一种双臂四轮输电线路巡检机器人的研制

介绍了一种双臂四轮输电线路巡检机器人系统,机器人系统由地面基站和巡检机器人本体组成,地面控制基站和巡检机器人之间采用无线通讯方式,实现数据与图像的无线传输。详细分析了机构构型及结构特点,机器人由前、后手臂及控制箱体三部分组成,每个手臂上均包括行走机构、翻转机构、俯仰机构、夹紧机构及回转机构,并对机器人跨越防震锤和单悬垂金具等障碍物的越障过程进行了详细分析,采用遥控与局部自主相结合的设计思想,设计了机器人的控制系统,并基于Windows软件平台设计了人机交互平台。试验结果表明机器人具有爬坡角度大,越障能力强,行走时保护性好等优点。

新型电力系统背景下的电制氢技术分析与展望

作为一种与电能互补的二次能源载体,氢能有望在未来低碳能源系统中发挥关键作用。为探究新型电力系统背景下的氢经济,文中聚焦耦合电力与其他能源领域的关键环节——电制氢技术,对其进行技术经济分析与应用前景展望。首先,从技术发展水平、能源系统中的应用两个角度综述国内外电制氢技术研究现状;然后,建立电制氢经济模型,基于新型电力系统技术特征开展新型电力系统背景下的电制氢技术经济分析;最后,从各地氢能发展政策、终端氢需求潜力及对新型电力系统的支撑作用3个方面对电制氢技术进行应用前景展望。

水电机组导叶非线性自适应校正控制方法

水轮发电机组是一个典型的非线性系统,不同的导叶开度下其简化线性模型不同。本文分析了水电机组功率波动的原因,提出一种针对不同导叶开度下简化线性模型的自适应校正PID比例增益的控制方法,给出了导叶开度非线性自适应校正控制方法的参数整定方法,并在石门坎水电厂#2机组进行了现场实施,现场实施和试验表明:该方法实施后机组静态调节误差、功率波动周期、功率波动幅度、调节稳定时间明显改善,有效的提高了机组的调节性能。

动态振动区条件下机组负荷指令分配方法研究

机组穿越振动区运行是水电站自动发电控制AGC(Automatic Generation Control)所要求的一项重要功能。针对云南龙江水电站机组振动区修改为随水头变化的动态振动区的情况,设计了AGC负荷指令的分配方法及机组投入AGC情况下穿越振动区的解决方案。通过插值计算方法得到当前水头条件下各台机组的振动区范围,结合各机组AGC投入/退出(成组/单机)组合及当前水头情况下的振动区限和保留出力等测算出可调节区间,再利用修正的等容量负荷分配方法正确实现负荷指令的分配。通过对龙江电站机组的厂内方式闭环测试及调度方式闭环测试,证明了所研究的负荷指令分配方法对动态振动区的机组分配效果较好且稳定可靠。

云南省风电负荷预测系统现状评估

风电负荷预测系统对风电大规模接入后电网的供电品质、供电可靠性有重要意义;针对目前云南省风功率预测还处于起步阶段的情况,对目前云南省风电功率预测系统中的数据采集系统、统计及报表功能、界面功能、预测功能、风场预测情况统计分析这5方面的现状及存在的问题进行分析,并对风功率预测系统的管理及优化提出改善意见。

太阳能热声发电技术研究进展

基于太阳能等清洁可再生能源的发电技术是解决当前能源与环境问题的有效途径之一。太阳能发电包括光热发电技术与光伏发电技术,两者各具优势,可分别满足不同场合的应用需求。热声发电技术是一种新型热发电技术,具有可靠性好、效率高、环境友好等优点。同时,还具有功率灵活的特点,既可以单台小功率工作,又可以多台联合实现大功率工作,非常适合太阳能利用。文中在回顾现有光热发电技术的基础上,介绍行波热声发动机与发电技术的发展历程,同时也介绍了太阳能热声发电方面的应用探索,认为行波热声发电技术将会成为未来太阳能光热发电的一项新技术。

