具有变量范围约束的潮流算法在OPF中的应用

提出一类新的电力系统最优潮流(OPF)算法。运用函数变换法模拟变量不等式约束,建立具有变量范围约束的潮流方程,并将目标函数与其上限值构成优化目标方程,与变量范围约束潮流方程一起组成扩展的变量范围约束潮流方程。该方程为非线性不定方程组。逐次收缩目标函数上限值,运用广义逆矩阵和牛顿—拉夫逊法求解,将OPF问题转化为一系列求解非线性不定方程组的一维优化逼近过程。介绍了以最小发电费用为目标的潮流优化问题和以最小有功网损为目标的无功优化问题的新算法,通过实例验证了算法的实用性。

基于双级矩阵变换器的统一潮流控制器并联侧无功扩展

考虑到现有基于双级矩阵变换器的统一潮流控制器(IMC-UPFC)并联侧无功功率范围的受限问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)的IMC-UPFC并联侧无功范围扩展方案。论文推导了IMC-UPFC串联侧线路电流预测模型和并联侧无功预测模型,建立了以控制线路潮流和扩展并联侧无功范围为目标的综合代价函数,通过合理地选取使综合代价函数最小化的IMC的最优开关状态,以达到其控制目标。MPC控制策略具备算法简单及无需额外设置调制规则等优势。两节点网络IMC-UPFC的Matlab/Simulink仿真对比结果表明,所提IMC-UPFC的MPC控制策略有效地扩大了IMC-UPFC并联侧无功范围,进一步证实了该方案的合理性与有效性。

氢燃料电池增程式混合动力机车动力系统设计

随着新能源在轨道交通领域应用的不断发展,新能源混合动力机车在节能减排等方面的优势愈加明显,而以氢燃料电池和锂电池为动力的混合动力机车也具有越来越广阔的前景。通过对调车机车作业工况的分析,提出了适用于调车机车工况的氢燃料电池“增程式”混合动力机车动力系统,并分析了该系统的特点和优势。结合中车大同电力机车有限公司研制的700 kW氢燃料电池混合动力机车,对动力系统的结构参数、组成部分和控制方式等进行了介绍,重点对动力系统的匹配性设计和能量管理进行了分析研究。通过对动力系统的研究,结合机车实际运行的数据,证实了该“增程式”混合动力机车动力系统的可行性,并提出了后续研究的方向。