兆瓦级风电机组自动偏航系统优化设计与应用
首先通过对比分析某低风速风电场相同容量风力发电机组的发电量差异,以偏航系统为研究对象,阐述了偏航控制系统的工作原理和控制方法,优化了偏航控制策略,最大化风能利用系数以提升机组发电量;其次在该1.5 MW低风速风电场进行了现场测试,测试结果验证了该控制策略的可靠性和有效性;最后对该控制策略在低风速地区的推广应用提出了建议。
基于多次压电效应理论微动传感器的研究
基于经典压电学理论、电介质物理学理论,利用压电陶瓷体的一次正压电效应可产生电荷、二次逆压电效应可输出微位移的多次压电效应理论,提出一种基于多次压电效应微动传感器研制的方法,将传感器和执行器集成一体,实现传感和微动执行功能。通过理论研究和实验验证,设计了微动传感器的内部连接和外形结构,确定了总体方案。
基于电磁-热耦合模型的直埋电缆载流量计算及间距的影响研究
准确地计算电缆载流量,对电缆的安全、稳定运行具有重要意义。然而,当电缆间距离较短时,电缆群间的电磁效应增强,IEC 60287不能给出电缆损耗准确的计算公式,从而使得电缆载流量存在一定的误差。为了准确地计算短间距敷设条件下电缆群的载流量,提出了电缆的电磁-热耦合模型。该模型以110 k V交联聚乙烯电缆为例,利用多物理场耦合分析软件Comsol Multiphysics对不同间距电缆的电磁场和温度场进行了同步耦合计算,并与IEC 60287标准的计算结果比较分析。计算实例表明…
工厂照明末端线路单相接地灵敏度校验及解决方案
通过对工程实例的计算和分析,说明校验照明线路末端单相接地灵敏度的重要性,并提出解决方案进一步提高保护的灵敏度。
套管井电磁探伤仪信号系统研究
套管井电磁探伤仪器主要用于检测套管的壁厚、腐蚀、穿孔和变形等损伤情况。基于瞬变电磁场理论和套损监测原理,用Matlab软件来提取电磁探伤仪的特征信号,分析套管不同典型缺陷类型。研究结果表明,电磁探伤信号与套管损伤程度和套管厚度有对应的因果关系,其突变部分对应着套管的损伤、接箍和射孔等重要信息。为了分析套管损伤情况,重点研究了研究信号突变点的峰值和倾斜度检测方法,为电磁探伤信号的特征提取和缺陷识别提供依据。
110kV单芯电缆感应电压计算浅析
随着石油化工装置中110 kV变电站的增多,110 kV单芯电缆应用也相继增多。为了减少电缆线路的损耗、提高电缆的输送容量,一般采用单点接地或交叉互联接地的方式,这样就在金属护套上产生了感应电压。感应电压有时不仅会危害人身安全,同时还会击穿金属护套的外护层。感应电压与110 kV电缆线路的排列方式、长度、临近线路的排列方式、有无回流线及根数都有关系。经过公式推导与国标公式结果相比对,依据相关国家标准规范选取实际工程项目中合适的接地方式。
电力GIS数据网络拓扑模型研究
近年来,随着城智慧城市和智能电网的建设,如何运用先进的技术提高电力行业的管理水平成为未来发展的一个重要方向。GIS是一种以地理空间数据库为基础的地理信息系统,在计算机工具的辅助下,对空间数据进行各种处理,对于解决城市和交通领域的规划和管理问题起着重要的辅助作用。虽然,传统的GIS在地理信息处理方面有很多优点,但由于系统扩展性较差,系统庞大,而且对软硬件的要求都很高,因此传统的GIS不太适合直接在电力系统领域展开应用。在分析传统GIS工作原理的基础上,结合现代电力系统的运行特点…
光伏电站防孤岛测试方法
