基于数字微分算法的电力参数快速准确估算

提出了一种基于数字微分和拉格朗日插值的、在较大范围内实现电力参数的频率、幅值和相角的快速而准确的测量算法.利用数字微分,电力系统的频率、电压幅值和相角可以在1个半周波的时间内得到准确测量,其测量精度达到99.999%.提出的算法分两步进行,第一步为频率估算;第二步为第一幅值和相角计算.该算法适应于电压信号在1～100Hz,电压幅值在160～280 V,相角在0°～360°的场合,而且耗时短、计算量小,因而非常适合应用于实时性要求高的应用系统中.该文给出一实例,并在Matlab上进行仿真,其结果令人满意.     

基于数字微分算法的电力参数快速准确估算

提出了一种基于数字微分和拉格朗日插值的、在较大范围内实现电力参数的频率、幅值和相角的快速而准确的测量算法。利用数字微分,电力系统的频率、电压幅值和相角可以在1个半周波的时间内得到准确测量,其测量精度达到99.999%。提出的算法分两步进行,第一步为频率估算;第二步为第一幅值和相角计算。该算法适应于电压信号在1～100Hz,电压幅值在160～280V,相角在0°～360°的场合,而且耗时短、计算量小,因而非常适合应用于实时性要求高的应用系统中。该文给出一实例,并在Matlab上进行仿真,其结果令人满意。     

结合频谱校正的修正理想采样频率方法用于介损角测量

提出了结合频谱校正方法和修正理想采样频率的介损角测量方法,该方法使用加Hanning窗插值的谐波分析法获得信号基波频率的准确值,然后根据获得的频率采用线性插值的方法构造符合同步采样的序列并进行DFT,进而获得信号的介损角。仿真信号的计算结果表明,该算法精确度高、实现容易,是介损角测量的一种很有推广价值的方法。     

基于DFT梯形积分修正法的谐波测量算法

非同步采样是造成频谱泄漏和影响谐波测量精度的重要因素.为提高非同步采样的测量精度,提出一种在固定采样频率条件下的谐波测量算法.该算法基于DFT的梯形积分原理,在系统频率发生偏移时将一个周期内的采样点数分为整数点和分数点,利用分数点的积分结果去修正谐波测量结果.为求取分数点对应的采样值,采用了线性插值算法.所提出的算法无需硬件频率跟踪电路,数据窗长度仅为一个周波,特别适合于保护、测控、故障录波等多功能一体化智能电子装置.仿真计算及实际装置运行均表明,当系统频率在45～55 Hz之间变化时,此修正算法均可以有效地提高基波和谐波的测量精度.     

交流信号RMS值频率偏移误差的准正交抵消算法

介绍交流信号的均方根(RMS)值计算方法.针对由于信号频率或信号采样频率偏移造成的RMS值计算误差,提出一种准正交抵消算法,该算法取2个采样起点相差1/4采样长度的单周期信号采样序列,求取采样序列的均方(MS)值,再对其均值取开方.同传统RMS算法相比,该算法无需对采样信号进行频率、相位的同步跟踪,计算量几乎没有增大,即可大幅抵消信号RMS值的频率偏移误差;尤其是在频率偏差不大时,该算法几乎可以完全抵消RMS值的频率偏移误差;当输入信号包含谐波时,该算法的频率偏移误差抵消效果受到显著影响,但仍有可观抵消效果.     

基于ICA的含噪电力系统信号的频率测量

为提高在噪声环境下频率测量的准确性,提出一种结合独立分量分析(ICA)和加汉宁窗插值算法的含噪电力系统信号的频率测量方法.该方法使用ICA对混有噪声的信号进行分离获得电力系统信号后,使用加汉宁窗插值的傅里叶算法获得电力系统频率.由于ICA对噪声和有用信号进行了很好的分离,因此频率测量的精确度得到了显著提高.仿真分析了含有白噪声和脉冲噪声的情况.即使噪声的幅值大于信号幅值数百倍时,使用所提出算法后频率误差绝对值的最大值从2.4 Hz左右分别减少到了0.0028 Hz和0.0005 Hz,表明所提出算法在极低信噪比时仍具有较高的精确度.     

一种新的自动准同期并列算法的研究

自动准同期并列的关键是实现对并列双方电压参数的快速、准确测量。由于并列双方电压的频率不相等，难以同时对它们进行整周期采样，传统电压参数微机测量算法误差较大。该文提出一种基于加窗离散傅立叶变换(DFT)的利用相位进行频率校正的准同期并列新算法，该算法对电压信号的2个采样序列进行DFT，并根据2次DFT结果及差值确定电压参数。它不需要对电压信号进行整周期采样，在采样频率固定不变的情况下，可以对频率在较大范围内变化的信号进行频率、幅值和相位的较精确测量。应用该算法同时测量并列双方电压参数，计算量较小，实现简单，仿真研究和科研实践证明了其可行性和有效性。     

结合频率信息的相关函数法用于介质损耗的测量

当电力系统频率波动时用相关函数法计算介质损耗(介损)存在误差,为了提高精确度提出了结合频率信息的改进相关函数法.改进算法使用加汉宁(Hanning)窗插值算法获得电力系统频率,然后根据频率和抛物插值公式获取整周期的采样序列,对所得整周期的采样序列采用基于辛卜生公式的改进相关函数法计算介损.原算法与改进算法的仿真结果表明改进算法精确度远高于原算法,信号频率为49～51 Hz范围内它使介损最大误差从10-2减少到了10-4,针对实测信号改进算法的精确度也远高于原算法,表明改进算法能有效减轻频率波动给介损测量带来的误差.     

