基于fsolve的电力系统潮流计算

潮流计算是本科"电力系统分析"课程的重点内容,也是电力系统相关专业研究生课程的基础。本文采用Matlab中求解代数方程的函数fsolve,提出了潮流计算的一种编程方法。并以包含TCSC的电力系统为例,阐述了计算步骤和程序。所得程序简明清晰,易于扩展修改,可用于"电力系统分析"、"电力系统计算机辅助分析"等课程的教学实践。

交直流电力系统暂态过程中同步发电机阻尼转矩系数的计算

阻尼转矩是电力系统动态稳定研究中的一个重要概念。发电机采用简化模型时,阻尼转矩系数的取值尚缺乏理论依据。本文利用多项式逼近方法计算了交直流电力系统中同步发电机的阻尼转矩系数,并分别采用本文方法和小扰动方法计算出机电暂态充分衰减后的阻尼转矩系数,以校验本文方法的正确性。计算结果表明,暂态过程中,同步发电机的阻尼转矩系数是变化的。对于稳定系统,机电暂态充分衰减后,本文方法计算结果与小扰动方法计算结果一致。

基于Matlab符号运算的电力系统潮流计算

在Matlab中采用符号变量定义了电网稳态方程,通过符号运算得到雅可比矩阵公式。在迭代过程中调用该公式,避免了牛顿-拉夫森法潮流计算中反复构造该矩阵的繁琐过程。以一个三机九节点系统为例,给出了基于符号运算的潮流计算流程、程序和计算结果。该法保留了稳态方程的原有形式,算法简洁,可读性强,便于扩充和修改,可用于交流系统、交直流混合系统以及包含FACTS装置的电力系统潮流计算。

基于Ansys的永磁同步电动机磁场分析与计算

利用有限元分析软件Ansys对永磁同步电动机内部电磁场进行分析计算,结合样机获得电动机空载及负载运行时的交、直轴电枢反应磁场,并通过Ansys的后处理功能得到空载时的气隙磁密和磁矢位分布图;在此基础上对永磁同步电动机的反电动势进行了分析计算,为永磁同步电动机的性能分析及设计提供了一定参考。

有关无功负荷最优分配的一个常用算例的修正

本文讨论了“电力系统分析”课程中有关无功功率最优分配的一个常用算例,指出了目前解析中的问题,并作了修正。由于系统中没有平衡节点来补充线路中的有功损失,确定各发电机的有功出力时需要考虑有功网损的影响。分配无功负荷时应将无功平衡方程、有功平衡方程和等微增率准则建立的方程联立求解。计算结果显示,考虑了线路有功网损之后,能够同时满足有功功率平衡和无功功率平衡,无功负荷的最优分配与有功负荷的分配有关。

单级高频隔离型三相双向AC/DC变换器研究综述

单级高频隔离型三相双向AC/DC变换器以单级式的结构可实现高频电气隔离、单位功率因数控制、双向电能传输和升降压变换,在微电网母线电压变换、储能装置功率变换等场合均具有重要的应用。文章基于电路拓扑、调制策略2个方面详述变换器的研究现状,分析各类拓扑和调制方法的工作原理和应用特点,总结拓扑结构机理和衍生方法,归纳考虑变压器伏秒平衡的空间矢量调制策略步骤。最后,从新型半导体器件的应用、软开关的实现和可靠性的提高3个方面对变换器的未来发展趋势进行展望。

含感应电机负荷的同步发电机五阶模型动态修正

电力系统暂态稳定分析中,同步发电机的五阶模型和七阶详细模型之间存在着明显差异。提出了一种减小这种差异的动态修正方法,这种方法是以奇异摄动理论为基础,基于发电机模型的双时标特性,通过代数运算恢复定子磁链的快变动态。对带有感应电机负荷的单机无穷大系统和三机九节点系统进行了研究,仿真结果表明该方法能使功角差异和定子磁链差异显著减小。

计及凸极效应的双时标直接法暂态稳定分析

基于同步发电机单轴模型的双时间尺度特性,将电力系统模型分解为快子系统和慢子系统,并考虑发电机的凸极效应(即x’d≠xq),分别构造了快、慢子系统能量函数。将该能量函数与双时标直接法理论基础相结合,以确定主导不稳定平衡点(CUEP)。通过一个单机无穷大系统的仿真计算和稳定域分析,验证了该法在暂态稳定分析中的有效性。方法克服了目前双时标直接法不能考虑发电机凸极效应的不足。

高频谐振变换器多目标优化参数设计方法研究

高频谐振变换器因软开关和高功率密度的特有优势而成为近年来的研究热点。然而,随着谐振元件数量的增加,变换器参数设计变得愈加困难。传统参数设计过程主要依赖仿真软件和人为经验,难以充分优化电路性能。为此,文中提出一种应用于高频谐振变换器的参数优化设计方法,将反向传播(back propagation,BP)神经网络与多目标遗传算法相结合,对变压器传递的无功功率、谐振电感电流有效值、电感等无源元件体积等表征效率和功率密度的主要参数以及开关管和二极管电压应力进行综合考虑,以提高变换器的效率和功率密度。在实验室搭建一台48V输入、12V/60W输出、谐振频率为1MHz的原理样机,实验结果验证了所提出参数优化方法的有效性。