全直流型船舶微电网多时间尺度综合能量管理

为了解决船舶微网在短期不同工况切换时功率波动大和长期运行经济性问题,采用多时间尺度分层控制的综合能量管理策略,在考虑船舶微网运行、负荷需求以及系统运行成本三者之间关系的基础上,对船舶微网系统进行了两层调控,其中针对短期运行下的负荷波动,采用基于规则的能量管理策略,通过对比所搭建的模型在不同模式以及不同运行工况下的仿真,结果表明当负荷处于短期波动时采用该策略能够在平抑功率波动的同时有效提高电能质量;长期运行下考虑可时移负荷对船舶运行经济性的影响,提出改进型的乌鸦搜索算法对燃料和储能电池总运行成本进行优化,通过算例分析表明:该算法考虑负荷时移性,不仅起到了削峰填谷的作用,而且相较于传统的乌鸦搜索算法经济性提高了4.4%。

热带直流型水库蓝藻季节变化特征

于2004年调查了广东省飞来峡和深圳两座直流型水库的蓝藻季节分布特征。共检到蓝藻17属,绝大多数为丝状体种类。常见属有假鱼腥藻(Pseudanabaena)、微囊藻(Microcystis)和蓝纤维藻(Dactylococcopsis)。蓝藻细胞密度为5-2052个细胞ml-1。深圳水库最高蓝藻细胞密度出现在6月,其中丝状蓝藻的相对丰度在75%以上;飞来峡水库最高蓝藻细胞密度出现在12月,丝状蓝藻的相对丰度达到90%。水动力学条件是限制蓝藻丰度和种类的主要环境因子。由于飞来峡水库的水力滞留时间变化较大,所以蓝藻季节性变化受水动力学条件的影响比深圳水库的大。假鱼腥藻等丝状蓝藻更适合在水库中生长,特别是在氮磷营养水平较高,水力滞留时间明显增加时,其细胞密度将大幅度上升。

直流型变频空调器的智能模糊控制

从直流型智能变频空调器的特点及控制要求出发 ,提出了智能模糊控制系统的结构 ,重点讨论了压缩机和电子膨胀阀的模糊控制算法 ,并对一些特殊功能和控制方法进行了分析。

适用于微电网的直流型大功率数模混合仿真接口方法

为满足微电网数模混合仿真大功率和双向功率流的需求,提出了一种直流型的大功率接口方法。首先研究并提出了一种适用于直流系统的稳定性改进接口算法,试验验证了其具有更大的稳定裕度;然后针对直流型数模混合仿真,提出了基于H桥的双向直流型大功率接口的模块化设计方法,可同时满足大容量和功率双向流动的要求。针对同一等值网络进行仿真,加入所提接口的混合仿真与数字仿真的结果一致,验证了该大功率接口方法的有效性;设计基于模糊控制的能量管理策略的应用场景并开展数模混合仿真试验,试验结果验证了直流型大功率接口及其构成的混合仿真系统的稳定性、动态性能和在微电网中的适用性。

直流型余热锅炉的设计

用于双工质平行——复合循环的直流型余热锅炉,属国内首台。本文对其设计方法、以及煮洗锅炉和水质要求等进行了叙述,为进一步试验研究和运行提供了条件。

直流型三相电力电子变压器快速动态响应控制策略研究

新型电力系统背景下,大规模新能源及用户侧负荷的随机波动为系统的实时平衡带来巨大挑战,直流型三相电力电子变压器因其高频电力变压特性成为未来提高系统稳定运行的重要智能终端。然而,当变换器采用传统单移相闭环控制时,受负载电流突变影响往往不具备较好的抗干扰及快速动态响应能力。提出一种基于有限集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)的快速动态响应控制策略,以实现在无功率预测工况下的快速动态响应性能。首先,根据运行模式建立直流型三相电力电子变压器的空间状态平均模型并离散化得到预测模型。随后,通过以输出电压为目标的代价函数推导出各采样周期下的最优移相占空比,并转换成开关控制信号。同时,提出逻辑比较单元以省略功率估算不精确对FCS-MPC控制结果造成的影响。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台验证所提控制策略的有效性。

DX型中波发射机直流型模式开关控制板工作原理

本文对DX型中波发射机模式开关控制板的控制电路的原理进行了介绍,并重点对过流监测电路,直流电机的工作过程进行了分析,和开关状态信号的输出进行了分析,以及应急处理的方法。

脉冲直流型加热功率分配系统的电流测量及热功率计算

加热功率分配系统用于航天器整星(船)热平衡实验时模拟星上设备的发热情况。系统可提供数百路独立的功率输出;可以通过计算机对每一路输出的功率进行管理、循检、记录;各路输出可以按照预先设定好的曲线程控输出。脉冲直流型加热功率分配系统较直流型加热功率分配系统具有效率高、体积小、质量轻等特点。然而由于脉冲直流电流的真有效值很难测量,需要使用测量电流的平均值来计算热功率,并对其进行校准。

