微电网电压分层控制与补偿机制研究

微电网技术具有许多优点,然而微电网中的分布式电源自身的不稳定性会导致微电网的运行控制困难,特别是公共连接点处会出现电压不平衡。为了补偿此不平衡电压,提出了分层控制方法。该方法将电网运行控制分为.上下2层,由.上层控制发送控制信号,并由下层控制来实施,此控制信号与正序电压分量和负序电压分量有关;在dq旋转坐标下,依靠同步坐标系锁相环( SRF-PLL)和解耦的双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)等并网同步技术将微电网同步地接入电网,并通过控制逆变器得到电压幅值。仿真结果表明:分层控制方法能够较好地实现对微电网的控制。     

基于VSG的微电网逆变器控制策略研究

针对微电网中的分布式电源出力的间歇性导致微电网功率不稳定的问题,基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术的控制方法,建立VSG的数学模型,设计了一种基于电流、电压和功率控制的反馈控制器,提出了一种全新的VSG控制策略,实现分布式电源动态特性对微电网中有功功率和无功功率的均分控制。并通过Matlab/Simulink仿真,验证了所提控制算法的有效性。结果表明:该控制策略对抑制因新能源发电并网导致的电网波动、提高电能质量具有重要意义。     

基于虚拟同步发电机的微电网控制策略研究

针对微电网中的分布式电源出力的间歇性导致微电网频率及电压不稳定的问题,通过建立虚拟同步发电机(V irtual Synchronous Generator, VSG)控制系统的数学模型,设计了一种基于频率控制、电压控制和功率控制的反馈控制器,并给出了相应的控制方法;通过理论分析分布式电源的频率、电压特性及其对微电网频率、电压稳定性的影响,提出了能够有效抑制分布式电.源功率波动,提高微电网电能质量的控制策略。仿真结果表明:VSG能稳定地控制微电网频率、电压,具有很好的稳态性。     

预设V形缺口的单向拉伸岩样变形-开裂过程模拟——基于连续-非连续方法

利用自主开发的连续-非连续方法,通过在岩样左、右两侧预设V形缺口,开展了拉伸位移控制加载条件下岩样变形-开裂过程的数值模拟研究。研究发现:在节点分离前,最大主应力集中于V形缺口尖端附近;在节点分离后,最大主应力集中于裂缝尖端附近;岩样中节点分离是由外及里逐渐发生;由于岩样内部一定尺寸弹性核心的存在,即使岩样发生少许节点分离,岩样承载能力也不会下降,但刚度会劣化;在节点分离不久,分离节点的法向张开度和法向力均呈现一定的非线性,这可能与分离节点周围单元应力分布不均匀和未考虑切向力等因素有关;网格加密后,V形缺口的尺寸相应降低,这导致载荷-位移曲线的峰值提升,该曲线的峰前和峰后部分变陡;分离节点的法向张开度和法向黏聚力随时间的演变曲线几乎不存在网格依赖性。对文中的多种数值结果的正确性进行了检验。     

基于一种重塑性制样方法的节理黄土力学特性试验研究∗

黄土节理是控制黄土地基、边坡和地下工程破坏与稳定性的重要因素,探讨节理性黄土的破坏特性对于了解边坡后缘拉裂演化过程、滑动面的生成具有重要意义。针对原状节理性黄土室内试验试样制备困难的问题,考虑节理面低强度、弱胶结的特点,以一种接触面模拟材料为载体,结合重塑制样的方法,提出一种节理性黄土室内三轴试样的制样方法,通过重塑试样与原状试样的节理面抗拉强度对比分析,验证该方法的合理性和有效性。在此基础上,开展节理性黄土的无侧限抗压强度试验和三轴压缩试验,讨论节理性黄土试样的强度与破坏规律。研究结果表明:节理的存在对试样强度和破坏的影响与节理倾角和围压大小有关,表现为低围压和45°倾角时的低强度效应;"沿节理面滑动破坏"与"破裂面与节理面呈X型共轭剪切破坏"是无侧限和三轴条件下的含单条贯通型节理性试样的两种典型破坏模式;非贯通型节理性试样的抗压破坏主要为"破裂面与节理面贯通型破坏"与"破裂面与节理面非贯通型破坏"两种类型。     

