风电场模型及其对电力系统的影响

介绍了风力发电系统建模的一般思路及常用的风电场模型,然后对风电并网几个重要课题的分析方法进行了研究,比较了适用于不同研究目的的风电场模型的优劣及相应的分析方法,指出了风电场建模方法存在的主要文体,总结了风电接入对系统影响的几个主要方面。

均匀介质条件下地层倾角测井电场模型的研究

以介质的电特性和电磁场理论为基础，在均匀介质地层条件下，建立了地层倾角测井的正演模型．用边界元法计算了在均匀介质地层情况下，地层倾角测井地层电场电位及电位梯度的分布．研究了地层倾角测井仪电极的电特性，得出了决定测量值的地层区域和极板上电流密度的分布．

微球形聚焦测井中三维电场模型有限元法的数值模拟

本文给出了微球形聚焦测井中三维静电场的有限元法计算公式 。

粉体料仓灌充期间仓内电场模型研究

提出了圆柱形接地粉体料仓灌充期间仓内电场计算模型，为计算电场分布和安全评价提供理论基础。

地层倾角测井的电场模型

本文从电磁场的角度，讨论了地层倾角测井模型的电磁场近似为稳恒电流场的条件。给出了地层电位函数满足的方程和边界条件。用边界元法计算了测量点在不同深度时的电位分布，并计算了仪器常数。

基于电场模型的指纹方向场计算

提出一种基于基线和中心点的电场模型,用于估计指纹方向场.在靠近指纹基线区域,方向场与基线平行,这是指纹基线作用的结果;中心点区域的方向场变化比较大,这是中心点作用的结果.基线区域和中心点区域的指纹方向场向外扩张,在三角点区域汇合,且三角点是最终的汇合点,这一模型能比较好地解释指纹中心点和三角点成对出现的原因.在NIST-4指纹库中进行了测试,试验结果表明电场模型生成的指纹方向场有较高的准确性.

试论风电场模型及其对电力系统的影响

随着社会的不断的发展和科学技术的进步,世界上逐渐广泛的开发风电资源,其具有较广的分布,但是同时具有很多的缺点,对风电系统的开发造成不利影响。因此文章对风电场建模及其对电力系统的影响进行了具体的分析。

基于PMU实测数据的DFIG风电场等值模型鲁棒性与适应性分析

对传统聚合方法无法解决风电场长期运行过程中产生的参数变化问题,该文基于实测数据建立双馈感应发电机(DFIG)风电场详细等值模型与初始化方法,分析时变参数的轨迹灵敏度,提出首先将非时变参数固定为聚合值,然后利用风电场公共并网点相量测量单元(PMU)数据针对时变参数采用基因学习粒子群(GLPSO)混合算法进行参数辨识的策略。采用WECC标准算例分析不同风速、尾流效应、部分风电机组离线、风速未知、不同短路故障位置与电压暂降深度情形下等值模型的鲁棒性与适应性。仿真算例表明所提出的参数辨识方法全局寻优能力远高于标准粒子群与遗传算法。而且,对于高灵敏度参数,参数辨识结果与真实值的最大偏差小于10%,远优于目前技术水平。

水下极板电场通信传输模型研究

针对目前水下到水上跨介质数据传输过程中存在的问题,提出水下部分利用电流场在接收端形成感应电势差完成数据传输。采用有限元仿真水下极板电场通信系统在信号传输时电场的分布情况,通过改变信号频率,极板大小,电导率,介电常数,通信距离及接收端间距等参数,分析对信号传输产生的影响,得到了系统最佳接收间距模型,拟合出最佳接收间距计算公式并进行实验验证,为极板电场通信系统的设计及优化提供参考。

