Study on Electromagnetic Transient Condition of EMU Passing by Phase-separation with Electric Load in High-speed Railway

Aiming at the complex electromagnetic transient process of EMU passing by phase-separation with electric load in high-speed railway, mechanism of overvoltage caused by switching off, overvoltage caused by switching on and impact current is analyzed systematically in this article. π-type equivalent circuit of feeding section is put forward in the analysis of overvoltage mechanism. Overvoltage and overcurrent model of passing by phase-separation with electric load are also built. Correctness of mechanism was validated by simulation. In addition, the methods to solve the influence on substations, transformers and protection devices in this process are put forward, which provides a new idea on passing by phase-separation with electric load technology.

基于超级电容储能的汽轮发电系统频差功率协调控制

由于孤岛运行的汽轮发电系统输出功率调节响应较慢,带脉冲功率负载会造成输出电能频率和电压较大的凹陷和超调,甚至导致系统不稳定。本文将超级电容储能应用于汽轮发电系统,组成汽轮机-超级电容混合发电系统。继而提出混合发电系统的频差功率协调控制方法。通过超级电容储能单元的高功率动态响应弥补汽轮机输出功率动态响应低的问题,使系统实时处于瞬时功率平衡状态,保证输出电能频率和电压的平稳,增强汽轮发电系统对脉冲功率负载的适应能力。最后建立仿真模型对所提控制算法的有效性进行验证。

复合材料层板光纤冲击判位与载荷历程重构方法

针对典型航空航天器复合材料层板冲击载荷识别需求,提出了一种基于光纤Bragg光栅传感器的复合材料层板冲击响应特征辨识方法。基于光纤Bragg光栅传感器离散应变感知信息,发展了基于距离倒数乘方原理的复合材料层板冲击应变响应反演方法。基于冲击响应突变特征并结合极值比较法,辨识出冲击载荷对应的应变响应峰值所在位置。在辨识出冲击位置的基础上,提出采用贝叶斯正则化法对复合材料层板冲击载荷进行重构,有效解决了常规载荷历程重构中脉冲响应矩阵病态性造成的不适定性问题。实验结果显示,冲击点与辨识点坐标之间平均误差约为13.00 mm,重构所得冲击载荷有效作用历程内平均相对误差约为4.21%,载荷峰值辨识相对误差为3.85%。

典型大容量冲击负荷电能质量治理方案

主要讨论国家电网公司对电力用户申请用电提出的电能质量要求,针对大容量冲击负荷造成并网点电能质量问题的解决方案,以低压电器大电流短路实验室特殊用电需求为案例进行讨论。研究探讨了多种大容量冲击负荷电能质量的解决方案,以为相关工程技术人员提供一定参考。

基于熵值模糊层次分析法的碳化硅负荷接入位置对电网影响评估

高载能负荷参与需求侧响应已成为促进新能源消纳的重要举措,未来新型电力系统面临新能源占比不断提高及高载能负荷大规模接入的情况。亟需研究高载能负荷大规模接入对电网影响,以合理规划新能源机组与高载能负荷在配电网中的位置与容量。为此,以碳化硅负荷为研究对象,基于Matlab/Simulink仿真平台构建含高比例风电的IEEE33节点系统。基于参数摄动法,从电能质量、技术经济性、安全性3个方面评估风电机组与碳化硅负荷不同接入位置对电网的影响。应用熵值模糊层次分析法对仿真结果进行综合评估;评估结果与理论分析一致,验证了熵值模糊层次分析法的有效性。

机组负荷调节对火电厂效率的影响研究

长期以来,国内对电厂机组负荷调节分配研究较少,随着厂网分开和竞价上网等改革方式的出现,机组间负荷调节已成为大势所趋。就机组负荷调节对火电厂效率的影响进行分析,介绍了机组负荷调节的原理,从燃料效率、水蒸气效率和排放物三个方面分析了机组负荷调节对火电厂效率的影响,提出了优化机组负荷调节方法。

源网荷储一体化价格政策的研究

源网荷储一体化策略在电力系统的经济性、稳定性以及可持续性中发挥着重要作用。聚焦于源网荷储一体化价格政策,旨在通过定量分析和模型构建,探讨影响价格政策的关键因素,以及这些政策对电力市场和终端用户的潜在影响。结果表明,合理的价格政策能有效激励源网荷储一体化项目的发展,提升电力系统的效率和灵活性。

