暂态边界电压法在线测试全钒液流电池阻抗

国内首次采用暂态边界电压法在线研究了全钒液流电池(VRB)的特性,建立了由电压源、电阻以及一个电阻与电容并联的3部分串联而成的等效电路模型;研究了电流密度和荷电状态(SOC)对等效电路元件的影响。实验结果表明,极化阻抗随电流密度的增加有轻微下降,在充电初期和放电末期达到最大值。与极化阻抗相比,充、放电过程中的欧姆阻抗最大,是导致电压损失的主要因素,分别为1.905Ω.cm2和2.139Ω.cm2,暂态边界电压法是一种简单且有效的表征全钒液流电池性能的新方法。

脑卒中病灶对多频EIT边界电压谱特性的影响研究

目的:量化评估脑卒中病灶对多频电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)边界电压谱的影响。方法:在构建具有真实人头阻抗频谱分布的三维人头模型的基础上,仿真计算3个区(额区、颞区和枕区)、3个位置(距颅脑中心远、中、近)、3种不同体积(脑体积的5%、2.5%和0.5%)和2种类型(缺血和出血)共54种脑卒中病灶引起的多频EIT边界电压谱,定量分析脑卒中发生前后的多频EIT边界电压谱变化,并对比分析缺血性和出血性脑卒中病灶对应的多频EIT边界电压谱特征。结果:缺血性脑卒中引起的多频EIT边界电压变化在10 Hz~100 kHz频段内差异最大,虚部差异最大值约为8%,而出血性脑卒中引起的多频EIT边界电压变化在200 kHz~1 MHz频段内差异最大,实部差异最大值可达1.7%。缺血性脑卒中对应的多频EIT边界电压在低频段(10 Hz~<1 kHz)变化最明显,实部变化最大值约为0.4%,虚部变化最大值约为0.5%;出血性脑卒中对应的多频EIT边界电压在高频段(100 kHz~1 MHz)变化较大,实部变化最大值约为0.6%,虚部变化最大值约为1.5%。结论:脑卒中病灶可引起多频EIT边界电压谱发生特异性改变,该研究为未来多频EIT检测脑卒中研究奠定了良好的数据基础。

基于容量边界与电压边界的潮流模型选择方法

在对配电网安全域(DSSR)、供电能力以及安全分析进行建模时,针对直流潮流模型选择缺乏量化依据问题,提出了基于容量边界与电压边界的潮流模型选择方法。首先,在DSSR交流潮流模型基础上,提出了容量边界和电压边界的概念。其次,基于馈线长度变化时二者的位置关系寻找临界长度,即容量约束或电压约束主导的分界点。若馈线长度小于主导分界点确定的临界长度,则容量约束更严格,可采用直流潮流模型;反之,电压约束更严格,应采用交流潮流模型。最后,针对中国城市、城镇和乡村配电网,计算得到不同导线型号、功率因数和调压措施的临界长度参考值。同时给出了导则中5类供电区域的潮流模型选择建议。

基于CPU-GPU异构的电力系统静态电压稳定域边界并行计算方法

为提升区域互联电力系统静态电压稳定域边界(SVSRB)的构建效率,该文以直接法为基础,提出一种基于CPU-GPU异构的静态电压稳定域边界并行计算方法。该方法首先依据SVSRB拓扑特性,基于边界追踪算法实现直接法求解鞍结分岔(SNB)点时初值的高效选取,克服直接法对初值敏感这一瓶颈;然后结合CPU-GPU异构平台,将直接法求解SNB点计算量较大、计算耗时占比高的修正量求解部分由GPU完成,其他逻辑性强但计算量较低的部分由CPU完成,以实现SNB点的并行求解,降低直接法计算量大、计算复杂度高的不足,从而提升SVSRB的搜索效率;最后以WECC3机9节点测试系统,波兰电网2737节点和3120节点测试系统,欧洲电网7092节点、9241节点、11624节点和13659节点测试系统算例对该文所提方法进行了分析与验证,结果表明所提并行计算方法可实现电力系统静态电压稳定域边界的快速、准确搜索。

电力系统静态电压稳定域边界近似的空间切向量法

针对电力系统静态电压稳定域边界(staticvoltage stability region boundary,SVSRB)近似解析表达式的构建问题,该文提出一种SVSRB近似的空间切向量法。首先采用SVSRB搜索的预测–校正算法搜索静态电压稳定域(static voltagestabilityregion,SVSR)临界点,然后基于该临界点处空间切向量的空间角与最大空间角阈值的关系,对SVSRB进行初始分段近似,以SVSR临界点到初始近似边界的距离与最大距离误差阈值的关系为依据,对初始近似边界进行二次近似,计及SVSRB曲率的变化,得到更为精确的SVSR分段超平面近似边界,实现SVSRB近似解析表达式的构建,该方法可有效提高SVSRB近似精度,增强电力系统电压稳定的态势感知能力。最后,将所提方法应用于WECC3机9节点测试系统和欧洲电网13659节点测试系统,结果表明,所提方法可有效实现SVSRB精确近似解析表达和准确构建。