双馈风电场等值阻抗模型在高频振荡研究中的适用性分析与评价

目前在对风电场高频振荡的研究中,风电场普遍采用等值阻抗模型,然而对于等值阻抗模型在高频段的适用性需要进一步分析与评价。针对这一问题,该文以双馈风电场为例,首先建立风电场中包含双馈风电机组、链路出口处电缆与风电机组间集电线路的链路详细高频阻抗模型。然后,采用常规等值方法聚合风电场,获得等值高频阻抗模型。进而,在同一链路不同风电机组之间控制延时、电流内环控制参数、网侧滤波器等关键参数存在差异的场景下,采用振荡频率相对误差、高频段相位均方根误差两个指标综合评价等值与详细风电场高频阻抗模型的一致性,并研究考虑与忽略风电机组间集电线路对等值高频阻抗模型适用性的影响。结果表明,风电机组间集电线路对风电场等值高频阻抗模型的适用性有较大影响;然而,在考虑风电机组间集电线路的影响后,同一链路不同风电机组的关键参数存在差异时对风电场等值高频阻抗模型的适用性影响较小。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建双馈风电场的仿真模型,通过仿真验证理论分析的正确性。文章所得结论可以为研究规模化风电场高频振荡现象提供等值模型的适用性参考依据。

SGT-MOSFET电场解析模型的建立

屏蔽栅沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管(SGT-MOSFET)在体内引入了纵向接源电极的屏蔽栅极,可以辅助耗尽漂移区,其耐压原理与沟槽MOSFET(VUMOSFET)不同.本文以110 V左右结构的SGTMOSFET为研究对象,通过数值仿真、理论分析以及解析建模,研究了不同结构的耐压原理以及结构参数与电场强度分布的相关性;建立了与器件各个结构参数相关的电场解析模型,为器件结构设计提供了理论依据;并引入雪崩载流子对小电流下的电场解析模型进行了修正,使得解析结果和仿真结果吻合较好;通过修正后的电场解析模型提取了最优电场下的场氧厚度,使得相应产品的静、动态特性得到明显改善,从而极大地提升了器件的性能.

基于解析法的风电场可靠性模型

采用频率和持续时间法的思想,通过风电场的风速数据和风电机组特性参数求得风电场各个状态的概率、频率、转移率。在马尔科夫链法的基础上,充分考虑风电场出力的随机性特点和风机的强迫停运率,建立了基于解析法的风电场可靠性模型。该模型采用聚集的思想,将风电场建模成一个类似于多状态的常规机组,大幅减少了风电场输出功率状态数。在RBTS测试系统中加入10台相同的V80-2 MW风机进行仿真,利用可靠性指标缺负荷期望(LOLE)、缺负荷频率(LOLF)、缺负荷持续时间(LOLD)反映风电场对系统可靠性的影响。通过对仿真结果的比较分析,证明了所提模型的可行性和有效性。

高压大功率IGBT器件绝缘结构的电场计算研究综述

随着高压直流输电技术的发展,高压大功率绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件被广泛应用于各类高压大容量电力换流和控制装备中。然而,在高压大功率IGBT器件的研制过程以及工程应用中,器件内部局部放电现象乃至击穿现象频繁发生,给器件绝缘设计带来巨大挑战。要想实现良好器件绝缘设计,就需要获得器件内部的电场分布,因此实现器件内部电场的准确计算至关重要。文中全面回顾器件内部绝缘结构的建模和计算方法的发展历程,从封装绝缘电场计算、芯片绝缘电场计算以及芯片和封装绝缘耦合电场计算3个方面介绍相关研究的发展历程、适用范围以及相应的不足,最后展望未来器件内绝缘结构电场计算的发展方向。

基于风电场动态时空关系的风速分布模型研究

通过测风塔风速和风向数据计算风电场各机组的动态空间位置,基于Matlab平台在综合风电机组尾流效应和时滞效应数学模型的基础上,建立了风速在各台风机上的分布模型。算例以实际风电场为研究对象,将测风塔的实测数据输入该模型计算场内各风机风速,分析了尾流和时滞因素对风速模型及风电场出力的影响,结果表明尾流降低出力、时滞平滑出力。最后将风速模型转换成全场输出功率模型,并与风电场实测出力数据进行比较,验证了所建风电场风速模型的有效性。

