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。

巨型浮吊船电力系统动态响应的联想记忆识别

巨型浮吊海洋工程船的作业依赖于船舶电力系统的稳定运行。这类船上大功率变频器、大功率交流电机等设备的大量应用,使得控制系统受干扰影响严重,检测到的动态响应常常含有干扰成分,给电力自动化设备的反馈控制带来了困难。联想记忆具有按信息内容检索的功能,可以模仿人脑进行联想,处理缺损和不确定的信息,具有容错功能。根据联想记忆原理,运用Hopfield网络结构,对Hebb学习规则进行了改进,构建了自联想离散Hopfield网络。该网络通过对动态响应标准样本进行学习,得到了稳定模式,在受干扰污染、信息缺损的巨型浮吊船电力系统动态响应的识别中表现出了良好的滤除干扰的能力。

电力系统稳定性分析与动态响应控制策略研究

本论文针对电力系统的稳定性分析与动态响应控制策略展开研究。电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施,其稳定运行对能源供应的可靠性至关重要。文章首先探讨了电力系统稳定性的基本概念与影响因素,分析了各种稳定性问题对系统运行的影响。随后,讨论了不同类型的控制策略,包括传统的PID控制和基于先进算法的智能控制,在动态响应方面的应用。研究重点在于如何通过有效的控制策略实现电力系统的稳定运行,并在系统遭受外部扰动时实现快速恢复。最后,通过仿真实验验证了提出的控制策略在提高电力系统鲁棒性和稳定性方面的有效性。

分布式发电与电力系统稳定性分析

随着可再生能源技术的进步,分布式发电已逐渐成为现代电力系统的重要组成部分。本文深入研究了分布式发电对电力系统稳定性的影响。首先,提出了一个考虑多种可再生能源的综合模型,并利用这一模型评估了各种分布式发电系统在不同工况下的动态响应。其次,提出了一种先进的电力系统稳定性评估方法,该方法能够更准确地预测分布式发电引入后电力系统稳定性的变化。最后,为了增强电力系统的韧性,提出了几种优化策略,以确保电力系统在大规模集成分布式发电后仍能保持稳定运行。试验结果表明,这些技术对确保电力系统在接入分布式发电后的稳定性具有重要意义。

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。

基于VC++和MATLAB的船舶电力系统动态仿真软件开发

为分析船舶电力系统的性能和特点,常常借助仿真平台进行研究。结合VC++和MATLAB各自的优点,提出一种基于两者混合编程的方式并应用于开发船舶电力系统变参数仿真平台,用以动态分析船舶电力系统的各项性能。采用VC++编程实现船舶电力系统可视化绘制、参数设置以及拓扑分析,利用MATLAB强大的计算优势实现复杂的电力系统运算,最后VC++调用MATLAB引擎打开MATLAB实现仿真。该软件平台可实现在不间断原参数仿真运行的前提下,自由地改变系统的结构以及参数设置以实现延续仿真,并实时显示该系统变化时相应的仿真曲线,实现对船舶电力系统性能参数的在线分析。

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。

基于向量场正规形的电力系统动态分析

随着现代电力系统的日益复杂和非线性程度的增加,电力系统在运行点附近表现出了复杂的动态行为,采用传统小扰动法难以凑效,文中将向量场正规形方法应用于电力系统奇异摄动模型,通过分析电力系统基本响应模式间的非线性相关作用来认识和理解系统的动态特性,深化了线性化分析中的特征分析理论,为分析强非线性下系统的稳定性及非线性动态特性提供了一条新的有效途径。对一简单的电力系统进行分析,得到了一些有益的结论。

