一种适用于光伏高渗透率地区的太阳辐照短时预测技术研究

在光伏高渗透率地区,气象变化会引起光伏发电系统的出力波动,对该区域电网电压稳定及运行控制产生威胁。为此,论文设计了一套以STM32F103为核心处理器的微气象数据采集终端,选配光照和温湿度等智能传感器对光伏高渗透率地区的气象数据进行检测,并采用GPRS和http透传模块将测量数据上传至由Nginx服务器和Apache服务器混合组成的数据综合处理单元。其中,Nginx服务器主要负责数据的接入与分配,Apache服务器主要负责数据的分析与处理。最后,在Matlab中采用NARX神经网络模型对测量数据进行太阳辐照短时预测仿真研究。结果显示,所提的方案能够有效预测光伏电站周边区域的太阳辐照短时变化情况,可为新能源发电的功率变化预测和配电网优化运行控制提供一定支持。

基于物联网技术的电力通信虚拟仿真实验室建设研究

基于物联网的虚拟实验室是对传统实验教学模式的革新,具有显明的技术特点,十分适合现代人才培养模式,在高等院校实验实践教学中具有广阔的应用前景。针对智能电网电力通信虚拟实验室建设开展研究,给出了该实验室的总体组成、管理方法以及教学活动组织等有关方案,构建了一个集研究、展示和虚拟仿真三大系统相结合的电力通信网络试验教学平台,为电力企业、科研机构、高等院校学生等提供了仿真训练基地。

地铁能量回馈及谐波补偿一体化系统研究

地铁作为一种运载量大、速度快的轨道交通工具,能够有效缓解城市交通拥堵及尾气排放污染等问题.然而,由于地铁站间距离短、机车制动频繁,造成能量损失大.针对该问题,研究将制动时所产生的再生能量直接回馈到交流电网.创新性地提出通过一套一体化系统实现地铁能量回馈与谐波治理两种工作模式的综合,不仅充分利用地铁制动能量,还兼顾谐波治理.在Matlab中验证了本系统的可行性.本研究对城市地铁供电安全与电能节约具有理论与工程双重意义.

基于图像处理的在线零部件检测技术

基于图像处理的在线检测技术在现代工业零件加工过程中倍受重视.以零件的在线检测技术为研究对象,给出了从原始图像采集到得出测量结果的相关处理方法,包括图像的信号预处理、边缘特征提取等.基于Hough坐标变换提取了零件直线参数;获得了零件的像素空间尺寸,并与标准件进行了校验标定,得出了零件的实际物理尺寸.实验数据表明,与标准件相比误差满足要求.

基于双DSP+FPGA的自动影像数控加工控制系统

设计了一套基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的全数字化控制器,由TMS320C6713负责图像处理算法计算,TMS320F28335统一驱动3个坐标轴系方向的步进电机,FPGA完成双DSP的大量实时数据共享及图像采集工作的启动和停止。实验结果表明:该设计紧凑,功能全备,有效提高了自动影像数控加工装置控制系统的集成度。

基于LabVIEW的高渗透率光伏接入配网电压闪变检测研究

针对高渗透率光伏接入配网加剧了闪变的问题,从电压闪变的检测方法和监测手段着手,在对比分析两种典型闪变分析算法的基础上,采用IEC推荐的平方检测法对电压闪变信号进行瞬时视感度的测量以及电压闪变信号的分离。最后,基于LabVIEW软件及分析工具,构建了详细仿真算例。仿真结果验证了所提设计的有效性。

一种可抑制直流系统网压波动的高速飞轮技术

直流电网逐渐成为分布式电源接入的有效方式,储能是平抑直流供电系统电压波动的最直接手段。分析了典型含分布式电源的直流供电系统网压波动产生机理,对比了高速飞轮和低速飞轮在快速抑制网压波动方面的动态特性差异,给出了GTR高速飞轮储能针对独立直流供电系统的电压波动抑制应用方式。最后,对所提飞轮储能装置进行了高转速状态下的充放电实验,结果显示高速运行时的飞轮充放电效果良好。

交错并联反激式微型光伏逆变器的最大功率跟踪技术

随着现代电力电子技术的发展,微型光伏逆变器将在智能建筑和分布式光伏扶贫工程中应用越来越多.文章针对交错并联反激式结构的微型光伏逆变器进行研究,在深入分析其主电路拓扑和工作原理的基础上,给出了基于扰动观察法的MPPT算法分析与设计.为进一步检验设计的有效性,在MATLLAB/SIMULINK中搭建了微型光伏逆变系统的仿真模型.仿真结果表明所提方案能够有效实现系统的最大功率跟踪.