冲击爆炸动载作用下钢构件的动力特性

本文分析了受弯钢构件及受压钢构件的动力性能在冲击爆炸动载作用下钢构件的设计理论。从结构材料的动力性能、构件的动力性能两方面进行论述,在对承受爆炸作用的受弯构件承载能力的设计或分析过程中,可使用静载作用下钢结构塑性分析的许多概念和计算公式,但应计入材料的动力强度提高因素。

基于超级电容储能的微型燃气轮机发电系统功率平衡控制

针对传统微型燃气轮机(简称微燃机)发电系统微电网运行时存在的冲击性负载问题,从其工作机理角度分析,发现根源在于微燃机输出功率调节响应较慢。为了弥补微燃机输出瞬时功率的不足,提出了冲击补偿的瞬时功率快速控制方法。通过微燃机发电机组自身功率响应预测进行瞬时补偿功率控制,基于超级电容储能单元的高功率动态响应弥补微燃机输出功率动态响应低的问题,使系统实时处于瞬时功率平衡状态,保证直流母线电压的平稳,增强微燃机发电系统对冲击性负载的适应能力。最后在实验平台上对所提控制策略的正确性和可行性进行了验证。

大型商用飞机撞击核电站屏蔽厂房荷载研究

采用有限元方法建立飞机与核电站屏蔽厂房非线性模型,利用发动机以不同速度撞击钢筋混凝土板试验验证撞击分析中飞机与核电站屏蔽厂房有限元模型非线性材料本构及参数,并分析飞机网格尺寸效应。对大型商用飞机以200m/s速度撞击核电站屏蔽厂房非线性撞击过程模拟计算及假设核电站分别为线弹性、刚性本构模型撞击过程计算。获得大型商用飞机撞击核电站屏蔽厂房的荷载时程曲线,分析飞机撞击力及核电站屏蔽厂房结构变形特点及核电站结构刚度对撞击力影响规律,并讨论在核电站初步设计中常用飞机撞击力计算方法 -Riera方法的适用性。

天津电网大容量冲击负荷对邻近发电机组影响的仿真研究

随着大容量冲击负荷的不断增加及分布越发广泛,冲击负荷对邻近电厂正常运行所造成的不利影响成为钢铁企业和电力行业共同关注的问题。以天津电网作为研究对象,采用基于实测数据的冲击负荷模型,在EMTP中仿真分析冲击负荷在不同投入方式下对邻近发电机组的影响。同时,通过对系统开机方式、系统短路容量及负荷接入点电气距离三个影响因素的计算分析,探讨了冲击负荷对机组的影响与电网结构的关系,从而给电网结构规划和机组安全运行提供了指导。

脉冲负荷对舰船综合电力系统的冲击作用研究

综合电力系统可以为舰载高能功率武器等脉冲功率负荷提供瞬时高能。脉冲负荷具有极高瞬时功率,它的使用必将对系统电能质量带来较大的影响。为此就脉冲负荷对舰船综合电力系统的冲击作用进行了研究,其脉冲功率系统为储能电容充电电路形式。充电电路有2种不同拓扑结构:基于可控整流器和基于不可控整流-直流变换器。结果表明:脉冲负荷采用不可控整流器-直流变换器拓扑形式比采用可控整流器拓扑形式对系统造成的冲击小得多,并且电力推进的协同使用可进一步降低冲击强度。

跳跃荷载动力特性与荷载模型实验研究

利用三维动作捕捉技术结合固定测力板,分两阶段开展了100人次5种跳跃频率的单人跳跃荷载实验。利用22 921条有效单次跳跃荷载曲线,研究了跳跃频率、脉冲系数及接触率3个控制参数的变化范围与规律,并提出了单次跳跃的修正半正弦平方荷载模型。在参数相关性研究基础上给出了模型参数的取值方法,以及仿真生成连续跳跃荷载时程的计算步骤。通过仿真生成的跳跃荷载曲线与实测曲线的时程特征对比,以及单自由体系结构响应对比说明了所建议荷载模型的合理性,可用于结构振动舒适度设计问题。

