构网型直驱风机的小信号建模及动态频率支撑策略

针对传统构网型直驱风机在大扰动下的频率和功率振荡较大的问题,提出一种动态频率支撑策略。首先对构网型直驱风机进行了详细的小信号建模。其次,通过主导特征根轨迹分析有功频率控制以及交流电压控制环节中参数对频率变化特性的影响,进而提出一种灵活改变控制参数的动态频率支撑策略。最后,在Matlab/Simulink仿真平台上搭建仿真模型,验证了小信号建模的正确性和所提策略的有效性,表明所提策略能有效减小动态过程中的频率和功率振荡。

考虑动态频率约束的多能源电力系统日前-日内优化调度

提出考虑系统动态频率约束的含风电-电池储能-抽蓄电力系统协调优化调度策略。首先,建立含风电机组、电池储能和抽水蓄能的电力系统频率响应模型,并对系统调频响应过程进行分段线性化处理,降低计算的复杂度。然后,根据各机组的爬坡速度、启停约束、功率跟踪能力等因素的差异,建立日前-日内协调的多时间尺度优化调度模型。日前阶段制定考虑动态频率约束的火电机组和抽水蓄能的机组启停和出力计划;日内阶段优化电池储能的充放电状态计划,并调整火电和抽蓄的出力计划,促进风电消纳。最后,在含风电、变速抽蓄和电池储能的改进IEEE-39节点系统中进行算例分析,结果证明所提方法能提高系统频率稳定性,减少弃风量,兼顾电力系统经济调度和频率稳定目标。

计及动态频率响应约束的高比例风电电力系统日前-日内联合调度策略

高比例风电电力系统具有转动惯量低、调频能力弱等特征,容易引发频率安全问题。现有计及频率安全约束的调度策略研究中,调频手段主要为惯性响应与一次调频,鲜见在单机故障等大功率扰动下考虑系统旋转备用与紧急功率支撑的动态响应作用。对此,在日前-日内联合调度模型中引入预想小功率扰动及大功率扰动下的系统动态频率响应约束。首先,分别构建两种预想功率扰动下的系统动态频率响应模型,采用阶梯备用等方法进行模型降阶,并进一步推导两种模型下的频率指标解析式。其次,提出计及动态频率响应约束的日前-日内联合调度架构,并分别构建日前及日内调度模型。进而,针对调度模型中最大频差约束导致的非线性问题,采用两阶段迭代方法求解。最后,开展算例分析,结果表明,所提联合调度策略能够兼顾系统运行经济性要求与频率安全性要求。

基于混合量测的新能源电力系统动态频率预测方法

高渗透率新能源波动下系统动态频率预测是实现受端网络频率安全态势感知的基础。该文提出一种基于混合量测和物理状态方程联合驱动的新能源电力系统双向树状长短期记忆网络(combined equation-of-state-driven and data-driven bi-directional tree-struct long short term memory,CEOSD-BITREE-LSTM)动态频率预测方法。首先,引入双层多头注意力图神经网络,提出考虑同步相量测量单元(synchronous phasor measurement unit,PMU)和数据采集与监视控制系统装置(supervisory control and data acquisition,SCADA)量测差异性和时序同步性的混合量测融合策略;其次,依据PMU密集采样特性,建立计及源网荷物理联系的线性时变状态方程,刻画物理-数据空间的频率特征交互关系;然后,考虑新能源出力、负荷波动等不确定因素,结合以PMU并行搜索调频资源形成的拓扑结构,构建CEOSD-BITREE-LSTM动态频率预测模型,实现系统频率态势的高精度预测。最后,以改进新英格兰10机39节点、三区互联系统为算例,验证该文所提方法的可行性和有效性。

基于频谱资源描述的动态频率管理方法

以频率资源的可用状态为基础,探讨了一种新的动态频率管理方法.为了清晰描述频率资源状态,设计了频率指配表和可用频率表,分别表征频率受内外部环境的影响,还设计了根据变化的用频需求和无线信道状态对频率进行动态配置的机制.仿真结果表明,采用动态频率管理有效消解了系统内频率互扰,提高了频率资源利用率.

