基于时变增益的微电网分布式预定时间经济调度算法

针对微电网的经济调度问题,本文提出了一种基于时变增益的预定时间分布式优化算法。不同于传统渐进/指数收敛算法,本文提出的算法能保证发电单元输出功率在给定时间内收敛于最优值。同时,该给定时间可由设计者根据任务需要提前设定,且不受系统初始条件及系统控制参数影响。利用凸优化理论、李雅普诺夫稳定性理论,综合分析了算法的预定时间收敛性能。最后,通过数值仿真案例验证了算法的有效性。

多场景多尺度多目标红船园区综合能源控制方案研究

微网综合能源园区具有多能互补、绿色清洁的特点,同时是提供新能源消纳的重要载体,但是分布式能源发电受环境影响,具有随机性、波动性、间歇性的特点,园区内部储能设备出力与实际需求相差较大,造成弃风、弃光等能源浪费现象。文中首先依据当地所面临实际天气状况、园区设备情况,建立覆盖微网园区需求的多种典型场景;其次在多种场景之下建立低碳和经济的多目标数学模型;最后考虑分时电价、电能需求呈现峰谷性的特点,建立日前和日内滚动多尺度经济调度模型,实现了园区多样化、清洁化、经济化的能源管理。所提多场景多目标多尺度综合能源控制方案将应用于浙江省示范项目嘉兴红船园区,并已采用园区设备历史数据验证控制的有效性以及对经济和低碳的双重提升性。

静态密封双定子高温超导电机电磁噪声预测研究

基于电磁场-结构场-声场的多物理场耦合分析对静态密封双定子高温超导电机(HTS-DSG)的电磁振动声学规律进行了预测性研究。针对HTS-DSG内定子齿饱和的特点,采用等效气隙长度和动态磁导率相结合的方法,分别对HTS-DSG饱和状态下的内、外气隙磁通密度进行了解析计算,并经仿真及试验验证了理论方法的正确性。针对超导电机内设置分体式冷却杜瓦这一特殊结构,并进行分析得到了不同位置杜瓦的振动规律。结果表明,超导线圈匝层间最大抗拉强度远远大于所受振动应力,超导线圈不会因整机振动发生故障。最后,将电磁力耦合到HTS-DSG声场有限元模型中,利用多物理场耦合分析,预测了HTS-DSG的电磁振动和噪声规律。

基于自适应蒙特卡罗方法的输电线路损耗计算

输电线路损耗计算除了受线路负载和其他外部输入量(如大气条件)等因素的影响外,还跟测量不确定度密切相关。测量不确定度的常见计算方法有两种,即基于测量不确定度表示指南(GUM)的传统方法和自适应蒙特卡罗(AMC)方法。迄今为止,GUM方法被认为是最准确的方法。揭示了GUM方法计算线损的主要缺点,使用AMC方法可以成功地克服GUM方法的缺点。以电网110kV输电线路为例,对两种方法进行了比较,结果表明,GUM方法电阻和线损计算结果方差较大,AMC法更适合于输电线路电阻和损耗的计算。

基于云边协同的配电网无功电压控制方法研究

配电网的无功电压问题对于降低线损、提高供电质量至关重要。针对配电网中无功电压集中控制无法快速响应、就地控制难以整体协调的问题,结合边缘计算技术提出了一种基于云边协同的配电网无功电压控制方法。首先,搭建了AVC作为云控制中心,配电网支线作为边缘节点控制终端的云边协同框架;然后,在云端和边端部署调控模型优化无功电压;最后,利用云边协同的控制方式进行变压器和电容器的优化调控,达到配电网无功功率整体平衡。通过仿真验证了所提方法具有易协同、易调控的特点,从而解决了配电网中电压合格率较低、通信困难、网络时延较长等问题。

计及阶梯式碳交易机制的海岛综合能源优化调度

针对以柴油发电为主的传统海岛供电模式,存在污染环境、成本高且不易运输等问题,提出一种含碳交易机制的海岛综合能源优化运行策略。在以净收益最大为目标的同时,考虑阶梯式碳交易机制、新能源消纳、系统运行约束,构建了一种含阶梯式碳交易的光热储能配合风电制氢的日前综合能源优化调度模型。最后,通过cplex求解模型并对各类优化调度方案进行对比。结果表明,本文所提方案能有效提高系统收益及新能源消纳率,具有有效性和经济性。

