考虑风光出力不确定性的电动汽车充电站多目标双层规划

【目的】为适应“双碳”目标下电动汽车充电站拓展规划需求,研究充电站选址定容对分布式电源消纳作用的影响。【方法】建立了综合考虑风光出力不确定性和相关性的多目标双层配置优化模型,并分析了分时电价激励下电动汽车用户充电行为变化对充电桩选址定容方案的影响。上层综合考虑经营者投资建设、运行维护、网损成本和用户充电、排队等效成本最小两个目标函数,采用改进多目标粒子群算法生成帕累托最优规划方案。下层模型以弃风弃光率最小为目标,对上层模型生成的帕累托解集进行校验。【结果】通过IEEE33节点路网图对所提模型进行验证,得到在风光不确定场景下的充电桩最优选址方案。

基于驾驶员意图识别的纯电动汽车动力性驱动控制策略

为了解决纯电动汽车动力性和操控性难以同时兼顾的问题,将驾驶员意图分为稳态意图和动态意图,稳态意图用于保证车辆的操控性,动态意图用于保证车辆的动力性,在此基础上提出了一种基于驾驶员意图识别的纯电动汽车动力性驱动控制策略,该策略首先分别采用"典型工作点+分段插值"和模糊推理方法来识别驾驶员的稳态和动态意图;接着采用"动态补偿转矩保持"和"动态补偿转矩归零"等算法计算动态补偿转矩;最后通过"增量式"动态补偿转矩跟踪算法和电机过载管理算法给出最终的转矩指令。仿真与试验结果表明,该策略既可以根据驾驶员稳态意图保证车辆的操控性,也可根据驾驶员动态意图提高车辆的动力性。

考虑新能源消纳的跨省跨区发电权新型交易模式研究

针对中国西北地区新能源电能大量富余,"弃风"、"弃光"现象严重,消纳矛盾突出的现状,笔者在发电权市场交易理论的基础上,梳理出考虑新能源消纳的跨省跨区发电权交易能够实施的前提条件、双边/多边交易流程和市场交易模式,并对考虑新能源消纳的跨省跨区发电权交易机理和原则进行了分析,建立了基于煤耗量和污染物排放最小的交易收益模型。最后以甘肃和湖北两地的模拟交易为例进行计算,结果表明,考虑新能源消纳的跨省跨区发电权交易是一种新颖而有效的交易模式,在解决新能源电能富余及消纳问题方面可以发挥积极有效的作用,并对未来远距离发电权交易具有重要理论和实践意义。

电力电子设备中的电气绝缘问题

现代电力电子技术是建设未来能源互联网及智能电网的重要基础,当电力电子系统引入整流和逆变环节后,电气设备绝缘易受到高频、含有谐波电压的影响而加速老化。然而,正弦电压下电气设备绝缘系统检测及评估技术已不能完全适用于现有电力电子设备。结合电力电子技术的发展历史,从相关电力电子设备的工作特性和应用背景等方面综述了新能源发电、电力电子变压器、换流变压器、变频电机等电力电子设备中存在的电气绝缘问题。尤其针对变频电机绝缘系统的老化现象及放电机理进行了深入分析,提出相关试验需要在模拟电、热、环境等应力条件下进行。认为研究相应设备的绝缘破坏机理、找到其影响规律、制订相关标准等手段是最终实现提升电力电子设备绝缘可靠性的途径。结合未来电力电子设备向高频率、大功率、高电压发展的趋势,对与其相关的电气绝缘关键问题做出进一步的展望。

分布式发电对配电网网损和电压分布的影响

为了寻求分布式发电对配电网电压分布、网损变化影响的规律性,使电网可靠平稳运行。基于辐射状链式结构配电网的恒功率负荷模型,采用前推回代的配电网潮流算法,从理论上分析了分布式发电对配电网潮流的影响。根据潮流计算结果,结合33节点标准配电网测试系统,研究了分布式发电接入位置和注入容量的改变,对配电网网损和电压分布的影响。利用MATLAB平台进行仿真对比,仿真结果表明,合理配置分布式发电位置和容量能够更有效地改善配电网网损和维持电压稳定。

低压电力线载波通信的系统化测试方法

在采用低压电力线载波通信方式的用电信息采集系统中,由于设备间耦合关系紧密,运行故障难以复现,问题分析和定位排查困难。为实现用电信息采集系统全通信路径的故障定位,本文提出了一种低压电力线载波通信的系统化测试方法。通过进行电表载波模块地址分配正确性测试、控制机指令下发正确性测试、电表数据实抄正确性测试、故障复现实验,对通信路径中各模块功能进行检测、分析及定位故障点。实现了用电信息采集系统中隐形故障排查和现场问题快速定位。

