一种用于测试保护的系统振荡模型

为了更方便地对保护元件和保护性装置的性能进行仿真测试，本文建立了一种新的振荡模型，包括纯振荡模型和振荡中故障模型，能够较好地模拟纯振荡和振荡中故障时电气量的变化情况。这一模型可用以检查各种微机线路保护，有广泛的实用性。

自适应振荡闭锁判据的实现

探讨了在实际可能的系统运行工况和振荡模式下,采用“圆套圆”自适应振荡闭锁判据时,振 荡轨迹在内圆停留的时间与跨越时差比值的实际最大值,在此基础上提出了一套完整的自适应振 荡闭锁新策略。最后通过EMTP仿真实验验证了新方案的有效性。

基于本地电气量的无故障跳闸新判据的实验验证

基于稳定控制装置安装处的测量阻抗值在线路无故障跳闸时和潮流转移时具有明显差异的机理,形成了基于本地电气量的无故障跳闸新判据,利用HYPERSIM实时数字仿真系统和物理动模系统通过UFV-200C型稳定控制装置对该判据的正确性、可靠性和有效性进行了验证。实验结果表明:基于新判据的稳控装置能可靠区分线路对侧跳闸和潮流转移过程。

一种新型振荡中故障选相元件

振荡中故障准确选相是有选择切除故障和确保距离保护正确动作的前提。在分析现有振荡中选相元件需开放条件配合,导致出口延迟,且易出现误选,进而导致距离保护误动的基础上,提出了一种新型选相元件,此元件首先利用零、负序故障分量进行故障分区,在分区的基础上改变目前采用阻抗确定故障相的做法,而采用Clark变换,分别通过α,β模量信息进行故障选相。此选相方法充分发挥了零、负序故障分量以及模量变化在振荡期间不涉及相量偏移带来计算误差等优势,有效避免了阻抗选相在振荡中的弊端。文中给出了基于RTDS动模仿真数据的测试结果,理论和测试表明:此方法在振荡期间能够可靠、快速、准确地区分故障类型。

架空电力线覆冰监测系统

针对目前国内外覆冰监测的使用状况和存在的问题,按照实际测量的技术要求,对电力线覆冰监测系统进行了研究。通过对耐张塔张力和微气象参数的测量,在运用力学法分析覆冰测量原理的基础上,结合电力线舞动因素,推导出导线覆冰厚度的计算数学模型。依据实际使用的环境特点,给出了基于微功耗单片机MSP430F149电力线覆冰监测系统的设计方案,介绍了系统的部分硬件电路设计和软件流程框图,并讨论了仪器在软、硬2个方面的抗干扰措施。

一种采用直流紧急控制的特高压联络线功率摇摆峰值抑制策略

运行经验表明,长距离的华中华北互联电力系统间特高压联络线容易遭受扰动影响,产生大幅度、长周期的功率摇摆。而过高的功率摇摆峰值,很可能导致互联系统第一摇摆失稳的问题。针对该问题,首先设计了一种基于最大上升斜率的摇摆峰值预测算法;接着根据预测的峰值,提出一种采用直流紧急控制的特高压联络线功率摇摆峰值抑制方法;最后,建立了直流紧急控制的自定义模型并对控制方案进行仿真验证。结果表明,摇摆峰值预测算法具备较高的准确性,直流紧急控制策略也能充分地削弱特高压联络线功率摇摆峰值,从而有效提高特高压联络线的输电能力和互联系统的暂态稳定性。同时,该直流紧急控制策略实现简单,对不同扰动都具备较好的适应性,具有较高的工程实用价值。

直驱式波浪发电系统输出功率的短期预测

具有随机波动特性的波浪发电系统并网运行会对电力系统的安全稳定运行产生重要的影响。而有效地预测波浪发电系统的输出功率,对于复杂电网的调度和控制具有重要的作用,有利于电网消纳具有随机波动特性的波浪发电系统的电能。以基于阿基米德波能装置的波浪发电系统为例,首先建立了从波面数据到功率的完整简化模型;其次运用时间序列法对实测的海面波浪数据进行预测分析;最后将预测结果代入所建模型中,得到输出功率的预测值。仿真分析和结果验证了预测方法的有效性。

阿基米德浮子式波浪发电系统的无源控制

针对波浪随机性变化的特性,本文提出了一种基于无源性理论的波浪发电最大功率捕获控制方法.首先提出了阿基米德浮子式(AWS)波浪发电系统的欧拉–拉格朗日(E--L)模型,其包含了系统的机械部分和电气部分,之后充分利用波浪发电系统的结构性特点,设计与系统动力学特性相匹配的控制器,通过注入阻尼和调整系统能量分配的措施,改变了系统有功和无功的分布,使得系统获得良好的快速响应能力,实现了任意波浪力输入下的波浪发电最大功率捕获控制,并有良好的动态特性.最后通过可控整流桥实现控制,控制方法易于实现.

多时间尺度下光伏出力爬坡事件概率建模与评估研究

为分析短时间尺度下光伏出力爬坡事件,建立光伏出力爬坡率的广义高斯混合模型,并通过在不同时间尺度和天气类型下与不同分布模型对比检验,得出3阶广义高斯混合模型最适合用于描述短时间尺度光伏出力爬坡率的概率分布。其次,基于建立的爬坡率模型,对短时间尺度下光伏电站发生爬坡事件的概率进行总体评估。最后,采用旋转门算法,并提出一种改进的得分函数和定义的标签向量的方法,对不同天气类型下光伏爬坡事件进行识别筛选,发现长时间尺度下光伏出力爬坡持续时间、爬坡速率和爬坡幅值均呈幂律分布,且晴天与非晴天下3种指标的分布规律有差异。

基于爬坡特征和云模型的风电功率预测误差区间评估

为了满足电力系统优化运行对预测误差区间评估结果越来越高的可靠性要求,改善传统的区间评估方法在发生小概率风电爬坡事件时较差的适应性,提出了一种基于爬坡特征分类和云模型的风电功率预测误差区间评估方法。通过对每类数据分别建立模型以提高不同爬坡类型下评估方法的适应性。首先,利用改进的旋转门算法识别爬坡后得到爬坡特征,并基于爬坡特征对预测误差进行分类,对上爬坡类误差和下爬坡类误差分别建立云模型,对非爬坡类误差采用K-means算法得到不同预测误差类型所对应的区间范围。然后,以风电功率和爬坡特征数据共同作为模型输入,以预测误差类型为输出,建立评估模型,从而得到风电功率预测误差评估区间。最后,利用Elia网站的风电数据进行算例分析。结果表明,所提方法的风电功率误差区间评估效果更优。

泄漏对微型旋转摆式发动机的影响分析

本文完成了微型旋转摆式发动机驱动机构的设计,并验证其运动规律。为诠释这一新型动力系统的热力循环特性,在Matlab环境下建立了零维仿真模型,获得了发动机周期内的热力过程和性能,并探讨了泄漏效应对发动机性能的影响。研究结果表明:泄漏对发动机热力过程和性能存在显著影响,当工作频率一定时,发动机效率随着间隙高度增加而降低,随着间隙深度的增加而提高;当泄漏间隙一定时,效率随着工作频率先增加后减小,存在最佳工作频率。假定泄漏间隙尺寸控制在20μm,工作频率55 Hz时,发动机达到最大热效率为23.62%,工作频率95 Hz时,发动机达到最大功率为3442 W,相比IHI公司的微型燃气轮机及密歇根大学的摆式发动机无论功重比还是效率都具有显著优势。