基于分数阶滑模控制的光伏并网模型预测直接功率控制

针对外界扰动情况下的光伏并网模型预测直接功率控制(model predictive direct power control,MPDPC)系统中存在系统抖振、功率跟踪速度慢、并网电流总谐波失真率较高等问题,提出一种改进分数阶滑模电压控制器,该策略在直流侧母线电压外环采用了分数阶微积分理论.首先,构造分数阶非奇异快速终端滑模面函数,削弱系统抖振,提高系统动态性能;然后,构造分数阶双幂次指数趋近律,引入加权积分型增益和饱和函数,有效避免系统在非滑动模态阶段时切换增益的增大,提高系统控制精度;最后,设计新型分数阶电压环控制器并运用于光伏并网系统中.研究结果表明,改进后的分数阶滑模电压控制器能够满足光伏并网MPDPC系统的各项基本需求,抑制系统抖振,提高功率跟踪性能,降低并网电流总谐波失真率,有效解决可再生能源和公共电网电能转化的关键难题,对光伏并网系统高性能控制的理论研究具有重要意义.

某大型体育场电气设计要点简析

通过对比分析大型体育场的电气主接线方案、变电所设置位置、各种运营模式下的变压器负载率等,归纳总结大型体育场负荷分级、供电电源及自备电源、电缆桥架上网架屋面通道、防雷接地等电气设计要点,提出大型体育场电气设计过程中针对演艺需求、公益需求及运营模式需要重点关注的事项及应对措施。

建筑电气施工中漏电保护技术应用实践

以设备安全及阻止故障持续为目标,以防止人员触电伤亡为宗旨,文中基于漏电保护技术原理及应用原则分析,针对案例工程电气施工,设计了漏电保护方案,并通过模拟对比试验,对方案可行性进行了验证。结果表明,文中设计的漏电保护方案在灵敏度、稳定性和可靠性等方面表现优越,可以实现对建筑电气施工中低压电网直接触电和间接触电的有效保护。

电力系统相模变换矩阵的最优化建模方法

基于相模变换的继电保护方法对于复杂电力系统故障下保护动作速度的高要求具有强契合性,然而相模变换矩阵结构的差异性将影响故障辨识的快速性、准确性和基于单一模量进行故障类型辨识的有效性。基于均匀换位输电线路相模变换矩阵的数学特征,并结合不同短路故障类型的故障电流特征信号物理差异性及故障边界条件,采用最优化理论,提出了电力系统时域相模变换矩阵的最优化建模方法,可克服当前相模变换矩阵试探建模方法效率低的缺陷。该方法通过改变两界约束和最优化求解构建新的相模变换矩阵,易于实现,且能便捷地构建故障电流相模变换单一模量契合电力系统全部故障类型的相模变换矩阵。仿真算例验证了时域相模变换矩阵最优化建模方法的通用性、正确性和在行波测距时的有效性。

风力发电机组平台漏电现象分析及处理

分析了一起风力发电机组底部平台漏电现象的原因,得出了接地的电气汇流排与等电位环之间应有2根接地电缆进行连接,第一根接地线连接完毕后,连接第二根时搭接瞬间的放电现象属正常现象的结论。

剩余电流动作断路器在钢铁厂改造中的应用

钢铁厂为了实现节能降碳、安全运行,在不断升级改造现有生产设备。针对钢铁厂改造中对剩余电流动作断路器的设计应用方案进行探讨,解析了剩余电流动作断路器在电网供电系统中对设备和线路的漏/触电保护应用方案。该方案设计可为钢铁厂电网供电提供安全可靠的运行保障。

以OTN为节点的电力通信传输网生存性研究

随着智能电网的建设,电力传输网络承载的业务逐渐增长,网络规模也逐渐壮大,对光纤资源提出了新的要求。目前,地市级电力通信骨干传输网主要采用具有较低传输带宽的同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)技术,其极大地限制了传输网的发展步伐。基于此,建设具有大颗粒、高传输带宽的光传送网(Optical Transport Network,OTN)将为电力通信传输网带来新的发展前景,同时采取有效的手段来提升骨干传输网络的稳定性也成为保障电力安全稳定运行的重要内容。

