地方院校国外留学生创新创业教育研究——以三峡大学为例

随着创新创业时代的来临以及我国综合国力的不断提升,大量的外国学生选择到中国学习,并在中国就业和创业。然而,国外留学生存在缺乏创业理论知识、缺少实践、面临语言与文化障碍等问题。文章以三峡大学为例,通过问卷调查,探析国外留学生创新创业现状及存在的问题,提出了相应的解决途径,从而提升国外留学生在中国参加竞赛和社会创业的能力,推动中国学生与国外留学生的资源共享和交流,加强中国文化和国外文化的融合。

考虑新能源发电不确定性的含微电网群共享储能优化调度

随着具有不确定性的可再生能源在微电网中渗透率日益提高,微电网新能源消纳所面临的挑战越来越大,而共享储能与微电网群的协同运行是提高其消纳能力的有效手段。为了解决不确定环境下微电网群与共享储能协同调度问题,提出了一种考虑新能源发电不确定性的优化调度模型:首先,利用基于马尔科夫链蒙特卡洛算法的日状态转移过程集合生成方法,和基于条件生成对抗网络的日场景生成方法,生成周净发电功率典型场景。进而使用生成的典型场景作为运行模拟场景,以共享储能运营商为主体,以各微电网为从体,构建一主多从博弈优化调度模型,其中主体调整共享储能容量租赁价格以追求最大利润,从体响应租赁价格,调整租赁容量方案及运行计划以最小化自身用电成本。然后,设计了一种基于启发式算法的分布式迭代求解方法来求解所提模型。最后通过算例验证了所提模型的有效性。

适应波达时刻不确定性及较低采样率的新能源送出线路就地暂态量主保护判据

不对称接地故障占所有线路故障的90%以上,接地距离保护在应对此类故障方面发挥了不可替代的作用。随着新能源高比例渗透,各种传统单端工频量保护性能显著下降已成为共识。基于故障分量线模和零模波速差的保护判据理论上仅需利用到故障初始行波到达时刻信息,是一种原理简单可靠的单端量快速保护判据,已经在直流电网中成功实践。但在尝试将这类保护应用于交流电网时发现,受波头前陡较缓而难以精确定位波到时刻、依赖高采样率等诸多不利因素影响,存在过大的模糊判别区,除了特长线路外,对绝大部分线路几乎没有应用可行性。波到时刻的精准辨识是一个复杂的非线性问题,利用人工智能的方法进行辨识是一条可行的解决思路,对此,该文提出一种新的单端暂态量主保护判据。首先,分析波达时刻与波形关系,并指出这种关系能够采用机器学习来映射;其次,引入高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR),在对初始行波数据进行预处理得到样本集后,输入GPR预测模型进行训练;然后,依据模型评估指标得到最优训练模型以输出高可信性的线-零模波达时差,据此实现了基于行波模量传输时间差的保护判据;最后,在利用PSCAD仿真验证所提保护判据有效性和普适性的基础上,进一步利用现场实测数据对判据进行测试,验证其实用性。该文工作为新能源交流系统下单端暂态量保护的性能提升提供新的解决思路。

考虑碳排放配额和碳交易的新能源电力系统日前优化调度

在电力系统碳交易市场化的背景下,研究一种科学、有效的碳排放额度分配策略,具有重要的理论和实际意义。该文在新能源大规模接入的现状下,考虑限制排放主体的碳排放量,并在排放主体间建立碳交易模型,提出一种考虑碳排放配额和碳交易的日前优化调度方法。分别构建火电和风电碳交易费用的模型,提出一种基于熵值法的碳排放额度分配策略,对区域电网基准线排放因子的权重进行重新分配;考虑到因风电接入而造成常规火电机组产生的额外碳排放量,在碳交易价格预测的基础上,计算不同类型机组的碳交易费用;以调度时段内系统总费用最小为优化目标,构建考虑碳排放交易的日前优化调度模型,并求解该模型。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

