基于稳定流形法的构网型逆变器暂态稳定性分析

具有电流限幅环节的构网型逆变器在实际运行中,会出现类似于同步发电机功角失步的暂态稳定性问题。为了正确地判断构网型逆变器在大扰动故障下是否发生暂态失稳,需要使用准确的暂态稳定边界。因此,针对构网型逆变器单机并网系统,提出了一种基于稳定流形法的暂态稳定边界描述方法,建立了包含功角与角频率信息的稳定区域,旨在准确地判断具有电流限幅环节的构网型逆变器在电网电压发生大幅扰动后是否失稳,并将该稳定边界应用于分析系统参数对暂态稳定性的影响,同时给出对应的临界切除时间。最后,通过单级式逆变器实验平台验证了暂态稳定边界的准确性和理论分析的正确性。

多单元双向IPT系统的效率提升控制方法

为提升多单元双向感应式无线电能传输(IPT)系统在全功率范围内的效率,此处提出了一种效率提升控制方法。首先,分析了系统的基本特性。其次,分别针对子单元和公共单元提出了控制方法。对于各个子单元,通过对激励电压脉冲宽度角与锁相角的控制,在较低环流下实现开关器件零电压开通。对于公共单元,通过对激励电压脉冲宽度角的控制,满足子单元功率需求,实现开关器件零电压开通,并降低等效串联电阻上的总损耗。最后,搭建了最大功率为3 kW的实验平台,验证了所提方法相比于传统方法可显著提升效率。

广西沃柑栽培技术要点

广西作为我国沃柑主要产区,拥有得天独厚的气候和资源条件。为提高沃柑产量与品质,推动沃柑产业的可持续发展,概述广西沃柑分布及资源现状,从选址及土壤管理、繁殖、密植、果实薄皮化等方面探讨沃柑栽培技术要点,并举例分析栽培技术的应用成效。

基于改进遗传算法的微网能量管理模型

提出了一种微网能量管理模型优化微网的运行。由于光伏系统的输出具有间歇性和随机性,因此采用发电预测模型的输出作为微网能量管理模型的输入进行规划光伏发电系统的输出;由于储能单元的充放电管理是一个涉及多时段的复杂规划问题,提出了能量平衡约束进行优化管理储能单元的充放电;能量管理模型对储能单元与分布式电源统一建模,将储能智能管理、经济负荷分配、运行效益优化等多目标优化问题转化成为单目标优化问题进行求解;设计了两种运行策略,实现了微网在孤立和并网两种模式下的经济运行,采用改进的遗传算法进行求解。通过一个小型直流微网算例验证了所提模型和算法的有效性,算例结果表明该模型实现了微网的最优运行,相关结果可用于微网的经济效益评估。

基于模糊识别的光伏发电短期预测系统

随着光伏发电系统容量的不断扩大,光伏发电预测技术对于减轻光伏发电系统输出电能的随机性对电力系统的影响具有重要意义。根据光伏发电系统的历史发电量数据和气象数据,分析了天气类型、大气温度和太阳辐射强度等因素对预测结果的影响,采用神经网络对数值天气预测数据进行模糊识别,建立了基于模糊识别的神经网络发电预测模型。研究结果表明,神经网络的结构和扩展速度对预测结果有一定的影响;把数值天气预测数据进行模糊识别后作为神经网络的输入有利于提高神经网络的预测精度;设计的神经网络预测模型具有较高的精度,能够解决光伏发电的随机化问题,有利于电力系统的功率平衡和经济运行。

基于发电预测的分布式发电能量管理系统

随着电力市场和新能源发电的不断发展,研究分布式发电的能量管理技术对分布式发电系统的稳定、经济运行具有非常重要的作用。本文介绍了分布式发电系统的网络拓扑,阐述了分布式发电系统能量管理的基本策略和光伏阵列发电预测的工作原理,提出了一种新颖的分布式发电系统能量管理控制算法。该算法根据发电单元的输出电能预测和储能单元的实时状态确定运行模式,采用模糊控制实时调控系统能量流动的方向和幅值,实现了系统运行成本最优化。

基于神经网络的光伏阵列发电预测模型的设计

随着光伏发电系统容量的不断扩大,光伏阵列发电预测技术对于减轻光伏阵列输出电能的随机性对电力系统的影响具有重要意义。本文提出了一种加入天气预报信息的神经网络发电预测模型的设计方案。结合历史发电量数据和气象数据分析了影响光伏阵列发电量的各项因素,采用光伏阵列的发电量序列、日类型指数和气温建立了神经网络预测模型,并对训练好的模型进行了测试和评估。预测结果表明,预测模型有较高的精度,能够解决光伏发电的随机化问题,提高系统的稳定运行能力。