超导旋转电机——发电机和电动机的研究现状

简要介绍了超导发电机和超导电动机的基本特性及其在电力系统中应用的优越性能 ,阐述了这两种旋转电机的发展现状和未来研究方向。

基于国产YBCO带材的高温超导发电机的研制

随着可再生能源工业的发展对发电机技术提出更高容量和更大功率密度的需求,高温超导发电机在海上风力发电机领域有着广阔的应用前景。中国科学院电工研究所与上海电气集团上海电机厂有限公司合作研究高温超导发电机技术并研制基于国产YBCO带材的500 kW高温超导发电机原理样机。500 kW高温超导发电机为首台基于国产YBCO超导带材的高温超导发电机。目前,超导发电机已经完成研制工作并进行满负荷运行测试,电机运行良好,各项指标依据国标测试达到预期值。该文着重介绍500 kW高温超导发电机系统的研制工作,其中包括国产YBCO带材和9%Ni低温导磁钢的电磁特性研究,超导励磁绕组的优化设计和研制,同时介绍500 kW高温超导发电机的系统级测试工作,包括空载特性、负载特性、满载效率,并给出相应实验测试结果。

超导同步电动机温度场计算与分析

为判断高温超导电机超导体及永磁体运行的稳定性,准确计算电机内的温度场十分必要。以全超导样机热性能为研究对象,首先利用时步有限元方法建立二维正弦时变电磁场模型,得到了电机定转子损耗分布。根据传热学原理,通过数值分析给出定子表面散热系数的计算方法。然后计算分析高温超导电机的温度场。通过计算结果与实测数据的对比分析,验证所给方法的正确性,得出一些有益的结论,为设计安全可靠的超导电机奠定了一定理论基础。

海上风力发电用静态密封双定子高温超导发电机的样机研制与测试

海上风力发电是可再生能源的重要发展方向之一,为了降低发电成本,海上风力发电机组的单机容量越来越大,目标是10MW及以上级别。而高温超导直驱发电机具有体积小、重量轻的优势,是大型海上风电机组中最具有竞争力的方案之一。然而基于电励磁同步电机拓扑结构研发的超导励磁直驱风力发电机面临着冷却液旋转密封、电流传输有刷、力矩管设计困难等技术难题。为解决上述难题,基于电机气隙磁场调制理论提出一种静态密封双定子高温超导风力发电机,可实现冷却液的静态密封和电流无刷传输,还可降低力矩管的设计难度。重点介绍该静态密封双定子高温超导发电机的拓扑结构、工作原理以及一台10kW样机的电磁性能、制造过程、实验平台与测试研究。该样机的成功制造与测试,验证了静态密封双定子高温超导发电机原理的可行性,总结了一整套制造与实验方法,为该型超导电机未来的工程应用提供参考。

高温超导直流感应加热技术研究综述

高温超导直流感应加热技术相对于常规的交流感应加热技术,能够显著提升有色金属材料的透热处理加热效率,还具有工件加热速度快、工件加热均匀、工件加热过程重复性好等优势,在金属冶炼和压延成型加工行业具有广阔的应用前景。本文详细论述了国内外对于高温超导直流感应加热原理和主磁体新结构探索的研究现状,综述了高温超导直流感应加热示范样机的研制情况,对比分析了两种感应加热技术,总结出高温超导直流感应加热的优势及形成机理。探讨了高温超导直流感应加热技术发展趋势、关键技术及科学问题,本文相关分析结果将对高温超导直流感应加热技术的研究提供参考。

