考虑配电网全过程韧性提升的多类型韧性资源分布鲁棒机会约束规划

针对现有配电网韧性提升策略研究侧重于某一阶段、考虑韧性资源单一、刻画线路故障不确定性不全面等问题,提出了考虑配电网全过程韧性提升的多类型韧性资源分布鲁棒机会约束规划方法。首先,构建了基于Wasserstein距离的风场强度与线路故障概率、风机出力阈值之间强耦合下的不确定性模糊集。其次,建立了基于极端灾害时序特性的“预防-应急-抢修”双层三阶段配电网分布鲁棒机会约束规划模型对多类型韧性资源进行联合部署、调度。然后,进一步对模型进行线性化处理,并基于条件风险价值理论(conditional value-at-risk,CVaR)和强对偶理论将所提分布鲁棒模型转化为混合整数二阶锥规划问题。最后,基于算例数字仿真验证了所提方法能够保障强不确定环境下配电网的韧性和供电可靠性。

组合式电磁成形技术研究进展

电磁成形技术是一种典型的高速率电磁脉冲成形技术,可显著地提高材料的延展性,减小工件回弹和起皱,降低设备制造成本。在电磁成形技术发展过程中,电磁成形力场的有效加载和调控颇具挑战,早期的电磁成形方案基本实现工件排斥力成形效果,其电磁力分析中主要以排斥力占据主导,应用有较大的局限性,如今优势明显的组合式电磁成形技术开始进入大众视野。该文在简述电磁成形基本原理及电磁力调控方式的基础上,根据组合式方法应用的不同层面,将近年来涌现的研究成果划分为:驱动线圈组合式、电磁力组合式及工艺组合式三类电磁成形技术,针对每一类技术,分别阐述了其实施原理、技术方案及应用成效,并进一步归纳了不同技术的适用范围及研究重点。最后,在这些研究成果的基础上,对组合式电磁成形技术未来的发展方向进行了展望。

电氢混合储能微电网容量配置优化的研究 综述

微电网技术发展日益成熟,储能装置的合理配置是解决分布式电源存在随机性与间歇性等问题的主要方式之一,而良好的微电网复合储能容量优化配置方法可以保证微电网经济可靠运行。近几年兴起的氢储能具有清洁、容量大的优势,且对于“碳中和”、“碳排放”具有重要意义,氢能开发与利用已成为世界上许多国家能源体系中的重要组成部分。储能是构建新能源微电网的基础,但单一储能已经无法满足当前微网快速发展条件下的运行要求,因此混合储能的容量配置是目前研究的重点。本文以包含氢储能的混合储能微电网作为基本结构,介绍微电网各组成部分的数学模型和相关研究,对比氢储能和其他储能;阐述储能容量配置目前的研究现状以及存在的相关问题;对氢储能未来其他研究方向和创新进行展望。

含超级电容的新能源直流微电网系统控制策略研究

在含新能源的直流微电网系统中,储能系统要同时具备高功率密度和高能量密度的特点,单种储能元件往往难以满足要求,蓄电池与超级电容在性能上具有很强的互补性。将蓄电池与超级电容相连接构成混合储能模块,蓄电池稳定直流母线电压以维持母线上能量供需平衡,超级电容迅速提供或吸收负载波动功率高频分量,以抑制负载或新能源功率突变对直流母线造成的冲击。提出了含分布式发电单元的微电网系统并网运行时各储能单元和直流母线电压的控制策略。实验表明,该控制策略可控制蓄电池和超级电容出力,维持直流母线电压在额定值附近小范围波动,改善系统输出电能质量,提高系统的可靠性和稳定性。

电网无功补偿技术研究现状分析

随着人们生活水平的不断提高,人们对电网的供电质量要求越来越高。如何对高压电网进行及时准确的无功补偿,成为目前研究的难点。本文主要介绍电网无功补偿的原理、原则以及常见的几种无功补偿方法,对比分析其原理及特点,阐述这几种方法存在的问题,并介绍了国内外无功补偿技术的研究现状及未来发展的方向。

基于分级思想的微电网重构优化研究

当微网处于故障工况时,为了让微网系统在最短时间恢复稳定可靠运行,需对故障微网系统进行重构。为了对故障微网系统进行优化重构,并使系统快速安全可靠运行,提出了基于分级思想的微网重构优化策略。首先,充分考虑影响微网系统重构的约束条件,并建立故障微网系统的重构模型,充分考虑微源容量配置、负荷功率需求、系统电压、频率稳定,以及网损等关键性指标,并及建立相应目标函数;其次,采取分级优化思想对故障微网重构模型进行求解,第一级优化不涉及系统的潮流计算,第二级优化涉及系统的潮流计算,满足两级优化的故障微网系统重构最优;最后,通过仿真分析验证了故障微网重构模型的正确性及分级优化算法的高效性。采用遗传算法与所提分级优化算法进行仿真对比分析,由分析结果可知,分级优化算法的最优解与遗传算法一致,且用时更短,仅为0.345 s。采取分级思想的微网重构优化策略不仅优化速度快、重构结果最优,而且其系统网损成本也最低。

