大型火电厂厂用电备用电源优化探讨

针对某电厂失去备用电源,需进行厂用电改造的情况,采用不增加新的电气一次设备,只对二次控制回路进行优化的改造思路。对改造方法进行论证,并最终实现备用电源自投及倒换功能。

抗噪性高斯过程用于风电系统暂态电压稳定性的评估

基于机器学习的风电系统安全评估方法已成为当下热点,但对样本噪声影响不予以充分考虑,则难以保证系统暂态电压稳定性评估的准确性和可靠性。为此构建抗噪性高斯过程多分类模型(noisy input multi-class Gaussian process,NIMGP),首先,引入稀疏高斯过程,选用诱导点代替部分原输入点进行训练,以降低模型计算的复杂度;其次,对模型中的输入数据引入可加性高斯噪声实现抗噪处理,通过泰勒级数法近似求解含噪声输入的高斯过程,使输入噪声转化为输出噪声、改善模型评估性能。最后,在含风电场的新英格兰39节点系统进行仿真,对系统暂态电压的稳定、临界和失稳状态及稳定样本的稳定裕度进行预测。多种不同工况仿真结果对比表明,NIMGP具有较强的泛化能力、在不同工况下仍有较好的预测精度。

Improving power system dynamic performance using attuned design of dual-input PSS and UPFC PSD controller

The objective of this work is the coordinated design of controllers that can enhance damping of power system swings. With presence of flexible AC transmission system （FACTS） device as unified power flow controller （UPFC）, three specific classes of the power system stabilizers （PSSs） have been investigated. The first one is a conventional power system stabilizer （CPSS）; the second one is a dual-input power system stabilizer （dual-input PSS）; and the third one is an accelerating power PSS model （PSS2B）. Dual-input PSS and PSS2B are introduced to maintain the robustness of control performance in a wide range of swing frequency. Uncoordinated PSS and UPFC damping controller may cause unwanted interactions; therefore, the simultaneous coordinated tuning of the controller parameters is needed. The problem of coordi- nated design is formulated as an optimization problem, and particle swarm optimization （PSO） algorithm is employed to search for optimal parameters of controllers. Finally, in a system having a UPFC, comparative analysis of the results obtained from application of the dual-input PSS, PSS2B, and CPSS is presented. The eigenvalue analysis and the time-domain simulation results show that the dual-input PSS ＆ UPFC and the PSS2B ＆ UPFC coordination provide a better performance than the conventional single-input PSS ＆ UPFC coordination. Also, the PSS2B ＆ UPFC coordination has the best performance.

提高机械采油系统效率的理论研究及应用

提出了将有杆泵抽油系统输入功率划分为有效功率、地面损失功率、井下粘滞损失功率、井下滑动损失功率、溶解气膨胀功率 5部分的新观点 ,找出了各部分功率的影响因素 ,并确定了其函数关系。建立了油井在各种不同物性参数、井斜参数、设备参数、生产参数组合条件下所对应输入功率的数学计算公式 ,提出了以能耗最低或以成本最低为原则的确定机采参数的新方法。据此找出的最经济机采参数组合能大幅度提高机采系统效率 ,从而实现经济采油的目标。

能耗最低机采系统设计方法的研究及应用

为了有效地降低有杆泵抽油系统能耗及提高抽油机井系统效率,建立了一套有杆泵抽油系统输入功率理论计算体系。该体系将有杆抽油系统输入功率划分为有效功率、地面损失功率、井下粘滞损失功率、井下滑动损失功率及溶解气膨胀功率5部分。分析了各部分功率的影响因素,确定了抽油系统输入功率与物性参数、井斜参数、设备参数及生产参数组合间的函数关系式。根据新的输入功率计算体系,提出了以能耗最低或以成本最低为目标函数的机采系统设计方法。运用该方法进行机采参数优化,能够确定最经济机采参数组合。现场应用表明,该方法可以有效降低抽油机井系统能耗,大幅度提高机采系统效率。

抽油机井系统效率的计算机仿真模型

根据油井的静态与动态参数,建立了以波动方程为基础的抽油机悬点与泵示功图的计算机仿真模型。以仿真示功图为基础,建立了抽油机井系统效率的仿真模型,并重点改进了有效功率与电动机输入功率的仿真模型,其中包括:(1)考虑了泵余隙容积内气体的压缩与膨胀,改进了排量系数的计算模型;(2)考虑了地面传动系统能量流动方向的变化与传动效率的影响,改进了曲柄轴净扭矩与电动机输出功率的计算模型;(3)考虑了电动机瞬时负载率对电动机运行效率的影响,改进了电动机输入功率的计算模型。所建立的系统效率仿真模型具有较高的仿真精度和广泛的适应性。

