基于增广雅可比矩阵的交直流解耦潮流新算法

交直流潮流计算是研究交直流系统的基础,传统交替迭代法需要交、直流依次迭代多次并且有不易收敛的问题。首先分析传统交替迭代法需要多次迭代的原因,在此基础上提出一种适用于含电压源换流器(VSC)的交直流电网的改进潮流新算法。该算法通过重新划分交直流系统和归并换流器接口方程至交流系统,建立含部分直流侧变量的增广交流雅可比矩阵模型,进而实现直流系统潮流与交流系统潮流的独立解耦计算。该算法继承了传统交替迭代法控制方式切换方便的优点,又同时具有统一迭代法的收敛性。经修改的IEEE 30节点与IEEE 57节点算例仿真,证明了该方法的正确性与有效性。

利用增广雅克比矩阵的冗余机械臂逆运动学求解算法

针对冗余机械臂逆运动学问题,提出了一种利用增广雅可比矩阵的逆运动学求解算法。首先,将优化给定的目标函数作为约束任务对机械臂的任务空间进行增广,在此基础上构造增广雅克比矩阵。然后采用分解计算策略将增广部分分解,分别计算后,得到其数值结果。进而利用增广雅可比矩阵计算出关节速度,对其积分后获得关节位置。最后,将本文方法应用于七自由度冗余机械臂。仿真和实验结果表明,本文方法的求解效果优于梯度投影法,计算效率满足实时控制的要求且能够保证机械臂追踪封闭轨迹时运动的可重复性。

交直流混联系统节点网损微增率算法

交直流混联系统的网损问题和传统交流系统的有很大不同。交流系统主要通过配置无功来降低网损,而直流系统主要通过调节直流有功功率来降低网损。交直流混联系统的网损问题就变得更加复杂。对增广雅可比矩阵进行修正,将直流系统的有功和无功功率设作和电压相关的交流负荷,与交流系统的网损微增率算法相结合,提出一种能够计及平衡节点的交直流混联系统网损微增率算法。该算法能够直接计算包括平衡节点在内各节点的网损微增率,可以任意选取平衡节点而且计算结果不受影响。在IEEE 9、IEEE 22、IEEE 39节点系统算例计算结果验证了该算法的合理性,并且在计算精度和计算速度方面具有较大的优越性。

基于源-荷功率动态匹配的海上平台电力系统静态电压稳定分析

对海上平台电力系统进行静态电压稳定分析是保证其安全性、可靠性的前提。针对海上平台电力系统多平衡节点特征,基于透平发电机组和旋转负荷群的源-荷特性建立计及源-荷功率动态匹配特性的扩展连续潮流模型;针对海上平台电力系统的机组小容量特征和旋转负荷的生产要求,基于机组出力和节点电压的限值确立静态电压稳定分析边界约束;推导扩展连续潮流增广雅可比矩阵,提出基于牛顿-拉夫逊法的静态电压稳定分析方法。对某海上平台电力系统的静态电压稳定分析结果表明,与传统牛顿-拉夫逊法相比,所提方法不仅能找出随负荷增加的电压薄弱节点,且能给出各机组适应负荷增加的出力值。

环形轨道平台位姿调整3-RPR平面并联机构尖点及无奇异路径规划

为保障核电站运行安全,需要在线检测核主泵中空螺栓的疲劳失效、腐蚀、裂纹等缺陷。环形轨道平台是核主泵中空螺栓检测装备的运行基准,其与核主泵同心度调整的3-RPR平面并联机构路径规划是保证检测精准的核心技术。构建了3-RPR约束方程、雅可比行列式和雅可比增广矩阵的子矩阵行列式组成的尖点方程组,消元得到了一个24次变元多项式,确定了关节空间内的所有尖点数量。利用3-RPR平面并联机构关节空间内的尖点,规划了同一无奇异最大域中装配构形间的无奇异路径;结果表明,该方法增加了机构可控工作空间,对并联机构运动学有重要的研究意义。