简介:基于Matlab/Simulink建立了固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell,SOFC)及其并网系统的动态模型,研究了SOFC发电系统的外特性。从外特性等效拟合的角度出发,忽略SOFC并网系统的无功功率,提出了SOFC发电系统的等效模型。该模型结构简单,参数少,易于辨识,能够有效拟合电网在大扰动和连续小扰动情况下的燃料电池发电系统外特性,与其他模型相比能够模拟燃料电池的出力极限问题;分析了该模型的参数的灵敏度,模型的两个参数的灵敏度虽不高但易于辨识;用本文提出的SOFC等效模型并联传统的综合负荷模型(SynthesisLoadModel,SLM)构建广义负荷模型,对含SOFC发电系统的配电网负荷特性进行辨识建模。算例表明,该广义负荷模型能够有效描述含燃料电池发电系统配电网负荷特性,且模型的参数辨识结果具有较好的稳定性。
简介:作为直流变换器中重要的非线性环节,PWM比较器是研究和分析直流变换电路首先需要考虑的问题。将PWM比较器等效为线性比例环节是一种常用的方法,该模型虽然简单,但是只适用于低频段。基于描述函数的方法可以获取准确的理论模型,但其计算量大、物理意义不明确并且结果的描述形式不够简洁。为了建立准确的PWM比较器模型,同时避免描述函数法的各种缺点,本文提出了PWM比较器的采样模型及其矩阵形式的描述。该模型采用采样等效的方法求取PWM比较器输出各频率成分的数值,大大减小了计算量;之后根据线性空间的概念建立了模型的矩阵形式,从而将非线性的PWM比较器转化为由向量和矩阵描述的线性模型。本文所提的模型具有准确、简洁且物理意义明确等优点,仿真和实验结果表明模型的正确性和有效性。
简介:为研究扩展黑启动策略中被启动机组的启动顺序问题,首先从机组恢复全过程的角度全面分析了影响其启动顺序的因素,将定性因素以三角模糊数量化表示,建立了机组启动的模糊多属性群决策模型;然后根据专家个体重要性及其决策信息与专家群体意见的相似度计算得到专家个体综合权重,通过集结专家个人决策信息,将机组启动的模糊多属性群决策问题转化为模糊多属性决策问题;在此基础上采用基于三角模糊数的逼近理想解法求解得到各被启动机组最优的启动顺序。新英格兰10机39节点系统算例分析表明,该方法能够有效地对多台被启动机组的启动顺序进行排序,为调度决策人员提供科学合理的决策辅助信息。
简介:模型预测磁链控制(MPFC)是最近才被提出来的一种新型控制方法,能够很好地解决传统模型预测转矩控制(MPTC)中权重系数选择困难的问题,因此得到了广泛的关注,但是当整个控制周期中只作用一个电压矢量时,MPFC的稳态性能较差。为了提高MPFC的稳态性能,有一些学者提出了双矢量MPFC的概念。如果在一个控制周期当中作用3个电压矢量,MPFC的稳态性能可以进一步提高,但是也会带来一系列的问题,如:矢量选择复杂、计算量较大及开关频率高等,不利于MPFC在实际当中的应用。为了解决这些问题,本文提出一种简单实用的新型三矢量MPFC,为了降低逆变器的非线性对三矢量MPFC的影响,文中基于伏秒平衡的原理,又提出一种改进型三矢量MPFC。为了比较新型三矢量MPFC的性能,引入基于空间矢量脉宽调制的MPFC(MPFC_SVM)作为对比。最终通过仿真与实验验证了提出的新型三矢量MPFC的有效性,同时也详细地比较了以上三种控制方法在相同开关频率下的控制性能。
简介:雾凇覆冰后的导线表面变得极为粗糙,冰树枝的生长将使导线表面电场发生严重畸变,从而增大导线表面电场,对电力系统安全运行造成严重危害。本文在多功能人工气候试验室内完成了对单、双及三分裂导线不同覆冰程度带电雾凇覆冰参数试验,并根据冰树枝形态变化建立有限元模型,再利用有限元分析法进行仿真分析。结果表明:雾凇冰树枝尖端将严重增大分裂导线表面电场,雾凇形成的冰树枝越长越尖则引起导线电场畸变越严重;覆冰完成后导线表面电场在覆冰电场增加过程中呈波动趋势;相同电场下覆冰,覆冰程度的增加会减小导线表面电场,但减小速度逐渐减慢;分裂数越多的导线覆冰后表面场强越低。