自动电压控制分区合理性的评价方法研究

针对现有自动电压控制系统缺乏有效的分区结果评价方法,从控制区无功储备、分区耦合性、中枢节点合理性 3 个方面建立了一套较为完整的分区合理性评价指标体系,并提出评价方法。该方法能够评价自动电压控制区划分结果的好坏,进而对控制策略制定提供有效支撑。 应用该评价方法对 IEEE 39 节点系统和宁夏电网进行仿真,较为全面地评价了不同分区结果的好坏,验证了方法的正确性和有效性。分析结果表明:该方法可为宁夏电网 AVC 系统实际应用提供支持和参考。     

基于阻抗特性的甘宁断面静态稳定极限研究

为了研究750/330kV电磁环网解环后甘宁断面静态稳定极限,采用基于阻抗特性的等值建模方法,对甘宁断面进行等值建模简化,计算出各种方式下静态稳定极限,并与静态稳定极限实用方法计算结果进行对比。结果表明:基于阻抗特性的建模方法能够准确模拟实际系统的潮流分布特性,静稳极限的理论计算结果与实用方法仿真结果基本一致。     

非线性悬吊质量摆减震控制的等效线性化方法研究

在柔性结构利用悬吊质量摆的减震控制中,按小摆角线性化来分析存在一定的局限性。针对此问题,建立了考虑悬吊质量摆大摆角振动的非线性运动方程。利用等效线性化的方法,将非线性方程转化为线性方程,基于虚拟激励法,提出了等效线性方程的求解方法。以某柔性输电塔结构为例,在不同幅值的平稳随机激励下,分别求解线性方程、非线性方程以及简化后的非线性方程,得到结构体系的响应。结果表明,在大摆角情况下,如果忽略非线性影响,将会产生较大的计算误差;采用本文提出的等效线性方程求解方法,可以保证求解结果与非线性方程的计算结果一致。     

外来生物入侵关键点控制管理体系——基于风险管理的研究

将风险管理理论与外来生物入侵风险分析相结合，借鉴食品质量控制中的关键点控制原理，提出了防止外来生物入侵风险的关键点控制方法。针对人类有意引种、随人类活动无意引入以及自然传入3类外来生物入侵的传入途径，在入侵途径上确定若干个风险控制关键点，有针对性地提出了相应的控制措施，以减小外来生物的入侵风险，提高我国在防止外来生物入侵方面的管理与控制效率。     

基于细观结构的压实黄土抗剪特性试验研究∗

压实度是填方工程质量验收的主要控制项目之一,较高压实度对改善黄土力学性能效果显著。为全面系统分析压实对黄土抗剪特性的影响规律,更好地揭示较高压实度提高黄土抗剪能力的内在原因,利用室内三轴剪切试验和电镜扫描试验,基于 4 种不同压实度,对甘肃省临夏市北塬地区压实黄土的抗剪特性和细观结构进行了研究。研究表明：压实黄土应力—应变满足双曲线形式,较高压实度对提高黄土体抗剪强度和剪切模量作用显著;较高压实度通过改变土体颗粒之间的接触形式以改善黄土体抗剪特性,主要表现为压实黄土颗粒之间的接触形式随着压实度的增加由棱边接触、支架镶嵌向面接触逐渐过渡;较高压实度通过改变土体孔隙尺度特征和形态分布以改善土体抗剪特性,主要表现为随着压实度的增加孔隙分布范围内微、小孔隙的含量增加,中、大、特大孔隙含量减小,孔隙形状也相对变得圆滑。     

宁夏电网分区及供电能力研究

针对宁夏电网结构及运行特性发生的变化及日益严重的短路电流超标问题,本文基于宁夏电网“十三五”规划,提出将宁夏电网分为4个区域的供电分区方案。从电力电量平衡、短路电流水平、安全稳定等方面进行分析,并结合短路电流和动态电压稳定裕度指标对分区方案进行最大供电能力研究。结果表明:分区方案合理、有效,可为宁夏“十三五”电网规划提供了技术支持和决策参考。     

基于Mann-Kendall法的电网输变电工程造价趋势研究

随着电网工程建设的发展,历史工程造价水平的整体趋势、波动幅度直接影响未来工程投资。以某地区2012- -2016 年110 kV输变电工程造价数据为基础,采用Mann-kendall法对单位容量造价、单位长度造价、主变压器单价等指标进行了趋势检验,采用指数平滑法对趋势变化幅度进行了量化分析。分析结果显示:该地区110 kV变电工程整体造价有下降趋势,线路工程整体显现了上升的趋势,但是塔材、线材的价格微有下降趋势。     

