基于负荷聚类与网络等效的配电网多维典型场景生成方法

分布式发电接入的配电网规划需要分析接入前后电压分布特征。由于负荷与分布式发电数量多、随机波动等原因,兼顾效率和精度的评估方法一直是研究热点。该文提出一种基于负荷聚类与网络等效的配电网多维典型场景生成方法。首先,基于矢量K-medoids聚类方法,将负荷按照功率波动特征划分为n类,并将分布式发电分为光伏和风电2类;其次,提出一种表征对线路压降影响力大小的节点加权系数计算方法,将辐射状配电网简化为n+2节点等效配电网络;第三,对负荷/光伏、风电分别进行n+1维、1维K-means聚类,并根据聚类中心计算初始网络节点典型场景;最后以某配电网为例,进行算例分析,结果验证了算法的可行性,以及典型场景下电压分布评估结果的准确性。

基于变网络等效磁路法的双凸极电机电感参数变化规律的分析

双凸极电机是一种新型的电机 ,它的电感参数对分析它的基本理论和运行特性至关重要。本文对三相电励磁的双凸极电机建立变网络等效磁路模型。在考虑励磁磁场和电枢磁场相互作用以及磁路饱和的基础上 ,利用该方法可以计算在任意转子位置、任意电枢电流、任意励磁电流下任一绕组自感和绕组之间互感。该计算结果和电磁场有限元分析结果进行比较 ,验证了该方法的正确性。最后 ,得到了不同情况下该电机电感参数变化的一般规律。

电阻星形(Y形)网络与三角形(△形)网络等效变换两种推导方法的比较

分别用基尔霍夫定律和短路 ,开路的方法将电阻

论《电工基础》中的网络等效变换

文章分析了《电工基础》中的电磁现象的规律、应用和电能的传输、分配、控制及转换研究对象,以物理学为基础,数学为工具,分析用电技术的基本概念、基本理论和基本分析方法。

探讨M*N随机电阻网络等效电阻独立运算解值

该文笔者对M·N随机电阻网络的等效电阻进行了分析和探讨,为了得出等效电阻数值解,使用了用独立的变换算法。在对算法的实验结果和二阶差分法进行了对比时,使用了设置网络的电阻分布,因此变换算法的准确性得到了验证。

基于网络等效的配电网快速供电恢复策略并行化实现

现代智能配电网在故障后可以调度需求侧的"灵活源"实现快速供电恢复。针对智能配电网的特点,提出了一种基于网络等效和并行化实现的快速供电恢复策略,能够灵活地利用电网资源以应对不同的失电情况。算法将支援线路等效为电源节点(称为等效源点),采用离线等效源点预存储与实时等效源点并行计算相结合的模式:保存并优先使用离线数据;在失电负荷较大时,调取实时数据对不同的调度可能进行并行计算。为进一步提升算法的时效性,利用改进邻接矩阵记录和维护电网拓扑结构,实现网络的高效重构。通过若干个算例,验证了该供电恢复策略在面对不同程度失电时均能合理高效地运用电网的各类支援资源,实现快速供电恢复。

网络等效系统及其优化

理论上我们常常用等效网络去分析一些问题，如戴维南定理等．对于多端网络同样可以采用这种方法．参考书［１］中已有描述．本文则介绍了等效网络建立的一种系统，已用实例验证了系统的正确．等效网络的建立，包含支路电导的建立和支路电动势的建立．由于等效网络节点数与端子数一致，故支路电导的建立确定，但支路电动势的建立不确定，文中最后给出了等效网络的优化，以求等效网络内损耗小、结构参数经济合理．

基于等效磁路网络法的均匀正交磁场对环形磁芯等效电感的影响

电源中的磁性元件对外部磁场天然敏感,其工作特性直接影响电源的输出特性。实现背景磁场的建模是研究电源中磁性元件受强杂散磁场干扰问题的重要前提,但目前关注这一应用场景的相关研究较少,且常用的电磁场分析方法难以兼顾计算的精度和效率。基于等效磁路网络法提出了一种杂散磁场效应的分析方法,该方法将研究对象等效生成磁路单元,离散形成网络模型,并通过求解等效磁路系统方程得到模型的场量分布。以一款具体的环形铁氧体磁芯为例,利用等效磁路网络法计算了环形磁芯在直流激励和均匀正交磁场下的场量分布,分析了背景磁场对其等效电感的影响。通过对比等效磁路网络法与有限元法的计算结果,验证了该方法的准确性与高效性,且适用于电源受背景磁场干扰问题的分析。

