构网型柔性直流输电系统附加阻尼控制器设计

构网型柔性直流输电系统对受端弱电网有较好的惯性支撑作用,但是也呈现出类似同步发电机的振荡特性,使系统的动态特性更为复杂。针对该问题,构建构网型柔性直流输电系统与受端电网的状态空间模型和传递函数模型,揭示构网型柔性直流输电系统在电网扰动下的振荡特性,并设计一种构网型柔直系统的附加阻尼控制器,该控制器仅利用构网型柔性直流输电系统自身的状态量即可对交直流混联系统的关键振荡模态进行阻尼。在DIgSILENT/PowerFactory中搭建仿真测试系统,对所提控制策略进行测试,结果表明所提出的附加阻尼控制器能够有效提升系统对直流电压振荡和交流侧机电振荡的抑制效果。

考虑电流瞬时频率特性的水上浮吊供电系统定时限过流保护方法

水上浮吊供电系统中,通常含有多台大功率异步电动机,多个电动机在并网启动时会产生较大的启动电流,当各电机启动电流叠加,可能导致变压器电流激增,触发过电流保护误动,给工业生产带来巨大损失。本文首先基于异步电动机等效模型,揭示了冲击电流的产生机理和箱式变压器保护误动原因;接着针对水上浮吊电机断续周期工作场景,提出了随机运行场景生成方法,基于希尔伯特黄变换技术,对系统的故障短路和电机启动状态下变压器的电流信号进行瞬时频率特性分析,揭示不同状态下箱式变压器电流的瞬时频率特性差异,在此基础上构建定时限过电流主动闭锁模块,确保浮吊供电系统正常工作时的可靠供电;最后通过湖南省某水上浮吊系统的仿真模型对所提出的保护方案进行了验证。

参与电网调频的多端柔性直流输电系统自适应下垂控制策略

针对连接大型海上风电场的多端柔性直流(VSC-MTDC)输电系统,推导了传统直流电压下垂控制的功率分配机理,并分析了该控制策略对受端电网频率可能产生的不利影响。利用VSCMTDC系统的直流电容储能,将受端电网频率和VSC-MTDC系统直流电压耦合,提出了可参与交流电网频率调整的自适应下垂控制方法。该方法根据交流系统的频率偏差,实时调整直流电压下垂系数,使各换流站在无需站间通信的前提下,快速调整各自的输出功率,保证交流系统频率稳定在合理范围内。最后,基于DIgSILENT/PowerFactory仿真软件搭建了五端VSC-MTDC系统,通过3个算例验证了所提方法的有效性。

基于虚拟调速器的多端直流虚拟同步机控制策略

近年来,新能源渗透率快速增加,由于其并网逆变器无旋转惯性,随着电网电力电子化程度逐步加深,电力系统的整体惯性有所降低,使电网承受扰动的能力下降。针对连接海上风电场的多端柔性直流输电系统（voltage source converter based multi-terminal high voltage direct current system,VSC-MTDC）,提出了一套基于虚拟调速器的虚拟同步机控制策略（virtual governor based virtual synchronous generator,VGVSG）。首先,以VSC-MTDC系统的下垂控制策略为基础,设计了虚拟同步调速器模块,构建了具有惯性响应和一次调频能力的虚拟同步机控制策略。接着,通过VGVSG的二阶数学模型对所提的控制策略进行了稳定性分析,并针对虚拟惯性系数等重要控制器参数给出了详细的整定方法。最后,基于DIgSIENT/PowerFactory电力系统仿真软件搭建了四端VSC-MTDC系统进行仿真,通过两个仿真案例验证了所提控制策略的有效性。

