基于CPU-GPU协同调控和网页特征感知的浏览器功耗优化研究

安卓系统为浏览器分配资源时无法感知网页内容,会导致资源过度分配和电量不必要损失。同时,由于CPU可调节频率密度的增长,通过动态电压频率缩放(dynamic voltage and frequency scaling, DVFS)技术实现能耗优化的难度也随之增大。另外在系统默认的调控策略下,忽视了图形处理器(graphics processing unit, GPU)对浏览器运行的作用。针对上述问题,提出一种协同调控CPU和GPU实现功耗优化的方法。首先根据网页加载时处理器运行特征利用逻辑回归对网页进行分类,对网页特征加权实现复杂度量化,根据类别与复杂度采用DVFS技术限制CPU频率的同时调节GPU频率。该方法被应用于谷歌Pixel2 XL上的Chromium浏览器,对排名前500的中文网站进行测试,平均节省了12%功耗的同时减少了5%网页加载时间。

高压直流输电系统孤岛运行调频策略

高压直流输电系统采用送端孤岛运行方式能够显著改善远距离送电系统稳定性和提升送电能力,其中孤岛系统的频率稳定性是决定能否孤岛运行的关键因素之一。结合前期天广、云广直流孤岛调试结果,阐明孤岛方式下优先利用直流系统频率限制器(frequency limitation control,FLC)平衡功率波动、放大机组一次调频死区作为后备措施、优先调整机组功率、利用FLC自动跟随的调频策略。针对孤岛方式下直流双极跳闸后出现的部分机组调相运行的现象,利用电力系统功率扰动的3阶段分配原理解释了产生原因,提出避免机组长时间调相运行的控制策略。现场试验结果验证了所提调频策略的有效性,为未来直流孤岛运行方式安排和控制措施的确定提供了依据。

特高压工频电磁场对人体健康影响及其曝露限值

我国输变电工程在建设过程中遇到的环保纠纷日益增多,工频电场、磁场曝露限值问题一直没有国家标准可以依循是其重要原因之一。因此在我国交流特高压输变电工程建设的背景下,就目前在输变电工程建设过程中遇到的纠纷事件,结合我国特高压工程电磁环境状况,并考虑国际相关标准和导则采用情况以及世界卫生组织(WHO)"国际电磁场计划"的电磁场人体健康影响的风险评估结论,对国内一些不同观点进行探讨分析,针对工频电场和磁场的健康影响以及曝露限值的确定进行分析,说明工频电场和磁场对居民区没有重大环境影响;针对我国工频电场、磁场曝露限值制定以及ICNIRP导则的研究方法和技术问题,提出需要注意分析国内一些不同观点对ICNIRP导则的解读正确性。

模块化多电平换流器的电容均压算法比较及优化设计

模块化多电平换流器(MMC)是柔性直流输电技术的核心器件,MMC的子模块电容均压问题,是输电系统稳定运行的关键问题之一。针对这一问题,首先分析比较了现有的几种以电容电压排序为基础的电容均压算法。结合几种算法的优缺点,提出了一种优化的增量式电容均压算法,只引入一个电压上下限的参数,也能够实现电压波动、开关频率的可调节。最后,在PSCAD/EMTDC中建立了MMC的仿真模型,实现了四种均压算法并进行比较,验证了理论分析。仿真结果表明,所提出的电容均压算法能极大降低开关频率,在相同的电压波动情况下,开关频率更低,是一种性能更优良的均压算法。

基于多重约束的“三华”特高压电网功率交换极限评估

随着特高压交/直流混合电网的逐步建成,大区电网间必将存在大功率传输。为了确保电网在其安全稳定极限内正常运行,提出基于多重约束条件下的大区电网间功率交换极限计算方法。该方法采用基于改变的区间交换功率下的频率响应特性分析、静态电压稳定分析、以及暂态能量函数分析对系统功率交换能力进行评估,对比满足各个约束条件的功率交换极限,确定约束系统断面功率交换能力的决定因素,得到多重约束条件下的功率交换极限,并以此来指导区间功率分配方案的制定与优化。对"三华"电网的仿真分析表明,该研究所提方法能在考虑多重约束条件前提下快速准确地计算出电网的功率交换极限,计算结果误差均<6%,满足工程实际的精度要求,且该规划模型在最大交换功率下其特高压输电线路的输送功率在热稳定限制以内。

调度员培训仿真系统中动态潮流的改进及完善

动态潮流技术在调度员培训仿真系统中有重要的地位。文中结合现场要求对并网时加速功率及联络线潮流的模拟、频率计算与潮流计算的交替计算顺序、发电机的无功越上限处理、负荷的电压特性等问题加以分析，并提出了解决方法。实践表明，这些问题的解决大大提高了动态潮流的准确性和鲁棒性，使之更为实用。