基于DSP的矿井下电网漏电保护配置方法的研究

采用数字信号处理器(DSP)作为保护装置的控制核心,设计了基于DSP的井下供电网漏电保护装置,该漏电保护装置重点解决了井下电网总馈电开关、分支馈电开关的漏电保护问题,针对漏电位置的不同,分别配置了附加直流电源型漏电保护、电流型漏电保护、功率方向型漏电保护。实验证明该漏电保护装置反应灵敏、运行可靠。

舟山多端柔性直流输电控制保护系统

对多端柔性直流输电控制及保护系统的分层设计及其功能配置进行了描述。介绍了多端柔性直流输电系统中多站之间的协调控制功能,即当直流电压控制站失去直流电压控制功能后,通过设计的基于站间通信和直流电压偏差检测的自适应策略,可以实现其余功率站的直流电压无偏差接管。介绍了工程采用的快速负序控制、直流侧主动充电以及在线联网转孤岛运行等控制功能设计。最后给出的部分现场试验结果证明了多端柔性直流输电控制保护系统可以很好地满足舟山五端柔性直流输电工程的需求。

电力市场中大用户直购电交易模式及算法研究

提出了大用户直购电交易的2种模式,即协商式的双边交易模式和撮合式的集中竞价交易模式,并分析了在省内和区域平台上开展大用户直购电交易的利弊。对涉及到的交叉补贴问题进行了重点研究,提出了可以通过用户缴纳附加费用和计入输配电价2种方式收取交叉补贴的思路。最后设计了交易规则和交易算法。上述研究可为推进我国大用户直购电交易工作提供重要参考。

特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型

随着中国大容量电源基地的逐渐增多及特高压交直流电网的快速发展,大功率远距离输电将成为常态。通过特高压直流跨区输送风光清洁能源的需求日益强烈,为解决风光能源随机波动不易直流外送的问题,设计中采用了配套火电平抑风光电力波动整体打捆外送方案。针对当前直流发电计划与风光发电计划相对独立及配套火电未能有效参与风光电力调整的实际情况,文中提出了特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型。该模型能够灵活处理外送风光电力、配套火电、电力交易及直流计划的协调问题。将所述模型运用于实际算例,仿真结果表明配套火电和直流计划参与调整能有效提升风光电力外送能力。

基于双向配置方向过流继电器的反时限后备保护优化整定策略

提出一种双向配置方向过流继电器,该继电器配有2套反时限特性保护,根据故障方向设定每套保护的参数。双向配置方向过流继电器采用连接在同一条母线不同线路上的保护对,有效提高了保护系统的速动性和灵敏性。双向配置方向过流继电器的整定计算被转化为一种优化问题,将继电器间的配合问题抽象为约束条件,将主保护和备用保护的动作时间之和抽象为目标函数。IEEE 30节点的仿真结果表明,与传统保护方案相比,双向配置方向过流继电器能明显提升保护系统的速动性。

矿井电网选择性漏电保护实用电路的研究

针对煤矿井下电网选择性漏电保护的问题,着重围绕零序功率方向性原理对该问题进行了深入研究,通过设计零序电压、电流采样以及相位比较电路,实现井下电网选择性漏电保护三个条件的判定,同时为了验证所用电路的可行性,使用电子电路仿真软件Multisim 9进行了硬件仿真,并给出了实验波形及数据,有力地证明了电路的实用性与可靠性。

本安防爆系统与本安电源结构特点及分类探讨

针对本安防爆系统和本安电源概念容易混淆,在相关研究和产品应用过程中产生诸多不便的难题,对本安防爆系统和本安电源的类别划分以及特点进行了详细的分析和探讨。通过归纳建立4种本安防爆系统结构,对不同类型的结构特点、适用场合等特性进行详尽的解析与说明;在总结系统结构过程中根据电源的使用位置与系统的要求引出一次本安电源、二次本安电源的概念,并对二者的设计要求及适用条件进行讨论。同时,对本安电源前端保护和后端保护2种保护模式的特点及适用场合进行阐述。