基于光伏能量预测的微电网储能优化配置方法

建立了基于光伏能量预测的微电网智能能量管理系统,提出一种经济性优化方法进行微电网储能配置。由于光伏发电系统的输出功率随气象条件变化具有随机性,因此采用发电预测模型的输出作为光伏电池的功率限制条件。由于储能优化涉及多个时间段且受能源价格和电力价格的影响,因此需建立储能模型以确定最优的操作策略,采用矩阵实数编码遗传算法进行求解。通过一个小型直流微电网算例验证了所提模型和算法的有效性,相关结果可用于评估微电网的储能配置和经济效益。

电机与电气控制技术课程改革的实践

电机与电气控制技术是机电、电气类专业的一门实践性很强的课程,在三个核心能力培养中处于重要地位。课程改革是教学改革的重点和难点,关系到人才培养的质量。本文结合课程培养目标和当前现状,对课程体系和内容、教学模式、教学方法和手段、实训实习模式和内容设计、课程考核与评价等问题进行了分析和探讨,提出了课程改革的措施和具体做法。

基于天气类型聚类识别的光伏系统短期无辐照度发电预测模型研究

现有光伏发电量预测模型大多以太阳辐照度作为必要的输入,然而,由于当前国内太阳辐射站点仍较稀少且预报能力较低,因此此类预报方法难于实施。利用距离分析方法分析光伏发电量与气象因素间的相关性,确定以气温和湿度作为预报输入因子,建立反传播(back propagation,BP)神经网络的无辐照度发电量短期预报模型。此外,为适应天气突变,采用自组织特征映射(self-organizing feature map,SOM)由云量预报信息对天气类型聚类识别,继而对各天气类型采用相应的预测网络,避免了单神经网络的过拟合问题。通过与含辐照度输入及无天气聚类识别的预测模型做交叉对比实验,预测结果表明,天气类型聚类识别能显著提高预测精度,无辐照度光伏发电量短期预测模型有较高的精度和50%湿度抗扰动性。

深海平台系泊系统在灾害性海洋环境下可靠性评估

基于深海平台系统的耦合时域分析技术和结构可靠性理论,分析深水系泊系统在灾害性极限海况下的失效模式。根据系泊链的结构形式特点,建立破断强度的概率模型;并根据系泊链动力响应时间历程,采用广义极值理论,通过对非线性随机动力响应的数值拟合,提出建立载荷概率模型的方法。并以某半潜平台系泊系统为研究对象,通过不同极限环境条件下的分析对比,研究载荷方向对可靠性指标的影响。根据分析结果可知,在200年一遇海况下,当环境载荷方向是135°时,系统可靠性指标,已低于目标可靠性指标要求,该系泊系统处于不安全状态。

灾害性海洋环境下深水立管结构可靠性研究

针对南海深水海域可能出现的灾害性海况条件,基于先进的深海浮式平台系统时域耦合分析和立管结构有限元动力响应计算的结果,采用广义极值理论,通过对非线性随机动力响应结果的数值拟合,研究了灾害环境下载荷概率模型的构建方法.基于结构可靠性技术,分析了立管构件的屈服极限状态,并进行了立管系统失效概率的求解及随机变量敏感性分析.结果表明,所提出的方法能充分考虑了深海平台系统的耦合效应,可以为灾害性海况下深水立管的可靠性评估提供有益的参考.

基于液流电池储能的光伏发电系统容量配置及成本分析

根据全钒液流电池的物理特性,以负荷缺电率为指标,结合地区辐照度、环境温度等因素,研究了全钒液流电池应用到独立光伏系统中的容量配置问题,同时从经济性角度对系统运行成本进行了优化和分析。结果表明,全钒液流电池在规模储能方面具有较好的优越性,相对于传统铅酸蓄电池,采用全钒液流电池作为储能单元提高了系统供电可靠性,降低了发电单位运行成本。

储能逆变器预测控制误差形成机理及其抑制策略

在大功率储能系统中,由于储能逆变器开关频率低,采样、计算等引入的延时将恶化输出电能质量甚至引起系统的不稳定。采用预测控制可消除储能逆变器控制中延时的影响,但预测值受模型精确程度和输入扰动的影响与实际值存在差异。在储能逆变器数字化预测控制策略的基础上,推导预测误差与直流电压、负载电流和模型参数误差之间的传递函数,然后分析预测误差对逆变器数字化控制的影响,从而提出一种基于输出误差积分量和状态预测值的全维状态反馈控制策略,其外环采用输出电压误差积分以抑制预测误差,控制器采用后向差分形式的积分环节消除输出电压反馈引入的延时影响。该控制策略可有效消除逆变器控制中的延时,并且抑制了预测控制中的误差。最后设计一台30 kW原理样机,输出稳态误差由9%降到1%,验证了所提控制策略的正确性。