语声特性及声场因素对老年人警报语声可懂度和主观感受的影响

警报语声广播是紧急情况时提高建筑物内疏散效率的有效手段。通过实验室研究的方法,研究了语声特性及声场因素对老年群体警报语声可懂度和主观感受的影响。主观感受选取了听声容易程度和感知紧迫性两个维度。研究结果表明,老年人警报语声可懂度和听声容易程度评价主要受语速、信噪比和混响时间的影响,且呈现一致的变化趋势,即随着语速和混响时间降低以及信噪比的增加,老年人可懂度和听声容易程度得分均升高,而声压级(最低设置为60 dB)、有无警铃和噪声类型没有显著影响。感知紧迫性随语速和声压级的增加而显著增加,信噪比、混响时间及有无警铃声对感知紧迫性并无显著影响。采用人声播报的警报语声其可懂度和感知紧迫性显著高于合成声。比较老年人和年轻人群体的结果发现,在语速、声压级和噪声类型对主观评价的影响上有显著差异。为建立老年人理想且安全的声环境,应采用人声播报并适当降低语速以保证可懂度,同时混响及信噪比条件两方面的改善都是必要的。

网络参数对电网暂态稳定性的影响

电力系统由众多不同类元件构成,不同元件的参数对电力系统暂态稳定性的影响程度不同。以暂态稳定性测度指标为基础,通过电气介数加权,综合分析网络参数对暂态稳定性的影响程度,从而为电网规划和运行提供参考。在PSASP中搭建华中某省500 kV主干网络模型,根据所提出的计及电气介数的暂态稳定性测度指标,对该网络的变压器和输电线路进行测度指标排序,并按照排序结果修改元件的相应参数,通过暂态仿真计算发现,按照测度指标排序对元件参数进行修改能够有效提高电网的暂态稳定性,验证了所提指标的有效性。

基于支持向量机和长短期记忆网络的暂态功角稳定预测方法

为实现暂态功角稳定性及功角轨迹的预测,提出一种支持向量机(SVM)与长短期记忆(LSTM)网络相结合的预测方法。根据系统动态特性构造暂态特征变量,采用SVM训练暂态稳定性分类器,对暂态稳定进行初步评估;利用LSTM网络对分类器评估的失稳样本进行发电机功角轨迹预测,提前发现失稳机组,减少误判样本数。通过IEEE 10机39节点系统产生训练样本并对所提方法进行测试,结果验证了所提方法的快速性和精确性。

考虑分布式储能参与的直流配电网电压柔性控制策略

针对多节点直流配电网电压稳定性差且控制困难的问题,提出一种考虑分布式储能参与的直流配电网电压柔性控制策略。首先,分析直流配电网的拓扑结构,指出了现有控制策略在多节点电压调节方面的不足以及分布式储能参与调压的可行性。其次,推导配电网中交直流接口的电压-频率耦合关系以及双向直流接口的级联下垂特性。针对配电网端口交直流断面,将交流电网的频率波动经虚拟惯性作用与直流电压波动建立联系,生成虚拟电压差以控制储能响应频率波动,减小直流配电网的接入对交流电网的影响。针对配电网-微网变流器断面,依据接口类型的不同设计分布式储能单元的控制策略,使其响应配电网节点电压的变化,增强功率波动时直流电压动态稳定性,减小配电网运行模式切换的可能性。该策略仅需本地节点信息,无需通信,可扩展性好。最后,建立典型的两端直流配电网的仿真模型,通过系统仿真证明了所提柔性电压控制策略的有效性。

基于形态相似距离的暂态电压稳定评估方法

针对电网暂态电压稳定问题,基于数据挖掘和机器学习提出了一种基于形态相似距离的暂态电压稳定性在线评估方法。根据PMU实时量测数据,提取电气物理量的时间序列,以给定时间窗内形态相似距离为特征,采用决策树算法训练生成具有较好分类性能的二叉决策树。在学习过程中融入代价敏感机制,减小样本分类不平衡带来的影响,继而基于决策树的"白箱"性质,利用生成的规则对电力系统电压失稳规律进行分析。通过IEEE39节点标准算例的测试表明,该方法不仅具有较强的分类效果,而且对分类结果也提供了良好的解释性,这为电压在线监测评估和探索电压失稳规律提供指导。

