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…
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。
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。
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,…
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…
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。
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…
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。
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。
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…
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…
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。
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…
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。
根据数据中心变电所电源供电系统要求,设计了基于西门子S7-200 PLC的低压双电源自投系统。详细介绍了基于西门子S7-200 PLC和默勒IZV 2000系列断路器的实现原理及PLC编程,并在断路器失压线圈损坏的前提下,通过采用西门子SIRIUS 3UG监控继电器和PLC编程,实现系统准确失压跳闸及三个断路器之间的互锁。实际运行结果表明,本设计相比于传统继电器控制,系统具有结构简单,失压跳闸准确可靠,灵活性好等优点,满足用户的供电安全和技术需求。
针对现阶段尚未完全掌握光学电流互感器现场运行状况的难题,研究了全光纤光学电流互感器的现场运行误差特性,采用与传统电磁式电流互感器并行运行的方法,研制了一种光学和电磁式电流互感器运行误差在线比对系统。经挂网运行表明,该系统实现了光学与电磁式电流互感器误差数据的比对分析,可在线实时获得光学电流互感器的运行误差,并可全面记录外界环境变化对光学电流互感器误差特性的影响,适用于光学电流互感器现场运行计量可靠性和环境适应性的监测与评估。
在大功率照明应用场合,LED串通常采用并联结构,LED的特性决定了其必须采用均流措施来达到各LED串的电流均衡。通过分析现有的LED均流方案及其各自的优缺点,提出了一种新型的基于电容均流的LED驱动电路拓扑,该电路是利用均流电容在一个周期内的能量守恒来实现各LED串的均流。在对电路的均流原理进行详细理论分析的基础上,利用Dspic单片机搭建了一台LLC实验样机,实验结果表明所提方案具有良好的均流效果,且电路结构简单,效率高,易于拓展。
随着城市土地资源日益紧张和人口总量不断增加的矛盾日益凸显,高层建筑在我国城市建筑中所占的比例不断提升。在增加高层建筑舒适性和安全性的同时,如何提升内部电气系统的综合使用效率,降低高层建筑综合使用能耗已经成为我国缓解能源紧张的重要研究方向。然而现阶段高层建筑电气系统在节能方面的问题还比较突出(集中体现在照明系统、电动机拖拽系统、变压器、供配电线路及日常运维管理等方面),故就高层建筑电气系统的节能技术方案展开探讨。
高阻接地故障作为高压直流输电系统、超高压直流输电系统常见线路故障类型,由于目前故障检测方法有限,容易造成保护误动作,直接闭锁直流系统。以直流输电系统高阻接地为出发点展开分析,以PSCAD为基础分析工具,分别模拟不同高阻接地故障工况下直流故障特性,并总结故障规律,对应给出改进措施,防止类似保护误动作发生,造成暂态故障情况下,直流系统误闭锁。
根据行波传输理论对户外敞开式变电站进线避雷器采用"T"字型布置时设备上的过电压水平进行分析,给出设备上的过电压与引线长度成线性关系的结论。利用EMTP程序对该结论进行了验证,同时,结合实际500 kV变电站工程数据,对2种不同的布置形式进行仿真计算,结果表明采用"一"字型布置时可降低设备上9.6%的过电压水平。