基于GA⁃BP的多目标PEDOT∶PSS导电非织造布性能优化

针对聚(3,4-乙撑二氧噻吩)∶聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)导电非织造布存在导电性能不稳定和机械性能较差等问题,采用神经网络模型对PEDOT∶PSS导电非织造布进行性能优化。通过收集PEDOT∶PSS导电非织造布的试验数据,作为GA-BP神经网络的输入和输出,并建立针对PEDOT∶PSS导电聚合物配比的优化模型。结果表明:制备PEDOT∶PSS导电非织造布的最佳工艺参数为EDOT与PSS摩尔比例0.3345、过硫酸铵浓度0.0297 mol/L、硫酸铁浓度0.0487 mol/L、盐酸质量分数6.9630%,此时导电非织造布电导率为6.713 S/m,非织造布拉伸断裂强度为4.581 MPa。制备的PEDOT∶PSS导电非织造布经过20 min摩擦后,电导率由6.329 S/m下降到5.348 S/m;经过60 min水洗后电导率由6.536 S/m下降到5.435 S/m,且下降趋势缓慢。认为:所制备的导电非织造布具有良好的稳定性及耐用性。

LEAP-1A发动机PSS系统防结冰改装设计

为预防LEAP-1A发动机压力感压子系统(PSS)内部水汽凝结可能导致的感压元件信号出现错误,从而影响发动机的控制和飞行安全的问题,利用仿真手段对PSS进行防结冰改装研究。建立PSS系统的有限元模型,结合真实航班数据,探究机匣内部在不同工况下的结冰条件;分析系统结冰导致的故障模式和严酷度,并研究PSS系统的故障告警模式;在此基础上,设计PSS系统防结冰改装方案,提出防结冰模拟仿真及验证方法,并得到结合试验的结果验证判据。结果表明:基于压力歧管压差控制加热的改装方案能有效避免PSS系统结冰引发的故障,压力差的数值为样机试验提供判据。

PSS/E励磁系统的自定义建模

PSASP和中国版BPA是我国电力工业界应用广泛的电力系统仿真分析软件,PSS/E则在北美应用较广。不同仿真软件间的模型库有差别,分析比较了PSASP、BPA和PSS/E励磁系统模型的差异。在PSS/E上通过用户自定义功能建立了国内常用的PSASP1、7、12型励磁系统。阐述了PSS/E常规动态仿真和扩展动态仿真2种方式的用户自定义建模的方法和步骤。通过单机无穷大系统和我国某实际系统的PSASP、BPA和PSS/E动态仿真比较,证明了所建自定义励磁模型的正确性。

基于PSS/E的统一潮流控制器仿真建模

在电力系统分析软件中建立统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的相关模型有利于对UPFC控制能力进行分析,从而提高系统运行的稳定性。为此,首先对UPFC的动态数学模型进行分析;其次提出UPFC的解耦控制策略;然后介绍了电力系统仿真软件(power system simulator/engineering,PSS/E)自带的UPFC潮流计算模型;并利用PSS/E提供的用户自定义建模功能,联合调用CONEC子程序和CONET子程序,解决了对相关微分方程和注入电流的计算;最终建立起可用于仿真分析的UPFC动态模型。IEEE标准算例仿真和分析结果证明了所建模型的合理性和可用性。

BPA与PSASP及PSS/E机电暂态仿真的负荷模型比较

对PSASP程序、BPA程序(中国)和PSS/E程序(美国)在机电暂态仿真中所采用的负荷模型进行了分析比较。基于IEEE9节点算例系统的计算显示,这三种程序采用的静态负荷模型和感应电动机模型得到的暂态稳定性结果具有较好的一致性,三个程序对相同类型的负荷模拟基本上是一致的。

嘉兴电厂600MW机组励磁系统模型参数校核和PSS整定试验分析

通过对浙江嘉兴发电厂二期工程600MW机组Unitrol 5000励磁系统进行参数校核,采用对比发电机空载阶跃现场试验结果与仿真计算结果的方法确定励磁系统数学模型参数。应用在线频率响应法对该励磁系统的电力系统稳定器(PSS)参数进行了整定,并应用Prony方法对有功功率的阶跃响应进行了分析,得到了系统低频振荡的频率、振幅、阻尼等模态信息,试验验证了PSS投入对提高本机振荡模式阻尼的作用。

PSS/E中的风电机组通用模型概述

风电场的早期规划需要合适的风电机组模型来模拟电网故障对风电场和电力系统的影响。详细介绍了PSS/E32版中WT1、WT2、WT3和WT4这4种风电机组的通用模型。其中WT1模型用来模拟直接与电网连接的传统感应电机,WT2模型用来模拟转子电阻可调的绕线式感应电机,WT3模型用来模拟双馈感应电机,WT4模型用来模拟通过换流器与电网相连的风力发电机。根据美国西部电力协调委员会(Western Electricity Coordinating Council,WECC)提供的典型测试系统,对4种类型风电机组模型在电网故障下的响应特性进行了仿真,验证了上述模型的有效性和使用的方便性。

