基于双重约束的并网逆变器电流自动化控制方法研究

为降低并网逆变器逆变的并网电流畸变率,提出基于双重约束的并网逆变器电流自动化控制方法。以典型的三相LCL并网逆变器为例,分析其运行状态;并确定并网逆变器在进行逆变转换时,谐波对于逆变器并网电流的影响,计算并网逆变器环路增益函数;采用输出电流直接前馈的改进阻尼控制方法实现电流自动化控制,并引入全局-局部稳定双重约束原则,确定最佳的谐振抑制参数,提升电流的控制效果。测试结果显示,该方法的并网逆变器的电流畸变率均低于5%,电流跳变过程中,可在0.2 s内有效控制跳变电流结果。

基于双重稳定约束的屋顶光伏逆变器分布式阻尼重构方案

为了解决屋顶光伏逆变器谐波谐振导致的渗透率提高受限问题,提出了一种基于双重稳定约束的分布式阻尼重构方案。首先,基于多逆变器等效阻抗模型,分析了强网弱化特性与渗透率之间的耦合关系及谐振易发机理;然后,以强网弱化下谐波谐振为约束,探究了差异化调控出力及台数下的新能源渗透率特性;其次,考虑调控经济性,通过在底层逆变器调制波中叠加额外阻尼等效控制量,提出了分布式阻尼重构方案,并结合系统谐波谐振抑制及自身稳定的双重稳定约束要求,构建了基于系统级阻抗匹配及底层零极点的分布式阻尼极限重构能力评估方案,以实现渗透率的最大提高;最后,通过仿真和实验验证了所提方案的有效性。研究结果表明,所提方案可提高逆变器的谐波谐振抑制能力及并网系统的渗透率水平,为屋顶光伏大规模接入提供技术保障。

基于TCMS的地铁列车辅助供电系统双母线并网供电控制技术方案

[目的]在目前列车辅助供电系统主流的交叉供电方式及扩展供电方式下,某台SIV(辅助逆变器)发生故障时,将对列车上用电设备的正常运行造成一定程度的影响。并网供电方式作为新兴的控制技术,具有其优越性,应对并网供电控制技术进行深入研究。[方法]以上海轨道交通8号线为例,针对该线第三批次购入列车辅助供电系统响应速度慢、可靠性不高等问题,在第四批次新购入列车的设计上提出了基于TCMS(列车控制与管理系统)控制的双母线并网供电方案。即:在中间车布置4个TLK(并联接触器),将4段单独的中压母线贯通在一起。介绍了该方案下列车辅助供电系统的中压母线结构,分析了SIV内部启动阶段和并网启动阶段的动作时序,阐述了并网供电控制逻辑、SIV启动逻辑和故障保护逻辑。[结果及结论]所提方案的并网时间大为缩短(最短可达2.5 s)。双母线多TLK的中压母线拓扑避免了母线短路导致的系统功能整体失效,提高了列车辅助供电系统的可靠性。基于TCMS控制的并网供电技术有望成为今后城市轨道交通列车辅助供电技术的发展方向。

近代粤西广州湾的空间形态演变研究

广州湾(现湛江市)于1899年被强租。早期法国计划在麻斜河口分设东西军营以加强军事控制,并在东岸着重建设麻斜新城与赤坎埠争利,失败后转回西岸发展白雅特城。套用东南亚的管治经验,白雅特城由法国人主导进行政治控制,赤坎埠由华商精英主导进行商业经营,广州湾开始较为稳定发展并演进为双核主体空间结构。白雅特城采用轴线控制的方格网格局以彰显控制权威;赤坎埠因发展时序建成四个组团,空间呈现多元拼贴特征,二者共同建构了湛江历史城区的底图。

一种快速正交分量构造的单相并网逆变器控制

针对单相LCL型并网逆变器控制系统存在网侧电流跟踪性能差的问题,这里提出基于解耦双同步参考坐标系(DDSRF)的单相网侧电流正交分量构造方法,得到直流形式的网侧正负序电流d,q轴分量,并在正负序d,q坐标系下用比例积分(PI)控制器构建电流控制环路,以实现网侧电流无差跟踪。首先介绍所提DDSRF快速构造网侧电流正交分量的工作原理。其次,分析各电流控制环路PI控制器参数的设计方法。最后,在5 kW单相LCL型并网逆变器硬件平台进行实验验证,实验结果证明了所提控制系统的正确性。