基于LCL滤波器的三相光伏并网控制系统研究

针对采用LCL滤波器三相光伏并网逆变器,首先进行理论分析并建立数学模型,其次提出一种极点配置与重复控制相结合的并网控制方案,最后通过实验验证理论分析的正确性以及控制策略的可行性。

弱电网下储能电池能量回馈系统自适应并网控制策略

随着充放储一体化电站的建设及推广应用,为提高电站运营经济性,可通过合理安排储能电池充放电时间实现对电网的削峰填谷作用。文中主要研究一体化电站中的储能电池能量回馈装置,重点关注其并网电流电能质量。弱电网下电网阻抗对系统有较大的影响,在分析弱电网特性的基础上,通过注入非特征频率谐波对电网阻抗进行检测,进一步引入一种自适应比例—积分—谐振控制策略,并给出控制器的设计方法及实现过程。最后,通过实验验证表明,该控制策略能有效降低能量回馈装置并网放电电流的总谐波畸变率,保证各次谐波含量满足相关标准要求。

一种基于离散空间矢量调制的Vienna整流器模型预测控制方法

应用于三相整流器的有限控制集-模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)方法以指标函数最小为目标,遍历计算输出单一最优电压矢量,开关频率不固定,输入电流品质依赖较高的采样频率。该文提出一种基于离散空间矢量调制(discretespacevector modulation,DSVM)的Vienna整流器模型预测控制方法。该方法采用由实矢量线性组合而成的虚拟矢量,在一个采样周期内可输出多个实矢量,能固定开关频率;通过引入虚拟矢量,增加预测控制中的可控矢量集,能有效减少参考电压和预测电压之间的误差,从而降低输入电流总谐波畸变率(total harmonics distortion,THD)。该文分析虚拟矢量及其调制方式,给出DSVM-MPC的实现方法。为验证所提DSVMMPC方法的正确性,与常规FCS-MPC方法进行仿真和实验对比分析,结果表明所提方法可提高输入电流品质。

三相并联式功率调节系统孤岛检测研究

提出一种适用于三相功率调节系统(power conditioningsystems,PCS)的带频率正反馈的主动移相式孤岛检测方法(active phase shift with positive feedback,APSPF)。通过引入频率误差形成主动移相角,并对系统的有功电流和无功电流采用不同的dq变换式,使得系统的有功不受频率误差的影响,而无功受控于主动移相角。给出APSPF法的检测盲区,分析该方法对无功功率控制精度的影响。针对多台PCS并联系统,分类讨论不同情况下的孤岛检测效果,分析各PCS频率检测误差对并联孤岛检测的影响。该方法易于实现,不影响并网电流波形控制能力,对系统的无功功率影响小,能适应不同的并网控制策略,且具有良好的鲁棒性,可以很好地适应多机并联系统。仿真和实验证明了所提孤岛检测方法的正确性和可行性。

基于滞后补偿的PWM逆变器控制策略研究

分析了离散域下PWM逆变器的可控自由度与被控自由度的关系。通过新增控制器输出量作为逆变器的状态变量以构成滞后补偿环节,同时引入相应的反馈系数以增加系统的可控自由度,使得离散化后的逆变器系统满足"控制器可控自由度与系统被控自由度相等"的约束条件,阐明了该新增环节与控制系统滞后时间的关系,提出了基于增广状态变量的双环控制策略,并通过极点配置法获得了期望的动态特性。仿真和实验表明:所提控制策略能保证逆变器系统稳定可靠,并且具有良好的动态和静态特性。

基于Q-f曲线的储能系统孤岛检测方法

储能系统可工作于并网和独立两种模式。工作于并网模式时,需具备孤岛检测功能,既可保证系统的安全运行,又可提供系统切换为独立模式的条件。采用基于Q-f曲线的无功功率扰动孤岛检测法。首先,在单机运行条件下给出了该检测法的参数设计方法;其次,在并联运行条件下分析了该检测法的特性;最后,在两台并联运行的储能系统下进行实验。实验结果表明,该孤岛检测法可快速有效地检测出系统的孤岛状态,并联运行时,检测效果不受影响。