基于抽油机实测电功率的悬点示功图仿真模型

针对目前由实测电参数预测示功图存在的精度不高的问题,根据最小二乘拟合原理,综合考虑抽油机平衡方式、传动效率和运动件惯性对系统动态参数的影响,建立了悬点载荷与实测电功率关系的仿真模型。以悬点载荷扭矩误差平方和最小为优化设计目标函数,建立了悬点载荷扭矩优化模型。该模型可以避免使用扭矩系数法计算悬点载荷,有效解决了悬点示功图在上、下死点附近不收敛的问题。优化结果表明,优化悬点载荷扭矩可以提高示功图的拟合精度;拟合示功图与实测示功图非常接近,两曲线相对误差在±10%以内。

纯电动汽车上下电及电池管理系统故障控制策略

为有效执行整车能量控制策略,实现动力电池系统的优化管理并保障其安全性,文中根据纯电动汽车动力系统结构特点设计了一种电池管理系统,分析了整车高压上、下电过程中各控制节点的响应原则,提出了整车正常上、下电及紧急下电的控制策略,定义了电池管理系统的故障等级,并设计故障阈值表以实现故障情况控制策略;采用Stateflow/Simulink对整车上、下电及电池管理系统故障进行控制逻辑建模与仿真分析,并在实车静态及新欧洲标准行驶循环(NEDC)工况下进行验证.仿真和试验结果表明,绝缘上电及HVIL故障下电的处理符合控制逻辑,绝缘故障下电处理保证了高压安全,上、下电控制逻辑更加有利于整车能量控制.

多元用电需求网格分析与“源网荷储”分层分区平衡模型

随着分布式发电渗透率的不断提高,电力系统综合运行效率不高、“源网荷储”各环节协调不够、各类电源互补互济不足等问题逐步显现。对“源网荷储”进行分层分区平衡有助于解决这些问题。在此背景下,采用配电系统网格化规划方法,按照并网型微电网运行规则,提出面向网格的多元化用电需求分析方法和“源网荷储”分层分区平衡模型,以及配电系统网架优化设计内容。所提方法已被应用于实际系统规划,实践结果表明所提方法可有效降低用户的最大负荷需求、改善系统整体负荷轮廓、提高线路负载率、降低电网投资规模,有助于实现源网荷储各环节协调发展,从而提升电力系统运行的安全性和经济性。

国际标准工频电磁场公众曝露限值比较及启示

为了促进我国电磁场控制限值国家标准的出台,针对输变电工程的工频电场和磁场,介绍了世界卫生组织推荐的国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)导则和电气与电子工程师学会(IEEE)标准在电磁场基本限值、参考水平以及最大允许曝露等方面的规定和变化,比较分析曝露限值的应用原则、制定依据及防护措施,由此提出对我国电磁场控制限值的具体建议,得到结论:IEEE标准较ICNIRP导则更多地考虑了具体工程环境下的限值处理问题;用参考水平或最大允许曝露来确定是否符合或者超过基本限值;建议国家标准同时采用4kV/m和10kV/m两个电场控制限值,保留100μT作为磁场控制限值。

基于合作博弈的电厂煤炭战略供应商的选择

为了保证电厂与煤炭战略供应商形成战略联盟的稳定性,采用一对一匹配博弈的方法,建立电厂与煤炭企业对联盟伙伴选择的偏好矩阵,依据"延迟的接收"算法,计算出电厂与煤炭战略供应商合作博弈的稳定集,确定煤炭战略供应商的选择。同时,为了描述电厂对煤炭战略供应商的选择偏好,依据平衡计分法原理,结合描述企业合作协调的指标,建立煤炭战略供应商评价体系,通过综合评价排序的方法确定偏好。

云南风水互补发电分析和展望

风能水能资源的互补开发、综合利用是一种有效的可再生能源利用方式。通过阐述国际及国内风电发展现状,分析云南电力结构,研究云南风能资源特点,提出在云南建立基于风能水能互补发电的可再生能源体系。

户用型光伏供电系统DC/DC变换器的研究

根据户用型光伏发电系统的特点与要求,在扰动观察法的基础上引进了自适应预测的方法以提高最大功率点跟踪(MPPT)的跟踪速度。根据户用型安全机制、功率密度、输入低压大电流等特点,采用推挽正激电路作为DC/DC变换器的主电路,详细分析了其电路结构与工作原理,建立了数学模型。实验表明该方案减小了电路损耗,提高了MPPT的跟踪速度和精确性,具有较好的实际应用价值。