活体兔肝中脉冲电场分布模型的定性实验研究

通过观察频率、脉宽固定,电压峰值递增的脉冲电场对30只新西兰大白兔正常肝脏的杀伤效应,探讨在兔正常肝组织中建立脉冲电场分布模型的可行性,为临床电化学或电转基因治疗提供重要参考。采用重复实验及自身对照,脉冲处理3d后取材HE染色,光镜下见低脉冲剂量时两电极周围呈同心圆形坏死、界限清晰;剂量增大则同心圆形坏死区亦增大,且渐变成椭圆梭形,两电极中点处肝细胞出现核固缩、碎裂、溶解样改变,最后两椭圆梭形坏死相互重叠融合成不规则坏死,处理区尚见肝细胞的空化效应及肝组织缺血现象,实验所见与理论模拟的电场分布能较好吻合。因此,兔肝组织可作为脉冲电场生物组织杀伤效应研究中电场建模的有用载体,电脉冲在有效杀伤靶区组织的同时对周边正常组织是安全的。

基于双馈式风电机组的风电场实用动态等值模型研究

针对采用风电场详细模型导致仿真计算复杂的问题,对风电场动态等值展开研究。选取机组类型和参数完全相同的风电场,提出基于风速等值的单机倍乘等值法;以机组类型相同但参数不完全相同的风电场为例,采用基于同调等值的容量加权等值法。基于DIgSILENT/PowerFactory软件,通过比较风电场单机倍乘模型、容量加权模型和详细模型在风速改变和暂态故障情况下的仿真结果,验证了不同模型的准确性和适用性,结果表明所提方法实用有效。

基于轨迹灵敏度分析的永磁直驱风电场等值模型参数辨识

大规模风电场接入电网对电力系统稳定性具有重大影响。为提高仿真速度,研究风电场等值模型具有十分重要的意义。针对传统聚合方法无法解决风电场长期运行过程中产生的参数变化问题以及厂家将控制系统参数作为商业机密问题,该文基于风电场公共并网点相量测量单元数据建立了永磁直驱风电场详细动态等值模型与初始化方法,分析参数的轨迹灵敏度,提出了对高灵敏度且时变参数以及高灵敏度控制系统参数采用改进的基因学习粒子群(GLPSO)混合算法进行参数辨识,其他参数固定为聚合值或典型值的策略。分析了不同风速、尾流效应、部分风机离线、风速未知情形下,等值模型的鲁棒性与适应性。仿真算例表明,所提出的参数辨识方法能够提高全局寻优能力。

基于电场模型的无人机搜寻改进算法及仿真分析

针对单一无人机视觉导航进行地面移动目标搜索的问题,提出了一种基于物理电场模型的改进蚁群算法。定义复杂搜索区域并进行网格划分,网格节点定义为可激活的信息素点,基于物理电场模型规则优化蚁群算法,引入概率模型,建立基于电场模型的无人机搜索改进粒子群算法控制无人机位姿和速度。仿真实验结果表明:改进蚁群算法搜索移动目标的平均成功率为67.3%,算例的平均计算时间为8.33 s,均优于粒子群算法,为单一无人机在区域快速跟踪搜索提供了一种简单、高效的方法。

改进PSO算法在AWS波浪发电场参数辨识中的应用

考虑到现阶段波浪发电场的数量较少,缺少足够的实际测试数据,文中设计一种基于改进PSO算法的AWS波浪发电场模型。以AWS波浪发电场实测数据为输入,以有功功率为输出,引入粒子群算法(PSO)确定模型的各项等效参数,构建可以对实际测试波浪数据对应的发电场功率进行分析的等效模型。在PSO目标函数为等效模型输出有功功率和电场模型输出有功功率之间差值的平方和的基础上,采用PSO方法对等效模型驱动参数进行辨识。结果表明:迭代达到约1300次时,粒子群算法发生收敛,表明采用PSO对12组实测数据进行参数辨识都可以实现正常收敛的状态。所设计模型以粒子群算法进行辨识所得各参数基本相同,能够得到稳定的参数辨识结果。