计及碳捕集的含新能源电网低碳调度策略

在碳达峰、碳中和背景下,碳捕集机组可有效降低电力系统碳排放。但是在含新能源的电网中,碳捕集机组频繁参与系统调峰会降低系统的经济性。为此,文中首先在分析灵活运行碳捕集机组运行原理和碳交易工作机制的基础上,提出引入抽水蓄能机组辅助碳捕集机组参与系统调峰,以促进风电消纳,使碳捕集机组更专注捕碳工作并降低系统碳排放量;然后针对风电并网后的不确定性,引入模糊理论,将系统功率约束中风电和负荷用模糊参数表示,使约束转变为基于可信性的模糊机会约束,运用清晰等价类将模糊机会约束清晰化;接着以系统净收益最高为目标函数,综合考虑机组上网收益、抽蓄收益、碳交易收益、运行成本以及系统安全性约束等因素,构建碳捕集-抽蓄联合运行模型;最后通过CPLEX求解模型。仿真结果表明,引入抽蓄机组后系统净收益提高7.62%,碳排放降低7.01%。引入抽水蓄能机组能够兼顾系统的经济性和环保性。

含风电虚拟惯性响应的新能源电力系统惯量估计

惯量精确估计是分析系统频率安全稳定的前提,而现有方法未能定量评估虚拟惯量对电网等效惯量的影响。鉴于此,文中提出一种含风电虚拟惯性响应的电力系统惯量估计方法。首先推导了含风电虚拟惯性响应的电力系统等效惯量理论表达式;其次利用同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)获取发电装置节点处的有功-频率数据,然后将发电装置的有功输出功率作为辨识模型输入、频率扰动作为输出,利用受控自回归(controlled autoregressive,CAR)模型以及含有遗忘因子的递推最小二乘(time-varying forgetting factor recursive least squares,TFF-RLS)算法对不同风电渗透率下的全网等效惯量进行评估;最后通过改进的IEEE-10机39节点系统验证所提方法的可行性与适用性。与传统辨识方法相比,文中所提方法估计的惯量精确性有所提高,适用于新能源电力系统时变惯量估计。

5G通信架构下适应新能源接入配网的区段定位技术研究

分析了新能源接入对配网结构与传统区段定位的影响,提出了5G通信架构下适应新能源接入配网的区段定位方法。该方法以配网主辅断路器划分Ⅰ、Ⅱ类区域,并结合5G通信网络边缘计算部署与下放功能,构建适用于区段定位的多种5G通信架构,提出基于方向比较的区域故障定位判据和基于开关函数的区段故障定位判据。应用5G网络切片技术,对Ⅰ、Ⅱ类区域分别设计基于5G通信的故障定位实现方式。结合IEEE-119节点配网仿真验证了该方法的准确性、可靠性。

三峡大学校园垃圾分类回收现状及回收机制的建立探讨

指出了垃圾分类回收具有重要的意义,有利于资源节约型和环境友好型社会的建设,有利于循环经济的可持续发展。分析了校园垃圾分类回收现状,对建立校园分类回收机制进行了探讨。

储液式CCS耦合P2G的综合能源系统低碳经济调度

为应对电转气P2G(power-to-gas)和碳捕集系统CCS(carbon capture system)在可再生能源出力不足时耦合失效的问题,考虑对常规CCS引入CO_(2)储液罐以加强P2G和CCS的耦合。首先,构建储液式CCS和P2G的耦合模型,利用储液罐将CCS捕集的CO_(2)时移至可再生能源富足时段,供P2G再利用;其次,构建储液式CCS与P2G耦合的电热气综合能源系统日前优化调度模型;最后,以北方某工业园区为例进行仿真。结果证明所提模型可以充分利用CCS捕集的CO_(2),从而获得更好的经济和环境效益。

考虑需求响应及不确定性的综合能源优化调度

如何在区域综合能源系统中建立有效的需求侧模型,对于需求响应政策的实施至关重要。为提高用户参与需求响应积极性,引入实时定价机制,同时考虑系统的经济低碳性和电气热用户的用能满意度,构建兼顾系统和用户利益的综合需求响应主从博弈模型。针对用户参与需求响应的不确定性,引入贝叶斯方法更新负荷曲线。算例分析表明,所提博弈模型及贝叶斯方法能够有效平衡系统和用户之间的利益,提高了综合需求响应的可靠性。

