一种电力特殊场景下提升低功耗无线发射机能效的计算方法

为了满足在偏远地区、地下场景等供电条件困难的环境下,无线通信设备供电时长要求,文章提出了一种低功耗无线发射机发射功率计算方法,通过整个无线通信信道损耗和sub-GHz低功率收发天线芯片的数据表计算出无线发射机发射功率。通过仿真计算,相比传统发射机发射功率计算方法,该方法更精确地计算出发射端所需要的最低发射功率,提升了无线发射机能效,从而使得无线通信设备满足偏远地区、地下场景等供电条件困难环境下的供电时长要求。

简析室外道路照明电缆截面积的选择

结合实际案例,阐述选择室外道路照明电缆截面积时,除考虑电缆载流量及线路电压损失外,还应考虑断路器的保护灵敏性,通过分析影响断路器保护灵敏性的因素,提出室外道路照明电缆截面积的选择建议。

含分布式发电的配电网潮流计算

分布式发电的引入,不可避免地对配电网运行和安全产生很大影响,因此必须对含分布式发电的配电网潮流进行计算和调整。引入了基于参与因子调整的分布式松弛母线模型,应用牛顿拉夫逊法求取基于网损灵敏度的参与因子,通过参与因子计算变电站和各个分布式发电参与有功网损分配的贡献,从而形成含分布式发电的配电网潮流计算方法。该方法充分考虑了负荷分配,以及功率不平衡量由多个松弛节点分摊。将所提方法在多个测试系统进行了仿真计算,经与常规潮流算法比较可知,所提方法是有效的。

输电线覆冰自动防御系统建模及其对电网的影响分析

为了减小覆冰对电网的影响,提出了一种输电导线覆冰自动防御系统。首先介绍了该防御系统的构成及其工作原理。然后建立了相应的数学模型,采用改进的IEEE 9节点系统和实际电网算例进行了数字仿真验证,证明了该方法的可行性和有效性。最后研究推导了线路有功损耗、无功损耗和变压器无功损耗对防覆冰变压器变比变化的灵敏度公式,并分析了调压过程对电网的影响。研究结果表明,通过控制该系统投切,可降低线路的运行电压,提高线路电流,在保证电网正常工作的前提下实现输电线路的防覆冰和融冰,且对电网稳定运行的影响很小。

大型交直流并联输电网网损优化理论及其在南方电网中的实现

交直流并联电网的网损优化问题与传统无功优化问题有很大不同,纯交流电网主要通过合理配置系统无功以降低网损,而交直流并联电网则是通过调整直流功率改变有功潮流分布,从而实现降低全网网损。尤其对于远距离、大容量、交直流并联送电的南方电网,调整交直流潮流分布降低主网网损则具有更加重要的意义。然而实际运行中主要依靠经验调整交直流潮流,亟需一种能够指导交直流输电网损优化的理论方法和适用于大规模系统的网损分析工具。该文系统分析交直流潮流分布影响网损的机理,提出相应网损优化最优潮流模型和最优等网损微增率原则。同时提出适用于大区电网规模的实用计算方法,在保留系统完整拓扑模型基础上实现算法的高准确性、稳定性和快速性。所提出的交直流并联电网网损分析理论和实用方法,已经应用于南方电网实际调度运行工作,并取得了较大的降损效益。

风电场无功电源的优化配置方法

针对风电场实际运行情况,提出了有功损耗/无功灵敏度法来确定无功补偿点的方法。该方法是通过选择灵敏系数大的节点作为无功补偿节点,最大程度地降低风电场有功损耗。首先由Greedy算法得到问题的初始解,然后通过迭代求解,使得有功损耗最低。最后在一实际风电场上对该方法进行了验证,结果表明该方法可行、有效。

潮流控制器对直流电网运行网损影响分析

直流潮流控制器可显著增强直流电网运行灵活性和线路潮流的可控性。主要采用灵敏度分析方法研究潮流控制器对直流电网运行网损的影响。指出通过引入潮流控制器可以降低原直流输电系统运行网损,此外,潮流控制器不同安装位置可影响到运行网损的减少量大小,依据网损对潮流控制器工作变比的灵敏度公式,可求得运行网损最小时对应的潮流控制器工作变比。以三端环网式直流输电系统为例,通过仿真验证了理论分析的正确性。在上述研究工作基础上,还提出了一种新的直流潮流控制器的工作模式:在没有潮流调节任务时,通过合理配置潮流控制器以减小系统运行网损,从而使得直流潮流控制器不但可以起到控制线路直流潮流的作用,还可通过合理配置其工作变比来降低直流电网损耗。

考虑碳排放权价格敏感区间的碳捕集水平优化建模

在总量控制与排放贸易的碳排放权交易市场机制下,以发电成本模型为基础,考虑碳排放权购买成本,建立了碳排放权交易模型。由于碳捕集系统消耗捕集能耗,造成电厂利润损失,因此定义了售电损失成本,进而建立了考虑售电损失成本的碳捕集水平优化模型。以具有碳捕集系统的不同费用特性的机组为参照,分别计算不同碳排放权价格和净输出功率下的碳捕集水平,得出碳排放权交易模型和碳捕集水平优化模型下能有效刺激发电商参与碳捕集的碳排放权价格敏感区间,对照分析欧盟碳排放交易体系下碳排放权期货价格和现货价格变化特点,反映了碳捕集水平优化模型的合理、可行和有效。