浅述直流型风力发电系统

随着人类社会的发展,能源危机及环境恶化正日益严峻,要解决这一问题的唯一途径就是加快对可再生资源的开发。而风能无论在规模,还是可利用率上,都是人们利用的最佳资源之一。风能在我国的分布较为丰富,尤其是东部沿海地区,海岸线长,风能资源好,风能质量好,具备大规模发展海上风电的资源条件。本文从开发可再生资源的角度出发,阐述了风力发电系统的运行原理及内部系统结构,为相关的工程研究提供了参考。

直流型等离子加热器在2号连铸机上的应用

知多工厂的2号连铸机引进了直流冷阴极型等离子中间包加热器。等到离子加热器的应用，不仅使浇注时中间包内的钢水温度保持稳定，而且减少了由低温导致水口堵塞和高温导致生产率下降两方面问题。显然，连铸流数减少（4流减至2流）可以提高连铸效率。由于使用等离子加热器能够延长浇注时间，所以需要低速浇注的钢种也可采用这种操作方式。为避免使用等离子加热器时中间包内温度不均，通过热流量分析，优化隔离墙的分布，使等离子加热器的热利用率可达60％以上。等离子加热器的使用费用是非常经济的，因为2号连铸机生产的大部分钢种都可以使用氮气，并且直流型等离子加热器可以使用铜电极。

自适应可调恒定导通时间Buck型直流电压变换器设计

为提高开关电源输出纹波电压、负载调整率、线性调整率和瞬态响应时间等性能指标,采用纹波控制的方法,研究出一款自适应可调恒定导通时间(adjustable-constant-on-time,ACOT)Buck型直流电压变换器。基于TSMC0.18μmCMOS工艺完成了电路设计,并用Cadence平台Spectre仿真器进行了仿真验证。结果表明:该电路的恒定导通时间可以精准灵活调节,纹波电压、线性调整率和瞬态响应时间均较低,与相关文献对比可知,本文设计在负载调整率上具有明显优势。

并网型直流微电网的非线性降阶建模及其估计吸引域的优化计算

面对“双高”电力系统的高维度、高随机性和强非线性,现有的建模和稳定性分析方法受限于维度、难以求解且准确度低。针对此问题,该文提出一个面向“双高”电力系统,包含非线性降阶建模和估计吸引域优化计算的稳定性分析框架。首先,考虑分布式光伏和恒功率负载的地理环境因素,应用Pioncáre规范理论,将并网型直流微电网的二次状态偏差模型依次进行分块降维、解耦和降阶变换,建立一阶二次微分方程形式的非线性降阶模型。然后,基于李雅普诺夫稳定判据,结合构造含辅助变量的最优化模型思想,并利用克罗内克积性质,提出估计吸引域的优化计算方法,构建优化的估计吸引域(optimalestimatedregionofattraction,OEROA)。最后,以分布式光伏云层遮蔽和恒功率负载扰动下的微电网系统作为算例,与基于LaSalle定理的李雅普诺夫法、Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型法对比,验证所提方法构建的估计吸引域具有更低的保守性,以及所提分析框架的有效性。

一种基于蓄电池抽头分组的守护型直流电源系统及其控制策略

传统的直流电源系统采用蓄电池串联结构,存在可靠性较低、蓄电池手动核容耗能高以及安全隐患等问题。在不改变传统直流系统结构的情况下,提出一种基于蓄电池抽头分组的守护型直流电源系统及其控制策略。通过蓄电池分组升压并联实现母线冗余供电,解决蓄电池组单节电池故障等造成母线失压的问题,提高直流母线供电的可靠性。同时提出一种守护型直流电源系统的自动核容策略,减少手动核容过程中的能量损耗,提升直流电源设备的维护效率。

HVDC/GIC型直流偏磁的差异性分析

考虑到地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)具有低频性,过去一直将其近似等效为高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)诱发的不平衡电流进行研究。然而,与HVDC型直流偏磁相比,GIC型直流偏磁具有显著的随机性与时变性,因此简单地将两者完全等效处理并不合理,在特定场景下应加以区分。为此,首先,从理论上分析了两种类型直流偏磁在诱发原因及特点上的差异。其次,通过研究直流偏磁对变压器本体以及电流互感器的不利影响,进一步探究两种类型直流偏磁对电网一/二次设备的影响差异,为后续的偏磁治理提供有效参考。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了等效仿真模型,并通过仿真验证了理论分析的正确性。