综合能源系统灵活性:基本内涵、数学模型与研究框架

综合能源系统(IES)灵活性可服务于高比例可再生能源下电力系统可调节能力的提升。然而,IES灵活性机理复杂、内涵丰富,尚缺乏统一认识与系统化阐述。首先,从灵活性导向的规划设计、运行调控、市场机制以及量化与评估方法等角度全面综述了电力系统灵活性和IES灵活性的国内外研究现状,并归纳分析了电力系统灵活性和IES灵活性的联系与区别。其次,指出了高比例可再生能源背景下研究IES灵活性的必要性,进而从定义、基本要素和测度体系等角度揭示了IES灵活性的基本内涵。然后,定义了IES灵活性数学模型的通用形式,并结合示例给出具体阐述。再次,从物理机理、提升途径以及建模、量化与评估方法3个方面构建了IES灵活性的研究框架。最后,总结展望了IES灵活性研究在内涵层面、机理层面和提升路径等方面的关键难题。

基于电力负荷预测的高压配电网变电站规划研究

针对现有技术中高压配电网规划不合理的问题,提出基于电力负荷预测的高压配电网变电站规划方法。通过收集历史用电数据及电力负荷变化规律,获取电力弹性系数,计算多个历史时段内的平均增长率;利用BP神经网络,确定样本集以及变量参数,将负荷数据归一化处理,构建高压配电网规划优化模型;按照地区差异选择合适的容载比,设置新增变电站,实现高压配电网合理规划。试验表明,研究方法合理性好。

基于数据驱动理念的电力日负荷曲线预测方法研究

针对短期日负荷预测的精度问题,本文提出一种基于数据驱动理念的电力负荷预测方法。在建立预测模型前对所给数据采取一定的预处理:首先提取所收集的海量数据的负荷特征,对负荷特征进行分析,然后进行负荷数据与影响负荷值的因素之间的相关性分析,以此确定对负荷影响较密切的因素,随后建立分类器得到各主要影响因素与各负荷类别之间的关系为后续预测模型奠定基础。对预处理后得到的不同类型的负荷数据采用最小二乘支持向量机方法建立不同的负荷预测模型。以南方某发达城市2008年的负荷数据作为算例验证数据,将本文所提负荷预测方法所得结果与未经数据预处理的负荷预测方法所得结果进行比较,结果表明本文提出的方法得到的预测结果精度较传统方法提高约6%。

BP神经网络在风电场功率预测中的应用

随着大量风电场接入电力系统,风功率波动性对电网的冲击以及对调度部门制定功率计划影响越来越大。对于风电场而言,风功率预测是急于要解决的问题,对此本文先利用小波函数对风速信号进行分解,再通过改进BP神经网络建立低频和高频风速-功率模型,并对三种辨识模型的性能指标进行了对比分析,最后对LM-BP算法在风功率预测上的精确性提出了建设性的意见。

一种可再生能源接入的多端口变换器及其能量协同管理

针对水力发电和光伏发电存在功率波动大、稳定性差等问题,提出了一种适应新能源接入的多端口变换器及能量协同控制方案.首先,针对多端口变换器常见的拓扑结构进行了对比分析,选定了多端口变换器的拓扑结构;其次,针对多种新能源(如光、水、风力等)能量互补的一般性问题,提出了一种基于多端口变换器的多模态能量协同控制方案.最后,仿真模拟了多工况下的运行状态,仿真结果表明,双层控制策略能有效地实现能量协调调度,能解决某局部区域内的负荷季节性过载问题.该多端口变换器能实现对直流母线电压、输出功率等关键参数的控制,具有较强的适应能力.

考虑热管网动态特性的热电协同优化调度

提出了一种考虑热网自身动态特性的热电协同调度策略,即发挥热管网作为天然储热装置的优势,以此增加热电耦合系统的惯性,抵御风电的随机波动,达到更好消纳风电的目的。为了刻画热管网中水介质温度传播的时变特性与空间分布,提出了描述热管网动态特性的线性差分方程,其中对水介质轴向传热和径向散热特性进行建模;通过耦合元件热电联供(CHP)机组的热电输出耦合特性,将电力系统潮流约束与热网系统水力和热力约束统一考虑在一个动态线性模型中,以向大电网购电最小为优化目标,用Cplex软件包进行求解,求得能最大化消纳风电的最优热电调度策略。