超大功率霍尔推力器放电参数影响仿真及试验

针对超大功率霍尔推力器放电参数特性评估,开展放电电压和流量等参数变化对性能影响的仿真及试验研究,以确定推力器设计最优匹配的放电电压及放电电流工况。建立了Particle-in-Cell(PIC)数值仿真模型,并搭建了HET-450大功率霍尔推力器试验平台;针对变放电电压、变流量下推力器放电特性,仿真计算给出了放电通道内原子密度、电势以及电子温度等分布,探究了推力器电离和加速运行机理,进一步,结合试验,开展了放电电流、推力等比对分析。结果表明:放电电压从300V增加至500V过程中,电离效率逐渐提升,因而放电电流、推力以及阳极效率均递增,而继续增加放电电压则会导致过热场的产生,离子与壁面作用增强导致电离出的离子再次复合,工质利用率下降的同时壁面损失增加,宏观表现为阳极效率的下降。此外,仿真与试验所获得放电电流、推力等结果符合良好,说明建模合适;在500V,80mg/s条件下,推力达2.1N、阳极效率60%,达到设计要求,表明设计合理有效。

炼油厂节能减排循环经济的实施案例与效果

结合中国石化某公司生产实际,利用工业园区的循环经济概念,对周边其他公司的水、电、蒸汽、燃料气四大公用工程数据进行分析,分别提出:将城市中水回用代替新鲜水,节约新鲜水1 280 kt,节约资金800万;利用国家政策,率先在省内第一批实现大用户直供电,降低企业用电费0.046 4元/(k W·h),年节约900万元以上;利用电厂热值较低的富余中压蒸汽代替炼油厂锅炉,停用动力锅炉来降低用汽成本,达到锅炉环保排放100%;利用春、夏季炼油厂燃气富余,供给市内燃气企业等措施,实现气电互供,能源利用效率则比纯发电的效率提高40%~50%。通过循环经济模式,从工业生产源头上将污染物排放量减至最低,实行资源的综合配置,预计降低成本1.4~1.5亿元,最大限度地提高资源利用率,减少了碳排放,实现跨企业、跨行业、跨区域的清洁生产。

超高压输变电工程放线作业图自动绘制研究

为有效提高超高压输变电工程架线施工中放线作业图的绘制效率及准确度,结合实际工作经验,提出了放线作业图的自动绘制方法。利用AutoLISP语言编程实现AutoCAD图形数据的自动读取,利用C++编程实现数据的自动处理,利用EXCELL数据控制AutoCAD图形生成,从而实现放线作业图的自动绘制。实际应用验证了该方法的可行性与有效性。

电力EPON通信网安全设计

分析电力EPON通信网存在的安全隐患的基础上,对电力EPON通信网的安全机制进行了设计。针对电力EPON通信网的安全隐患,从终端认证、业务隔离、深度检测与防御三个方面对电力EPON通信设备进行安全防护部署。通过EPON通信数据的加密处理和密钥管理,实现OLT与ONU的双向身份认证,确保了电力EPON通信数据的安全。测试结果表明,系统正常工作时,数据传输的上行延时小于2 ms,下行延时不超过1 ms,完全满足电力系统数据和信息传输的要求。

基于模量网络分析的接地极线路故障定位新算法

针对直流接地极线路发生远距离、高阻接地故障时,现有故障定位算法精度低的问题,提出了一种基于模量网络分析的接地极线路故障定位新算法。基于线路的分布参数模型,建立了故障后接地极线路故障模量网络,在此基础上利用接地极线路量测端的电压、电流量计算沿线的电压、电流分布,进而得到故障点处的测量阻抗,根据故障点处测量阻抗虚部最小的特点进行故障定位。大量仿真结果表明,该算法可实现接地极线路全长范围内的准确定位,且不受故障位置和分布电容的影响,具有较高的故障定位精度。

基于虚拟极值粒子群的电网无功优化研究

为解决电网无功优化中因控制变量种类多、维数高而导致优化结果精度低且容易陷入局部最优等问题,提出一种基于虚拟极值的粒子群算法对电网进行无功优化.该算法采用蒙特卡洛模拟技术对初始种群进行选择,保证取值的多样性;加入影响因子,根据控制变量的种类分区间制定不同的优化参数;引入虚拟全局极值,帮助粒子跳出局部最优.应用该算法对IEEE-14节点系统进行无功优化计算并与传统粒子群算法进行比较,结果表明虚拟极值粒子群算法在电网无功优化计算中具有较强的全局搜索能力和较高的收敛精度.

12米高性能纯电动公路大客车开发与性能仿真

简要介绍了12米高性能纯电动公路大客车设计开发方案,重点对其无动力中断自动变速电驱动系统研究、高能量密度液冷磷酸铁锂电池匹配、整车轻量化技术研究、整车性能仿真等进行阐述。