南方电力市场模拟运行近况及发展建议

介绍了2008年以来南方电力市场综合模拟运行情况,提出了南方电力市场当前存在的问题,并给出了解决思路:增加市场披露信息,提供多次交易机会,以解决市场成交不稳定问题;结算价格由中标购售电双方报价平均值改为按售电主体报价,以解决售电主体对购电主体偏好问题;负荷和需求不平衡部分由非竞争机组和竞争机组共同承担,以解决系统平衡问题;依据输电通道不同时段的稀缺性调整输电电价,以解决输电通道阻塞问题;在交易机制上调整成交优先顺序,以解决东西部省区购售电协调问题。根据国家进一步推进大用户直购电等双边交易和加大节能降耗工作力度的实际情况,提出了南方电力市场下一步将大用户交易纳入南方电力市场交易平台体系中统一运作、市场竞价模式与节能降耗相协调、开展大小火电之间发电权交易的发展思路。

船舶选择性微机漏电保护系统

漏电保护对保证船舶安全具有重要作用,大型船舶由于结构复杂,其漏电保护系统还需要具有选择性,所以必须对零序电流保护的电容电流进行补偿。提出了基于支路π形等效的时域补偿方法,仿真结果表明,与常规的稳态补偿相比,时域补偿会有更好的保护效果。在此基础上,研究了漏电保护在微机中的实现,介绍了软硬件的实现方案,具有较广的应用前景。

增程式电动汽车增程器转速切换/功率跟随协调控制

针对电动汽车增程器系统中的发动机、发电机协调控制问题,提出了一种转速切换/功率跟随增程器协调控制策略。首先根据发动机的最佳制动燃油消耗率曲线设计了发动机的功率-转速切换表。然后,分别设计了基于发动机平均值模型的发动机转速二阶滑模控制系统和基于电压定向直接功率控制的PWM整流器功率控制系统。通过对发动机转速和PWM整流器输出功率的闭环控制,使发动机沿着最佳制动燃油消耗率曲线运行。最后,在AVL Cruise和MATLAB/Simulink仿真环境下搭建了系统的联合仿真模型,仿真结果从增程器功率跟随效果,发动机转速控制效果,动力电池电压、电流和SOC波动范围以及发动机工作点分布等方面验证了该策略的有效性。

电动汽车双向阻抗源逆变器控制系统设计

分析了双向功率流阻抗源逆变器系统工作原理、脉冲调制方式。采用开关信号流图方法建立了统一的控制系统模型,从稳态直流模型推导出系统额定工作点,从动态小信号模型推导出系统传递函数。阻抗源逆变器控制系统是含有二维参数的非线性系统,对相互关联的2个控制变量(直通占空比D和调制系数M)进行动态解耦,对解耦系统设计了电压电流双环控制器以提高系统的动态性能和稳定程度,基于伯德图分析了控制系统的稳定性和动态特性。研制了一台55kVA双向功率流阻抗源逆变器,实验结果表明,系统具有优良性能,可以有效应用于电动汽车和可再生能源发电系统等领域。

基于故障超前相的有源配电网能量方向纵联保护方法

基于不同故障类型下各故障相能量函数的特征分析,提出了一种适用于有源配电网的能量方向纵联保护方法。针对配电网中性点非有效接地的网络特点,建立了基于故障超前相的故障识别判据,并构造了能量函数幅值辅助判据以克服区内分支负荷投切对故障判别的影响;研究了基于正序分量控制的逆变型分布式电源接入配电网情形下所提保护原理的适应性。仿真结果表明,所提保护方法能够正确识别故障方向,并能躲过负荷投切的影响,且具有一定的抗过渡电阻的能力。

基于PCA聚类方法的±800kV直流输电线路全线速动保护

提出一种基于主成分分析(PCA)聚类的直流线路全线速动保护,其结合保护安装处测点所获取的极线电流,基于PCA聚类来判断短路故障发生的方向,如果是正向故障,则继续采用PCA聚类来甄别是正向区内还是正向区外故障。仿真结果和实测数据表明,所提保护适应于不同的高压直流输电系统,具有抗雷击干扰和抗谐波干扰的能力。