复合翼垂直起降无人机直驱混合动力系统验证设计与试验建模方法

针对传统复合翼垂直起降(vertical take-off and landing,VTOL)无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)垂直机动时间短的固有缺陷,提出了一种应用油电混动技术的直驱混合动力系统拓扑结构。面向起飞质量约15~20 kg的复合翼垂直起降无人机对直驱混合动力系统的软硬件进行开发与选型,设计出了满足上述起飞质量下功率需求的直驱混合动力系统。为对动力系统的设计方法进行验证并在探究其特性规律的基础上建立简化的直驱混合动力系统数学仿真模型,搭建了能够在地面模拟搭载直驱混合动力的复合翼垂起无人机飞行工况与工作模式的直驱混合动力系统地面一体化验证平台。基于此验证平台,设计了直驱混合动力系统特性一体化探究试验方案,采用试验建模法建立了简化的直驱混合动力系统的稳态与动态数学仿真模型,通过仿真与实物对比试验分析法,验证了试验方案的可行性与模型准确性。直驱混合动力系统配装复合翼垂直起降无人机搭建飞行验证平台并完成垂直机动飞行试验,试验过程中,全系统工作正常,飞行验证平台垂直机动时间超过预期指标。飞行试验结果表明,直驱混合动力系统设计方法是正确且有效的,动力系统具有良好的功率输出表现,能够改善复合翼垂起无人机垂直机动时间短的固有缺陷。

电动汽车用感应电机直接转矩控制系统的效率最优控制

针对电动汽车电驱动系统的高效率和快动态响应的性能要求,提出了一种感应电机直接转矩控制系统的效率最优控制方法。在定子磁链定向坐标系中,建立了计及铁心损耗时的感应电机数学模型。通过分析电机损耗与转矩、转速和定子磁链的关系,导出了不同运行工况条件下效率最优的定子磁链幅值计算式,实现了感应电机直接转矩控制变频调速系统的效率最优控制。仿真和实验结果表明,给出的优化控制策略,在保持直接转矩控制快速动态响应特性的同时,可有效提高电机轻载时的运行效率,从而延长电动汽车一次充电的续驶里程。

大用户购电组合策略研究

针对大用户在多个市场上的购电组合问题,综合考虑大用户购电量及现货市场电价的随机性,从预期购电成本和风险的角度分析了大用户购电最优组合策略。以大用户在长期合同市场及现货市场中购电为研究对象,同时考虑了自备电厂及可中断负荷的作用,借鉴现代投资组合理论中的Markowitz模型,建立了大用户购电成本及风险最小的双目标优化模型,推导出购电组合的有效前沿。最后通过算例对上述模型进行了验证。

基于P、Q网分解的有向加权拓扑模型下的电网脆弱性分析

针对拓扑模型下的电网脆弱性分析问题,提出了基于P、Q网分解的电网有向加权拓扑模型。在分析电网物理与运行特性的基础上,对有功网络和无功网络进行分解建模,给出两种网络拓扑模型下线路方向选取与线路权重大小的计算方法,由此应用复杂网络理论对电网脆弱性进行分析。IEEE-14节点系统算例结果表明:在不同网络拓扑模型下,单元脆弱强度存在显著差异,有功与无功网分解建模更符合电网拓扑模型特征;与其他电网脆弱分析结果相比,有向加权拓扑模型对电网脆弱环节有较高辨识精度,验证了模型的有效性。

大用户模糊优化购电组合策略的研究

随着用户侧电力市场的开放,大用户允许在现货市场、长期合约市场和自备电厂中选择购电。面对这种市场角色的转变,综合考虑现货市场和长期合约市场电价的相关性,采用多变量灰色模型(multi-variablegre ymodel,MGM)(1,n),对现货市场和长期合约市场电价进行长期综合预测;在预测电价的基础上,运用模糊优化的方法,按照用户给定的期望目标及容差,建立了线性隶属函数的均值–风险价值(valueatrisk,VaR)最优购电组合模型。算例表明:电价的综合预测体现了现货市场和长期合约市场的相关性,预测精度更高;购电组合的模糊优化模型保证了用户兼顾电价和风险,更能满足用户的期望。

基于智能体的大用户直购电交易研究

电力体制改革9号文的发布确立了深化电力体制改革的总体思路和基本原则,明确了推进电力体制改革的重点任务,强调了继续推进大用户直购电交易,拓展交易范围和比重。大用户直购电经过多年试点和推行,取得了显著成效,对于大用户直购电问题的研究也积累了一定成果。随着市场参与主体的增多,主体间交互关系愈加复杂,市场信息更迭加快,大用户直购电问题的研究需要更加丰富和灵活的建模技术。本文基于智能体(Agent)技术,设计了大用户Agent、发电商Agent、电网Agent,建立了大用户直购电模型;通过算例验证了模型的有效性,并分析了影响大用户直购电交易的主要因素;结合分析结果针对当前大用户直购电开展情况提出了相关政策建议。

直接优化方法及其在负荷模型参数辨识中的应用

根据负荷模型参数辨识问题的提法，提出利用简单、直观、不需要计算有关导数值、不需要一维搜索的步长加速直接优化方法进行负荷模型参数寻优，并且详述了参数寻优的过程。该方法不局限于模型的具体形式，具有广泛的适用性，特别适用于目标函数关于待辨识参数无显式表达式的模型参数辨识问题。对一实际工业用户负荷模型参数辨识表明，步长加速法优于常用的标准格式线性最小二乘法。