PSS/E中多端直流系统自定义建模研究

对PSS/E下多端直流系统的自定义建模展开深入研究。从机理层面研究PSS/E多端直流自定义建模方法;介绍多端直流系统各组成部分的自定义建模重点与实施步骤,明确多端直流自定义建模的数据要求和流程控制;以BPA中DN双端直流模型为参考,在PSS/E自定义环境下搭建并联型三端直流模型,并与PSCAD/EMTDC环境下的并联型三端模型进行仿真结果对比,验证了所建自定义多端直流模型的正确性。

基于CIM/E全模型的扩展PSS/E潮流计算

基于人机界面的PSS/E单步潮流计算存在模型维护工作量大和扩展性较差的问题。提出了一种基于CIM/E全模型的扩展PSS/E潮流计算方法。以网络层次模型库为中间层,将CIM/E模型解析到中间层数据库并生成实时同步的PSS/E计算库,实现电网全物理模型的自动建模。基于API接口二次开发和封装,建立接口层,通过外部程序对PSS/E进行流程控制,实现潮流计算的自动周期运行。以层次库为输入输出接口,接收处理外部应用的设备操作指令,实现设备操作的自动交互。基于层次库实时拓扑分析,对PSS/E全模型仿真中的拓扑问题进行修正,保证了拓扑分析的正确性。使用华东电网实际电网模型进行实际应用,仿真结果证明了该方法的正确性和实用性。

十三陵抽水蓄能电厂200MW机组PSS投运试验及计算分析

论述了采用微机调节器自并励励磁系统的电力系统稳定器（ＰＳＳ） 工业投运试验方法，以及根据实测励磁及ＰＳＳ模型和参数进行的华北电网多机系统小干扰稳定计算。对推荐的ＰＳＳ优化参数进行了各种工况试验，确定了阻尼效果最佳参数，计算表明，这些参数有较强的适应系统工况改变的能力。

负荷模型对PSS参数整定的影响

文章推导了单机无穷大系统机端带负荷时系统的6个系数K1～K6、同步转矩系数和阻尼转矩系数。以云南某水电机组为例分析负荷模型对PSS电磁功率信号(-ΔPe)大小、相位和PSS参数整定的影响并通过3机9节点系统的小扰动稳定分析加以验证。通过分析表明,负荷模型对PSS时间常数和放大倍数的整定都有一定程度的影响,负荷与PSS相互作用在不同的情况下对系统稳定性的影响不同,因此,在分析负荷模型对电力系统稳定性的影响时,应考虑PSS的作用,同样,在进行PSS参数整定时,不可忽略机端负荷的影响。

风电系统的空气动力PSS/E自定义模型

为了研究风速为扰动源时风电系统的电网动态特性,借助PSS/E自定义功能建立了风电系统的空气动力学模型,及3种不同类型的风速模型。将这些自定义模型应用于基于双馈异步风力发电机(DFIG)的变速恒频(VSCF)风力发电机系统,验证了这些模型的有效性和正确性。这些模型的建立克服了现有PSS/E软件只有线性空气动力模型和缺少风速模型的弱点,有利于研究风力发电对电力系统运行及稳定的影响。

电力系统仿真软件PSS/E中柔性直流输电系统模型及其仿真研究

柔性直流输电系统(voltage sourced converters high voltage direct current,VSC-HVDC)因其快速灵活的可控性在电力工业中将有越来越广泛的应用,研究其在复杂电力网络中的动态性能具有工程实际意义,应用电力系统仿真软件PSS/E可模拟柔性直流输电的准稳态响应。介绍了PSS/E动态仿真的基本原理;分析了柔性直流输电模型VSCDCT的有效性和适用性,并基于实际系统对准稳态直流动态模型VSCDCT进行了仿真研究,仿真结果表明PSS/E直流模型能够满足大规模交/直流系统仿真的要求。

基于PSS/E风电场静止无功补偿器仿真建模

风电场静止无功补偿器(SVC)仿真建模对研究大规模风电场接入地区系统电压稳定具有重要意义。为此,介绍PSS/E仿真软件自带SVC标准模型,并归纳总结SVC控制器自定义建模流程与方法。结合冀北某实际风电场,建立典型风电场SVC控制器恒电压和恒无功控制方式下的自定义模型。仿真结果与现场实测的比对表明,该自定义模型正确、实用,且同样适用于电力系统其他柔性输电设备的自定义建模。