高速列车车体结构强度及动态频率响应分析

铝合金车体因其加工性能好、密度小等优点被广泛用于轨道交通车体制造,为了保证车体在服役期间的结构安全性,在设计阶段进行整车结构强度和动态性能研究就显得至关重要。根据EN-12663《铁路车辆车身结构要求》等标准对铝合金高速列车车体进行静强度、模态和频率响应分析。结果显示该高速列车车体结构强度性能指标满足许用要求,频率响应变化范围主要集中在7 Hz~15 Hz之间,车体一阶垂弯频率大于10 Hz,符合车体振动模态设计标准。

基于双馈感应风力发电机虚拟惯量和桨距角联合控制的风光柴微电网动态频率控制

微电网孤岛模式下的频率稳定性是微电网安全稳定运行的重要保证。为提高微电网频率动态特性,通过在双馈感应风电机组(doubly fed induction generator,DFIG)中加入虚拟惯量控制环节,增加微电网惯性,释放转子中储存的部分动能为微电网频率提供动态支持;为解决虚拟惯性控制环节加入后转子转速恢复过程中DFIG的有功功率跌落问题,采用桨距角控制,在频率跌落时释放DFIG备用功率,从而弥补转速恢复过程的功率跌落,并减小电网的稳态频率偏差。结合DFIG虚拟惯量特性和桨距角控制,配合柴油机的一次调频功能,有效抑制了负荷变化引起的微电网频率波动。最后在DIg SILENT Power Factory仿真软件中建立含柴油发电机、光伏电池、DFIG的微电网控制模型,验证了所提策略的有效性。

电力系统动态频率的新概念和新算法

提出了电力系统动态频率的新概念,阐述了电力系统的全系统动态频率、地区系统动态频率、发电机动态频率以及电网中任意节点动态频率的涵义,分析了传统“周期法”测量节点动态频率时不加任何辨识处理便试图用以表征发电机动态频率、地区系统动态频率或全系统动态频率的局限性,并在此基础上给出了新的动态频率测量算法,动模试验结果表明了所提算法的优越性。

考虑动态频率约束的含高渗透率光伏电源的孤立电网机组组合

孤立电网具有低惯性及一次调频能力弱的特点,高渗透光伏接入孤立电网后会进一步降低孤立电网惯性及其调频能力。为了保障系统有充足的频率响应能力,本文在UC中考虑动态频率约束,并且通过光伏电源减出力参与调频来增强系统的调频能力。推导考虑光伏电源调频情况下,系统发生故障时最大频降、最大频降出现时间的表达式。基于此,推导了光伏的最小调频容量表达式,用以限制UC在优化过程留有充足但不过量的光伏电源调频容量。根据以上推导建立考虑动态频率约束的含高渗透率光伏电源的孤立电网UC优化模型。针对所提的混合整数非线性优化模型,采用产生Benders割以及优化割的方法来降低问题的求解复杂度。最后采用含高渗透率光伏电源的孤立电网算例进行测试,结果表明所提模型能够兼具安全性和经济性,测试过程也表明了所提求解方法的有效性及优越性。

电力系统动态频率分析与应用研究综述

总结了动态频率定义和分类,剖析了电力工业对频率动态行为分析的需求,分析比较了全状态模型、等值单机模型以及人工智能等各类动态频率计算方法的特点和适用范围,强调了动态频率仿真计算中需特别注意的各种模型因素,综述了暂态频率偏移安全性、频率稳定性评估理论的进展,总结了广域动态频率信息的应用现状,提出了动态频率领域亟需研究的若干问题。

小区域移动通信系统动态频率选择算法的研究

本文提出了一种新的动态频率选择 (DFS)算法 ,它适用于无线局域网 /无线个域网 (WLAN/WPAN)等小区域无线多媒体通信系统 .文章给出了算法处理过程的描述 ,并以HIPERLAN/2系统为例进行了仿真 .仿真结果表明 ,与目前已有的算法相比较 ,新算法具有干扰探测快、跳转换频稳定等特点 ,能够在复杂传播环境下提高WLAN/WPAN的服务质量 (QoS) .该算法已被成功地应用于所研制的HIPERLAN/2系统中 .

用干涉法测量压电陶瓷的动态频率响应特性

理论分析了用干涉法测量压电陶瓷的动态频率响应特性的方法 ,建立了由泰曼 格林干涉仪和光电转换测量系统组成的实验装置 ,只要电源允许 ,测量的频率可以达到 5kHz。实验结果表明 ,测量方法简便可行 ,易于实现 ,测量范围大、误差小。

基于非线性有限元法的风电叶片动态频率研究

针对风电叶片设计阶段,如何准确预估叶片工作状态下的动态频率进行研究。依据旋转部件结构频率改变的原理,采用非线性有限元数值计算方法,分别对叶片工作转速的下限及上限情况,进行结构的线性与非线性静力分析,通过对计算结果的比较,探讨了惯性载荷对叶片结构的非线性影响程度。利用静力分析的结果,开展叶片动态频率的计算与比较工作,分析了转速对叶片动频的影响。所采用的方法,可应用于风电机组叶片的设计与优化。