混合式直流断路器状态感知技术与智慧框架体系探讨

直流断路器是柔性直流输电工程中故障清除和隔离的关键设备,当前的热点集中在新型拓扑结构、直流开断特性和新型电力电子器件等功能方面的研究,对其全状态的智能感知和状态评估方面研究较少。该文以混合式直流断路器为研究对象,全面梳理了需要重点监测的状态量,归纳了混合式直流断路器中快速机械开关、压接式绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)、避雷器、快速机构动作电容和隔离供能单元等关键组件状态量的感知方法。基于现有研究,提出了智慧型直流断路器的框架体系。分析了所提框架体系中智能感知层、信息通信层、数据融合层和智能应用层的实现思路,为实现直流断路器的智能化和模块化提供一定参考依据。

基于等效电流源的级联混合直流馈入系统强度影响分析

级联型混合直流系统受端的模块化多电平换流器高压直流系统(modular multilevel converter high voltage direct current,MMC-HVDC)和电网换相换流器高压直流系统(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)会因馈入点电气距离较近而存在强相互作用关系。为明确级联型混合直流馈入系统中MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响,提出考虑幅值和相位的MMC等效电流源的简化等效方法,基于所提MMC等效原理将级联型混合直流馈入系统等效成单馈入LCC-HVDC系统,分析等效单馈入系统的参数计算方法,并提出等效单馈入短路比评估指标。最后通过该指标分析归纳了不同控制方式、不同电气距离下等效单馈入系统的系统强度变化情况,即为MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响规律。机理分析和基于PSCDAD/EMTDC、MATLAB的仿真结果表明,所提等效方法具有有效性且所提指标能很好地反应MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响。

基于谐波状态空间的高压直流输电系统SISO阻抗建模及稳定性分析

近年来,电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based on high voltage direct current,LCC-HVDC)系统的稳定性问题得到广泛关注,多位专家学者建议采用谐波状态空间(harmonic state space,HSS)等线性周期时变建模方法对其分析。然而,HSS不可避免地提高了建模的复杂度与维数,在面对大规模交直流系统时具有局限性。同时,LCC-HVDC包含多类型谐波耦合,各部分耦合对稳定性的影响大小尚未得到充分论证。为此,文中以HSS为底层理论建立LCC-HVDC的耦合阻抗矩阵,揭示高压直流输电系统内部的谐波耦合机理。进一步,通过多频电路等效思想,提出三相系统多维阻抗的降维方法,将耦合阻抗矩阵无损降维成单入单出阻抗,以此分析不同次数的谐波耦合对阻抗特性与稳定性的影响。结果表明,考虑到13次谐波截断可以有效提升高压直流输电系统阻抗模型精度,但对稳定性分析结果的影响小于忽略工况变化、简化逆变侧带来的误差。

并联型直流电源在110 kV变电站的应用

与传统串联型蓄电池直流电源不同,并联型直流电源采用新的设计思路,提高了可靠性,并可远程在线核容,免去了周期性的现场放电工作,为变电站直流系统增添了另一种选择。介绍了并联型直流电源主电路原理、并联型电池模块工作原理、核容工作原理,对比了串联型、并联型直流电源系统的优劣,结合并联型直流电源在某变电站的应用,开展了相关试验工作,并制定远程遥测策略,实现了蓄电池的远方在线核容及其可视化,为开展直流设备状态检修提供了重要手段。

电压源换流器型直流输电换流器损耗分析

电压源换流器型直流输电(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)应用于大容量功率传输的主要障碍之一是其相对较高的换流器损耗。因而,换流器损耗的准确计算对系统设计、器件参数及冷却装置的选择非常重要。通过分析换流器IGBT器件的开关特性,同时考虑结温、死区效应的影响,提出一种基于曲线拟合理论的通用换流器损耗计算方法。该方法能够有效利用厂家提供的器件特性参数,适合于实际工程应用。在此基础上,分析了正弦脉宽和最小开关PWM两种调制方式下的换流器损耗特性,建立了基于PSCAD/EMTDC的通用的损耗计算模块。

模块化多电平换流器型直流输电系统的启停控制

介绍了模块化多电平换流器型直流输电系统(modularmultilevel converter based high voltage direct current system,MMC-HVDC)的起停控制策略。启动分为不控启动阶段和可控启动阶段,对不控启动阶段模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)的等效电路进行数学建模,得出了限流电阻与最大充电电流之间的数学关系,为限流电阻的选取提供了理论基础。停机分为能量反馈阶段和放电阶段,能量反馈阶段将MMC各子模块电容存储的能量部分反馈回电网,充分利用了MMC子模块储能的优势,提高了能量的利用率。放电阶段,通过一定的触发方式,逐步将能量耗散掉,该方法有效地降低了放电电阻的功率、阻值和耐压水平。最后,对建立的两端有源网络的MMC-HVDC系统进行了数字仿真,仿真结果验证了该启停控制策略的有效性。