大容量冲击负荷对地区电网暂态稳定性的影响

以西北某地区电网为研究对象,在简化冲击负荷有功功率曲线的基础上,提出了一种简单易行且可与电力系统仿真软件BPA相结合的冲击负荷模型的建模方法。采用该方法仿真比较了不同类型冲击负荷对系统暂态稳定性的影响,验证了该方法的正确性和可行性,并对该地区电网2种最严重的故障情况进行了分析,提出了相应的安全控制措施。

柔性负荷互动影响量化评估方法

负荷侧资源参与电网调控运行是平衡以风电为代表的新能源波动的重要手段之一。但柔性负荷响应的随机性、自主性与无序性也将给电网运行带来更多的不确定性。为评估柔性负荷参与电网互动的效果和影响,提出了柔性负荷互动影响评估的技术框架;建立了基于电价和激励机制的互动响应模型,并从柔性负荷的互动参与度、互动效果和电网安全性3个方面构建了评估指标体系,设计了计及互动演变过程的量化评估方法。通过对IEEE 39节点的算例分析,验证了模型、指标和分析方法的有效性。

冲击负荷电能计量理论与算法研究

为了解决电力系统冲击负荷电能计量问题,在分析电能计量传统功率理论及其算法不足的基础上,介绍了一种具有普遍意义的新功率理论,并基于该理论和数字信号处理技术,给出了适用于冲击负荷电能计量的实用化算法。

基于潮流转移分布熵和负荷冲击灵敏度熵的电力系统关键线路识别

从直流潮流入手,结合矩阵理论,提出一种基于网络拓扑结构确定潮流转移区域及计算潮流转移量的方法,基于此定义潮流转移分布熵和负荷冲击灵敏度熵,提出关键线路综合评价指标。该指标既能衡量线路断开后系统内潮流转移按照线路容量裕度分布的均衡程度,又能衡量线路对各负荷节点负荷变化的灵敏程度。通过对所识别的IEEE 39节点系统的关键线路进行静态攻击,证明了所提方法的有效性和可行性。

一种用于冲击性负荷的动态无功功率补偿方法

针对冲击性负荷造成的供电系统功率因数低、电压跌落和闪变等电能质量问题,提出了一种快速晶闸管投切电容器动态无功补偿方法。该方法采用基于改进瞬时无功理论的无功电流检测算法和新型不完全微分PID控制算法对冲击性负荷进行快速无功补偿。实验结果表明,该方法不仅可以提高系统功率因数,而且可以稳定变压器输出端电压,增强系统的控制精度和响应速度。

电动汽车充电对电力系统的影响及其对策

归纳电动汽车有序充电研究的要点和现状,包括充电负荷描述、充电影响仿真、有序充电的策略方法。基于建模机理,把负荷描述归纳为基于充电行为机理、概率模型以及智能算法3类,对影响充电负荷的各个因素及其相互关系进行分析,指出基于概率统计的随机方法是分析大量电动汽车随机充电行为的主要建模方法,充电影响因素的精确模拟是模型进一步改善的方向;从对系统可靠性影响、对电能质量影响和对系统运行经济性影响3个维度概述大量电动汽车充电接入对系统的影响,分析充电影响的模拟结果及调控方法,指出在充电影响仿真中需更多地计及充电的随机分散特性,充电影响的暂态过程也值得关注;针对有序充电的策略方法,归纳为基于最优经济运行的充电模型、最优市场机制和商业运营模式、时空有序性3类方法,3类方法本质上归结为随机系统的最优化问题。展望指出配电系统的规划与电动汽车充电站有序充电之间的关系研究及换电模式下充电电价的定价理论需进一步深入研究,为实现时间、空间2个维度上的有序充电提供理论依据。

强脉冲电磁力驱动的冲击载荷

冲击载荷在材料科学与工程领域具有一定的应用。随着研究的深入,对冲击速度、冲击能量提出了更高的需求,是落锤所无法达到的。强脉冲磁场可由脉冲大电流产生,通过合适的装置可产生强脉冲电磁力,进而可转换为冲击载荷。通过数值模拟,给出了强脉冲磁场、电磁力及冲头运动过程的数值模拟结果。采用高速摄像对该压缩冲击装置的运动过程进行记录,通过对影像数据处理获得了冲击速度及冲击能量,验证了模拟结果。