纵向磁场下中频真空电弧的实验研究

随着多电/全电飞机技术的发展,航空中频(360～800Hz)供电系统容量大幅提高,需要设计新型的小体积、轻重量、大开断容量的开关以替代原有的空气开关,真空开关具有上述优点,具有应用于航空领域的优势,但目前中频真空开关理论研究较少。利用单频振荡回路在杯状纵向磁场灭弧室中产生中频真空电弧,得到了杯状纵磁灭弧室中频电流的开断能力、电弧电压幅值及噪声、阳极熔化现象与电流幅值和电流频率的关系。

黑启动过程中高压直流输电的变参数FLC控制

高压直流输电可加快电网恢复,但黑启动期间送受端系统具有相反的频率调节要求,该文研究并提出黑启动过程中高压直流输电的变参数频率限制器（frequency limit control,FLC）控制策略,以协调两侧交流系统的调频特性。首先建立异步互联系统的数学模型,寻找确定方式下负荷投入后使送受端交流系统频率偏移最小的最优FLC参数;然后提出变参数FLC控制,以适应电网黑启动过程中交流系统容量和等值发电机参数的不断变化;最后搭建PSCAD/EMTDC模型仿真验证了该控制策略的有效性。

振动环境对电磁继电器特性参数影响的试验研究

电磁继电器的特性参数会在振动环境下发生变化,通过试验测试了继电器的振动极限加速度,并以此为阈值,得出了振动条件下继电器吸合和释放电压、时间参数的变化规律;分析了特性参数变化的原因,其结论对于电磁继电器力学环境下的失效分析具有实用价值。

基于静态和动态约束的弱电网光伏穿透功率极限研究

针对弱电网特征,给出基本定义,并分别通过静态稳定分析和动态扰动分析进行光伏穿透功率极限的计算。静态稳定分析选用线路潮流不过载和各节点母线电压不越限作为约束条件;动态扰动分析采用系统频率和关键节点电压恢复情况作为稳定判据。最后采用电力系统Digsilent仿真软件建立典型弱电网模型,确定了既满足静态稳定安全约束,又满足动态扰动不失稳的光伏电站穿透功率极限。

低压变频器发射限值的设计研究

在分析电压源型低压变频器干扰产生机理的基础上,结合相关国际、国内标准中对低压变频器电磁兼容性（EMC）的规定和要求,将变频器使用环境分为两类,电气传动系统分成C1~C4 4个类别。并根据电压源型低压变频器的实际特性,研究在变频器设计时,如何在低频和高频范围两方面满足C3 EMC干扰发射限值,及其采取的主要措施。结合实验和实际产品分析研究了如何使变频器满足发射限值的方法。

基于限流电抗电压积分值的环状柔性直流配电网保护方案

直流故障电流上升速度快,故障影响范围广,传统的交流故障检测方法不再适用。为此,基于系统复频域模型提出一种基于直流线路限流电抗电压积分值的多端直流环网故障快速检测方法。首先,详细分析了多端环状柔性直流配电网中各元件的时域和复频域等效模型。在此基础上,给出了限流电抗电压的计算方法,其实现了系统等效模型在时域和复频域上的转化,求解简单,建模难度低,且对不同系统的建模有普适性。其次,提出一种基于限流电抗电压积分值的故障检测方法,其抗噪能力强且具有一定的耐受过渡电阻能力。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证了所提计算方法的正确性和保护方案的可行性。

新型电流型固态短路限流器驱动电源

介绍了一种新的固态短路限流器的驱动电源架构,提出新的谐振型高频交变恒流源拓扑方案,获得了低谐波含量的电流型高频交流母线。新型驱动电源采用功率和控制信号分离传输技术,以高压电缆线和高压光纤作为电气隔离基础,以磁环作为电流变压器实现多路输出;具有电压隔离等级高、扩展性好和安装便捷等优点;新母线技术,简化了电路,提高了变换效率和可靠性。分析其工作原理和输出特性,讨论了参数的影响,并给出设计参考。试制一台400W、2.5A输出的样机,进行实验验证。结果表明,新型的驱动电源可实现软开关,获得高效率(最高效率为91%),在全负载范围内的频率调整范围小,并获得低谐波含量的高频交变电流母线。

