基于镜像虚拟电阻技术的三相光伏逆变器直流电压波动抑制策略

针对光伏逆变器直流侧电容电压波动的问题,根据光伏逆变器直流电压波动的机理和其主要输出有功功率的特点,提出一种镜像虚拟电阻技术用以解决光伏逆变器直流电压波动的问题。该策略只需在逆变器正常工作的基础上增加少量计算,具有较高实用性。对于谐波分量,光伏逆变器等效为一个与基波等效电阻大小相等、方向相反的镜像虚拟电阻吸收电网谐波功率,同时可显著减小直流侧电压波动的问题。仿真和实物实验结果均验证了该策略的有效性。

计及车载储能的牵引网有功协调运行与网压波动抑制策略

针对机车在起动、制动过程中对牵引网网压造成冲击引起网压不稳定的问题,首先提出计及线路电阻值参数受地理气候参数影响的牵引网最优潮流计算方法;其次,在车载超级电容电力机车的框架内提出网压波动抑制策略;最后通过算例仿真,分析3种极端地理气象情景下供电范围内的机车端网压分布。结果表明,牵引网沿线地理气候参数对机车端网压影响不可忽略,并在这个基础上进一步运用所提策略进行算例分析。研究结果表明:所提策略可在有限的储能容量下对牵引网机车网压波动进行较好抑制,在供电范围内可避免机车端网压超过或低于牵引变流器允许网压范围,避免牵引封锁,提高机车运行的可靠性。

电压波动情况下的模块化多电平换流器宽频环流抑制

随着电力行业的飞速发展,模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)越来越多地被用于直流输电、配电、新能源并网等情况。但是当MMC直流侧或交流侧发生电压波动时,都会在桥臂上产生环流。为了降低环流对MMC的影响,首先通过上、下桥臂电流和开关函数耦合推导子模块电容电压波动,得到环流在相序和频率上的传递规律。其次,基于准快速重复控制,结合准比例谐振控制器,设计环流抑制控制器,达到环流的宽频抑制和特定频率重点抑制的效果。最后在PSCAD仿真平台上针对直流侧母线电压波动、交流侧电压波动等2种异常工况进行仿真分析,验证了理论推导的正确性和所提抑制措施的有效性。

环境温度升高对重载列车管压波动及制动力的影响分析

对大秦线列车管减压量偏大的重载组合列车的制动施加时间、地点、线路数据和机车数据进行了统计分析,确定环境温度升高是引起列车管压力上升的主要原因,通过理论计算的方法研究了不同条件下环境温度升高对列车管压力变化的影响,进而分析其对制动缸压力、闸瓦压力、车辆制动力、列车制动力的影响,结合试验数据分析对车钩力产生的影响,并论述纵向力增大可能带来的隐患,针对这种现象提出了解决建议。研究表明重载组合列车在环境温升较大的中午时刻或者低温季节经过长大隧道时会引起列车管压力上升,造成列车施加空气制动时减压量变大,进而导致列车制动力增强。

考虑直压波动的双馈风机转子侧改进控制的研究

双馈风力发电机(以下简称双馈风机)在传统转子侧矢量控制中,控制的前提是默认直流母线电压(以下简称直压)恒定,而没考虑其波动。当直压波动时,对象模型中的功率也会随之波动而导致输出不平稳,同时,在工程实际中,为保证直压的稳定,一般采用较大的电容,会造成较大的成本消耗。因此本文提出针对直压波动的转子侧改进控制算法,引入前馈控制,消除直流母线电压波动造成的影响,保证直压波动情况下对象模型功率的稳定输出,且运用改进控制后,可降低电容容量,节约工程成本。最后基于PSCAD/EMTDC仿真对所提出的改进控制策略进行仿真验证,与传统控制策略进行对比分析,结果表明:本文提出的转子侧改进控制策略控制精度高,响应迅速,在直压波动时可降低功率的波动,输出更平稳,验证了所给控制策略的正确性及有效性。

直流电压波动引起UPS逆变器模块爆裂分析

研究一起大容量直流电机在启停过程中发生的不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)系统关断故障。在进行故障案例的信息分析、原因查找和反复试验过程中,故障再现并发展,因此又进行了事故处理、故障再分析、再定位的过程。该故障中,大型直流负载存在隐形故障,导致对地电压瞬间变化,引发系统其他元件爆裂。通过对直流电压波动引起UPS逆变器模块爆裂的分析,为类似的事故处理提供参考。

一种MMC-HVDC的直流电压波动抑制新方法

针对柔性直流输电系统常规直流电压波动抑制算法中存在的缺陷,提出一种适用于模块化多电平换流器型高压直流输电系统(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)的直流电压波动抑制方法。该方法利用MMC特有的"储能"特性,在交流系统不对称时,控制MMC交、直流侧瞬时有功功率不再平衡,从而实现MMC交流侧电流依然保持对称运行,同时直流侧电压、电流和功率保持为恒定。为了实现上述控制功能与目标,建立三相交流系统不对称时MMC直流回路的模型,设计0坐标系下以比例谐振调节器为基础的控制策略,且探讨MMC-HVDC中的协调控制问题。最后,搭建71电平背靠背MMC-HVDC系统模型进行数字仿真,结果验证了所提控制方法的有效性。