基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法

分布式电源(distributed generation,DG)的接入可能会改变电力系统的短路电流特性,从而影响到反时限过流保护的选择性和配合关系。为此,提出一种基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法。从配电网主保护和后备保护的动作时间差入手,建立曲线拟合模型,并运用梯度下降法对反时限过流保护的动作时限曲线进行优化。通过在优化整定计算中考虑保护的选择性以及DG接入所带来的影响,使优化参数适用于配电网中各分段位置。然后,在配电网中设置两相、三相短路故障,并根据故障位置、类型进行整定参数再调整,最终得到参数的全局最优解。基于PSCAD/EMTDC仿真软件进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和实用性。

计及氢能高效利用和热电灵活输出的综合能源系统源荷灵活运行策略

为进一步发挥氢能高效利用优势,构建绿色低碳能源系统,提出一种计及氢能高效利用和热电联产灵活输出的综合能源系统源荷灵活运行策略。首先,对源侧供能模型进行两方面改进:一是引入含风电制氢、燃气混氢、多能用氢和储氢的氢能利用模型,并考虑到电解水和甲烷化反应过程中的热量散失情况,引入热量回收装置,构建计及热量回收的氢能高效利用模型;二是针对常规热电联产灵活性不足的问题,构建含电锅炉和有机朗肯循环的热电灵活输出模型,以解耦常规热电联产“以热定电”和“以电定热”限制。其次,在荷侧引入含可转移、可削减和可平移的电、热柔性负荷,以缓解电、热负荷峰谷差,并与源侧相结合,形成源荷灵活运行模型。最后,综合考虑阶梯型碳交易成本、设备运行维护成本、弃风成本以及购能成本,建立综合能源系统源荷灵活优化运行模型。采用CPLEX求解器对所提综合能源系统源荷灵活运行模型进行求解,并设置不同场景进行对比。结果表明,相比常规氢能利用模型,考虑所提计及热量回收的氢能高效利用模型时,系统的总成本、碳排放量分别降低了1.92%、4.22%,并且引入热电联产改进模型后,其总成本、碳排放量可进一步降低4.08%、7.32%,实现系统低碳、经济和灵活运行。

基于SEPIC的新型高增益DC-DC变换器及衍生拓扑分析

针对光伏并网系统中单开关升压变换器(如SEPIC、Boost、准Z源、二次型)电压增益低和半导体器件电压应力大的问题,提出1种基于SEPIC的外部升压型高增益DC-DC变换器。首先对所提变换器在电感电流连续导通模式和断续导通模式下的工作原理和稳态特性进行详细分析,并与其他新型拓扑进行性能对比。在此基础上,给出了基于外部升压网络的衍生拓扑。最后,通过搭建1台400 V/200 W的实验样机证明了理论分析的准确性。所提变换器利用阻抗网络和开关电容单元构成的外部升压网络提升了SEPIC变换器的电压增益,并改善了半导体器件电压应力大的缺点。

基于任务驱动法的继电保护综合实训在电气工程毕业实习中的应用

主要研究继电保护综合实训在电气工程及自动化专业毕业实习中的教学创新与实践。首先介绍了继电保护综合实训的背景和意义,详细描述了实施该实训教学的步骤和措施,包括实验设备的配置和连接,实验操作的流程等;其次,提出创新分解式任务驱动法,该方法将继电保护综合实训融入实习环节,使学生深入学习继电保护装置的工作原理和应用技术,提高其实际操作能力、问题解决能力;最后,论述了教学评价标准和实训报告要求。该综合实训教学创新对学生的素质提升和职业发展具有积极影响,对于电气工程及自动化专业毕业实习的改进和发展具有重要参考价值。

基于权重修正D-S理论多判据融合的含新能源低压配网中性线断线判别方法

中性线断线故障的识别与定位对低压配电网的故障诊断有重要作用。但传统基于电流或电压故障特征量的断线检测方法会因负载的波动和其不平衡度的大小而导致漏判误判,并且随着大规模分布式新能源的接入,故障特征随着低压配电网拓扑结构的改变而改变,传统故障识别判据不再精确有效。为此,在考虑新能源接入的情况下提出了一种基于权重修正D-S理论多判据融合的中性线断线检测方法。根据中性线断线故障特性的分析结果,分别对基于中性线电流和三次谐波电流变化的电流故障特征判据以及基于中性点偏移电压的电压故障特征判据进行改进,修正新能源接入对多种判据带来的影响。最后基于动态临近历史数据的判断结果,采用权重修正D-S证据理论将改进电流、电压多个判据信息进行融合,形成中性线断线故障综合判据。该方法能够提高对不同场景的适应度,并解决传统检测带来的误判问题。仿真结果验证了该方案的有效性。