电能表中电气参数准确测量算法

提出了基于快速傅里叶变换的有功电能和无功电能的高准确度算法。在一个周波内对某相电压和电流信号进行 5 12点采样 ,利用快速傅里叶算法准确计算出系统的基波频率 ,再以测量出的准确的基波频率的实际值来采样三相电压和电流信号 ,从而使电能的测量精度大大提高     

在暂态过程中电力系统频率的估算

提出了一种在暂态过程下测量电力系统频率的快速准确算法。该算法考虑了RL电路中的暂态电流，假设暂态电流含有一个按正弦规律变化的周期分量和一个按指数规律变化的非周期分量。通过数字微分，非周期分量的参数如时间常数以及整个非周期分量可以用采样序列准确计算，进而利用计算出的量和采样序列来估算出暂态过程中电力系统的频率。整个估算过程仅需一个周波的时间，测量的精确度高于99．99％，而且测量精度不受周期分量和非周期分量参数变化的影响，更不受采样频率的影响，因此非常适应于电力系统的实时测量和控制。     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略

介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器（ＳＲ）模型以及有载调压变压器（OLTC）的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略：OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包（ＥＭＴＤＣ）搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明：所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。     

基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算

扩展卡尔曼滤波法(EKF)被认为是一种精度较高的电动汽车动力电池荷电状态(SOC)估算法,但是观测方程误差会对SOC估算结果带来影响。对EKF滤波过程进行改进,根据观测方程的误差对原EKF滤波过程增设动态卡尔曼增益修正系数,提出基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算法。仿真结果表明EKF法可以有效克服SOC初始值不准确所造成的估算误差,动态卡尔曼增益修正系数可以进一步减小由于观测方程误差造成的SOC估算误差,使估算误差保持在5%之内。     

多ARM协同架构的智能合并单元设计

为降低合并单元设备成本、增强其智能化和通用化特性,利用多ARM（高级精简指令集处理器）并行处理的优势来构建智能合并单元。采用灵活的模块化方式来进行总体架构的设计,通过光纤接口方式与其他智能电子设备建立基于快速以太网的双向通信,遵循IEC 61850通信标准进行采样值报文和GOOSE报文的高速网络化传输。结合数据处理和报文传输的要求,详细阐述了采样控制和开入开出控制等核心部分的软件处理流程。采样值及GOOSE传输等相关测试结果表明,该智能合并单元工作可靠而稳定,可满足智能变电站中合并单元在实时性强、可靠性高、通信流量大等方面的要求。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

级联Boost变换器输出电压纹波分析

级联Boost变换器含有两个LC滤波器,呈现四阶动力学特性,具有宽输入电压范围的特点。其输出电压纹波与电感、开关周期、电容和负载等因素有关,其中输出电压纹波受电容等效串联电阻影响较大。采用时间平均等效原理对级联Boost变换器进行直流稳态分析,分析了两个电容等效串联电阻对输出电压纹波的影响,由理论分析可知电容C1的等效串联电阻对输出电压纹波影响较小,电容C2的等效串联电阻对输出电压纹波影响较大。采用谷值电流控制策略,保证了变换器稳定地工作在较高直流电压传输比的情况下,避免了次谐波振荡现象。实验验证了理论分析的正确性。     

碱法提取煤矸石中氧化铝试验条件优化

工业固体废物煤矸石中存在有价值的氧化铝,如能将其替代铝土矿提取氧化铝,则将变废为宝。然而,煤矸石中的铝、硅主要以高岭土形式存在,活性很低,因此需要通过高温破坏煤矸石中高岭土结构,才能将其中的氧化铝转化为可溶于碳酸钠溶液的铝酸钙。为了使煤矸石中的氧化铝尽可能多地溶出,采用正交试验方法分别对采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝的活化和溶出条件进行了优化。试验结果表明：采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝,最佳条件下煤矸石中氧化铝溶出率可高达89.5%,试验所确定的最佳条件可供工业试验参考。     

关于“十三五”配电网发展的思考

配电网直接面向电力用户,是保障电力“落得下、用得上”的关键环节,也是改善民生的重要基础设施。面对“十三五”期间配电网发展“高质量、智能化”的需求,在梳理总结当前存在问题的基础上,从经济社会发展、高供电可靠性要求、分布式能源与多元化负荷接入、外部建设环境变化等角度阐述了配电网发展面临的挑战与机遇,提出了未来配电网发展面临的关键问题,并从规划建设角度提出了应对措施与建议。     

DZM与FM系列铅酸蓄电池在制造过程中的比较

根据多年的实际工作经验,从基本原理、客户要求及电池使用的角度出发,通过不同生产及工艺条件下反应生成物的不同,对DZM与FM系列铅酸蓄电池在生产制造过程中的不同进行了阐述。     

全钒液流电池电解液的制备和性能优化研究进展

全钒液流电池是一种新型的适用于大规模储能的电池,钒电解液是全钒液流电池的重要组成部分,电解液的制备及性能优化是全钒液流电池的一个研究热点。介绍了全钒液流电池电解液的制备和性能优化的研究进展,并展望了全钒液流电池电解液研究的发展方向。