基于XGBoost的输电线路火灾风险等级评估方法

山林火灾是威胁输电线路安全运行的威胁之一。首先,回顾湖南省2018—2020年的历史山火事件发生规律,在此基础上构建山火事件样本库,引入独热编码技术对线路植被类型等文本类特征进行数值化处理;然后,利用XGBoost技术构建输电线路山火风险评估模型,针对山火样本和正常运行样本的不平衡问题,基于代价敏感机制提出加权目标函数,减小样本不平衡导致的山火漏判问题;最后,通过湖南省永州市2020—2021年的山火事件进行测试,验证本文所提出的输电线路山火风险评估模型的有效性。

基于智能多代理系统的VSC-MTDC系统分布式控制策略

应用智能多代理系统(MAS),提出一种基于电压源型换流器的多端柔性直流输电(VSC-MTDC)系统的控制策略。首先,基于网络图论的概念,提出了MAS最优通信拓扑设计方法。然后,基于VSC-MTDC系统传统下垂控制给出了完整的MAS控制策略,设计了以换流站交流母线电压、频率为输入信号的频率支撑Agent(FSA)模块和以换流站负载率为输入信号的功率分配Agent(PAA)模块,并深入讨论了FSA和PAA的配合控制问题。其中,FSA通过控制换流站的功率输出对交流电网提供快速频率支撑,PAA通过换流站之间的输出功率再分配保证VSC-MTDC系统中各换流站负载率的均衡分配。最后,基于DIgSILENT/PowerFactory电力系统仿真软件搭建了六端VSC-MTDC系统,通过非线性仿真证明了所提通信网络拓扑优化方法的有效性,并且验证了所提控制策略能迅速实现系统频率的稳定、有效防止换流站功率的过载。

多源配网主动孤岛恢复过程电压频率波动的平抑方法

多源配网主动孤岛恢复是极端条件下保障关键负荷供电的重要手段,有利于提高配电网的供电可靠性.主动孤岛恢复过程中存在负载和分布式电源组网瞬间产生暂态电压、频率波动的问题,影响孤岛安全稳定运行,严重时还会出现组网失败.为此,考虑储能系统功率响应的快速性,建立基于储能控制的主动孤岛动态组网电压、频率波动平抑模型,设计电压电流双环前馈扰动补偿控制系统,提出改进双环控制的储能系统矢量控制方法,解决了传统V/f控制电压偏移和电压波动过大问题.依据黑启动原则,利用MATLAB/Simulink软件搭建不同控制方式下的仿真模型,仿真结果表明:相较于采用传统V/f控制,基于矢量法的改进双环控制具有较强的抗干扰能力,能够明显改善孤岛黑启动自组网过程和孤岛并入主网瞬间的电压及频率波动,提高系统的动态响应性能.

时空针灸灵龟八法干预乳腺癌术后化疗疲劳国际临床试验预试验方案的可行性分析

目的:乳腺癌癌因性疲乏(CRF)在乳腺癌中普遍存在,并且可以发生在乳腺癌治疗的各个阶段,对CRF进行有效干预已成为乳腺癌患者顺利进行术后化疗的重要条件。时空针灸是朱勉生教授在古代按时取穴方法基础上吸纳欧洲医学文化理念总结出来的一种新针法。本预试验旨在通过法国专家设计的严格的随机对照临床试验方案探讨时空针灸灵龟八法干预乳腺癌CRF的安全性及可行性。方法:按照纳排标准入组有效病例40例,按照2∶1∶1比例随机分成3组:时空针灸灵龟八法组20例、非经非穴针灸组10例、空白对照组(单纯辅助化疗治疗)10例。在辅助化疗全过程中,针灸组每周接受一次针刺治疗。40例入组患者在T1:基线、T2:表阿霉素+环磷酰胺(EC)4个周期后、T3:紫杉醇4个周期后、T4:化疗后1个月这4个时间点进行量表测评及外周血检测。本预试验40例已全部出组。本文从试验的可行性、安全性等方面对时空针灸灵龟八法试验方案进行评价,为下一步临床试验提供经验和依据。结论:本试验方案可操作性强、安全,患者依从性好。针灸方案贯穿了中医望闻问切的诊断方法、“辨证论治”的理念、“因时、因地、因人”及“治病求本”的治疗原则,实现了中医个体化治疗同临床试验规范化要求的紧密结合。