双馈风电机组双模并网控制策略

当前,我国陆上风电场大多采用双馈机组,虽然其变流器容量小、成本低,但是通常只能在±30%的转差率范围内运行,在低转速下无法正常并网。为了提高低转速工况下双馈风电机组的发电量,文章提出一种双模并网控制方案。其建立了双馈电机定子短接的异步数学模型,以确定最终短接电阻的取值范围;提出了双模柔性切换策略,即在转速较低时机组以异步模式运行,转速升高后机组以常规的双馈模式运行,从而实现低转速也能发电运行。仿真结果表明,低转速下,异步模式相较双馈模式,转子电流畸变率最大可降低55%,功率控制精度也更高(功率波动幅值可控制在3 kW以内);且采用柔性切换策略后,暂态冲击电流减小36%以上,仅150 ms就可达到新稳态,验证了风电机组双模并网控制策略的有效性和可行性。

面向桥型架构电网的资源共享型双主站稳控系统设计

当局部电力送出或受入电网架构为桥梁型或三角环型时,常规稳控系统设计方式无法准确选取故障断面和制定控制措施量,可能导致稳控系统动作措施量过大,进而产生功率不平衡量引发电网频率大幅波动,尤其在体量相对较小的异步运行电网中,带来的负面效应更加明显。文章设计一种面向桥型架构电网的资源共享型双主站稳控系统,通过优化稳控系统架构设计、选择可靠通信网络及设计高效数据算法、精准识别电网运行方式及匹配故障参考断面、准确选取控制资源的方式,在电网故障时可以实现以最小过切精准切除的方式解决系统问题。文中的设计思路在西南电网某省的区域稳控系统中实现了工程应用,通过厂内测试实验及实时数字仿真系统(real-timedigitalsimulationsystem,RTDS)实验验证了稳控系统的可靠性,同时也为后续在同类型的电网中推广应用提供了参考。

不平衡电压下双笼转子无刷双馈发电机的多目标控制

该文以双笼转子无刷双馈感应发电机为主要研究对象。为了解决不平衡电网电压带来的功率绕组(power winding,PW)定子绕组功率脉动和电流不平衡的问题,设计了简化矢量控制策略,对PW侧谐波功率和负序电流进行抑制。此外,通过建立控制绕组(control winding,CW)电流统一表达式,对各个控制目标之间的关系进行了数学推导和理论分析。在此基础上,建立了PW电流不平衡度约束条件下,针对PW有功功率脉动幅值和无功功率脉动幅值的多目标控制数学模型。并采用粒子群算法进行求解,对CW统一电流表达式中的系数进行优化,计算CW参考电流值从而实现多目标控制。最后在双笼转子无刷双馈感应发电机实验平台上,对所提出的控制策略的有效性和理论推导的正确性进行了验证。

托普台南区块断溶体油藏栅状断片结构数值模拟

塔河油田托普台南区块断溶体油藏开发初期产量高,后期暴性水淹和快速见水井多,产量递减快,针对此类特征,目前尚未建立较好的模拟方法。结合断溶体油藏岩溶特征、地震特征、实钻井井储关系以及三带结构提出断溶体油藏栅状断片结构,根据此认识,通过融合断层自动提取技术和蚂蚁体属性,得到断裂指示因子,用以刻画栅状断片储集体,利用张量属性刻画溶蚀孔洞型储集体,建立双重介质组分模型,开展数值模拟研究。结果表明:栅状断片结构是断溶体油藏的主要导流通道;断裂指示因子比断层自动提取技术和最大似然更适合表征栅状断片结构,并在通水源处与张量属性匹配度高,在其他区域匹配性差;与单重介质模型相比,基于栅状断片结构的双重介质模型拟合精度更高,更能反映断溶体油藏生产动态特征。

不平衡负载下并网逆变器功率解耦控制方法

为了解决并网逆变器在不平衡负载下有功功率和无功功率为耦合影响状态、关联复杂,导致控制精度不佳、响应慢等问题,提出不平衡负载下并网逆变器功率解耦控制方法。根据并网逆变器拓扑结构获取并网逆变器功率,对并网逆变器有功功率与无功功率实行解耦,并通过带比例系数的双闭环功率控制器,完成并网逆变器功率解耦控制。在此基础上,通过遗传算法进行控制参数优化,获取比例系数的最优解,进一步提高并网逆变器功率解耦控制能力。实验结果表明:解耦后的控制方法在并网逆变器响应功率与给定功率上基本一致,解耦后的功率波动范围降低了8 kW,功率控制电流和功率波动最小,具有良好的控制效果。