基于PSCAD的±800 kV特高压直流输电仿真模型分析

以糯扎渡—鹤山±800 kV特高压直流输电系统为研究对象,利用电力系统计算机辅助设计和电磁暂态模拟程序软件(power system computer aided design and electric magnetic transient in DC system,PSCAD/EMTDC),建立交流系统、换流器、换流变压器、交直流滤波器、直流平波电抗器、直流输电线路的仿真模型,并在这个仿真平台上进行单极、双极全压仿真模拟分析,仿真结果表明所建模型较准确地模拟糯扎渡—鹤山特高压直流输电系统,可以作为研究特高压直流输电系统的有效工具。

直购电模式对电力、煤炭行业的影响

在分析直购电模式对电力行业、煤炭行业产生的影响的基础上,提出了煤炭行业的应对策略。

带加强线的全并联直供电气特性研究

在MATLAB/SIMULINK仿真环境下,根据带加强线的全并联直接供电系统的结构特点建立仿真模型。仿真分析了牵引网短路故障时的阻抗特性,并比较了牵引网不带加强线和带加强线时短路阻抗的大小;同时还仿真分析了正常运行情况下牵引网的电流分配关系。

三种牵引供电方式的电气特性比较

在Matlab/Simulink仿真环境下,根据AT供电系统的结构特点建立其仿真模型,将AT供电系统解列,可建立带加强线的全并联直接供电系统和带回流线的直接供电系统仿真模型。基于建立的仿真模型,比较了三种牵引供电方式下的短路阻抗、电压损失、电流分配等电气指标,分析比较可知三种供电方式各有优劣,要根据具体的线路选择牵引供电方式。

一种新的灰色模型在城市年用电量预测中的应用

城市年用电量由于受经济、社会、气候等多种因素影响,具有一定的灰色特征。针对传统GM(1,1)模型预测误差较大的缺点,将直接灰色预测模型(DGM)引入到年用电量预测中,从而避开了灰微分方程参数辨识时合理选取背景值的问题。以DGM的还原值与实际值的平均相对误差最小化为目标,建立了相应的优化模型并设计了基于微分进化的求解算法。对5种不同增长规律的城市电网年用电量进行预测,并与多种预测方法进行比较,结果验证了所提方法的有效性。

低压直流供电系统负载特性

低压直流供电系统以其较高的运行效率,改善供电可靠性及电能质量等优点,成为低压供电系统新的机遇。要实现低压直流供电系统的广泛应用,需要对低压直流系统关于负载侧的若干问题进行探讨,体现出低压直流系统在负载侧所具备的优势。本文基于以上目的,比较了低压直流和传统交流供电下负载侧的用电效率、电能质量及可靠性,分析了低压直流系统对现有负载的兼容性,最后总结了负载在低压直流系统下的运行特点及负载模型,研究表明现有负载采用低压直流供电具备可行性与优势。

移动基站电费管控措施探讨

从分析移动基站电费现状入手,深入研究了转供电改造模型的建立,通过对直供电改造中基站耗电量、电费单价、改造投资金额与投资回收年限关系的分析,提出直供电改造投资模型字典,可作为基站转供电改造选择依据,并对管理节能及电费管控的相关内容进行了深入研究。

电力市场改革下大用户购电电量交易模型

电力市场改革下售电侧的开放促进电力市场主体的多向性选择,以大用户直购电为代表的方式对促进电力市场的发展具有重要意义。首先分析大用户在现货市场、远期合约市场、期权市场及自备电厂的购电成本,建立用户交易模型。接着提出考虑风险效用与风险偏好的用户电量交易模型,以风险规避系数表示用户承受风险的能力。最后,以大用户制定未来一个月购电策略为算例,对所构建的大用户购电电量交易模型进行验证。

基于MRAS无速度传感器的PMSM直接转矩控制

对混合动力车用永磁同步电机最大转矩电流比的直接转矩控制系统进行分析。采用无功功率作为速度估算模型的模型参考自适应的方法,建立永磁同步电机最大转矩电流比无速度传感器直接转矩控制的系统模型。利用稳态的无功功率与瞬态的无功功率的差值作为误差信号,通过对误差信号设计合适的自适应律实时调节得到估算转速,根据超稳定性理论来保证整个系统的稳定性,并对该方案进行仿真验证。研究结果表明:在不同转速下,采用无功功率的无速度传感器模型估算的转速能有效地跟随实际速度,且整个系统具有良好的动、静态运行性能。

安徽电网中长期交易安全校核系统设计及实现

为保证电力改革过渡期存在大量双边交易情况下的电网安全,设计安徽中长期交易安全校核系统。基于智能电网调度技术支持系统(D5000),通过发电计划、负荷预测等多源信息整合自动生成校核断面,实现潮流分析、灵敏度分析、静态安全分析等安全校核计算服务。在此基础上,量化分析了大规模双边交易对电网备用容量、网损、计划电执行等各方面的影响。系统自投入电网调度生产运行以来,实现了中长期交易的安全校核与量化评估,为调度机构执行保障电网稳定运行和交易合同执行的双重任务提供了有力支持。