一种舰船电力系统电压稳定边界计算方法研究

随着舰船电力系统容量的不断增大,系统的稳定运行点越来越接近其静态电压稳定边界。建立基于连续潮流方法的舰船电力系统模型,并对舰船电力系统的静态电压稳定性进行分析,提出能够在给定的发电及负荷增长方向上计算静态电压稳定边界的方法。所提出方法应用在一个13节点舰船电力系统中,分析结果表明常规舰船电力系统的稳定运行点远离其静态电压稳定边界,但随着系统传输容量的增大,会导致其逐步逼近这一边界,最终导致系统失稳。

电动汽车直流充电系统LLC谐振变换器软开关电压边界分析

LLC谐振变换器以其优异的性能被广泛应用于电动汽车直流充电领域。针对电动汽车宽输出电压范围、高转换效率的充电需求,该文对直流充电模块后级全桥LLC谐振变换器软开关运行的输出电压边界进行了分析。零电压开通(ZVS)上边界处,变压器励磁电感参与谐振,其二次侧等效峰值电压与负载电压相等,整流二极管临界导通;ZVS下边界处,谐振电流与谐振腔的输入电压同时过零,LLC谐振变换器运行于临界感性区间。该文利用时域分析法详细分析了变换器ZVS上下边界处的工作状态,计算出变换器软开关运行所允许的输出电压范围,揭示了变换器的软开关特性与工作频率、谐振参数之间的关系,为变换器的参数设计和变频控制提供了理论指导。最后,通过仿真和实验对理论分析进行了验证。

基于电压边界限定条件的电动汽车弱磁策略

在电动汽车应用场合,宽范围的调速需求使弱磁运行成为其驱动用异步电机的重要运行状态,也是衡量电动汽车驱动器性能的重要指标。基于电机数学模型的弱磁控制算法对电机参数变化及直流电压波动较为敏感,其控制性能受到限制。而基于电压边界限定条件的弱磁控制方案不仅能确保弱磁运行状态的最大转矩输出,且对电机参数变化和直流电压波动具有较强的鲁棒性;与此同时,电压闭环控制能调节电流环动态响应所需的电压控制裕量,进而提高系统动态响应特性。

含混合多端直流的电力系统静态电压稳定域构建

针对含混合多端直流输电(Hybrid-MTDC)的交直流系统静态电压稳定域(SVSR)构建难题,提出一种含Hybrid-MTDC的交直流系统静态电压稳定域边界(SVSRB)快速搜索的预测-校正方法.计及多类型换流站的控制策略切换特性和站间控制策略协同,构建含Hybrid-MTDC的交直流系统连续潮流模型,搜索SVSRB上的首个临界点.借助获取的首个临界点信息,根据SVSRB拓扑特性,通过所提预测-校正模型实现含Hybrid-MTDC的交直流系统SVSRB上相邻临界点的快速、准确获取,进而构建出含Hybrid-MTDC的交直流系统SVSR.通过含Hybrid-MTDC的IEEE 5节点和IEEE 118节点测试系统对所提方法进行分析验证,结果表明所提方法可实现含Hybrid-MTDC的交直流系统SVSR高效、准确构建.

一种新的节点静态电压稳定指标及切负荷算法

提出了一种可以考虑负荷波动的节点静态电压稳定指标,该指标可以表示节点静态电压崩溃的概率,进而识别出系统的薄弱节点。基于这一指标提出了一种保证节点静态电压稳定的切负荷算法。IEEE 30节点系统的仿真结果表明所提出的节点静态电压稳定指标计算简单快速,可用于电力系统运行状态的实时监视。

基于节点静态电压崩溃概率的电压稳定指标研究

通过对节点静态电压变化模型的分析,提出一种考虑有功与无功相对制约关系及功率因数变化的电压稳定静态指标模型,IEEE30节点系统的仿真结果表明该指标能更敏感地识别出系统的薄弱节点,为静态电压稳定的预防控制提供参考,具有计算量小、速度快、灵敏度高等优点。

基于电阻抗断层成像的非均匀电导率颅骨物理模型研究

目的用非均匀电导率分布的颅骨模型进行电阻抗断层成像(EIT)实验,分析颅骨电导率非均匀分布对成像结果的影响。方法选用石膏材料制作非均匀电导率的颅骨模型,用此模型模拟头颅进行EIT目标成像,并将结果与均匀电导率颅骨模型的成像结果进行比较。结果相对于均匀电导率模型,在非均匀电导率模型内成像目标更加远离电导率较低一侧,且所在位置边界电压扰动量降低。结论颅骨模型的电导率非均匀分布对成像定位有明显影响,需要在成像算法上做进一步改进。

基于全纯嵌入法的电力系统解耦模型:薄弱节点辨识

快速准确地识别电压薄弱节点对于电力系统的安全稳定运行至关重要。为此,构建电力系统解耦模型,并提出一种可视化预测预期运行环境中电压薄弱节点的方法。首先通过建立两节点虚拟通道对电力系统进行解耦,并为每个节点赋予特有的电压指标,同时引入电压稳定边界;接着提出含可调嵌入因子的全纯嵌入法来推导电压指标轨迹的解析表达式;最后将穿过电压稳定边界的电压指标轨迹所对应的节点识别为预期运行环境中的电压薄弱节点。在IEEE14节点,39节点和118节点电力系统上的仿真结果验证所提方法的有效性和准确性。