旋转时空双变网格有限差分地震波场正演模拟

在交错网格有限差分算法中,模型网格剖分原则与正演计算效率密切相关.当模型存在小型非均质体或者低降速层等情况,为保证精度,满足稳定性条件,需缩小网格步长,导致局部过采样,计算效率低下.为保证模拟精度的同时保持高计算效率,通常采用变化的空间网格与时间步长相结合的高阶有限差分模拟方法对波场进行模拟.然而,时空双变算法存在着交错网格固有缺点,在模拟非均匀性较强的复杂介质波场传播时,需对介质参数进行平均或内插.同时,该算法在空间与时间上的变网格实现极为复杂.为压制变网格引起的虚假反射,提升模拟精度和计算效率,本文在时空双变网格算法的基础上,采用旋转差分角度的方式,提出了旋转时空双变交错网格算法.该方法既保留了旋转网格和双变网格的优势,又简化了时空双变算法流程,更利于推广和应用.

云储能模式下用户侧储能协调优化调度机制研究

随着国家“双碳”政策的持续推进,储能应用场景层出不穷。用户侧小型储能具有体积小、部署方便、应用灵活等优点,但是过于随机的调度模式也给电网运行带来隐患。用云储能理念入手,实现用户侧小储能装置的互联互通,提出了云储能服务系统架构及运营模式,并设计了云储能模式下小型储能装置的集群调度策略。通过设计具体仿真算例验证方法的可行性。验证结果显示所提出的运行模式和优化调度方案可落地、易实施、有成效,是对储能应用新场景的一种有益探索。

基于CCIs/VSGs混合的分布式发电系统研究

针对现有电流源并网逆变器与弱电网之间的交互稳定性以及新能源高渗透率带来的系统低惯量问题,提出在单一电流源逆变器系统中加入一定比例的虚拟同步机(VSG)运行。分别对混合系统中加入电压源型和电流源型VSG的容量占比与短路比(SCR)稳定域的关系进行了研究,加入电压源型VSG的系统SCR稳定域随VSG容量增大而增大,而加入电流源型VSG的系统SCR稳定域随VSG容量增大而减小。由此提出在单一电流源逆变器系统中加入一定比例双模式VSG,以实现混合系统一定的惯量储备及全SCR范围稳定运行。

DAB级联单相逆变器系统的阻抗特性及稳定性分析

针对双有源桥(DAB)直流变换器级联单相并网逆变器系统因阻抗失配而造成系统发生振荡失稳的问题,通过建立DAB和单相逆变器的输出和输入阻抗模型,基于阻抗分析法对级联系统的交互稳定性进行了分析。首先,推导采用双环控制策略的前级DAB输出阻抗模型和考虑锁相环影响的后级逆变器直流侧输入阻抗模型,并通过扫频法验证其准确性。在此基础上,建立二者阻抗交互模型,详细分析了DAB反馈控制器的PI参数对其输出阻抗频率特性和级联系统稳定性的影响,并据此提出一种DAB控制参数的优化设计方法,在兼顾动态性能的同时提升了级联系统的稳定性。最后,通过仿真算例验证了阻抗模型的准确性,分析了结论的正确性以及稳定性改善方法的有效性。

基于随机栅格可视密码与QR码的双重保护方案

为满足地图等复杂图像秘密信息量较大、安全需求较高的应用场景,弥补传统可视密码中信息存储量较小的不足,结合QR码研究并提出一种将可视密码(VC:Visual Cryptography)与QR码结合的双重保护方案。首先对地图等复杂图像进行QR编码,再对QR码使用随机栅格算法进行处理,生成共享QR码与密钥图像,然后对密钥图像使用可视密码算法生成n份分存图像存于云服务器中,实现双重保护。大众扫描共享QR码获得的将是无意义的图像,只有有权限的人扫描共享QR码,才能从云服务器中获得密钥,进而查看QR码中的图像内容。通过对算法进行实验验证,该方案能够有效实现对复杂图像的双重保护,并起到了分级管控的效果。

基于机器学习的分布式发电并网保护研究

由于分布式发电的接入和退出随时可能发生,对电网的影响也更为复杂,因此为了确保分布式发电并网系统的稳定运行,提出基于机器学习的分布式发电并网保护方法。针对分布式发电并网系统中存在故障、扰动以及孤岛事件,利用机器学习算法中的支持向量机建立分类器模型,对上述事件进行分类检测;设计双重滤波的协调控制策略,提高分布式发电并网在扰动事件和故障事件下的功率稳定性;通过变系数下垂控制策略,对系统直流母线电压控制,提高系统在孤岛运行状态下的电流质量。实验结果表明,所提方法可有效控制分布式发电并网的功率,保持电流稳定,具有良好的事件识别能力和保护能力。