PSS/E中双端直流系统自定义建模与仿真

对PSS/E下常规双端直流系统的自定义建模展开了深入研究。首先,从深入研究了PSS/E自定义建模原理;然后,对直流自定义建模的方法,对建模中的关键问题,即换流器在机电暂态下的建模即改进,控制的建模,进行了深入分析;最后,以CIGRE直流输电标准测试系统为例搭建了自定义模型,并与PSCAD/EMTDC环境下的模型进行了仿真结果对比,验证了所建自定义直流模型的正确性和PSS/E自定义功能的实用性。

电站系统中PSS与SVC联合运行的稳定分析

针对电力系统装置相互协调运行问题,对配有PSS的励磁发电机与SVC联合运行的系统,分析了其数学模型,研究了电力系统稳定器(PSS)与静止无功补偿器(SVC)在工厂用电系统近距离联合运行中的交互影响问题,指出了在两者同时运行的情况下SVC控制器的设计需要考虑PSS放大倍数的影响。并提出了设计SVC的比例积分系数和PSS超前滞后环节以及线性二次高斯最优控制方法,动态特性仿真表明可以提高工厂用电系统SVC和PSS的稳定性。最后通过对系统仿真计算从而对理论方法进行了验证。

基于生态功能定位的太湖流域水生态安全评估

太湖流域水生态安全在维持长江流域生态安全格局中发挥重要作用。为阐明不同生态功能影响下太湖流域分区水生态安全状况,将太湖流域水生态功能分区与不同区域主导生态功能定位结合,构建基于主导生态功能定位的“压力-状态-服务”(PSS)模型并开展分区评估。结果表明,太湖流域整体生态安全形势为“较安全”和“基本安全”。太湖湖体生境状态因素最差,水质净化区、水源涵养区、水环境维持区和重要生境维持区的生境压力及生境状态为主要制约因素。太湖湖体Ⅱ-08、Ⅱ-10和Ⅲ-20水生态功能分区处于“不安全”水平,入湖河流污染负荷汇入影响突出。水环境维持区和重要生境维持区均受人类活动扰动影响较大。根据湖体与入湖河道水体、底泥氮磷浓度相关性研究结果,Ⅱ-03、Ⅲ-11、Ⅲ-12水生态功能分区水质与Ⅲ-20区域氮磷浓度关系密切,与总氮、总磷相关性显著(P>0.05)的入湖河道占比分别为50%、66.7%,应兼顾氮磷输入影响。Ⅲ-13和浙江省分别有100%、71.4%的入湖河道的TP浓度与湖体TP浓度相关性显著(P>0.05),应重点把控总磷输入风险,湖体总磷外源污染输入风险更大。入湖河道底泥中氮磷浓度较高,沉积物再悬浮导致N、P等污染物向上覆水释放并随之汇入太湖,影响太湖水生态安全。应重点关注Ⅱ-03、Ⅲ-11水生态功能分区入湖河道底泥N、P治理,重点强化Ⅲ-12、Ⅲ-13入湖河道TN去除。针对太湖湖体及环湖水生态功能分区生态安全异质性胁迫因素,因地制宜开展保护修复,推动太湖流域水生态安全有效提升。

BPA与PSS/E的暂稳态模型比较和数据转换

为实现将BPA数据格式转化为PSS/E数据格式,在对BPA和PSS/E两种仿真软件暂稳态数学模型分析比较的基础上,编写相应的数据转换接口程序。分别用3机9节点算例和某交直流互联系统的等值系统进行仿真计算,以测试数据转换的正确性。同时对用两个软件计算得出的交流系统和交直流互联系统的潮流计算结果以及纯交流系统的暂态稳定计算结果进行比较,显示两个软件的计算结果比较接近,并对产生差异的原因进行了解释。

基于移相变压器的PSS/E混合仿真

针对电力系统动态仿真中某些模型和参数不准确问题,提出用移相变压器模型注入实测数据来等效某部分电网,即将实测与仿真结合起来,以大型仿真软件PSS/E自带的IPLAN为二次开发平台,进行电力系统混合仿真。以6机23节点系统为算例,首先对全网动态仿真以获取实测数据,然后实施混合仿真,结果表明该方法正确可行。

PSD-BPA与PSS/E暂态稳定数学模型比较

对中国电力科学研究院引进并再开发的PSD-BPA程序与Siemens PTI公司开发的PSS/E程序的暂态稳定数学模型进行了分析比较。通过对一个3机9节点交流系统算例和南方电网交直流系统算例的仿真计算,比较了两个程序的潮流和暂态稳定计算结果。分析和计算表明,两个程序的计算结果比较接近。