大型船舶电力系统快速拓扑分析新方法

为应对现代船舶朝着大型化、自动化发展的同时对船舶电力系统网络拓扑监控能力提出的更高要求,本文提出一种大型船舶电力系统快速拓扑分析的新方法。首先,利用图论拓扑信息数据模式将船舶电网拓扑信息录入系统;其次,遍历初始网络拓扑形成母线,基于独岛搜索策略形成电气岛,完成静态分析并生成拓扑信息数据库;最后,利用节点标记法对受影响的母线进行连通性分析,并结合独岛搜索策略,实现船舶电力系统拓扑结构的动态更新。对某现代化大型集装箱船舶电力系统进行验证分析表明,本文方法结构简便易于实现、满足现代大型船舶电力系统拓扑分析的实时性与有效性需求。

船舶电力系统暂态稳定性的混合分析法

针对大型船舶电力系统的特点及其日益突出的暂态稳定性问题,开展了适用于船舶电力系统的方法研究。结合船舶电网拓扑结构自身特点,建立了适用于大扰动下暂态稳定分析的船舶柴油发电机组的动态等值模型、推进电机及其螺旋桨四象限工作特性等值模型。以船舶电网轴线为界,将系统等效成两机模型进行时域仿真分析,在此基础上建立系统能量函数,提出了一种适用于船舶电力系统的暂态稳定性混合分析法。该方法即可定量描述系统暂态稳定性及其稳定裕度,又可直观地在线监测系统各状态变量的动态过程。最后通过仿真算例验证了新方法的正确性和有效性。

面向系统响应能力提升的虚拟电厂聚合特性及交易机制综述

在新型电力系统频率动态品质下降、频率稳定问题突出的背景下,文中综述了面向系统频率响应能力提升的虚拟电厂聚合响应特性与市场交易机制,为当前由于市场机制缺乏导致的分布式资源频率支撑技术应用难题提供市场化解决思路。首先,总结了分布式资源频率动态响应基本原理以及虚拟电厂所需关键支撑技术,剖析了虚拟电厂在提供系统频率支撑方面存在的问题。其次,从时间、空间、成本3个维度提炼了虚拟电厂的频率聚合响应特性,并综述了虚拟电厂提升系统频率响应能力的市场交易机制,涵盖产品设计、出清定价、贡献量化、结算考核4个关键环节。然后,探讨了虚拟电厂聚合响应特性与市场交易机制间的交互作用关系。最后,展望了虚拟电厂提升系统频率响应能力的未来研究重点。

计及负荷响应的电力系统低频低压联合减载方案

传统的逐轮次低压减载和低频减载相互独立,减载时未计及负荷的频率电压特性以及频率电压之间的相互影响,在严重扰动下可能因为欠切或者过切负荷而导致系统失稳。提出了一种基于响应的电力系统低压、低频联合减载方案,该方案将负荷有功的动态响应解耦为负荷母线频率和负荷电压的动态响应,依据实测得到的负荷电压响应与频率响应来计算低压减载量,再计及离线计算的低频减载量从而构成综合减载量。IEEE 39节点系统的仿真结果说明,该方法与传统逐轮次减载方法相比,能使受扰系统的频率和电压恢复得更好,有效地保障了电力系统的电压和频率稳定性。

教学实习船电力系统建模与仿真

为了提高教学实习船电力系统仿真器的动态仿真精度,考虑同步发电机的定子暂态和转速变化,改进同步发电机的数学模型,建立了包括柴油机、自动调压器、同步发电机、调速器以及动态负荷的教学实习船的电力系统动态模型.基于Matlab的Simulink组件,根据拖轮的数据,对电力系统的动态性能进行仿真研究.通过对比拖轮的实测波形与仿真波形,验证了该动态模型与仿真是正确和可靠的,该模型已用于教学实习船电力系统的建模与仿真.

H_∞电力系统稳定器控制性能的MATLAB仿真

采用MATLAB/Simulink软件,设计了仿真模型,对基于H∞控制理论的电力系统稳定器的控制性能进行动态响应仿真,并与普通的电力系统稳定器的特性进行比较.仿真结果表明,所设计的H∞电力系统稳定器对电力系统的控制不仅具备有良好的动态性能,而且有很好的鲁棒性.