含多种新能源的微电网经济调度方法研究

为了解决大电网运行可靠性较低和传统能源短缺以及传统能源对环境污染较大等问题,本研究采用以多种新能源微电网并网进行综合调度的方法对以上问题加以解决。以生物质、太阳能和风能等新能源并网运行的最低成本为目标,考虑各机组出力的约束条件以及功率平衡的约束条件,利用MATLAB的二次规划法求解得出了微电网日前经济调度的最优方案。最后通过算例分析,验证了含多种新能源的微电网进行综合调度的科学性和优越性。

考虑新能源消纳的网-站-车协同优化调度

该文以绿色低碳的电动汽车为媒介,从“网”、“站”,“车”3个层面研究电力系统和交通网络的优化调度问题。电网层面,构建以充电功率最大为目标的最优潮流模型,并将求解得到的最优充电功率下发至充电站;充电站层面,根据电网下发的最优充电功率更新充电电价;电动汽车层面:根据不同充电站的价格、自身SOC状态以及目的地路程规划路径,做出最佳充电决策。网-站-车系统从3个层面协同配合,通过充电站的动态电价引导电动汽车的充电,进而消纳电网中的新能源。最后,以电力-交通耦合网络的算例验证了该文所提方法的有效性。

新能源场站全工况下多逆变器并联驱动MGP的UPF控制

针对逆变器并联驱动同步电机对(MGP)的id=0矢量控制,在MGP出力较大时,难以保证新能源通过MGP并网的有功传输效率的问题,结合同步电机在单位功率因数(UPF)状态下的特点,提出多逆变器并联驱动MGP的UPF控制策略。通过计算逆变器输出全为有功状态下的同步电动机定子d、q轴电流,来保证新能源通过MGP并网的有功传输效率;再利用磁链ψ与同步电动机定子d轴电流具备的负反馈特性来简化计算,并通过电流分配系数ki,使其适用于多台逆变器容量相等或不等、出力相同或不同的全工况应用场景,吻合工程实际。理论研究和仿真分析均表明,id=0矢量控制模式难以保证新能源通过MGP并网的有功传输效率,而多逆变器并联驱动MGP的仿真结果表明,所提控制策略可以保证新能源场站全工况下MGP的有功传输效率。

数据—物理融合驱动的含新能源电网短路电流超标评估策略

目前含新能源电网短路电流超标问题日益严重,因其状态变化更快、幅度更大,离线的短路电流超标分析可能无法穷尽超标场景,在线实时分析具有相当的必要性。考虑到主流物理模型计算方法难以满足在线计算速度需求,更快速的计算具有重大意义,因此,提出一种数据—物理融合驱动的短路电流超标评估策略。首先,在分析影响短路电流主要因素的基础上,为了提高计算速度,将原先特征降维为仅考虑负荷的影响,再结合最优潮流及随机模拟生成大量样本集合,通过机器学习算法训练得出数据驱动模型,在此基础上,使用漏检率和误检率对数据模型进行阈值整定;然后,利用数据驱动模型初步筛选短路电流超标场景;最后,通过最新研究中所提理论物理模型对初筛后的短路电流场景进行高精度校验,并在含光伏电源的IEEE 39节点模型上进行验证。仿真结果表明:该策略可在确保不遗漏超标短路电流场景的前提下有效提升校验速度。

高比例新能源系统经济运行及储能配置分析

高比例新能源接入电力系统将造成系统功率实时平衡困难等问题,通过对高比例新能源系统经济运行及储能配置进行分析,能够为系统经济、稳定运行提供有效的保障。首先,构建考虑弃风成本、失负荷成本以及碳捕集成本的高比例新能源系统经济运行模型。其次,对高比例新能源系统进行储能容量优化配置,降低新能源功率强随机波动性对系统运行的影响。最后,通过仿真分析不同比例新能源接入对系统运行的影响以及储能容量配置的最优值。仿真结果表明,随着新能源接入比例的提高,系统运行稳定性降低,单位供电成本呈先减后增趋势,合理配置新能源接入比例以及储能容量可以提升系统运行的经济性、稳定性。