基于用户体验评估法与EPI模型的在线教育平台体验分析

近年来在国家整体教育战略和互联网发展的背景下,互联网教育服务业繁荣兴盛,但由于业内对于"用户体验"和"体验"认识的模糊,导致大部分教育服务网站"用户体验"良好但"体验"缺失。本文使用案例研究的方法,通过使用Rubinoff R.的用户体验评估法和辛向阳教授提出的EPI体验模型和分析学习者在腾讯课堂+精品课、书法屋、Coursera上的学习体验,区分"作为评估标准的用户体验"和"作为设计对象的体验"之间的区别,并指出学习平台网站在体验层面可以改进的方面。

基于智能互联网的体验设计策略调整

随着人工智能技术的不断发展,使整体互联网环境从web2.0全面向智能互联网升级,逐渐改变着用户对智能产品和服务的认识以及用户与产品和服务之间的交互方式和体验要求。文章从智能互联网的技术发展出发,通过对比的方式指出智能互联网与web2.0在信息获取、信息处理、信息呈现三个方面的区别,并指出这些改变对体验设计策略带来的影响。

计及风电、光伏预测不确定性的抽水蓄能日前全调度优化

为降低风电、光伏等可再生能源出力预测不确定性对日前优化调度运行经济性的影响,提出一种计及风电-光伏预测不确定性的抽水蓄能日前全调度优化模型。首先,基于Weibull分布对风速进行预测,基于Beta分布对太阳辐照度进行预测,得到风电、光伏预测出力,采用多场景随机规划方法解决日前风电、光伏出力预测不确定性;其次,以日前风电、光伏出力预测场景集和负荷预测曲线为基础,结合水电、火电和抽水蓄能建立抽水蓄能日前全调度优化模型,以净负荷波动改善最优和总调峰成本最小为目标,求解得到抽水蓄能的抽发功率和火电的出力情况。以国内某省实际数据为算例,验证了该模型可充分平抑新能源出力波动,减小火电调峰压力,改善系统运行经济性。

基于扰动观测的构网型柔直系统阻尼控制器设计

构网型柔直逆变器具有惯性支撑能力,可对低惯性电网进行频率支撑,但也具有类似同步发电机的振荡特性,系统受扰后构网型逆变站易参与电网振荡,导致振荡范围扩大。首先构建了构网型逆变站和受端电网的简化状态空间模型,基于奇异值分解技术研究了控制器参数、柔直并网位置以及电网惯量分布对交直流系统振荡特性的影响,确定了两区域系统中柔直的最佳并网位置。接着利用构网型逆变站对电网扰动的主动响应能力,设计了基于扩展状态观测技术的振荡阻尼控制器(disturbance observer-based damping controller,DODC),利用构网型逆变站自身的量测对交直流混联系统的关键状态进行实时估计,并利用二次型最优反馈控制实现关键振荡模态阻尼抑制。最后通过DIgSILENT/PowerFactory-MATLAB联合仿真模型对所提控制策略的有效性进行了验证。

基于机电扰动传播特性的电网惯量分布辨识方法

大规模新能源通过电力电子设备并入电网,影响电力系统的动态运行特性。惯量是反映电网抗频率扰动能力的重要特性指标。基于机电扰动传播特性建立数学模型,通过分析扰动传播速度与惯量之间的映射关系,提出了电网母线节点的惯量分布辨识方法,实现对电网不同节点的频率抗扰动能力的在线评估。基于惯量分布结果,进一步评估了新能源接入对电力系统惯量特性的影响。通过IEEE 39节点系统仿真验证了所提惯量分布辨识方法的有效性,分析了新能源接入对电网惯量分布的影响。