分布式发电系统的主动式孤岛检测

基于分布式电源并网的增多使得孤岛现象发生的可能性和对系统用户的影响越来越大,在分析电压相位突变检测法的基础上,阐述一种改进型主动电流扰动法。针对电压相位突变检测法检测时间短,但在阻性负载下检测失效,而改进型主动电流扰动法虽然能实现无盲区检测,但必须在扰动时刻到达时才能检测出孤岛的发生等问题,提出一种基于电压相位突变检测与改进型主动电流扰动法相结合的新型组合式孤岛检测方法。仿真试验结果表明:新型组合式检测方法实现了快速性与无盲区检测的统一。     

光伏并网发电系统孤岛检测的研究

孤岛检测是光伏发电系统必需的功能,既要快速的检测出孤岛效应,同时也要减少不良的影响。本文分析有源孤岛检测方法和无源孤岛检测方法的工作原理,论述每种方法的检测盲区,适用范围以及对系统电能质量的影响。     

一种新的自适应相位偏移并网孤岛检测方法

孤岛检测是分布式发电并网研究的难点,特别是在逆变器输出与负载功率平衡时难以检测出孤岛.频率或相位偏移等主动检测方法在逆变器输出与负载相位匹配时孤岛检测失效.本文提出了一种新的孤岛检测方法——自适应相位偏移法.该方法使逆变器输出电流的相位周期性累加式变化,同时检测频率的变化来调节相位的正反馈,有效地打破逆变器输出和负载之间的功率平衡或相位匹配,从而快速检测出孤岛状态,且不存在检测盲区.仿真结果证明了其可行性.     

基于决策树模型的多机孤岛被动式检测方法

发展有效的被动式孤岛检测方法,是多机孤岛课题的发展方向之一.用公共耦合点电压、频率、电压电流相位差和电流谐波失真等参数定义了4项指标,基于被动式孤岛检测方法提出了仅包含简单逻辑的决策树分类器模型,并在Matlab/Simulink环境中对两机并联的情形进行仿真.结果表明:因考虑更多系统参数,该方法克服了检测盲区,获得了比电压/频率继电保护更优的检测性能.     

高斯束谐振系统对引力波频率的选择效应

高斯束谐振系统对同频率的高频遗迹引力波具有很好的谐振性,这为高频遗迹引力波的探测开启了一个窗口.笔者指出,当入射引力波和高斯束不同频率时,高斯束谐振系统产生的一阶扰动光子流没有观测效应.     

高斯束谐振系统对引力波频率的选择效应

高斯束谐振系统对同频率的高频遗迹引力波具有很好的谐振性,这为高频遗迹引力波的探测开启了一个窗口.笔者指出,当入射引力波和高斯束不同频率时,高斯束谐振系统产生的一阶扰动光子流没有观测效应.     

基于OVR/OUR与电流扰动结合的并网孤岛检测

孤岛检测是目前在分布式并网发电系统研究中的难点之一。大电网要求分布式并网系统必须拥有良好的反孤岛能力,从而保证整个系统的良好稳定运行。本文提出了加入电流扰动的主动检测用以消除常用的OVR/OUR检测方法存在的检测盲区。该方法不会对电网的频率产生影响,也不会向电网注入谐波,尤其克服了常用的OVR/OUR检测方法在逆变器输出功率和负载功率相匹配时检测失效的缺陷,可达到无盲区检测,并用仿真验证了其正确性。     

基于组合决策原理的微电网孤岛检测研究

为了保证微电网从并网向孤岛状态的平稳过渡,通过分析各种孤岛检测技术的检测特性,发现电压相位突变检测技术与被动频率检测技术存在较强的互补性,提出利用二者组合构建孤岛检测技术用于微电网的孤岛检测.并利用Matlab/Simulink进行仿真验证,通过选择有代表性的负载,模拟实际过程,进行相应的分析研究.仿真结果验证了该方法的正确性.     

基于采样PI的时滞电力系统负荷频率控制

针对不确定性传输时滞、系统参数与负荷扰动，通信带宽约束与计算负担以及风电间歇性功率，引发系统调频性能下降的问题，提出一种考虑信号采样周期与传输时滞的采样PI负荷频率控制（Sampling PI Load Frequency Control，SPI-LFC）方案，并引入指数收敛率来评价系统的快速性. 基于通信时滞采样数据网络，建立含风电的时滞电力系统SPI-LFC模型. 通过构建新的双边闭环Lyapunov泛函，并利用线性矩阵不等式技术，推导系统采样周期与通信时滞稳定裕度，以及指数收敛率相关的稳定准则与SPI控制设计方法. 仿真结果表明，所提方案具有较大的采样周期和通信时滞稳定裕度与较高的指数收敛率；对不确定性系统参数、负荷扰动和风电的间歇性功率也具有较强的鲁棒性.     

光伏电站功率控制孤岛检测方法

光伏电站的并网运行虽然在目前国内的应用还不广泛,但这是必然的趋势.孤岛检测是光伏电站并网首先须解决的问题.介绍了一种基于有功功率扰动的主动式孤岛检测方法,通过不断检测公共连接点Pcc的电压来判断是否处于孤岛运行中.方法简单实用.     