基于感应取电的高压输电线路传感器双电源供电装置设计与实现

将分布式传感器应用于高压输电线路运行状态实时监测是保障电力生产安全的重要举措,而传感器供电系统是亟待解决的关键问题。论文基于感应取电原理设计了一款用于分布式传感器的双电源供电系统。首先建立感应取电装置的电路模型,简化得到感应电动势和输出功率的解析式;再利用COMSOL软件对输电线周围的磁场分布进行模拟仿真,计算确定二次侧线圈匝数、磁芯材料、内外径等关键参数,得到感应电压和输出功率与输电线路电流之间的精确表达式;最后采用整流滤波、过流保护、冲击保护、稳压电路等实现主电源电路,采用超级电容器和电源监测模块构成备用电源电路,实现分布式传感器双电源供电系统。结果表明,本电源装置可适应输电线路电流范围30~600 A,输出功率为0.5~16.8 W,解决了传统感应取电装置导线电流较小时输出功率不足,电流较大时功率过剩的问题,适用于常规110 kV及以下电流波动较大的输电或配电线路运行状态在线监测。

面向双碳目标的交通网-电网耦合网络中电动汽车负荷低碳优化方法

交通系统与电力系统是全球化石能源消耗的两大主体,也是双碳目标下需要重点优化的对象。电动汽车兼具交通与用电属性,其作为燃油车的环保替代品虽然可以避免行驶过程中的直观碳排放,却会在充电的同时产生上游发电碳排放,因此亟待解决如何通过优化电动汽车的充电负荷来减少整个系统的碳排放。提出一种面向双碳目标的交通网-电网耦合网络中电动汽车充电负荷低碳优化方法。先将电动汽车的行驶、充电行为进行建模得到电动汽车的聚合充电负荷,再依据电网最优潮流结果进行碳排放的溯源与追踪,进而提出基于模拟退火算法的优化求解框架与方法,在不牺牲用户原本充电需求的前提下,仅通过转移充电负荷的时空分布,将原本由火电承担的部分功率转移给新能源发电,在提升新能源就地消纳的同时降低整个耦合网络的碳排放总量。最后通过算例分析验证了所提低碳调度方法的有效性。

基于Transformer的小样本细粒度图像分类方法

针对小样本细粒度图像分类任务中存在的相似性度量单一以及细粒度特征提取效果不佳的问题,提出了一种基于Transformer的小样本细粒度图像分类方法,克服了小样本学习在细粒度图像分类中由于样本数量较少从而分类效果较差的问题。构建以多轴注意力模块与卷积算子为基本组件的新模块CBG Transformer Block,通过该模块的重复堆叠提高了网络的特征提取能力;采用关系网络和余弦网络组成的双相似度模块进行相似性度量,避免了在训练数据量较小的情况下单一度量造成的相似性偏差;通过计算两个相似度得分的平均值得出最终预测结果。实验结果表明,提出的方法在CUB-200-2011、Stanford Cars和Stanford Dogs三个公开细粒度图像数据集上的5-way5-shot任务分类精度分别达到了82.70%、74.22%和69.68%,可见在小样本细粒度图像分类任务中取得了优异效果。

基于哈密顿力学的斜交网格筒-核心筒结构协同分析

高层斜交网格筒-核心筒结构是由斜交网格筒与核心筒组成的新型双抗侧力体系,协同分析是结构简化计算的基础。采用连续化方法将斜交网格筒等效为正交各向异性连续筒体,考虑其剪力滞后效应;将开有洞口的钢筋混凝土核心筒简化为双肢剪力墙模型,建立同时考虑内外筒弯曲变形和剪切变形的并联铁摩辛柯梁模型。采用哈密顿力学求解体系对结构进行协同分析,导出结构协同工作的哈密顿正则方程,用两端边值问题的精细积分法求出结构的侧移、网格斜柱轴力和核心筒剪力墙内力,理论推导过程便捷、数值计算结果精确。与有限元方法对比,二者结果吻合良好,误差不超过5%。对结构协同工作性能的影响因素进行了分析。结果表明:基于哈密顿力学的斜交网格筒-核心筒结构协同分析新方法,为斜交网格筒-核心筒结构分析提供了新途径。