基于二阶网损无功灵敏度矩阵的配电网无功补偿选点

目前配电网无功优化规划多采用灵敏度分析等方法来确定配电网无功补偿点。传统的灵敏度分析方法以补偿前节点灵敏度来选择补偿点,依赖补偿前网络潮流,选出的点容易集中在重负荷支路,导致补偿范围重叠,无功补偿可能并非最优。为此,提出了二阶网损无功灵敏度矩阵的计算方法,并基于此提出了配电网无功补偿选点方法,考虑了后选补偿节点补偿容量对先选补偿节点灵敏度的影响。算例结果验证了该方法的有效性。

基于网损灵敏度方差的配电网分布式储能位置与容量优化配置方法

针对典型日负荷曲线,提出基于网损灵敏度方差的配电网分布式储能位置和容量优化配置方法。该方法考虑了分布式储能的充放电运行状态,基于网损灵敏度方差确定配电网中各节点接入分布式储能的优先顺序。以配电网网损和节点电压波动为目标函数,运用改进的粒子群算法对分布式储能的充放电功率进行优化,并确定分布式储能的最优配置容量。仿真结果表明,采用该方法确定分布式储能在配电网中的位置和容量可最大化实现功率就地平衡、降低配电网网损和降低配电网节点电压波动,实现分布式储能在配电网中的优化配置。

电网可控线损灵敏度模型的防覆冰潮流控制

覆冰事故已严重威胁了我国电力系统的安全运行,为预防覆冰对电网正常运行的影响,深入研究了可控线损防覆冰潮流的控制模型。以电网防覆冰为目标,通过灵敏度分析建立了电网线路潮流对于各潮流控制变量的灵敏度模型,并以该模型为基础结合潮流优化模型求取防覆冰潮流控制方案;通过Matlab对IEEE 30节点仿真验证了建立的模型的可行性和有效性。研究结果表明,该模型可在保证系统的安全经济运行的基础上,对易覆冰线路的损耗进行控制,使其稍大于防止导线覆冰所需的最小焦耳热,实现电网防覆冰的目的,这为防覆冰控制策略的制定和实施提供了理论依据和指导,且制定的控制策略可由调度部门直接实施,并可适用于不同电压等级输电系统的防覆冰。

基于电压灵敏度的分布式电源接入规划

考虑分布式电源接入对配电网运行电压和网损的影响,提出基于电压灵敏度的分布式电源规划思路。文章分析节点的负荷与电压之间变量关系,从而引入节点电压灵敏度,建立以DG为等效负荷的分布式电源接入容量模型,结合有功网损敏感度选址准则,规划出DG容量接入方案。采用IEEE33节点系统对方案进行验证,分析结果表明,网络损耗及电能质量均得到了明显改善,验证了该方案的有效性与可行性。

基于等效网络的过网损耗计算实用化方法

在电力市场下,省级电网间的转运交易是一种重要的电能贸易形式。文中提出一种基于等效网络的过网损耗实用化计算方法。该方法将转运交易等效为提供转运服务的省网内的发电节点和负荷节点,将损耗计算的范围缩小至等效网络,利用潮流追踪法进行损耗分摊。其中,转运交易对等效发电机和等效负荷提供出力的份额,根据联络线功率对转运交易功率的灵敏度计算得出。对具有775母线的三个省级电网中的转运交易进行了过网损耗计算。结果表明,该方法简便、快捷,除潮流计算外无需过多的附加计算,具有实用意义。

考虑控制动作顺序影响的地区电网无功优化实时控制系统的研究

对地区电网的无功实时优化问题进行了分析,设计了地区电网无功优化实时控制系统。利用非线性规划最优潮流算法进行无功优化计算,采用了带约束条件松弛的改进方法改善收敛性,提高了收敛速度且具有较高精度。并考虑了控制动作顺序对优化控制效果的影响,设计了改进的优化控制策略,根据有功网损控制效力及电压控制效力来分别确定正常情况下及故障情况下控制动作的先后顺序,避免了控制量同时变化引起的振荡。用IEEE-30节点系统和实际地区电网验证了算法的有效性。结果表明,本文提出的算法和控制策略是有效和实用的。

主动配电网宽适应性潮流灵敏度分析模型

分布式发电、储能及柔性负荷在配电网的大量接入引起配电网潮流的频繁变化,构建准确、简洁的节点注入功率与运行参数的函数模型对主动配电网的规划和运行至关重要。结合配电网辐射状拓扑结构,提出了一种对节点注入功率变化具有宽适应性的潮流灵敏度分析模型。所提灵敏度分析模型具体包含节点注入功率对线路损耗的二次形式的灵敏度模型、节点注入功率对节点电压的线性形式的灵敏度模型和节点注入功率对线路潮流的二次形式的灵敏度模型。对灵敏度模型应用于存在弱环网的配电系统时的有效性进行了分析,利用IEEE 33节点配电系统和含环网的IEEE 123节点配电系统进行仿真分析,仿真结果证明了所提灵敏度模型的有效性。