企业创新能力(度)分析与评估

基于国内外关于知识创新能力和技术创新能力的评价研究，提出了构成企业创新能力的三要素，即企业创新投入力、企业创新转换力和企业创新产出力，并构造了包括三个一级指标和 １６个二级指标的企业创新能力评价指标体系．在此基础上，构建了企业创新能力（度）综合评价的数学模型．最后，通过对我国企业创新能力（度）以及各分指标的计算，分析和评价，指出了我国企业创新能力现状与国外发达国家的差距，并分析了我国企业创新能力低下的原因．

湿冷机组热电联产低品位热能供热热经济性分析

针对机组使用中排抽汽供热时,存在(火用)损较大的问题,提出了低品位热能供热的供热改造方案。低品位热能供热技术实现了用乏汽去进行热网一次换热,对进入高温热源加热器的热网回水进行预热,降低热网二次换热的温差。与传统的中排抽汽供热模式进行比较,改造后,供热汽源由中压缸排汽改为乏汽,降低了平均热源供热温度,大幅降低了供热热源在热网中进行换热时的温差,换热前后热源蒸汽的平均(火用)损大幅降低,有效降低了煤耗,同时改善了全厂的平均供热能力和发电能力,机组改造热经济性良好,节能效果显著。

自由分子流微电热推力器工作特性和性能研究

微推进地面试验系统由推进剂贮存供应控制单元、电源供应控制单元、虚拟仪器测控单元和推力器等组成。通过FMMR的设计加工和地面试验系统建设,在大气状态下,对FMMR的工作特性和性能进行研究,并与理论分析和数值模拟计算结果进行了对比分析。研究结果表明,在大气状态下,基于MEMS的薄膜温度传感器和薄膜加热器工作稳定;当输入功率为14.6W,工作压强为100Pa时,推力器工作温度为600K。推进剂工质为N2时,质量流量为3.720mg/s,比冲为54.254s,推力为1.979mN;推进剂工质为H2O时,质量流量为2.976mg/s,比冲为68.163s,推力为2.000mN。FMMR的各项性能参数与理论分析结果一致。通过优化设计和系统集成,FMMR的性能将得到进一步提高。

基于输入导纳的直驱风电次同步振荡机理与特性分析

近年来新能源发电并网系统中多次发生了次同步振荡问题,其中直驱风电并网系统出现了新型的次同步振荡问题,迫切需要开展这种次同步振荡机理研究。该文基于同步参考坐标系,推导了直驱风机动态模型和输入导纳模型,分析了输入导纳实部及虚部(电导及电纳)的频率特性,提出了直驱风机网侧输入导纳在次同步频率范围的负电导特性是次同步振荡的重要表现形式,进一步分析了前置滤波、电流内环、直流电压外环及锁相环控制参数和接入系统强度对负电导特性影响;最后,采用传递函数的极点分析和时域仿真验证了所提出机理的正确性。

分布式电源系统中变换器的输出阻抗与稳定性分析

稳定性问题是分布式电源系统的关键问题,它由源变换器的输出阻抗和负载变换器的输入阻抗共同决定。采用理论分析和实验相结合的方法,对连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)下Buck型DC-DC变换器输出阻抗的小信号模型、影响因素及优化设计方法进行研究,为制定分布式电源系统中变换器的阻抗标准提供了参考依据。给出一种实用的电流扰动测试法,可以测量变换器的输入、输出阻抗以及级联变换器的阻抗比。采用此方法对搭建的一个级联式DC-DC变换器系统的阻抗比进行测量,并根据阻抗比禁止区对系统的稳定性进行判断。

多联机空调系统电气设计常见问题探讨

针对多联机空调系统电气设计中的一些常见问题,从室外机配电功率,断路器是否需要设置RCD,断路器降容,电缆敷设及载流量修正和室内机配电方式、控制等方面进行探讨,并给出相应的意见及建议。

带解耦控制的三输入直流变换器建模及调节器设计

在包含多个输入源的新能源联合供电系统中,采用一个多输入直流变换器(MIC)代替传统的多个单输入直流变换器,可以简化电路结构,降低系统成本。采用MIC构成的新能源联合供电系统是一个典型的多输入-多输出耦合系统,因此,闭环系统的设计非常复杂。本文以一种新型的Buck、Boost、Buck-Boost三输入变换器为例,将解耦控制环节加入系统中,这样就可以方便的进行闭环调节器的设计,从而提高系统的稳态和动态性能。最后通过一个400W的原理样机验证该设计方法的有效性。此设计方法也可以应用于其他三输入直流变换器系统中。