一种用户侧智慧型电能质量综合治理装置的设计与应用

因大量单相负荷的存在,农网配电台区线路三相不平衡情况严重,同时电流畸变率较大,降低了变压器出力甚至影响安全运行。针对上述问题,提出一种用户侧智慧型电能质量综合治理装置(user-side smart power quality correct device,简称USPC),在用户侧集中治理三相不平衡,兼顾无功补偿与谐波抑制。USPC由智能协调单元控制智能电容器和有源电力电子装置协同工作,并通过合理的容量分配,实现较高的性价比。经现场示范和应用检验,论文所提设计正确有效。

H桥级联型多电平高压调速系统低速畸变补偿控制技术

H桥级联型多电平高压交流调速系统在低转速运行工况下,变频器处于低幅值调制比逆变状态,加之死区效应等非线性因素影响,导致变频器自身输出电压会出现严重畸变。针对这个问题,提出一种含定子电流畸变补偿的复合矢量控制技术,并详细介绍含畸变补偿矢量控制技术的设计原理与应用过程,包括转速变化情况下的电动机定子电流的谐波分量提取,以及畸变校正补偿的具体实现。同时,利用最小二乘法,推导出一种基于PID的时滞补偿器以改善系统响应输出特性。最后,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型进行仿真研究,并在搭建的小型样机平台上进行试验验证,效果良好,仿真与试验结果证明了所提方法的有效性。

T型三电平DC-DC变换器PWM脉冲调制方式

高效DC-DC变换器是直流网电能汇聚与传输的关键部件,本文提出一种基于T型三电平技术的单相全桥DC-DC变换器。在分析主电路拓扑及工作原理的基础上,开展了换流过程的开关模态详细分析,同时深入讨论了矢量组合关系对中点电压偏移的影响,并针对性地提出一种周期内电压自平衡型PWM调制策略,且进一步推导了适用于工程实际的脉宽时间简化计算公式。此外,还设计了一套外环电压调节和内环电流调节的双闭环控制策略。最后,在Matlab/Simulink中构建了系统仿真模型,仿真结果表明论文所提PWM脉冲调制模式和DC-DC控制策略均具有良好的控制效果。

基于STM32的微电网谐波检测仪设计与开发

开发高精度谐波检测装置,能够为补偿设备的合理投入提供科学依据,对保障微电网供电质量意义重大.本文提出一种基于32位ARM微处理器STM32F103+无线通讯GPRS模块SIM900为核心架构的数据检测分析系统.设计了相关硬件接口电路,为消除频谱混叠引发的精度失准进行了抗混叠滤波器结构与参数的选型研究,并对A/D采样前的模拟信号给予了电平预处理.最后,为增强装置工程应用可靠性,开展了机箱三维辅助设计与人机交互系统开发.

交直流混合配电网直流故障限流器拓扑及工作原理综述

随着分布式电源和电力电子类负荷的高比例接入,交直流混合配电网受到广泛关注和实践探索,其中直流短路故障的电流限制是交直流混合配电网研究热点,为此重点讨论几种典型的直流故障限流器和工作原理。首先,总结了交直流混合配电网中直流故障限流器的性能参数要求,包括直流故障限流器工程应用场景与电压等级;其次,详细分析了超导型、机械开关型和多功能新型直流故障限流器等3类典型直流故障限流器的电路拓扑结构与工作原理,重点讨论了上述不同类型直流故障限流器工作过程、性能特征以及所存在的不足。最后,对未来交直流混合配电网直流故障限流器发展趋势进行了展望。

电池储能电站即插即用运行控制技术研究

文章立足于电池储能应急支撑与规模化应用背景,指出电池储能电站(Battery Energy Storage Power Station,BESPS)即插即用(Plug and Play,PNP)的现实需求。通过分析2018年7月投运的江苏镇江MW级BESPS典型架构,首次提出实现BESPS PNP运行的关键技术应从信息流和能量流两个维度进行考虑。针对信息流层面分层通信要求,提出了BESPS并网自描述模型建立方法与信息交互机制,并阐述了分层通信的具体实现方法。针对能量流层面的物理接口集成驱动技术要求,研究并综述BESPS多状态平滑切换、主动电压与频率支撑、削峰填谷以及黑启动等高级应用。最后,采用多状态平滑切换的控制算法,通过仿真对BESPS能量流层面的柔性接入与退出响应过程进行验证。文章的研究工作对开发具有增强的可扩展性PNP功能BESPS设备,解决BESPS规模化灵活并网等实现问题有十分积极的指导意义与参考价值。

面向10kV“煤改电”区域配电网供电质量提升的储能优化配置技术

电化学储能系统具有功率快速调节能力,是解决“煤改电”地区新增季节性负荷波动所造成供电能力不足和电能质量差等问题的有效手段之一。本文在深入分析“煤改电”地区负荷特征的基础上,以改善节点电压偏移为目标,并考虑储能系统成本最少等因素,构建了所需储能系统的容量配置模型。同时,引入模糊综合评价方法进一步优化目标函数的权重系数,并采用一种基于遗传交叉因子的改进粒子群优化算法完成提升“煤改电”区域配网供电质量的储能系统容量配置。最后,构建IEEE 33节点典型模型,开展了仿真验证研究,结果表明依据本文所提方法配置的储能系统能够有效改善“煤改电”区域配网的电压偏移问题。

量子退火理论及其应用综述

量子退火算法是在经典模拟退火算法基础上演进出来的一种新的量子优化算法.与经典模拟退火算法利用热波动来搜索问题的最优解不同,量子退火算法利用量子隧穿效应使得量子具有穿透比其自身能量高的势垒的能力,从而使算法摆脱局部极值,以更高概率逼近全局最优.目前,量子退火算法在组合优化类问题中已展现出良好的优化性能.本文系统地综述了D-Wave量子计算机核心原理——量子退火算法的基本概念及其应用领域,较为详细地分析了量子退火算法在密码学、旅行商问题、图着色问题、交通路径等领域的应用,并对未来量子退火算法的更多待深化与探索的方向进行展望.