高温超导电机转子冷却技术的研究

本文针对高温超导电机关键技术之一的转子冷却技术,从旋转管道流动和池沸腾的基本理论出发,对现有的集中式旋转热管、浸泡式冷却方式和三种新型的冷却方式即:分布式旋转热管、分层开放式蒸发冷却和旋转管道蒸发冷却,总结并建立了分别适用于这些转子冷却方式的沸腾换热模型;另外对于旋转管道蒸发冷却的流体动力学问题,参照静止两相流流动阻力的计算模型来分析这种冷却方式的流动阻力。在模型计算、载荷和漏热等边界条件基础上,采用ANSYS温度场静态计算模块对各种冷却方式进行了仿真,得到各种工况的温度分布。建立了一台能实现五种高温超导电机冷却方式的综合性实验平台,对五种冷却方式进行了详细的换热和流动的实验研究,从温升和分布均匀度而言,浸泡式冷却的效果最好,其他几种方式次之。同时对比实验数据与仿真结果,表明理论模型能较为准确地预测实验结果。

超声电动机控制技术的现状和展望

简介超声电动机的工作原理和运行特性 ,介绍近几年超声电动机控制技术领域的最新成果 ,比较超声电动机的一些常用控制手段 ,分析其优缺点 。

超磁致伸缩材料驱动器的数学模型

本文从有助于理解压磁效应的角度 ,建立了超磁致伸缩驱动器 (GMA)的静态力、位移模型。作出了几个有利于指导设计的推论 ,并对设计中的一些问题做了定性讨论。动态建模时 ,在BryantandWang所建模型的基础上 ,作了一些重要改进。首次提出了采用磁通反馈的动态模型 。

高温超导电机的发展与研究现状

20世纪90年代初,随着高温超导(HTS)材料实用特性的改善,HTS电机技术逐渐发展起来。已研制的HTS电机包括HTS直流电机、同步电机、异步电机、直线电机,以及HTS磁阻、磁滞、永磁电机。尤其是从21世纪初开始,该技术得到了快速发展,取得了一系列重大成果。详细叙述了HTS电动机和发电机的发展过程,总结了HTS电机的优点及其应用前景。

压电超声直线马达驱动电路的研究

本文介绍了压电超声直线马达的结构和工作原理，分析了清华大学超声研究室研制的超声振子箝位，压电驱动的直线蠕动马达的特点及其驱动电路和信号波形．

高温超导船用推进电动机的发展和现状

超导体在超导状态下可以产生大电流和强磁场,超导电机就是利用超导技术及材料研制的一种高性能的电机,因而超导电机具有低损耗、体积小、大功率和高转矩等优良特性,这对于空间和重量严重影响整体性能的船舶,尤其是对军舰、潜艇具有巨大的应用前景。主要阐述了船用高温超导电机的特性及代表世界先进发展水平的船用推进高温超导电机,指出了基于高温超导技术的船用推进电机的优越性,最后总结了高温超导电机应用前景及发展趋势。

高温超导直线电动机技术(英文)

随着高温超导材料制备技术的进步,应用高温超导块材和带材研制开发直线电动机已具备了核心技术基础。该文总结了已研制出的高温超导直线电动机类型,并建立了它们的结构模型。应用磁场有限元方法,研究了这些不同类型高温超导直线电动机的电磁特性,并设计了实际模型装置进行了试验验证。通过高温超导直线电动机在磁悬浮车及电磁飞机弹射器等交通运输领域中的应用分析,验证了高温超导直线电动机技术在实际应用当中的潜在优越性。

低压电力载波抄表系统的反相重传ARQ方案

针对低压电力线载波信道传输特性不稳且存在很强的有色干扰等特点,提出了一种反相重传差错控制方案。在各次传输期间的噪声正相关的条件下,本方案可使各次重传的信号成分相互增强,噪声成分相互抵消。从而提高解调器的输入信噪比,降低误码率。理论分析和仿真结果证明通过增加重传次数可有效抑制低信噪比条件下的残余差错率。

基于神经网络的IMC-PID超声波电机控制

由于常规PID控制器无法有效地控制超声波电机非线性的运行特性,提出了一种基于神经网络的可变增益型内模PID控制(IMC-PID),构建IMC-PID简化PID控制器的参数整定,只需调节其中一个参数,为弥补超声波电机的非线性问题,引入神经网络到控制器中来调节参数。实验基于超声波电机伺服系统,利用该控制系统对行波超声波电机进行控制,得到了控制输入和输出的响应关系,并得出了较小的稳态误差,实验证明对超声波电机特性变化及负载扰动适应能力强。