基于负载敏感技术的液压助力转向系统研究

针对传统液压助力转向系统的压力和流量损失问题,设计了基于负载敏感技术的液压助力转向系统。基于仿真软件AMESim对负载敏感泵和液压助力转向系统进行了建模。仿真结果表明:当在直线行驶工况下,该系统以低压、小流量的待机状态输出;当有转向需求时,系统能根据转阀开启阀度,快速调节泵出口的压力和流量,并且能够满足助力需求。基于负载敏感技术的液压助力转向系统在车辆行驶过程中能减小能量消耗,达到节能的目的。

考虑平衡节点的网损分摊

合理的电网网损分摊对于进一步完善电力市场具有重要的作用。通过对当前广泛使用的灵敏度算法的改进,提出一种考虑平衡节点在内的灵敏度网损分摊算法,并以IEEE-57节点系统为例,将该方法与电流叠加法二者的计算结果进行比较分析。结果表明,当对地导纳参数发生变化时,该方法计算得到的网损分摊值偏差变化较大,从而得出灵敏度算法在实际应用中欠合理的结论。

构造煤渗透率对红外辐射功率响应变化试验研究

中国煤储层地质开采条件复杂,具有低压力、低渗透率、低饱和度以及含气量高等特点。众学者通过多种手段研究煤层气增产技术,实现了高速开采煤层气的目的,但由于对煤储层解吸渗流机理的不明确,未能实现大规模开采。通过温升实验,得到红外辐射下煤体温度变化规律,红外辐射功率越大,煤体升温速率越快,所能达到的温度也越高。分析得到煤体温度与红外辐射功率的关系式,该关系式为探究红外辐射下煤体的温升规律及后续的红外辐射下煤体的解吸-渗流实验提供参考。基于自主知识产权的红外辐射三轴加载实验系统开展煤体的解吸-渗流实验,该系统主要分为红外辐射子系统、三轴加载子系统、数据采集子系统。分别以轴压、围压、孔隙压力及红外辐射功率为变量对煤体的渗透率进行系统性研究,解决了红外场、应力场和渗流场不能同时加载的难题。该实验系统具有结构简单、安全性高、密封性好、压力范围大、数值稳定及参数可单独调控等特点。在现有研究基础上进行红外辐射作用下煤体渗流实验,定量分析煤体解吸渗流过程中的相关参数及演化规律。结果表明:在孔隙压力较低范围内,煤体渗透率随红外辐射功率整体呈上升趋势,渗透率最大增加45%。在相同孔隙压力条件下,低围压状态下煤体的渗透率普遍高于高围压状态下煤体的渗透率。推导得出煤体渗透率与红外辐射功率关系式,并对关系式中孔隙率相关参数k_(0)及热膨胀相关参数b进行分析,在红外辐射影响下,孔隙率相关参数随围压的增加而下降,煤体热膨胀相关参数在孔隙压一定时,随围压的增加变化范围在0.0045~0.0030。对红外辐射作用下煤体渗透率损失率进行分析,低孔隙压力条件下,煤体渗透率损失率随红外辐射功率的增加整体呈减小趋势。考虑红外辐射功率敏感性,在孔隙压力一定的条件下,煤体红外辐射功率敏感系数与红外辐射功率呈正相关。在孔隙压力不同的条件下,煤体红外辐射功率敏感性存在差异,说明红外辐射功率敏感系数不仅与红外辐射功率有关,更是孔隙压力与围压共同作用的结果。通过对红外辐射作用下煤体渗透率影响因素的分析得到红外辐射功率与渗透率的关系式及影响参数。

基于免疫算法的多目标无功补偿规划

应用雅可比矩阵最小特征值的右特征向量强相关和系统网损灵敏度的方法对系统的节点排序,选择无功补偿的最佳节点。提出了应用免疫算法的多目标无功补偿规划的算法求取节点的最优补偿容量。通过对IEEE 30节点系统计算并与其他算法比较,结果表明采用该优化规划的算法能有效地降低网损、提高系统电压稳定裕度。

基于SA算法的主动配电网网损优化模型研究

分布式电源的接入会对主动配电网系统网损以及其运行经济性造成一定的影响。文章在传统最优潮流(Optimal Power Flow,OPF)模型的基础上,提出了基于敏感性分析(Sensitivity Analysis,SA)算法的主动配电网系统网损优化模型及其求解流程,并在华北地区某34节点配电网系统中对上述模型进行了仿真验证。算例结果表明,在一定的优化误差内,SA算法较传统OPF优化过程具有更高的计算效率,风电出力的不确定性会对系统网损及其最佳接入位置的选择产生较大的影响。