脉冲强磁场测量技术研究

目前,如何准确测量磁场是强磁场研究的难点。文中概述了目前脉冲强磁场测量的几种方法,对各种方法的原理和特点进行了对比分析,并对各种方法存在的问题进行了阐述。最后针对存在的问题,展望了今后脉冲强磁场测量技术的发展方向。

考虑用电优质系数的微电网分段混合策略优化调度

考虑需求侧响应的并网型微电网调度常忽略光伏出力特性对可控负荷调度的影响,且缺乏完善的需求侧评价指标。文章提出一种PVP&LS(Photovoltaic Priority&Load Shifting)分段混合调度策略,PVP策略依据预测光伏出力,以弃光率最小为目的调控可控负荷;LS策略以降低峰谷差率为目的,对上阶段剩余可控负荷移峰填谷。同时,提出了改进的用电优质系数模型,不仅避免调控过度,还可量化用户感受。最后通过自适应遗传算法仿真对比,运行成本减少了3.91%,用电优质系数增加了4.09%,弃光率下降了10.2%。

含分布式电源和电动汽车的配电网可靠性评估

针对目前大规模分布式电源和电动汽车接入配电网后,给配电网可靠性带来一定影响的问题,提出了一种含有分布式电源和电动汽车的新型配电网的可靠性评估方法。首先,考虑到风光出力的不确定性和相关性,选择拟合性最优的Frank-Copula函数,建立了风光联合出力概率模型。其次,分析了电动汽车用户行为特征,提出了基于动态分时电价的电动汽车有序充放电控制策略。最后,基于改进IEEE-RBTS Bus6测试系统的主馈线F4,对系统的可靠性指标进行计算分析,结果表明所提的风光联合出力模型和有序充放电控制策略可以有效降低对配电网可靠性的影响。

孤岛运行的微电网一次调频备用容量配置方法

在传统的电网中,风电机组、光伏等分布式电源均是通过电力电子器件接入电网中,不参与频率调节,而孤岛运行的微电网由于缺少大电网支撑,频率稳定性相对较弱,预留一次调频备用容量显得尤其重要,因此提出了一种考虑孤岛运行的微电网一次调频备用容量配置方法。该方法通过研究微电网一次调频特性与备用容量成本之间的关系,建立了柴油发电机、双馈风力发电机组、光伏、储能等微电源的备用容量成本函数,同时以微电网一次调频备用容量成本最小为优化目标的模糊随机机会规划模型,运用遗传算法对目标函数进行优化求解,得到了在不同置信度下的风电机组减载百分比、储能备用容量、一次调频备用总成本以及各微电源的备用容量大小。最后,通过仿真验证了该模型和算法的有效性。

考虑不确定性的配电网-多综合能源系统分布式协同规划

综合能源系统的多点并网加剧了配电网规划的“维数灾害”,提出兼顾多主体利益均衡性和分析计算高效性的配电网-多综合能源系统的分布式协同规划方法。以区间数刻画系统内的源-荷不确定性,构建计及多利益主体的配电网-多综合能源系统分布式协同规划框架;考虑多源联供的低碳清洁性、综合能源系统对配电网的支撑性和多能互补性,建立考虑奖惩碳交易机制的配电网-多综合能源系统双层规划模型;采用基于最大变差分析的目标级联分析法求解含有区间不确定性和多主体耦合性的规划模型。仿真结果表明,所提方法有效降低了配电网耦合综合能源系统的复杂度,提升了系统内各利益主体的均衡性。

电子式互感器电磁兼容性能研究现状分析

为满足智能化、数字化电网的发展需求,越来越多的电子设备被投入到电网中,从而导致电子式互感器所处的电磁环境变得日益恶劣。为提高电子式互感器挂网运行可靠性及稳定性,文中针对当前其电磁兼容性能(EMC)的研究进行剖析,首先介绍了其研究背景,重点分析了电子式互感器的电磁干扰机理以及电磁干扰对互感器的影响,提出了电磁干扰的抑制措施,并详细阐述了屏蔽、滤波2种抗干扰措施的技术效果。总结了目前电子式互感器电磁兼容研究中存在的问题,并对其发展趋势作了宏观展望。

一种优化窗函数及其在电网谐波检测中的应用分析

基于离散傅里叶变换(DFT)的谐波检测方法中,现有窗函数在信号含有高次弱幅值谐波分量及电网频率波动等复杂情况下测量准确度较低,为此提出一种最小旁瓣优化窗函数并分析其在电网谐波检测中的应用。首先利用约束条件对余弦窗函数进行优化,提出了一种最小旁瓣优化窗,并分析该窗函数的频谱特性;然后利用该优化窗提出基于6项最小旁瓣优化窗插值的改进DFT谐波检测算法,运用数学拟合方法求出谐波参数计算公式;最后通过复杂实况下的仿真试验,验证所述六项最小旁瓣优化窗的优良性能。研究表明:与已有窗函数相比六项最小旁瓣优化窗具有最小的旁瓣峰值,能更有效抑制频谱泄漏的相互影响,提高DFT谐波检测方法的测量精度,满足在复杂实况下电网谐波测量需要。