外接电感对轻负载阶梯型换能器频率的影响规律

现功率超声技术已被大范围应用,在实际加工中,其振动实现器件换能器的工况取决于外接负载阻抗的大小变化以及加工过程中换能器的温度变化;随着负载变化,换能器的谐振频率也将发生改变,导致与发生器输出频率不匹配,从而对换能器的输出振幅及加工效率产生负面影响。为得到规律,分别使用换能器的理论设计、仿真以及试验方法研究了轻负载下外接电感对换能器谐振频率的影响。结果表明：随着换能器变幅杆伸入水中长度的增加,换能器的谐振频率呈上升态势;通过外接调谐电感,换能器谐振频率会得到一定量的补偿,使其重新回到预先设定的频率值;随着外接电感值的增大,换能器的谐振频率会下降。可见使用电感负载可以有效解决换能器外接负载导致的频率漂移问题。     

多区域互联电网的分散式模糊PID负荷频率控制

为了有效改善多区域互联电网的动态稳定性,提出一种分散式模糊PID负荷频率控制方法.该方法为互联电网每个区域设计一个模糊PID控制器,以区域频率偏差和联络线功率偏差为控制目标,根据区域控制偏差的变化量,运用模糊推理,在线修正PID调节参数,从而控制互联电网快速趋于动态稳定.针对三区域环型互联电网,考虑发电速率的限制,对其负荷扰动和模型参数摄动进行仿真.结果表明:与传统PID算法相比较,所提出的方法具有更强的适应性、鲁棒性及扰动抑制能力,能使系统取得更好的动态控制性能.     

叶片共振频率的测试原理与方法研究

通过力学分析和实验证实：叶片在受敲击等瞬态激励某段时间之后，其小阻尼自由振动发出的声音主要是一阶振动固有频率所确定的基音，而其它高阶振动固有频率所确定的泛音极弱，且叶片的一阶共振频率与一阶振动固有频率极为接近。因此，对一阶共振频率的测量就可以通过自由衰减曲线法转化为对基音频率的测量，即用敲击使叶片产生能够测量的自由衰减的声音信号，将记录下的时间历程与时标比较，便可算出该叶片的共振频率。     

冲击诱导损伤岩石的侵入特性

在硬岩矿山开采中,为了提高大孔径深孔凿岩效率,降低钻具磨损,提出了冲击诱导切削复合凿岩新工艺.在Walsh模型的基础上,建立了冲击诱导孔周围损伤岩石的裂纹模型,推导了岩石损伤区的牙轮钻齿侵入系数方程及侵入阻力方程.分析了裂纹密度、扰动频率分别对岩石弹性模量、岩石破碎体积和钻齿侵入阻力的影响.结果表明:随裂纹密度的增大,岩石的有效弹性模量减小;相同侵入载荷下,随着扰动频率的增加,钻齿的侵深和岩石破碎体积不断增加;随着冲击扰动频率的增大,牙轮钻齿侵入阻力逐渐减小.     

基于长短期记忆网络的电力系统扰动后的功率缺额预测方法

电力系统在发生发电机脱落或发电机母线断线等严重的有功不平衡扰动时,会导致频率骤降。提出一种基于长短期记忆（long short-term memory,LSTM）网络的电力系统扰动后的功率缺额预测方法。该方法无需获取实时的系统惯量,仅根据负荷侧的信息就能预测出扰动后系统的功率缺额,有效改善了现有的功率缺额计算方法。在IEEE-39节点系统上的仿真结果表明,本方法得到的功率缺额预测值与真实值的相对误差较小,预测时间较短。与深度神经网络（deep neural networks,DNN）和支持向量回归（support vector regression,SVR）算法的预测结果进行比较,本方法能快速、准确地预测出扰动后系统的功率缺额,对保障系统的频率稳定具有重要意义。     

基于干扰观测器的含风电互联电网频率稳定控制

为解决含风电互联电网中风功率预测与实际风功率之间存在的风功率偏差,以及负荷突增所造成的电网负荷频率波动的问题,研究并比较了现有解决方案,提出了一种干扰观测器与反馈控制器复合控制算法.该算法将风功率偏差以及负荷突增等视为集总干扰,设计干扰观测器估计集总干扰,并通过反馈控制器的设计抵消集总干扰的影响,并基于分离原理与线性矩阵不等式求取了观测器以及控制器设计参数,提出了算法定理并验证了稳定性.将所提算法与常用的比例积分微分(proportion intergration differentiation,PID)控制算法进行仿真比较,负荷控制算法对风功率偏差与负荷突增构成的集总干扰有着较强的抑制作用,且收敛速度更快,表现出较强的控制性能与鲁棒性.最后通过半物理实验进一步验证了所提算法的有效性与实用性.     

基于数字信号处理器的磁耦合谐振式无线电能频率跟踪特性

磁耦合谐振式的传能方式是目前最具发展前景的无线电能传输方式之一。在磁耦合谐振无线电能传输系统中,系统的频率变化对系统效率影响十分明显。为了提高无线电能传输系统的效率,利用DSP锁相原理设计了一套频率跟踪系统,采用基于第一频率校正和后频率相位同校正的频率跟踪方法,解决了系统在高频或频率变化比较大的情况下,频率跟踪缓慢的问题。仿真与实验结果表明:与未加跟踪的系统对比,效率提升明显,系统传输更加可靠。具有频率跟踪的系统有更好的传输性能,以及更高的传输效率。     

LCL型CPT系统的参数设计方法及频率特性分析

针对 LCL 型电场耦合无线电能传输（capacitive power transfer,CPT）系统现有的参数设计方法运算复杂且计算量大、系统不能运行在软切换状态的问题,提出了一种基于阻抗变换原理的参数设计方法。在此基础上采用频闪映射建模方法和周期不动点理论,求解了使得系统处于零电流切换（zero current switching,ZCS）的软开关频率。分析了耦合机构的等效电容以及负载阻值的变化对 ZCS 频率造成的影响,给出了软开关运行条件下耦合电容和负载的可变化范围。通过仿真与实验验证了系统参数设计方法和软开关频率的准确性,实验样机整体传输效率可达87％。