电力系统稳定器相位补偿方式对次同步振荡的影响

除了输入信号类型之外,电力系统稳定器(PSS)的相位补偿方式也是其影响次同步振荡的非常重要的因素。设计了四种不同类型的PSS:采用一级超前补偿的速度反馈型PSS,采用两级超前补偿的速度反馈型PSS,采用滞后补偿再反相的速度反馈型PSS,采用滞后补偿的功率反馈型PSS;分析了各PSS的频率特性,加入PSS前后系统的电气阻尼特性,PSS相位补偿方式对次同步频段信号的影响,以及滞后补偿再反相的速度反馈型PSS的可行性。结果表明,采用滞后补偿再反相的速度反馈型PSS对次同步振荡几乎没有影响,该PSS既能利用理想的转速偏差作为输入信号,又能避免对轴系扭振敏感,还能有效抑制低频振荡,具有可行性。

弧焊电源的智能输入专家系统设计

介绍了弧焊电源输入给定方式由模拟给定到数字给定的发展历程。讲述了该焊机在DSP最小系统下的输入设计的特点。该系统仅需16个I/O端口便可完成焊接工艺参数的输入与同步显示,同时满足焊机控制系统的可升级性。在硬件电路中采用4×4键盘数字输入方式,与多显汉字模块的结合使输入系统操作简单化、人性化,加快了实时显示的响应速度。在软件编程中融入了独特的输入专家系统库,该库不仅可为输入系统提供参考,也能在焊接过程中提供校正功能。设计简化了以往的焊接输入操作界面,可实现自主优化焊接输入参数的功能,提高了输入系统的智能性。

带缓冲单元的多输入直流变换器电路拓扑

在采用两个甚至多个输入源的新能源联合供电系统中,用单个多输入直流变换器(MIC)代替原有的多个单输入直流变换器,可以简化电路结构、降低系统成本。MIC可分为无缓冲单元和带缓冲单元两类。带缓冲单元的MIC是由脉冲电源单元、缓冲单元和输出滤波器构成。文中详细介绍带缓冲单元MIC电路拓扑的生成方法,首先介绍缓冲单元的概念以及具体电路结构;给出脉冲电源单元与缓冲单元的级联规则;最后,推导出一系列带缓冲单元的MIC电路拓扑。

双输入直流变换器的建模与闭环系统设计

在采用两个甚至多个输入源的新能源联合供电系统中,用单个多输入直流变换器代替原有的多个单输入直流变换器,可以简化电路结构,降低系统成本。采用MIC构成的新能源联合供电系统是一个典型的多输入-多输出耦合系统,因此,闭环系统的设计非常复杂。本文将以双输入Buck变换器为例,进行系统建模以及闭环调节器的设计,使得该系统稳态和动态性能指标达到要求。最后通过一个400W的实验样机验证该设计方法的有效性。此设计方法也可以应用于其他的双输入直流变换器构成的新能源联合供电系统中。

光伏市电互补系统建模及其运行特性

建立了光伏市电互补系统动态分析模型,提出了基于变步长无电压检测的最大功率跟踪控制方法及基于逆止二极管控制直流母线入口的光伏市电互补系统控制策略。与扰动观察法比较,验证了所提出的最大功率跟踪控制方法的有效性。光伏市电互补系统运行的仿真结果验证了模型的有效性及负载电流、电压波动特性。实验结果进一步表明,当太阳辐射量降低时,负载电源由光伏向市电自动切换。在电源切换过程中,负载电压与电流波形畸变率小,系统保持平稳运行。实现了太阳能发电即发即用与就地消纳利用的目的。

抽油机井节能参数优化设计方法

应用抽油机井动态参数仿真方法,建立了悬点示功图、曲柄轴扭矩、电机输出功率、系统输入功率等动态参数模型,以此为基础完善了系统效率仿真模型。基于定流压生产,以系统输入功率最低为优化设计的目标函数,考虑约束条件,建立了抽油机井节能参数优化设计模型。通过应用实例,说明通过优化抽汲参数可以提高系统效率,降低系统输入功率。

多运行方式下DFIG-PSS输入信号选取的探讨

为考虑系统运行方式的随机不确定性,采用概率方法研究含风电场的电力系统的小干扰稳定性。在双馈风电机组转子侧变频器有功控制环加装电力系统稳定器,以改善风电并网系统小干扰概率稳定性。通过在五机两区域系统中进行仿真,比较了不同输入信号在多运行方式下的阻尼特性。仿真结果表明,双馈风电机组的转差和终端电压是最为合适的输入信号,二者的阻尼效果相同。