子模块混合型LCC-MMC混合直流输电系统的启动控制策略

为了充分发挥电网换相换流器(LCC)和模块化多电平换流器(MMC)各自的优势,并使MMC具有直流故障穿越能力,研究了一种新型LCC-MMC混合直流输电系统。该系统主要特点是整流侧采用传统LCC,逆变侧采用由半桥子模块、全桥子模块和箝位双子模块构成的混合型MMC,具有可过调制运行和直流故障穿越的功能。重点分析了此种混合直流输电系统的启动过程,并给出了LCC和MMC的启动控制策略。最后,在物理动模混合直流输电试验系统上进行了验证,结果表明了该启动策略的可行性和有效性。

某换流站调试技术总结及问题分析

首先,对国内首条省内直流"±500 k V某直流输变电工程"的直流系统基本架构、站系统、端对端等系统进行调试;然后,对调试过程中丢脉冲的典型试验进行数据分析;最后,对系统调试过程中的极控切换逻辑信号误报和换流变充电后极控异常动作的主要典型故障进行分析,这些问题的解决保证了高压直流输电工程系统调试的顺利进行和工程的按期投入运行。

一种基于级联Buck-Boost变换器的多储能并联系统及其控制策略设计

储能单元是直流微电网可靠运行需要解决的关键环节,传统的双向Buck-Boost变换器在电压增益及成本等方面不具有优势,因此需要新的设计方案。首先,以基于级联型Buck-Boost变换器的储能系统为研究对象,提出级联Buck-Boost变换器作为子模块的系统设计方案;然后,通过对级联Buck-Boost变换器的工作模态分析,确定其在Buck和Boost模式下的电压增益,并给出调制策略,同时结合直流微网运行模式,进一步提出储能系统的整体运行方案,在不同的工况下采用合适的控制策略来维持微网的可靠运行;最后,搭建相关仿真验证了所设计的储能系统和控制方案的有效性。

基于DNC系统的机械制造车间无线Mesh组网设计

针对机械制造车间路由器布局不合理,导致车间无线网络功耗过高、吞吐量过小、实际应用效果差的问题,提出了基于DNC系统的机械制造车间无线Mesh组网设计方法。根据机械制造车间DNC系统与数控机床的用网需求,设计了机械制造车间路由器布局目标模型,通过改进模型目标函数与约束条件进行目标模型优化。以模型优化结果为基础,设计机械制造车间Mesh组网整体布局及其功能模块、DNC系统应用流程,实现机械制造车间无线Mesh组网。实验结果显示,无线Mesh组网功耗更小,吞吐量更高,在机械制造车间DNC系统中的应用效果更好。

智能变电站集中式测控技术

集中式测控技术是运用智能变电站数据信息共享化特点研究出的先进测控技术,代表了智能变电站测控技术的一种发展方向。本文分析了集中式测控技术路线的发展特点,研究了容器虚拟化技术、主备冗余自动切换技术、自适应加载技术等集中测控关键技术,并结合新技术发展情况,提出了在我国新型电力系统构建中,智能变电站集中式测控技术发展的思考与建议。

风电场AVC子站系统的研究与应用

随着风电系统规模的扩大和新风电场的不断投运,风电接入对处于异步联网状态的云南电网的影响也逐步显露出来,尤其是风电场接入点的电压控制问题。因此本文分别对风电场AVC子站系统的控制原理、构成以及静态测试进行分析研究,提出AVC子站系统投用过程中应注意的事项,最后通过AVC子站在风电场中的实际应用,验证了AVC子站设计的可行性、可靠性,也为进一步改进AVC子站提出了一些建设性的建议。

一次调频指标考核分析

摘要：针对考核系统投用后某发电厂一次调频功能多次出现指标考核不合格的情况，从软、硬件设计及功能等方面进行了原西分析，并且提出了相应的技术措施。

蒸汽管道用户端热力水力响应仿真

综合考虑蒸汽在管道的流动过程中的热力、水力耦合因素以及动态特性,建立基于Modelica语言的单根蒸汽管道传输动态仿真模型。以架空蒸汽管道的热源蒸汽运行参数(压力、温度、质量流量)作为模型仿真输入,仿真计算用户蒸汽运行参数(压力、温度),将仿真值与实测值进行对比,验证仿真模型的计算精度。计算精度验证结果表明,仿真值与实测值比较吻合,用户蒸汽温度仿真值与实测值的最大相对误差为3.1%,用户蒸汽压力仿真值与实测值的最大相对误差为-0.6%,仿真模型的计算精度可满足工程要求。