碰撞响应与船舶结构损伤研究综述

在船舶碰撞领域,损伤评估和风险分析方面的研究已取得了长足的进步。自20世纪50年代开始,研究人员开始通过运用有限元仿真技术,对多种类型的船舶碰撞案例进行了细致的分析,有效地模拟了碰撞过程中的船体结构变形、损伤特征,以及动能的转化和吸收。这些研究不仅深化了对船舶结构在碰撞中的动态响应的理解,还增强了船舶设计的安全性和防护能力。此外,学者们还探讨了统计分析技术在船舶碰撞模拟中的应用,以及简化数值分析方法如何帮助在实际工程应用中提高计算效率。尽管现有方法提供了宝贵的见解和工具,但仍存在对实际船舶数据依赖性高和难以适应新型船舶的限制。因此,持续的技术创新和方法学改进是推动此领域发展的关键。

母联闭合型海工平台电力系统仿真

基于最新DP-ER附加标志的相关规范研究,对母联闭合型海工平台电力系统进行建模仿真分析。深入研究最新DP-ER附加标志对电力系统的相关要求,包括母联闭合型母线结构、故障冗余设计、组件热备机保护模式。基于船级社规范要求和已研制完成的母联闭合型海工平台电力系统设计成果,对该电力系统进行建模,仿真分析工况切换和故障条件下电力系统的动态响应特性。该研究对面向DP性能海工平台的电力系统设计及性能验证具有一定借鉴和参考价值。

多机电力系统优化变结构AGC控制

本文提出一种设计多机电力系统优化变结构AGC控制器的新方法。各子系统的滑行平面只选取本子系统的状态量,控制器采用新的结构,详细分析了各参数对系统动态特性的影响,根据非线性规划最优化方法优化滑行平面参数。动态仿真表明,所提出方法在理论上是正确的,据此所设计的参数能使系统的动态响应达到最优,所设计的控制器具有很好的鲁棒性。

并联式船舶气电混合动力系统动态加速性能仿真

为提高并联式船舶气电混合动力系统的动态加速性能,设计新的变频器控制策略,充分利用电机的快速响应性。仿真结果表明,采用新的变频器控制策略使电机更早地投入加速过程,从而降低气体主机在加速过程中的功率负荷,有效提升系统的动态响应性能。应用变频器切换控制策略的气电混合动力系统较纯气体机动力系统在加速过程中有着更好的动态性能,主机加速到额定转速的时间最多可缩短32.81%,热力负荷可降低4.28%。

船载脉冲功率系统动态过程建模及其变换器参数优化

船载脉冲功率系统(PPS)由DC/DC变换器及脉冲负载构成,其功率冲击特性受变换器参数影响。考虑变换器与脉冲负载的不同开关频率特性,提出了PPS动态过程建模及其变换器参数优化方法。分析了不同开关状态组合方式下的PPS动态过程,提出了PPS多动态过程变换器开关通断时间等效计算方法,建立了含有变换器电感与电容参数的PPS全过程状态方程。以优化PPS的电压、电流外特性为目标,建立DC/DC变换器电感与电容的优化模型,并利用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解。分别在MATLAB/Simulink、RT-LAB中建立含PPS的船舶综合电力系统,验证了所提建模与优化方法的有效性与可靠性。

船舶在远场水下爆炸载荷作用下动态响应的数值计算方法

提出了一个利用 MSC/ DYTRAN数值模拟水面船舶在远距离水下爆炸载荷作用下动力响应的方法。用FORTRAN语言编译用户子程序 ,在近场水域边界处加上冲击波载荷以模拟远场爆炸效应 ,进而利用 DY-TRAN中强大的流固耦合计算功能 ,计算船体在水下冲击波作用下的动态响应。同时研究了边界定义和单元划分对冲击波传播的影响。该方法弥补了 DYTRAN计算远场水下爆炸的某些不足 ,计算所得到的船体附近的自由场压力与经验公式的结果基本一致 。