风轮典型振型动态频率的间接测试和识别方法

基于多种混合振动信号传递中各组成信号的频率保持特性,建立了风轮典型振型动态频率的间接测试和识别方法,并利用试验测试与数值仿真相结合的方法佐证了该方法的可靠性。具体方法是在电机前端部靠近风轮处布置加速度传感器捕获沿风轮轴向的加速度时域信号,通过快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT)获得被测信号的频域特征,进而结合风轮模态振型及频谱特征识别其典型振型动态频率值。经与数值仿真结果比较,测试相对误差控制在5%以内,精度较好。同时,由于该方法无需在叶片表面大量布装传感器,故具有在不破坏叶片表面原有形态,完整保留风轮流场和结构场特征的前提下简捷获取风轮典型振型动频值的测试优势,有效解决了现今风轮典型振型在运行工况时动态频率值监测难、识别难的技术困境,同时可为风轮健康监测提供参考。

含风电的电力系统动态频率响应快速评估方法

大规模随机波动的风电功率接入电网引起系统频率偏差,从而影响系统安全稳定运行。为了研究不同频率风电功率波动对系统频率偏差的影响,提出了考虑发电机特性、调速器特性、系统网络结构、负荷特性,含风电的电力系统频率响应频域分析模型。基于该模型推导了风电功率激励下的电力系统各节点频率响应传递函数的显式表达式。根据传递函数的幅频特性能准确反映不同频率风电功率波动激励下各节点的频率响应特性。将该模型应用于IEEE 10机39节点系统,结合实测风电场功率波动数据进行了算例仿真,结果表明利用该模型能快速准确评估风电功率对系统各节点频率响应的影响。

基于动态频率算法的远程监控系统数据采集优化策略

提出一种基于动态频率算法的数据采集优化策略,以ARMA预测为基础,根据数据变化趋势,动态改变采集频率,从而以较小频率采集到报警信息,在保证关键信息准确采集的同时,提高了数据的实时性与数据挖掘效率.最后给出具体算法与实验,以及对比说明该算法的效果.

WLAN/WPAN环境中模拟退火动态频率选择算法的研究

动态频率选择(DFS)是解决频道实时优化的有力手段,本文针对无线局域网/无线个域网(WLAN/WPAN)等小区域无线多媒体通信系统,首次把模拟退火算法应用到DFS中,针对WLAN/WPAN的情况,给出其处理过程的完整描述,并以HiperLAN/2系统为例进行了仿真。仿真结果表明,与目前已有的算法相比较,新算法实现了整个系统的组合优化,克服了现有算法可能存在的跳转较频繁、性能不够稳定等缺点,能在复杂传播环境下提高WLAN/WPAN的服务质量(QoS)。

基于联合优化的WLAN动态频率选择改进算法

现有的动态频率选择机制有效降低了网络间的干扰,但仅考虑了物理层的干扰最小。无线局域网网络密度越来越高,支持的业务越来越丰富,不同的业务传输所需要的带宽、允许的时延均不相同。为了有效提升业务传输效率和网络容量,提出了一种改进的动态频率选择算法。具体为:接入点将站点的信号接收质量、载干比、占用信道时间系数和业务优先级作为优化问题的特征参数集,综合考虑多个站点上报的信道测量报告,利用凸优化理论以吞吐量最优为目标联合进行优化,选定接入点的工作信道。最后,结合实际的场景图,仿真对比了动态频率选择改进算法和未采用动态频率的性能,结果显示改进算法使干扰区域的吞吐量增加了10倍,能明显降低WLAN网络的干扰,提升WLAN的业务传输效率,可广泛应用于WLAN的产品设计。

电力系统动态频率响应时空分布特征量化描述

由于网络在地理上分布不均匀、机组及其控制器参数差异,以及不同区域负荷特性不同,大型互联电力系统的动态频率响应时空分布特征显著。讨论了动态频率响应时空分布特征及研究方法;为便于讨论,定义了观测空间、响应时间以及响应线性区间。提出基于观测空间的频率响应时空分布特征量化描述方法:通过计算扰动后各观测点处频率线性变化区间内的平均变化率、对扰动的响应延时、频率偏移最大量及延时、过渡过程中主导振荡模式的阻尼比来描述系统动态频率响应时空分布特征。基于上述方法,可得到频率响应时空分布特征矩阵,从而可较好地通过微观变量来量化描述系统的宏观动态行为。讨论时空特征矩阵的潜在应用领域,并给出以观测点的响应延时估计扰动位置的示例。以华北互联电网为例进行了仿真计算,验证了所提出方法的有效性。

认知无线电中的动态频率选择和功率控制研究

采用博弈理论对认知无线电网络中的分布式动态频率选择和功率分配策略进行建模分析,通过建立合作来协调认知节点间的行为,从而提高分布式决策算法的性能,并建立了一个模块化的通用仿真平台。仿真结果表明,该分布式算法能够以较快的速度收敛于系统稳定状态,且复杂度低、实现简单。