根据孤岛检测的原理和分布式电源进行分类,详细阐述了各种检测方法的性能和优缺点。在此基础上,提出了采用由高压转换为低压方式实现光伏并网发电系统的防孤岛测试方法。设计了移动式光伏并网逆变器防孤岛检测系统,并解决了10/35 kV光伏电站防孤岛测试问题,可以实现三相不平衡状态带载,最小调整步幅10 W等要求。
基于H_∞回路成形的风力发电机变桨距鲁棒控制
介绍了风力发电机组变桨系统的工作原理;并研究了风力发电机组变桨距控制机构的鲁棒H_∞控制问题。针对风力发电系统中的变桨距控制系统选择权函数进行成形,然后利用H_∞回路成形算法对成形后的系统设计鲁棒控制器,仿真结果表明,所提出的控制器具有良好的跟踪性能和鲁棒性。
基于改进遗传算法的双馈风电机组模型参数辨识
建立准确的风电机组数学模型是开展风电并网研究的基础,而风电机组模型的建立通常需借助于辨识建模。通过参数灵敏度分析确定模型中影响风机并网特性的关键参数,提出一种基于改进遗传算法的风电机组模型关键参数辨识方案。基于DIgSilent/Power Factory软件实现风机模型的搭建及并网特性的仿真,在Matlab环境下实现遗传算法的编写,并通过软件接口实现两种软件的数据交换,完成参数寻优。结果表明:经参数辨识后,所搭模型可准确地反应风机在低电压穿越中的并网特性;所提方案切实可行,…
基于电磁转矩约束的永磁无刷直流电动机磁损耗抑制算法
永磁无刷直流电动机的优化设计对磁损耗的稳定性要求较高,需要对磁损耗进行有效抑制,以提高电动机的电压增益和效率。永磁无刷直流电动机的磁损耗抑制问题是一个多变量约束优化问题,传统的磁损耗抑制方法无法实现全局优化,性能不好。提出了一种基于电磁转矩约束的永磁无刷直流电动机磁损耗抑制算法,构建了电动机磁损耗的优化控制目标函数,将磁偶极子辐射电磁场分为三个区域,得到电动机偶极子的全磁场矢量,通过对电动机的磁滞损耗抑制、涡流损耗抑制和附加涡流损耗抑制构建多元线性方程,采用电磁转矩约束方法实…
基于六统一规范的智能变电站虚端子设计相关技术方案
针对当前智能变电站需要在SCD中设计虚端子的需求,分析了当前智能变电站虚端子设计方面需要解决的问题,在对电网"六统一"规范关于虚端子方面规范做了介绍与剖析的基础上,提出了对SCD中虚端子的有效性检查、SCD中虚连接的图形化查看和SCD中虚端子的快速生成的技术方案。并采用Qt设计了SCD图形化查看工具,在多个变电站运用了该SCD图形化查看工具,取得了良好的效果,大大提高了系统调试的效率与准确性。
基于用户舒适度约束的中央空调冷负荷需求响应策略研究
讨论了在需求响应控制下,中央空调系统不同的负荷率(实际运行功率占额定功率的比例)的运行时间。基于用户温度为舒适约束的室温控制模型,对中央空调负荷进行了动态建模。然后讨论了3种不同的控制策略:①提前降低室内设定温度控制策略。②在高峰时段升高室内设定温度的控制策略。③改进后的控制策略。探讨了在电力高峰负荷段,控制策略对用户舒适度和中央空调系统高负荷率运行时间的影响,以中央空调系统在假定的高峰用电时刻高负荷率运行时间最短为目标,得出了最优的控制策略。该运行策略不仅减少了高峰时段的电…
中央空调系统的变频控制设计
针对中央空调系统能耗突出的问题,重点研究变频控制节能方式。对中央空调系统的组成进行了介绍,并对变频节能的原理进行了分析。在此基础上,阐述了制冷机组系统、水循环系统以及风机盘营系统的变频控制设计。通过冷冻水循环系统的变频控制仿真实验,证明了变频控制的可行性和有效性。为中央空调系统的变频控制提供了一定的设计基础。