文丘里管中气液两相流差压波动信号与空隙率关系

为了研究气液两相流差压波动信号与空隙率之间的关系,建立了差压波动信号均方根与空隙率的关系式.针对油气两相流和气水两相流,在管径分别为40mm和50mm管道上进行实验,分析了文丘里管差压波动信号与空隙率、流量、压力以及流体密度等参数的关系,得到了差压波动信号与空隙率的量纲1关系式.此关系式不仅反应了差压波动信号与空隙率的关系,而且提供了一种间接测量空隙率的方法.该方法只需要测量文丘里管前的压力和前后的差压波动信号,计算出该差压信号的时均值、瞬时值就可以计算得到空隙率的值.实验结果表明在空隙率小于85%的范围内,油气两相流和气水两相流空隙率的测量误差分别为10·9%和11·3%.如果与利用空隙率和差压测量气液两相流流量的方法相结合,则仅利用一个文丘里管就可以实现两相流流量测量.

测量水平管道液塞速度和长度的差压波动分析法

分析了压力波动信号互相关求液塞速度存在的不足 ,引入了差压波动分析法 ,明确了液塞到达和离开上、下游测压点的时刻与差压波动信号起峰点及落峰点位置的关系 ;分析了电导探针信号、差压信号和压力信号互相关所求得的相关速度的含义 ,指出差压互相关得到的是液塞运动速度 ,电导探针信号互相关得到的是液塞速度与液膜段界面波速度的平均值 ,压力信号互相关得到的相关速度具有随机性 ;明确了差压信号脉冲宽度为液塞从传感器上游测压点运动到下游测压点的时间间隔 ,脉冲宽度与液塞速度的乘积为液塞长度与差压传感器间距之和 .最后 ,按照上述方法分类 ,把空气 水、柴油和机械油的试验数据的分析结果与文献中报道的液塞速度和长度数据进行了对比 。

气液两相流差压波动信号的Hilbert-Huang变换特性

将HilbertHuang(HHT)变换应用于中小管径水平管气液两相流差压波动信号的分析.利用经验模态分解(EMD)方法把信号分解成多个内模函数(IMF),再对各内模函数进行Hilbert变换,得到信号的Hilbert谱,并提取各内模函数的信号能量特征.在此基础上比较了不同管径下信号分析的结果,分析了不同频段的能量分布与流型变迁的关系,并讨论了小波变换和HHT两种信号处理方法各自的特点.实验结果表明,HHT可以用于非线性非平稳信号的分析,提取的能量特征值反映了水平管气液两相流的流动状态和流型的变迁,该方法为水平管气液两相流差压波动信号的研究提供了借鉴.

基于阻抗分析法的牵引供电低频网压波动研究

随着CRH系列动车组和和谐系列大功率电力机车的广泛应用,牵引供电系统出现了一系列新的问题,其中牵引供电系统低频网压波动是比较严重的问题。为考察其发生机理,本文建立符合牵引供电低频网压波动实际情况的车网互联系统阻抗模型,利用基于阻抗的系统稳定性分析方法,分析不同阻抗条件下车网互联系统的稳定性,发现机车数量不同时,系统阻抗发生变化,且随着机车数量的逐渐增多,车网互联系统稳定性逐渐降低。基于Matlab/Simulink建立车网互联系统的仿真模型,结合现场实测及仿真分析,验证理论分析的正确性。该研究结果对认识和改善牵引供电系统低频网压波动有一定的参考价值。

基于高阶谱的气液两相流差压波动信号的分析

针对水平管气液两相流差压波动信号的非高斯特性,提出了一种基于高阶谱技术的差压波动信号分析的新方法.通过对气液两相流差压波动信号的双谱分析,提取了不同流型下信号的非高斯特征.以信号双谱幅值的平均值作为特征值,对不同流型下信号偏离高斯分布的程度进行了定量地分析,并讨论了在不同管径下不同流型的差压波动信号的双谱特性及非高斯特征.实验结果表明,提取的特征值反映了信号偏离高斯分布的程度,据此可以作为气液两相流流型转变的判据.

静态混合器内瞬态壁压波动特性实验研究

为了探讨静态混合器内非线性流动特性,利用动态数据采集系统对SK型静态混合器管壁脉动压力进行测量,研究湍流状态下壁压的脉动幅值、功率谱以及结构函数的扩展的自相似标度律.实验研究表明:SK型静态混合器各点压力的最大波动幅值大于125 Pa,并与进口流量呈二次函数关系逐渐增大;瞬态壁压脉动信号的一阶主频率低于0.5 Hz,功率谱随着频率的增加呈幂函数关系衰减;壁压波动信号的k阶结构函数与3阶结构函数的双对数存在线性关系;当进口流量Q>400 L.h-1时,压力结构函数的标度指数ξ(k)大于相对标度指数ξ(k,3);当进口流量Q≤400 L.h-1时,壁压波动信号的压力结构函数的标度指数ξ(k)小于相对标度指数ξ(k,3).但k阶结构函数相对标度指数ξ(k,3)与均匀各向同性湍流惯性子区的标度指数ξ(k)存在较大差别.

