本,同时兼顾系统运行过程中的电热平衡等因素,通过CPLEX对模型进行求解。最后,以IEEE-30节点系统为例,对比分析传统调度方法与该文调度方法,结果表明该文调度方法下风电消纳量提高了74.6%,碳排放量减少了975 t,验证了调度模型的有效性。