基于MATLAB/Simulink的准Z源光伏并网发电系统的仿真研究

为了解决光伏并网发电系统输入电压变化范围较大的问题,分析了准 Z 源光伏并网发电系统的工作原理;采用电容电压恒压控制策略,实现了准 Z 源光伏并网系统的闭环控制和最大功率点跟踪,并在 MATLAB/Simulink 环境下建立了准 Z 源光伏并网发电系统的仿真模型进行验证。仿真结果表明:准 Z 源逆变器能很好地适应输入电压变化大的光伏发电系统,采用的控制策略控制精度高,响应速度快。     

微电网中光伏电池的动态因素影响分析

针对含有光伏发电系统的微电网运行效率不高的问题,基于光伏电池输出具有高度非线性的特征和光伏电池的基本数学方程,提出了一个通用的光伏电池模型,根据该模型可以为微电网中光伏发电系统的电池模块选择最佳光强和温度,进而提高光伏系统的发电效率。仿真结果表明:该模型简单实用,能够很好地反映光伏电池实际特性,可为含有光伏发电的微电网控制策略的选择提供参考。     

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。     

基于排列熵重构的EEMD-RVM短期光伏功率预测

针对光伏功率序列周期性非平稳特性,难以准确预测的问题,提出一种基于排列熵重构原则的集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition, EEMD)和相关向量机(relevance vector machine,RVM)的短期光伏功率预测新方法。仿真结果表明:该方法不仅能够有效提高短期光伏功率预测的准确性,而且缩短了预测时间,提高了光伏功率预测效率,适用于光伏功率短期在线预测。     

架空输电线路温度和最大允许载流量计算

针对传统方法不能有效求解架空输电线路温度和允许载流量的不足,提出了一种基于有限元技术求解输电导线径向温度和最大允许载流量的方法。建立了输电导线温度场的数学模型和JL/LB1A-300/50型钢芯铝绞线输电导线有限元模型,并通过有限元ANSYS软件对该模型在不同环境条件下进行仿真计算,验证了输电导线存在径向温度差,以及径向温度分布受输电线路载流量、空气对流散热、光照强度以及风速等条件的共同影响。结果表明:该方法能够有效求得在不同气象环境条件下输电导线的径向温度值和最大允许载流量,有利于提高输电线路运行安全稳定性,实现输电线路动态增容,提高线路输电能力。     

获得固定输电权的风电公司日运行优化的研究

风电为平衡自身波动性需与储能装置联合运行,基于风蓄联合发电公司在电力市场环境下获得固定输电权的前提下进行分析,建立了以日运行收益最大化为目标的含风电场、抽水蓄能电站、常规火电厂和系统负荷的简单电力系统模型。考虑峰谷电价、功率平衡、风电场的运行约束和抽水蓄能电站的运行约束的情况下,应用在标准粒子群算法基础.上进行改进的粒子群算法迭代寻优,最后求得最优解。仿真结果表明所提出的模型及求解方法能够计算风蓄联合发电公司的最优日收益,实现收益的最大化。     

大型风电场内机组的有功功率优化方法研究

为充分利用风能、提高风能利用率,改善风电场的功率输出特性,基于风速和功率的超短期提前一步预测,建立多目标的风力发电机组功率优化模型,对风电场输出的有功功率优化,并采用粒子群优化算法对优化模型进行求解和仿真分析,仿真结果表明:该优化方法使风电场整体输出功率得以提高,同时也减小了风电场的运行成本。     

饱和南京细砂孔压增量模型的普适性研究

循环荷载作用下饱和砂土的孔压增长规律是土动力学的核心内容之一。基于笔者在给定相对密度、均等固结条件下饱和南京细砂的不排水等幅循环三轴试验结果建立的孔压增量模型,进一步进行了不同相对密度、不同固结比务件下饱和南京细砂的不排水等幅循环三轴试验,将上述均等固结的孔压增量模型拓展为适用于不同相对密度、均等和非均等固结条件的孔压增量模型。采用拓展后的孔压增量模型对试验结果进行分析的结果表明:通过该孔压增量模型预测验证试验的孔压与验证试验测试的孔压具有较好的一致性,说明该孔压增量模型具有普适性。     

基于超级电池储能的DVR在智能配电网中的应用研究

智能配电网已在我国飞速发展,随着分布式电源的大量接入,配电网电压跌落问题突出,提出了一种以超级电池为储能单元的动态电压恢复器(DVR)治理电压跌落的方法。在分析超级电池原理与特性的基础上,建立了基于双向DC/DC并联式储能系统的超级电池等效模型,然后通过算例与仿真结果验证了基于超级电池的动态电压恢复器具有快速的动态响应能力,满足智能配电网所要求的自愈性。     

