一种暂态电能质量检测新方法的研究

电能质量扰动会带来复杂信号调制特性,使得从电能质量监测数据中提取扰动信号特征面临困难。为提高噪声背景下复合电能质量扰动检测准确性,本文采用自适应无参经验小波变换(adaptiveparameterless empirical wavelet transform,APEWT)对扰动信号进行模态分解,进而基于频率加权能量算子(frequency-weighted energy operator,FWEO)对单模态分量进行能量计算,同时通过解调提取用于扰动定位的瞬时频率和幅值特征量。一方面,APEWT中基于自适应频带分割的小波滤波器组输出仅包含有效模态分量,有效避免了模态混叠现象的出现;另一方面,FWEO噪声鲁棒性有效提高了强噪声背景下扰动特征提取的准确性。将算法应用到仿真及实测信号,结果显示该方法能够有效地追踪扰动信号的瞬时变化,且解调得到的瞬时频率和幅值也进一步证明了方法的可行性和有效性。

专用轨回流列车跨线运行供电系统转换方案研究

专用轨回流能够从根本上解决杂散电流泄漏问题,已在很多城市得到应用和推广。随着采用专用轨回流制式线路的增加,专用轨与既有走行轨之间的互联互通问题日益明显。本文介绍3种专用轨回流列车跨线运行至走行轨线路的供电系统转换方式,为两种制式的互联互通提出了解决思路。

火电厂高电压电动机变频调速装置的节能优化设计

针对当前火电厂电动机耗能过大、节能减排效果不足等问题,提出了一种基于永磁性变频调速技术的变频调速装置,新装置通过电机气隙进行控制,进而实现了降低电机的功率消耗的目的。研究结果表明,在加入装置后电机的整体负载开始出现下降,功率消耗降低。在电机上加入变频调速装置后电机的输出功率明显降低,电机的运行寿命得到提升。由此可见,在加入变频调速装置后火电厂发电机的运行功率降低,电机的运行耗能减少,此次研究为该行业提供了参考。

基于EMD-TEO及信号能量分析法的主导低频振荡模式识别

提出了一种识别电力系统主导低频振荡模式的新方法。该方法综合了经验模态分解(EMD)、Teager能量算子(TEO)及信号能量分析法,借助经验模态分解处理非平稳信号,不需考虑定阶问题,扩展了信号能量分析法的应用范围;利用Teager能量算子的快速响应能力及健壮性,提高了频率辨识精度;根据二阶模型下的信号能量分析法,提出了一种阻尼比的简化算法。分别在WEPRI-36系统和实际电网中进行了验证,并与Q-R特征值分析法及Prony算法进行了准确性比较。结果表明,新方法对非线性系统的适应性比Prony算法强,可用于低频振荡主导模式的有效识别。

系统的运行方式与工频过电压

为了研究工频过电压与系统运行方式的关系,应用二端口理论,具体分析了它们的联系,并对一个真实的500kV输电系统,计算了不同运行方式下的工频过电压。研究和计算都表明,工频过电压幅值很大程度上决定于系统的运行方式,若系统运行方式不同,过电压可能会有很大差异。

南水北调东线工程梯级泵站机组变工况方式选择

分析比较大型水泵机组变工况方式,针对南水北调东线工程梯级泵站的特点,将其分为源头泵站、中间泵站、进湖泵站和出湖泵站,根据各泵站经济运行和安全运行的要求,合理选择机组变工况方式。源头泵站宜采用变速-变角方式;进湖泵站、出湖泵站宜采用变频变速或变角方式;中间泵站宜采用机械式运行全调节变角方式。成果对大型梯级泵站形式和机组设备结构功能的合理设计选型有重大意义。

不同类型储能电源参与电网调频的效果比较研究

保持频率稳定是电力系统正常运行的基本要求。未来,储能电源将成为电力系统中必不可少的辅助调频手段。为比较不同类型储能电源参与电网调频的效果,以常用的电池储能电源(BESS)、电容器储能电源(CES)和超导磁储能电源(SMES)为研究对象,建立了包含储能电源的经典两区域电力系统模型;提出储能电源参与电网调频的运行模式为有功/无功功率(PQ)控制;最后,通过模拟两种不同的负荷扰动,分析了自动发电控制(AGC)-BESS、AGC-CES、AGC-SMES和仅含AGC四种组合方式参与电网调频的控制效果;同时,对后续研究工作进行展望。