光伏逆变器无功功率特性研究

为了解决光伏电站无功调节能力问题,通过现场试验和对光伏逆变器群的性能进行分析,验证了光伏逆变器群能够产生感性和容性无功功率,具备良好的无功调节能力,可作为光伏电站的无功输出设备。试验结果表明:光伏逆变器具有的无功调节能力在减少无功补偿设备投入容量、满足系统无功需求的同时,也降低了电能损耗,节约了投资成本,增加了经济效益。     

微电网中典型分布式电源建模及控制策略研究

为了实现对微电网的电压与功率的控制,针对微电源类型的差异性,通过对光伏及燃料电池等分布式电源建立数学模型并进行仿真分析,研究其对微电网的影响。提出了基于电压外环、电流内环和功率环等反馈控制器和改进的下垂控制方法的微电网分布式电源分层控制策略。利用 Matlab/simulink 仿真系统,通过在并网和孤岛两种模式中微电网的运行特性及各分布式电源在不同工作环境下微电网的功率、频率和电压曲线的变化规律的分析,验证了分层控制策略的有效性。结果表明:分层控制策略能够使各分布式电源之间较好地协调,满足微电网对其运行稳定性和电能质量的要求。     

风电接入对宁夏电网静态电压的影响研究

针对风电接入点的电网电压稳定性问题,根据宁夏局部电网的特点,对风电接入点的电网电压波动进行研究,结合实际情况通过仿真软件进行模拟潮流计算,验证包含风力发电的不同因素对电力系统电压性能的影响。结果表明:受风电场无功补偿水平、风电有功出力以及接入方式的影响,风电接入点的电网电压随着风电有功出力的变化呈现先上升后加速下降的波动趋势,该结果可为控制风电场接入点的电压稳定水平提供参考。     

基于IRBFNN和PCA的电网预想故障安全运行评估方法研究

为了更快速直观地监视、分析和评估故障后电网的安全运行状态,提出了基于径向基函数(radical basis function,RBF)神经网络和主成分分析法(principal component analysis,PCA)的评估模型。利用带衰减因子的吸引力传播(affinity propagation,AP)聚类算法选择RBF神经网络中心和隐含层节点数,同时提出了扩展的电网运行状态安全评估指标,利用越限指标权重和指数阶数避免了安全评估的遮蔽现象,利用主成分分析选取RBF神经网络的输入矢量特征,最后通过IEEE-30节点仿真算例验证了所提模型的有效性。     

宁夏电网调度自动化系统防病毒体系的研究

针对宁夏电网各级调度自动化系统网络结构简单、安全防护薄弱的问题,对电力调度自动化系统病毒类型进行了深入研究和分析,采用集中部署、集中控管、集中更新的方式,设计出宁夏电网调度自动化系统省、地一体化防病毒体系。应用结果表明:省、地一体化防病毒体系能够满足调度自动化系统的要求,有效提高宁夏电网防病毒能力及效率。     

基于样板机法的风电有功控制策略优化

针对自动发电量控制(Automatic Generation Control,AGC )系统因同一原因对不同风电场进行限电时,由于风电预测准确性较低而产生的公平性问题,引入样板风机法还原的理论功率作为限电依据,设计了优化的风电有功控制策略。应用结果表明:该方法可以有效解决风电限电的公平性问题,促进风电的消纳和健康有序发展,提高风电并网运行管理水平。     

宁夏电网自动发电控制优化策略的研究

针对宁夏电网自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)方式单一的问题,对目前的 AGC 控制策略进行优化。将单一的区域偏差控制(Area Control Error,ACE)划分为多区域多目标控制,主控制区主要以联络线 ACE 为主,分控制区在断面稳定裕度较大时以主控制区控制目标为主,在断面稳定裕度较小时以断面稳定控制为目标。优化结果表明:AGC 优化策略能将稳定断面和联络线交换功率控制在合格范围内,达到了宁夏电网 AGC 目标。     

新能源接纳能力日前评估方法及应用

针对宁夏电网新能源发展现状及新能源调度面临的问题,分析了新能源接纳能力对新能源调度的重要作用。通过拓展安全约束经济调度(SCED)模型的应用,提出了一种分区域评估主要新能源接入地区和电网日前新能源接纳能力的方法。应用结果表明:在新能源无法全额消纳的情况下,该方法能够有效避免新能源限电过程中产生的厂网矛盾,提高日前调度计划的实用性及可靠性,为电网的安全稳定运行提供可靠保障。