计及可再生能源不确定性的孤岛微电网概率潮流计算

随着具有不确定性的可再生能源接入孤岛微电网的比例不断提高,传统确定性条件下孤岛微电网的潮流计算受到挑战。基于有功功率—频率/无功功率—电压(P-f/Q-U)控制和有功功率—电压/无功功率—频率(P-U/Q-f)控制两种下垂控制策略,在计及可再生能源的不确定性时,建立了综合控制下孤岛交流微电网的概率潮流计算模型,并提出了一种改进的三步LevenbergMarquardt(MTLM)算法对潮流方程进行求解。采用基于Sobol序列的拟蒙特卡洛模拟获得具有随机性的可再生能源出力和负荷的样本,进而对38节点孤岛交流微电网进行概率潮流计算,通过对比验证了MTLM算法的快速收敛性和鲁棒性,研究了不同下垂控制策略下系统频率和电压的概率分布情况,分析了具有随机性的高比例可再生能源接入对孤岛微电网的影响。

基于Lax-Wendroff算法的变压器绕组高频模型的时域分析

特快速暂态过电压(VFTO)作用下变压器绕组的过电压分布计算对于其绝缘设计是非常重要的。为研究VFTO对大型电力变压器绕组绝缘的影响,笔者首先不考虑频变阻抗的影响,针对容易损坏的前几匝线圈,每匝线圈为一单元构造模型,其余线圈以两饼线匝为一单元,建立变压器绕组的多导体传输线模型,利用三阶精度的Lax-Wendroff差分法计算暂态电压分布;然后采用矢量匹配法处理频变参数,推导基于Lax-Wendroff差分法的暂态计算公式。计算结果与电磁暂态程序EMTP仿真结果一致,验证了该方法的可行性和有效性。

乐音准则法及其在结构损伤诊断中的应用研究

为寻求一种简便、高效的结构损伤识别方法,组织实施了瓷盘、钢壳及5层钢框架的模型试验,根据试验结果,提出了一种基于欧姆听觉定律的结构损伤识别方法,即"乐音准则法"。该方法对于诊断均匀、规整的一维(杆、索)或二维(板、壳)结构的损伤十分有效。试验结果表明,均匀、规则结构的固有振动频谱具有与乐音相类似的特征,在其发生损伤后,固有振动频谱发生明显变化,据此定义了"乐音准则法"。试验证明,该方法对识别瓷盘损伤敏感有效;对钢壳径向损伤有效,对环向损伤不敏感,主要原因是环向损伤对壳体结构刚度影响较小。在5层钢框架的损伤识别试验中,根据乐音准则法,首次提出运用频率比作为结构损伤诊断指标,成功地识别出了结构损伤。

结构损伤识别中乐音准则的应用及数学表达方法

为进一步明确乐音准则法的适用范围并提出相对应的量化的判伤标准,提高其应用性,选取了钢杆、钢框架及两组钢壳体模型进行了损伤识别实验,并综合其他符合乐音特征结构的频谱信息进行分析。结果表明:乐音准则法在判别构造简单、均匀规整的杆、索、板、壳类结构的损伤时有效;其频谱分布规律为各个谱线呈"梳齿状"展布,清晰有序,各阶频率按照一定规律分布;可以通过将各阶频率对应其模态阶数作为散点来拟合直线或者对数(指数)曲线的方法来判别损伤,将这种分布规律称为乐音准则法的数学表达。并由此提出乐音准则法的判伤步骤,该方法优点在于可以在没有完好结构作为损伤判别指标时进行损伤识别。

基于乐音准则法的斜拉桥拉索损伤诊断研究

为探讨乐音准则法在斜拉桥拉索损伤诊断中的适用性,分别以一根完好钢索和一根损伤钢索为试验对象,在试验室中给拉索施加一个脉冲激励,以获取拉索的振动时程,在此基础上应用乐音准则法对其进行损伤识别研究,并最终将乐音准则法应用于吉林省松原大桥的拉索健康诊断。研究结果表明:仅以振动时程或频谱的差异不足以判断斜拉索的损伤;而结构相邻阶固有频率的差值对拉索的损伤较为敏感,可作为拉索损伤诊断的指标。松原大桥斜拉索振动测试获取的各阶频率接近于等间隔分布,符合乐音准则法的定义,且该方法有较强的抗环境干扰能力,证明乐音准则法可应用于实际桥梁工程中拉索的损伤诊断。