静止式中频电源组网系统模式切换暂态过程控制

静止式中频电源组网系统模式切换暂态控制对于整个系统的稳定运行有着至关重要的作用。为此,分析了静止式中频电源组网过程中带与不带本地负载时组网、独立运行的原理,并以此为基础,深入研究开关顺序对组网系统模式切换暂态过程的影响,得出组网时模式开关先闭合、脱网时静态开关先分断为最优开关顺序的结论;同时,为了保证组网单元在组网和脱网过程中以较小的电流冲击实现模式切换的平稳过渡,提出一种静止式中频电源组网系统模式切换平滑控制策略,即通过电流峰值的平均分配及峰值、相位的平滑调节,实现从机单元的无冲击并网,并给出具体实施步骤。仿真和实验结果证明了模式切换暂态过程理论分析的正确性及平滑控制的有效性。

600MW火电机组降低厂用电率措施

天津大唐国际盘山发电有限责任公司为降低厂用电率实现节能降耗,采用了优化辅机运行方式和对设备进行节能技术改造的方法来节电挖潜。炉水泵运行方式由3台运行优化为二运一备方式,年节电近400万kW·h,循环水系统运行方式由单机双泵优化为两机三泵运行,年节电900万kW·h以上,实现机组无电泵启停每次可节约厂用电15万kW·h。对高压辅机如一次风机、凝结水泵等电机进行变频改造可节电近30%。对低压辅机和外围设备进行优化和改造节电效果也十分明显,真空泵运行方式由两运一备优化为一运二备方式,年节电180万kW·h以上,照明系统进行光控和自动调压改造年节电30万kW·h以上。

带轻载变频模式的升压式DC-DC转换器设计

分析了传统升压式DC-DC转换器在全负载范围内实现高电源转换效率的局限性,在此基础上,提出了一种轻载检测和自适应变频机制.该技术无需额外的芯片管脚和器件,即能使转换器在电感电流断续模式下精确检测出负载状况.将所设计的升压式DC-DC转换器在CZ6H0.35μm标准CMOS工艺条件下进行仿真.结果表明,当负载电流发生变化时,转换器能够根据负载检测值的大小自适应地进行跳频变换.在负载电流为1mA的条件下,电源转换效率达到82%.系统环路能够在全负载范围内保持良好的稳定性,当负载电流以1.5μA/20μs跳变时,最大下冲和上冲电压分别为300和200mV,恢复时间分别只需80和60μs,版图面积约为1.26mm2.

一种具有省电模式CMOS振荡器电路

提出了一种适用于电源转换芯片的具有省电模式的CMOS振荡器电路,其特有的变频模式和间歇模式可以有效降低整个电源系统在轻载与空载时的功率损失,使得整个系统能随负载的变轻而线性降低开关频率,并在空载状态下进入间歇模式。基于SinoMOS1μm40V CMOS工艺,仿真和流片结果证明了该振荡器电路能够为电源转换系统芯片降低功耗提供所需要的功能,即根据负载情况自动调整PWM开关频率。

电力系统小干扰稳定实时控制

提出小干扰稳定实时控制的概念,即在某种运行方式下,由于某种故障场景的诱因,小干扰稳定的预防控制措施已经失效,低频振荡已经发生时,基于控制措施(切机、切负荷)对运行方式进行调整,以有效抑制和平息振荡。首先比较了小干扰稳定实时控制和紧急控制的不同点,指出故障特征和事件特征的差异决定了小干扰实时控制的特殊性和可行性;小干扰稳定实时控制的核心是在线控制决策的生成,基于模态对运行方式和运行参数灵敏度,对控制措施和控制效果进行量化,以确定最优控制措施,包括控制地点的选择和控制量的确定。最后基于某大规模互联电网,在低阻尼模态已经起振时,通过小干扰稳定实时控制实时增加系统阻尼,有效地抑制了系统振荡模态。

大功率变流器共模电压产生及抑制研究

通过三相等效电路详细分析了H桥多电平变流器共模电压的产生机理,介绍了共模电压对大功率变流器及变频调速系统的危害;讨论了目前共模电压抑制技术的研究现状,分析了外加滤波装置和改变变流器结构的硬件抑制方法及采用控制策略的软件抑制方法的特点及其不足,为研究新的共模电压抑制策略提供了参考;最后,提出未来大功率变流器共模电压抑制的研究重点:一是兼顾直流电压利用率和谐波含量的最优共模电压抑制方法,二是从本质上找出一种通用于各种拓扑结构的完全消除共模电压的统一算法。