基于改进重复控制的三相四桥臂逆变器研究
在将三相四桥臂逆变器解耦成3个单相逆变器的基础上,提出了一种状态反馈与重复控制相结合的控制策略。首先,对每个单相逆变器建立状态空间模型,进行全维观测器以及极点配置环节设计。然后,对整个系统进行重复控制策略的设计并进行参数的选择。构成以状态反馈控制为内环,重复控制为外环的双环控制。仿真结果表明:在平衡负载、不平衡负载或者非线性负载等多种情况下,逆变器都能够输出良好的电压波形,整个系统具有很好的鲁棒性和动态特性。
配电网智能化过程中分布式电源接入系统研究
分布式电源作为新的发电模式,对于促进能源的可持续发展具有重要的意义。随着配电网形式的逐渐改变,智能配电系统应运而生,分布式电源的接入与运行也同样产生了深刻变化。本文对分布式电源接入系统若干问题进行研究,首先对分布式电源接入对系统带来的影响进行了分析,其次,对分布式电源准入容量、最优容量及接入位置等相关定容及选址问题进行了探讨;第三,对微网下分布式电源的控制技术进行了总结,最后,在主动配电网研究背景下,从不同层面上对分布式电源的接入问题进行了研究。分布式电源巨大的发展潜力对解决…
用于架空线绝缘子检测巡检机器人控制系统设计
随国民经济发展,电力系统在促进经济发展中地位日益重要。绝缘子作为电力系统中常用构件,受空气中污染物等因素影响容易老化,绝缘子老化给电网安全运行带来重大隐患。采用绝缘子检测巡检机器人进行线路绝缘子故障检测,可以大大提高绝缘子检测效率,降低人力投入成本,提高电网运行时间。针对当前巡检机器人在智能化、检测多样化方面不足,展开巡检机器人设计,重点针对巡检机器人模块化设计、控制器结构设计以及层次化软件逻辑设计展开研究,提出巡检机器人模块化设计结构、多样化接口设计以及功能化数据库智能设计…
基于实际录波换流器桥臂短路故障机理仿真分析
阀短路故障作为高压、超高压直流输电系统最常见、最恶劣故障之一,研究分析其故障机理,对系统运行过程中类似故障处理具有重要意义。分析了容易引起阀短路故障类型及阀短路故障后对两侧交流系统产生的影响。以PSCAD为仿真分析工具,仿真模拟分析换流器两侧交直流相互关系,提出阀短路故障检测原理及故障判据。通过引入现场实际阀短路故障类型为例进行实际分析,并在PSCAD仿真工具上进行仿真模拟重现现场故障。最后对研究工作作出总结。
含分布式电源的智能电网的自愈控制与重构优化
随着近年来的能源危机以及智慧城市建设的深入,越来越多的分布式电源被接入电网,这些分布式电源不仅可以缓解环境保护的压力,还可以改善能源结构。然而,另一方面这些分布式电源的接入,对现有的电网也带来很多不利的影响,影响系统稳定运行,针对这些不良影响,对含分布式电源的智能电网展开了研究。为了实现智能电网的自愈控制,采用一种寻优能力与计算速度俱佳的模拟退火算法,建立了重构模型,并进行了仿真,验证了模型的有效性,同时证明分布式电源并网经过重构优化之后,可以有效地降低配电网损耗,提高供电电…
风光互补独立发电系统的PLC控制与能量优化管理
为充分利用风能和太阳能资源,解决一些缺电和少电地区的用电问题,在研究风能和太阳能发电机理的基础上,设计了一个风光互补的独立发电系统,采用S7-300西门子PLC技术实现了对风力发电系统、光伏发电系统的最大功率跟踪控制和负荷功率跟踪控制,并对系统能量进行了优化管理。该系统应用于黄河下游的偏远管理班,不但有效解决了用电问题,还取得了良好的经济效益。