基于混合介质网格的表贴式永磁游标电机通用等效磁网络模型

为了更加快速准确地分析表贴式永磁游标电机的电磁特性与参数,提出一种通用等效磁网络模型。该模型的关键在于引入混合介质网格,可将调制齿区域沿周向剖分成相同大小的网格单元,实现对表贴式永磁游标电机调制齿区域的通用建模。同时,此通用等效磁网络模型还确定了定子和气隙的节点连接关系,避免传统等效磁网络模型因瞬态仿真导致的两者节点不规则连接问题,降低仿真误差。此外,考虑到定子极靴存在局部磁饱和现象,文中根据其拓扑结构和磁通密度分布,将定子极靴剖分成3个部分,并细分磁饱和区域,进一步提高模型精度。最后,利用此通用等效磁网络模型计算表贴式永磁游标电机的部分电磁性能,包括气隙磁密,磁链,反电势和转矩,并通过比较计算结果、有限元分析结果以及实验结果的误差,验证所提出模型的有效性和精确性。

新型盘式行星永磁电机的等效动态磁网络模型

为了解决传统永磁电机低速直驱能力弱和输出单一的问题,提出新型盘式行星永磁电机.所提电机集盘式电机与行星驱动于一体,具有空间磁场结构复杂、低速直驱和多自由度动力输出的特点.分析所提电机的电磁性能,研究盘式转子与行星定子不均匀气隙的动态磁路模型,利用径向分环法将三维磁场模型分环为二维模型.考虑气隙不均、定子开槽和漏磁的影响,引入不均匀气隙位置分布函数,建立所提电机的等效气隙磁阻模型和等效漏磁阻模型.划分盘式转子和行星定子间的磁场区域,将动态磁路模型转化为时变的等效磁网络拓扑结构,计算得到电机的磁链和空载反电势.通过有限元和样机实验验证动态磁网络模型的有效性.相比三维有限元仿真,等效磁网络提高了计算效率,便于后续的结构参数分析和优化,为盘式行星永磁电机的磁场建模和分析提供了参考.

有自由面渗流问题的等效裂隙网络模型

为降低传统连续介质渗流模型的网格依赖性并提升数值计算稳定性,基于连续介质渗流模型,通过引入表征单元体将均匀多孔介质水平和竖直孔隙概化为正交裂隙网络,建立了有自由面渗流问题的等效裂隙网络模型。推导了等效裂隙网络模型的渗流速度、连续性方程及边界条件的等效形式,将二维渗流问题转化为一维等效裂隙网络渗流问题。结合连续型罚Heaviside函数,将湿区渗流流速扩展至整个研究区域,给出了等效裂隙网络渗流分析的有限元求解格式。通过与均质矩形坝和梯形坝其他数值解的对比分析,验证了等效裂隙网络模型的有效性。最后将该方法应用于土质斜心墙坝稳定渗流分析,计算结果很好地反映了黏土心墙防渗体与上下游坝壳堆石区的自由面分布规律,揭示了黏土心墙防渗体的阻水效应。

基于三维等效磁网络模型的混合励磁同步电机电磁特性分析

针对分析混合励磁同步电机电磁特性时,三维有限元法计算量大、耗时长,解析法难以考虑铁磁材料饱和影响的问题,提出一种改进的三维等效磁网络模型。该模型考虑了模块化定子齿和转子极靴不均匀饱和,磁极间漏磁、磁极端部漏磁和定子槽内漏磁,能够快速预测具有模块化定转子结构的新型混合励磁同步电机的电磁特性;在建模过程中,根据电机转动时定转子的相对位置,建立相应的气隙磁导等效模型,以进行动态分析。利用该模型,计算了混合励磁同步电机的气隙磁通密度分布、磁链、反电动势和转矩,分析了电机的励磁调节能力。最后,将计算结果与三维有限元、样机实验结果进行比较,验证了该模型的准确性和有效性,为具有三维磁通路径特性的复杂结构电机提供一种快速的初期设计方法。相比于传统模型,该模型精度提高约9.5%;相比于三维有限元法,该模型所需计算时间仅为其0.05%。

具有可变增益恒压特性的双线圈无线电能传输系统补偿网络设计与分析

为了实现具有恒压特性的双线圈无线电能传输(WPT)系统中补偿网络的优化设计,该文在变压器T网络模型基础上定义等效耦合系数kr与等效变比n1,为双线圈WPT系统的高阶补偿网络设计与分析提供一种新方法。首先建立变压器T网络等效模型,给出具有恒压特性的串联-串联(S-S)型双线圈WPT系统元件参数表达式。其次结合等效耦合系数与等效变比,提出具有可变增益恒压特性的串联/并联-串联(SP-S)型与串联/并联-串联/并联(SP-PS)型双线圈WPT系统的补偿网络参数确定的新方法。在此基础上,考虑寄生电阻对系统传输特性的直接影响,以WPT系统的电压增益稳定性与传输效率为指标,得出不同等效参数下传输特性表达式,推导出在线圈偏移情况下最佳等效参数kr与n1的表达式,为WPT系统的补偿网络的优化设计提供理论依据。最终通过实物实验验证所提系统的恒压输出特性及其参数设计方法的正确性和有效性。