海上石油平台电力系统评价与决策分析

为解决海上石油平台电力系统在建设与改造时决策困难的问题,设计并开发了海上石油平台电力系统评价与决策分析系统。以电力系统评价体系为基础,通过生产历史数据、现场实验及仿真分析,对电力系统评价体系涉及的指标进行量化评分,经过加权、优先级、否决项等条件的调整后,得出方案综合评分,实现对目标电力系统方案的优选与决策。运用该系统对目前海上石油平台的工频和变频两种供电模式进行分析,结果表明:变频供电模式比工频供电模式优势并不明显,使用谐波比较严重的变频控制方案,变频模式的量化评分低于工频模式。

舰载雷达变频方式及变频使用策略研究

雷达变频方式的使用一直缺乏有效的理论依据和指导方法,针对这一问题,从天线增益、馈线损耗、发射机放大链增益、大气衰减和动目标检测等方面,分析了频率变化对舰载雷达系统性能的不利影响;从RCS起伏、海杂波抑制、二次回波消除以及波瓣盲区互补等方面,探讨了频率捷变对舰载雷达检测性能的有利影响。然后,分析了舰载雷达的变频工作方式;最后,从实战角度,结合频率捷变对雷达检测性能的影响以及变频工作方式,给出了舰载雷达的变频使用策略。对保护我方频率,提高捷变频雷达作战效能提供了理论支撑。

光泵浦垂直外腔面发射激光器特性及研究进展

介绍了光泵浦垂直外腔面发射激光器的结构、增益芯片工作原理及性能优势,综合评述该领域的最新研究进展,包括高功率、腔内倍频、可调谐运转、被动锁模等技术的最新进展,并探讨该类型激光器的发展前景和技术发展方向。

风电企业与蓄热电采暖联合参与调频市场的运营模式

在电力辅助服务市场背景下,源荷两侧合作与利益博弈共存,现有研究缺乏风电与蓄热电采暖用户联合运营的可行性与经济性评价研究。在分析蓄热电采暖用户参与调频辅助市场的运行成本变化的基础上,建立了风电与蓄热电采暖用户联合运营参与调频市场的优化决策模型。该模型以风电企业利润最大化与蓄热电采暖用户成本减少量最大化为目标,并计及了蓄热电采暖与储能联合参与调频辅助服务和储能寿命损耗的影响。通过分析该多目标优化模型的帕累托解,论证了风电与蓄热电采暖用户联合运营的可行性。以实际风电场运行数据为例,验证了风电与蓄热电采暖用户联合运营的可行性。算例分析结果表明,相较于独立运营,联合运营模式下的风电企业利润和蓄热电采暖用户运营成本减少量均有所增加。

新疆南部电网工频过电压与运行方式关系研究

一般情况下,电力系统小负荷运行方式的工频过电压较大负荷方式高,但新疆南部电网某些大运行方式的工频过电压反而会较小负荷方式的高。分析了开机方式、中间变电站运行方式等因素对我国新疆南部电网工频过电压的影响。研究和计算表明,我国新疆南部电网的工频过电压很大程度上取决于开机方式和中间变电站的运行方式。因此,对于新疆南部电网的工频过电压计算,必须合理计及运行方式、中间变电站的检修及退出运行等情况,否则可能导致错误的结论。

含风电互联系统的SVC附加双通道广域阻尼控制设计

由于风电互联系统结构复杂并且具有随机性,传统控制器难以满足系统多运行方式下的阻尼控制效果,为提高含风电互联系统抑制低频振荡的能力,提出静止无功补偿器(static var compensator,SVC)附加双通道广域阻尼控制方法。首先建立附加双通道控制器模型;其次基于频域子空间辨识与几何测度结合法设计最佳控制回路,实测方便,更有利于应用在复杂电网;最后采用基于多目标函数的改进型鸟群算法(improved bird swarm algorithm,IBSA)对控制器进行优化,确定控制参数。将上述研究方法通过含风电的两区四机系统进行仿真验证,结果表明接入设计控制器的系统阻尼大大提高,控制效果显著,能够快速抑制振荡,从而增强系统稳定性能。

变频器在风机运行中的节能分析

风机的风量控制过去多采用鼠笼式异步电动机拖动,需要调节风量时就调节挡风板。这种控制方法虽然简单,但极不经济。依据风机的工作特性,采用变频调速较为合理。通过比较变频器变速法和恒速关风门法两种方法节能的近似计算可知,使用变频器调节不仅能获得显著的节能效果,而且能方便地实现平滑的无级调速,准确地控制风量,满足生产工艺的特殊需要。