简介:模型预测控制近年来在电压型PWM整流器上得到深入研究,具有原理简单、动态响应快、易于实现等优点,其不足之处是计算量大且需要精确的系统模型和系统参数。通过分析PWM整流器模型,结合预测控制算法与快速矢量选择,得到直接电流控制方法。该方法可通过一次预测计算和比较得到当前时刻使得控制效果最好的一个矢量,简化后得到无模型预测电流控制,其特点是每个控制周期内仅需对电网电流进行一次采样,不依赖于整流器模型和参数。该方法鲁棒性强且动态、稳态性能良好。本文从稳态、动态性能和鲁棒性等方面对直接电流控制和无模型预测电流控制进行了对比,实验结果证明了两种方法的正确性和有效性。
简介:根据瞬时功率理论,建立了光伏并网逆变器在旋转dq坐标系下的功率预测模型。采样并网电压、电流后,利用该模型能够直接预测出并网输出的有功功率和无功功率。然后,利用模型预测控制方法,选用预测功率与给定功率误差的绝对值之和作为价值函数,根据功率预测模型,选择最优空间电压矢量,设计了光伏并网逆变器的模型预测直接功率控制策略。该控制策略无需使用PWM调制模块和内环电流控制,计算量小,易于实现。在光照强度稳定、变化等条件下,对控制系统的性能进行了仿真。结果表明,并网逆变器能够跟踪光照变化快速输出有功、无功功率,具有较好的动、静态性能,验证了所提出的控制策略的有效性。
简介:气体绝缘变电站(GIS)中快速暂态过电压(VFTO)严重影响相关设备的安全运行和绝缘强度设计,在仿真计算中,用合理的电弧模型得到较为准确的VFTO波形就显得尤为重要。本文提出虚拟电感电弧模型,结合某1000kVGIS变电站,通过与其他电弧模型对比,对GIS内部关键设备处的VFTO做了详细的研究,并研究了仿真步长对VFTO的影响。结果表明,虚拟电感模型是考虑弧道电感特性的电弧电阻模型的继续,相比于时变电阻模型和定值电阻电弧模型,考虑了弧道电感特性,并且解决了考虑弧道电感特性的电弧电阻模型中动态电感难以搭建并且影响系统稳定性的问题,在VFTO的研究中,适合在考虑电弧电感特性时使用。
简介:微网的经济、稳定运行依靠能量协调系统,微网运行的安全性和可靠性要靠微网运行决策支持系统来保证。微网运行一旦发生故障,要求系统能够快速进行故障诊断和故障恢复,避免因故障问题给微网运行带来重大损失。结合微网的安全、可靠、经济运行需要解决的问题,本文设计了基于多智能体技术的微网运行决策支持系统功能框架,并借助JADE平台搭建决策支持系统软件框架。它能够在微网正常运行状态时,决策出微网的经济运行方式,并给出经济评估报告;在微网发生故障时,设计的结合专家系统的故障诊断智能体能够准确、快速进行故障诊断和分析,故障恢复智能体则实现故障快速恢复;最后以算例形式验证了微网运行决策支持系统中故障诊断智能体的功能。
简介:架空导线载流温升模型是线路动态增容决策、安全运行状态监测和载流量评估等领域的理论基础。但由于碳纤维复合芯导线(ACCC导线)与传统架空导线在材料、结构及运行温度上的差异,使得当前的载流温升计算模型无法直接应用于ACCC导线,限制了ACCC导线动态增容的发展和输电潜力的挖掘。为此,本文根据热平衡原理和热电类比理论建立了ACCC导线的载流量温升模型,并利用粒子群优化算法对模型参数进行了辨识求解。设计了ACCC导线载流温升实验平台,在自然对流条件下对其热动态过程进行了实测和模拟。结果表明,粒子群辨识方法可有效辨识出模型参数,该模型在计算导线温升过程上具有较高的精度。