基于JMAG和MATLAB的电机三维等效磁网络建模仿真与实验分析

以单体励磁爪极场调制(SECPFM)电机为例,使用仿真软件JMAG和MATLAB对电磁学课程中复杂抽象的磁路问题进行具体化分析,并应用于电机静态特性研究,降低了学生理解“场化路”的难度。首先,在JMAG软件中建立单体励磁爪极场调制电机的三维有限元模型,并根据结构尺寸参数确定电机定子、转子和定转子间气隙的等效磁导数值;然后,在MATLAB软件中建立三维等效磁网络模型,并分析电机静态特性;最后,通过有限元仿真和实验测试均验证了三维等效磁网络建模的准确性和对电机静态特性分析的有效性。该方法可应用于电磁学相关课程教学中磁路原理的分析,有助于学生拓展等效磁网络建模的思维并提高相关的科研实践能力。

应用等效网络原理的新型配电网故障定位技术

针对配电网电源、负荷结构及潮流水平的变化,本文应用等效网络原理提出一种故障定位新方法。首先基于分布参数模型,利用分布式采集的电气数据,计算沿线各节点电压与电流,初步判断故障发生的区域;然后计算故障区域两端的等效网络参数,进而在该网络的基础上对不同故障类型进行故障定位分析与判断。结合工程实际,在PSCAD上搭建含分布式电源(DG)接入的配电网模型,对故障定位新方法进行仿真验证,结果表明,所提方法适应于配电网中的各种位置发生的各种类型故障。

等效子网络构建的理论与方法

关键路线法(critical path method,CPM)网络计划是项目管理最得力的工具之一.通过研究CPM网络图自身的规律性,给出了从源点到任意节点,以及从任意节点到汇点最长路线的路长计算公式,进而推导出反映总时差与路长关系的定理——总时差定理,并在其基础上,设计出构造等效子网络的简单方法,分析了方法的正确性,且得出该方法的计算复杂度为O(n).实证表明,该方法简单易行,便于应用.对于时间-费用优化问题,可以用少数几条路线组成的子网络代替由几十条、几百条路线组成的原始网络,使计算工作量得到简化.

基于三维等效磁网络法计算混合励磁爪极发电机负载特性

用三维等效磁网络方法计算了一台新型混合励磁爪极发电机负载特性。传统的电路法和磁路法不适合求解此类发电机电磁场。等效磁网络方法计算时间短且计算精度较高,在给出新型结构发电机三维等效磁网络模型的基础上,进一步通过计算得到混合励磁爪极发电机负载特性,最后给出输出电流优化结果。与有限元计算结果的一致性验证了计算结果的有效性,对混合励磁发电机的优化设计具有一定的理论参考价值。

基于等效网络的过网损耗计算实用化方法

在电力市场下,省级电网间的转运交易是一种重要的电能贸易形式。文中提出一种基于等效网络的过网损耗实用化计算方法。该方法将转运交易等效为提供转运服务的省网内的发电节点和负荷节点,将损耗计算的范围缩小至等效网络,利用潮流追踪法进行损耗分摊。其中,转运交易对等效发电机和等效负荷提供出力的份额,根据联络线功率对转运交易功率的灵敏度计算得出。对具有775母线的三个省级电网中的转运交易进行了过网损耗计算。结果表明,该方法简便、快捷,除潮流计算外无需过多的附加计算,具有实用意义。

开关磁阻电机稳态特性的等效磁网络模型分析方法Ⅱ.系统仿真

根据上文所建立的数学模型，结合系统的驱动模式，对电机在角度位置控制方式下的稳态运行特性进行了仿真分析。首次研究了开关磁阻电机中系统磁场储能的变化对电机动态转矩的影响，发现稳态运行时开关磁阻电机中电磁转矩的脉动主要不是由电机磁场储能的变化引起的，而是由输入电机的电磁功率的脉动引起的。本文计算结果与实验结果非常接近，证明所建立的模型是正确的。

无刷双馈电机运行特性的等效磁网络分析法

无刷双馈电机(BDFM)结构特殊,磁场调制机理复杂,目前尚缺少有效工具可快速而准确地对其运行特性进行分析。为此,根据磁网络的基本概念,结合笼型转子BDFM的结构特点并考虑铁心饱和与转子旋转的影响,阐述了笼型转子BDFM等效磁网络的建模方法;在此基础上,建立了一个笼型转子BDFM样机的动态磁网络模型,利用回路法对其进行求解,进而得到并分析了BD-FM在多种不同工况下的运行特性;最后,将动态磁网络模型的分析结果与有限元分析结果和样机实验数据进行了对比。结果表明,笼型转子BDFM动态磁网络模型在保证准确性的前提下,计算速度与有限元法相比明显提升,为分析笼型转子BDFM的运行特性提供了新思路。