非理想情况下半波长线路稳态功率极限

稳态功率极限是半波长输电线路功率传输特性的一个重要方面。首先给出了稳态功率极限的定义,随后通过传输线理论推导了考虑损耗、长度偏移、频率偏移后稳态功率极限的解析公式;并计算分析了这些因素对稳态功率极限的影响规律。考虑损耗后的稳态功率极限不再是无损情况下的无穷大;但仍能达到数倍自然功率,因而稳态功率极限并不是限制功率输送的因素。最后分析了过电压对输送功率的限制;并给出了建议的负载阻抗的取值范围。针对某特高压线路参数的计算结果表明:长度偏移或频率偏移(偏离量均≤10%)会使稳态功率极限至多降低为原来的30%左右。线路长度取半波长,频率取工频50 Hz时,稳态功率极限取到极大值。若过电压要保持在1.3以内,建议负载阻抗的幅值不小于特征阻抗。负载阻抗角在[π/12,π/4]范围内取值,此时,首末端电压比在1.1以内。

一种改进发电机动态稳定的方法

快速励磁系统在提高电力系统暂态稳定性的同时,会加剧电力系统的低频振荡。本文采用发电机转子等效电势建立发电机与无穷大系统的戴维南等效电路,建立发电机的电磁输出功率表示式,分析励磁调节对发电机电磁功率的影响,并采用固定励磁和自动励磁两种励磁方法进行动态仿真对比。结果表明:在发电机动态振荡过程中,励磁电流按照电压偏差调节,加剧了发电机与系统之间的功角振荡并延长了持续时间;过低的励磁输出造成发电机输出电磁功率减小,在一定程度上影响了发电机的动态稳定性;发电机端电压过电压时,采取限制低励磁的控制对发电机励磁输出电压进行限制控制,经发电机动态仿真计算与自动励磁动态仿真对比,可知在一定程度上可明显改善发电机的动态稳定性,具有较好的实用性。

发电机励磁辅环控制参数对电力系统阻尼的影响分析

现有电力系统稳定分析主要考虑励磁系统主环电压控制,而忽略励磁辅助控制环节(简称励磁辅环控制)的影响。现场运行经验表明,励磁系统辅环控制对发电机组动态品质及电网稳定性有着重要影响。以国内主流励磁调节器EXC9100为例,在分别建立了含欠励限制、伏赫兹限制和过励限制这三种辅环控制的扩展Heffron-Phillips模型的基础上,采用阻尼转矩分析方法从理论上推导了这三种辅环控制的重要参数对电力系统稳定器(Power System Stabilizer, PSS)所提供的附加阻尼转矩以及其自身所提供的阻尼转矩的影响规律。最后结合发电机组实际运行工况,通过典型算例的仿真测试验证了所得规律的正确性和有效性。

牵引供电系统与牵引传动系统稳定性机理分析

国内某客运专线牵引变电所频繁出现跳闸情况,给牵引供电系统和动车组正常运行带来安全隐患。为寻求故障根源,用于指导今后的高速铁路建设,本文首先利用阻抗比判据建立车网闭环系统传递函数模型,揭示阻抗参数不匹配引起低频振荡产生的原理,并对动车组网压-功率限制保护引起低频振荡进行分析。然后基于MATLAB/Simulink软件搭建车网系统仿真模型并进行联合仿真,再现现场故障现象。本文通过理论分析并仿真验证了低频振荡产生的2种原因,可为实际现场振荡抑制提供指导,进而保障车网系统的稳定安全运行。

天广直流孤岛运行测试与分析

天广直流控制保护系统改造后,为验证天广直流能否平稳地由联网方式过渡至孤岛方式运行、孤岛运行时能否稳定地改变传输功率、能否承受较小的扰动以及能否平稳地由孤岛方式过渡至联网方式运行,需要进行孤岛试验。天广直流进入孤岛运行后,由整流站内工作人员调整天广直流输送功率,再改变孤岛内发电机组出力,最后由孤岛转入联网。从趋势曲线图中可以看出送端交流侧电压、频率与输送功率未发生较大的波动,这表明天广直流孤岛运行性能良好。

检测网络变压器中限幅器焊接状态的方法

文章介绍了用高频中功率三极管和升压变压器组成的幅度达到140V的脉冲对网络变压器中限幅器焊接状态进行检测的方法。

含限流电抗器的环形直流微电网暂态对地高频电压保护方法

直流线路保护是直流微电网技术发展的关键,限流电抗器为直流故障保护算法的设计提供了便利。针对含限流电抗器的环形直流微电网,利用限流电抗器的故障暂态高频电压特性,提出一种基于限流电抗器两端对地高频电压的保护方法。该方法利用故障后线路两侧限流电抗器两端对地高频电压的差异性识别区内外故障,对于线路背侧阻抗呈容性将导致保护无法正确动作的情况,通过选择合适的频率能够很好地解决。仿真结果表明,该保护方法可快速、准确地判断故障线路和故障极,灵敏度与可靠性高,阈值易设定且无须相邻线路保护配合,对双端数据同步要求较低。该方法在不同的故障场景和运行方式下均能可靠进行故障识别和故障选极,并且耐受过渡电阻能力较强。