高压共轨燃油系统轨压波动特性的实验研究

利用实验测试和快速傅里叶变换的方法,探讨了BOSCHCR高压共轨燃油系统在不同负荷下轨压波动的频率特性。结果表明:随着发动机负荷的增大,高压油泵转动频率的三倍频对应的振幅增加并在供油所引起的所有频率分量中逐渐占据了主导地位;小负荷时,高压油泵3个柱塞的供油量稍有差异;随着负荷的增大,3个柱塞的供油量趋于相同。

水平井井底钻压波动规律的实验研究

利用水平井钻柱动力学模拟实验装置,进行了水平井井底钻压波动的模拟实验。实验结果表明:水平井井底的钻压波动为一正弦波动,其波动频率与钻柱的自转频率相等,钻压对波动频率的影响不大。水平井井底的实际钻压始终与名义钻压近似相等;随着钻压和转速的增加,水平井井底钻压的波动会变得越稳定。水平井实际钻进时,建议转速大于52.08 r/min,钻压大于90 kN。

基于环形管差压波动信号测量气液两相流气相含率的研究

设计了一种新型多圈环形管用于气液两相流参数的测量,对环形管上升段水平方向内外侧差压波动信号进行了分析,采用无因次分析方法获得与差压波动信号均方根相关的特征量,建立了此特征量与容积含气率的关系模型,并在此基础上进行了实验.实验结果表明与差压波动信号均方根有关的特征量和容积含气率存在一定的关系,在考虑到气体密度的影响之后,引入气体密度对关系模型进行修正,建立了差压波动信号均方根和容积含气率量纲1的线性关系模型.在容积含气率小于0.65时,气液两相流的容积含气率测量误差小于5%,为气液两相流的容积含气率测量提供了一种方法.

三相四线UPQC直流侧电容电压波动机理及抑制方法

当三相四线统一电能质量调节器(UPQC)工作于不平衡及非线性条件下时,直流侧电容电压波动不可避免,将直接影响串、并联补偿器的正常变换,进而影响UPQC的补偿性能。文中详细分析了这种波动不可避免的原因,提出了直流电压调节系数的概念,推导出其表达式,分析了利用其消除电容电压波动影响的原理,并将其作为抑制直流侧电压波动的措施应用于带负载电压前馈的并联侧直接电流控制策略和串联侧双闭环控制策略。实验结果表明,采用这种方法可以抑制直流侧电容电压波动对串、并联补偿器的影响,与未加入此种抑制措施的控制策略相比,UPQC的补偿性能得到了提高,表明了这种措施的有效性。

欠热沸腾两相系统声压波动时间序列模型的研究

通过对欠热沸腾两相热声效应的实验研究及声压波动时序的动态数据采集，运用时间序列分析方法进行实验建模，建立近似ＡＲ时序模型．在此基础上得到系统声压波动时序的自回归功率谱并分析其频谱特性；发现了管内欠热沸腾热声振荡的“频率聚合”特性；近似验证了系统“声放大”区的存在．揭示了系统自组织的非线性发展过程和自激振荡特征．最后，探讨了时序模型的应用——声压波动时序的短期预测．

自然对流欠热沸腾系统声压波动频域分析及工况识别

利用计算机数据采集技术获取了自然对流欠热沸腾系统中声压波动的动态信号，通过对典型动态数据的频域分析，结合实测声压时间序列研究，对激波的产生、倍频关系、谱峰聚合等一系列时、频现象的动力学机理进行解释，描述了自然对流欠热沸腾系统的动态发展过程。基于声压频谱，定义并构造了特征向量，通过动态聚类，对该欠热沸腾两相系统的动态过程进行了工况识别，识别结果与对时间序列的定性分析一致，这对构建核安全自动监控系统乃至沸腾两相流工况识别诊断专家系统具有重要意义。

井底光钻铤钻具组合旋转及钻压波动规律模拟研究

利用根据相似理论设计出的底部钻柱动力学研究试验装置,进行了井底光钻铤钻具在不同钻压、转速条件下旋转及钻压波动规律的试验研究。试验结果表明:光钻铤钻具组合在井底的旋转大部分为正向涡动及谐波振动,要想使其产生反向涡动必须合理选择钻进参数;使用光钻铤钻具组合时井底钻压振动幅度较大;单从减轻钻柱振动危害方面讲,不建议采用光钻铤钻具组合,但从利用井下钻柱纵向振动能量提高深井机械钻速的角度看,该钻具值得推荐;光钻铤钻具组合的防斜机理有待于进一步研究。