基于参数拟合技术直埋电缆的缆芯暂态温度计算

电缆温度的暂态计算对其传输容量的合理分配及安全预警具有重要意义。然而在实际计算直埋电缆的温度时,存在电缆绝缘材料及周围土壤的热参数(密度、比热容、导热率)不易获取,或绝缘材料的热参数因老化而改变等问题,使得数值方法和传统热路法难以实现对电缆温度的精确计算。当电缆状况和敷设环境已知时,在传统电缆热路模型的基础上,提出了一种通过信赖域算法后,再根据实测量温度来拟合改进的热路模型参数的方法,并得出电缆的缆芯和表面温度简化计算式,避免了绝缘层和敷设环境热参数难以获取的问题,减小了电缆温度的计算量。最后使用110 k V XLPE电缆开展直埋电缆的温升实验,将实测温度与计算值对比,仅存在较小的误差,证明了热路参数拟合和温度简化计算式的准确性。

评估变压器油纸绝缘受潮的电压响应方法研究

回复电压法能有效诊断变压器油纸绝缘的状态,但测量时间过长,由此提出通过单次加压建立的极化在不同去极化时间段内的电压响应特性进行绝缘诊断的方法,省去多次加压的过程,节省了测量时间;实验研究了不同受潮状态的变压器油纸绝缘介质在不同去极化时间段的电压响应特性,结果表明,充电2 000 s后首次放电0. 1 s的电压响应初始斜率随绝缘受潮程度的增加而增大,可作为评估其受潮状态的特征量;同时通过频域分析仪测得介质的直流电导率,将其与根据首次放电初始斜率计算获得的极化电导率进行对比分析,进一步验证了该特征量的有效性。文中提出的测量方法为应用电压响应法现场快速诊断变压器油纸绝缘的受潮状态提供了一种新的研究思路。

光学电流互感器的研究现状分析

介绍了基于法拉第磁光效应下的光学电流互感器的基础技术框图,对不同的光学电流互感器进行了对比分析。对光学电流互感器的研究难点和发展趋势做出了归纳总结。

基于分数延时方法的高精度数字积分器研究

积分器是基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的关键环节之一。针对传统的模拟积分器易受环境温度变化、电磁干扰、湿度变化等因素的影响以及当前的数字积分算法准确度不高的问题,在传统的数字积分器的基础上提出了一种改进的数字积分器。该积分器采样率为传统的8倍,且在此基础上加入了一个值为0.047的分数延迟因子。这一改进的数字积分器可以有效改善传统的数字积分器在低频段的幅值响应和相位响应。文中采用FIR和IIR两种滤波法对其进行了仿真分析,结果表明,相较传统的数字积分器,改进的数字积分器性能更加优异。

开关磁阻电机转矩脉动优化研究

转矩脉动是造成电机振动和噪声的主要原因。为降低开关磁阻电机转矩脉动,研究了一种新型转子齿形,即在传统平行转子齿形的两侧添加半椭圆形辅助铁芯。利用有限元法,对一台12/8极开关磁阻电机建模,通过参数化仿真,得到最优改进模型。同时,为了进一步降低转矩脉动,优化功率变换器开关角,缓解换相时引起的转矩跃变。通过仿真计算得到最佳开通角和关断角组合方案,不仅可以显著降低开关磁阻电机的转矩脉动,而且还缓解了双凸极造成的局部饱和。该方法从根源上减小双凸极结构造成的局部饱和和换相时引起的转矩较大跃变,对于其它的双凸极电机都有借鉴意义。

基于RORR的VSG带不平衡负载控制策略研究

三相不平衡负载会使逆变器中性点发生偏移,导致输出电压、电流产生畸变。不平衡负载工况下虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的有效控制,对提高系统稳定性具有重要意义。提出一种改进的VSG分序控制策略,通过采用基于降阶谐振调节器(Reduced Order Resonant,ROR)的正负序分离技术,在传统VSG励磁控制策略基础上加入ROR调节器,以抑制输出电压中存在的二倍频波动分量。同时在电压电流双环中加入负序电压环,进一步控制负序电压分量。通过Matlab/Simulink搭建了单台VSG仿真模型,分析了不平衡负载下VSG输出电压不平衡机理和ROR调节器原理及特性,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

一种可改善传动稳定性的混合励磁型磁齿轮研究

同轴磁齿轮是一种结构新颖的传动装置,在低速大转矩传动领域具有广阔应用前景。针对传统表贴式磁齿轮气隙磁密谐波含量高、转矩脉动大的问题,提出了一种内磁极为偏心表贴式,外磁极为永磁体励磁和电励磁两种磁化方式的同轴式磁齿轮。利用有限元法计算了传统型、开槽未加电流型和开槽加电流型磁齿轮的气隙磁场和电磁转矩,对内、外层气隙磁密的谐波含量进行了分析。仿真结果表明,偏心磁极结构有利于改善内层磁密波形,降低谐波畸变率;增加电流励磁不仅能保证输出转矩,而且能降低转矩脉动。这对提高同轴磁齿轮的传动稳定性具有重要意义。