考虑流固耦合作用的深水桥墩地震响应分析

地震作用下,深水桥墩与周围水体的耦合振动是一个非常复杂的动力相互作用问题。本文基于非线性Mori-son方程,采用Airy波浪理论,建立了深水桥墩考虑流固耦合作用的有限元模型,应用Newmark-β法提出了求解该耦合非线性方程的算法,并用ANSYS软件和Matlab软件自编了求解程序。以某跨海大桥深水桥墩为算例,对其进行在地震作用下的非线性动力分析,并与已有计算方法进行对比。结果表明:按本文方法计算的墩顶最大位移、墩底最大剪力及墩底最大弯矩均较大,差异最大达到12.5%。因此在极端海况条件下,对深水桥墩进行地震作用下的动力分析时,建议采用本文考虑流固耦合的方法。     

并网光伏电站电磁暂态建模及其特性研究

针对宁夏地区某光伏电站并网情况,利用实时数字仿真仪 RTDS 对光伏发电系统控制模型及电磁暂态特性进行了分析与研究,并结合宁夏电网进行了建模验证及仿真计算。结果表明:光伏电站受到逆变器容量限制,故障电流一般不超过最大额定电流的 1.1~1.3 倍,不对称故障下光伏电站的故障电流以正序量为主,含少量的负序和畸变。     

基于布谷鸟搜索优化的光伏电站辐照强度预测

针对光伏电站日前小时短期辐照强度的预测准确性问题,且考虑到支持向量机的学习参数对预测模型的性能有较大影响,为进一步提高数据的预测精度,利用布谷鸟搜索算法对支持向量机的惩罚因子c和核参数g进行优化,提出了一种基于布谷鸟搜索算法和支持向量回归的组合预测方法。仿真结果表明:该方法大大提高了光伏辐照强度预测的准确性和精度,可行且高效,适用于光伏在线预测。     

基于PSIM的±10kvar静止同步补偿器建模及仿真

动态无功补偿装置近年来在风电场及光伏电站应用越来越广泛,为更好地掌握动态无功补偿装置的原理及运行特性,基于电流直接控制策略的控制系统,建立了±10 kvar 静止同步补偿器( S栽粤栽ic synchronous C韵酝pensator,STATCOM)的仿真模型;并运用电力仿真(PowerSIMulation,PSIM)软件对所建模型进行了系统仿真,得出了 STATCOM 的动态补偿仿真波形。结果表明:该无功补偿装置具有良好的动态补偿特性。     

光伏出力的模糊区间预测

针对光伏输出功率的点预测精度不足、传统支持向量机(SVM)在参数优化方面存在的固有缺陷等问题,根据模糊信息粒化理论和纵横交叉算法,提出一种基于CSO-SVM和模糊信息粒化理论的光伏出力模糊区间预测方案。结果表明:该方案可以得到较好的点预测值及其置信区间,某种程度上解决了传统点预测结果的信息局限性。     

计及黄安断面约束的宁夏电网外送能力研究

为了确定受黄安断面同杆 N-2 故障热稳限制的甘宁断面潮流外送能力,分析了宁夏电网各电源、负荷节点对黄安断面的灵敏度系数,建立了受黄安断面热稳限制和电源装机、负荷容量大小及同时率约束的甘宁断面外送模型,基于 MATLAB 的线性规划函数编写程序,计算了黄安断面极限功率下甘宁断面外送功率的极值。结果表明:在当前电网结构和负荷水平下,甘宁断面外送能力最大值大于甘宁断面热稳极限,最小值小于热稳极限的一半,且外送能力随中卫地区负荷增长以 3 倍速度下降。电力系统分析综合程序(PSASP)数值仿真计算验证了上述结论的正确性。     

新能源场群连锁故障路径的仿真预测方法

新能源场站的大规模集群化接入不仅增加了连锁故障的发生概率,也恶化了故障发生后的电网运行状态。为适应电网运行分析的新要求,以新能源机组和无功补偿装置实际运行工况为依据,研究了一种用于预测新能源场群连锁故障路径的仿真计算方法。通过基于大电网数据的仿真算例分析,得到了某新能源场群在典型约束条件下的详细连锁故障路径。结果表明:基于新能源场站机组实际情况建立的仿真模型更适宜于连锁脱网路径的仿真预测。     

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。     

基于下垂特性的微电网逆变电源控制方法研究

针对微电网对分布式电源的控制要求,提出了一种基于下垂特性的 PQ 控制和 V/f 控制的新型逆变电源控制方法。利用 PSIM 软件对微电网从联网到孤岛的过渡过程、孤岛到联网的过渡过程以及孤岛运行时切增负荷和电源 3 种情况下的分布式电源的频率、有功功率、无功功率、电压、电流变化规律进行分析。仿真结果验证了所提出基于下垂特性的 PQ 控制和 V/f 控制方法的正确性和有效性。