配电终端通信协议检测系统的设计与应用

随着智能电网的建设与发展,配电设备对电力系统产生了越来越多的影响。当使用到配电终端时,其不仅需要处理大量的电能表计,还需要将其与整个配电网络连接。由于各配网管理系统(TMS)之间存在业务处理与数据交换的通信要求,不同的通信协议通常会影响配电终端操作人员之间的数据交互,甚至影响整个配电系统的运行和安全。因此,需要对配电终端进行通信协议检测,以判断其是否符合国家电网公司的相关标准,从而提高配电终端的作业效率、可靠性和安全性。     

Harmonic control of a dual-valve hydraulic servo system with dynamically allocated flows

Modern industries face increasing demands to improve the precision and workability of equipment, leading to stringent requirements for hydraulic servo systems in terms of flow, accuracy, and output power. High-flow servo valves and multi-valve synchronous control methods have seen more applications in the industry to meet these demands. However, high-flow servo valves are expensive and have unsatisfactory performance, and synchronous control methods require servo valves to have the same hydraulic characteristics, resulting in higher cost and lower accuracy of high-flow hydraulic servo systems. Also, very little has been conducted on controlling single actuators using multiple valves. In this study, we design a novel dual-valve hydraulic servo system structure with a high-flow proportional directional valve that is connected in parallel with a low-flow servo valve and further develop the mathematical model of this dual-valve system. Next, a harmonic control scheme was proposed, which included a flow allocation layer and trajectory tracking layer. Thereby, we achieved optimal control of two valves, and robust performance was guaranteed. Finally, we investigate the relationships between the flows of two valves, the deadband of the proportional directional valve, and trajectory tracking errors. Experimental results show that the proposed control scheme can effectively adjust the output flow of each valve dynamically according to the tracking trajectory and the hydraulic characteristics of the two valves, and the tracking performance of the servo system is significantly improved. This method is promised to enable the realization of an economical, high-flow, high-precision hydraulic servo system that can be generally used in various fields, such as marine engineering and construction.     

电池储能系统参与用户侧削峰填谷的鲁棒优化调度策略

现有的用户侧调峰领域的储能调度鲁棒优化方法,缺乏考虑非线性多目标优化模型的研究。当储能出力范围直接受负荷不确定性限制时,传统列和约束生成算法无法求解此类模型。针对以上问题,文章考虑负荷、电池储能等约束条件,建立了以净负荷方差、用户侧用电支出等为优化目标的电池储能系统调度鲁棒优化模型,并同时考虑了用户负荷波动、新能源出力波动等不确定因素。由于第二阶段的决策与优化结果会影响第一阶段决策的取值范围,需要改进列和约束生成算法以实现对该类鲁棒优化问题的求解。通过将目标函数、部分约束条件视为多个子问题考虑,对原列和约束生成算法的每次迭代中的子问题求解步骤进行扩充,使每次迭代中求解多个子问题,能够有效拓宽该算法的适用范围。最后,仿真结果验证了该方法的有效性,能够在不改变传统算法性能优势的情况下成功应用于非线性多目标鲁棒优化问题。     

电压互感器手车复合绝缘失效及电场分布的研究北大核心CSCD

复合绝缘是空气绝缘开关设备小型化设计的一种重要绝缘方式。复合绝缘结构的PT(电压互感器)柜运行情况表明,该类型产品的绝缘故障率较高,特别是在湿度和污秽联合影响下,因绝缘结构设计不当的产品很容易产生局部放电,进而引发相间短路。究其原因,绝缘隔板是相间短路的"桥梁"。文中对一起24 kV PT手车三相短路事故原因进行了详细分析,通过电场仿真结果可以看出:在复合绝缘结构中,高压对绝缘板之间的距离是复合绝缘结构设计的关键。文中的故障分析以及电场分析为新产品开发与故障诊断提供了有益的参考。     

基于汉宁窗的配电网同步相量测量装置算法及应用

配电网量测环境复杂、恶劣,输电网的传统同步相量算法难以满足要求。分析了常用窗函数下傅立叶算法的谐波抑制能力,利用3个等间隔的加汉宁窗离散傅立叶变换（FFT）推导出定间隔采样下同步相量测量算法,在理论上消除了非额定频率下的频率泄露影响,能满足高精度的相位测量要求,具有很好的谐波/间谐波抑制能力。针对多个信号同时存在时频谱泄露影响计算精度问题,分析比较了加汉宁窗FFT插值算法相对其他窗函数的优势。理论分析和实际测试表明,采用上述方案后,提升了相量、谐波/间谐波等量值的测量精度。     

一种圆柱形螺线管磁场发生装置设计

设计了一种应用于生物电磁实验的圆柱形螺线管磁场发生装置。首先推导出螺线管产生磁感应强度的表达式,随后用Matlab对磁场进行仿真,得到磁感应强度与空间位置的关系,并设计出整套螺线管磁场发生装置。该系统由单片机产生正弦波,送至LM358放大电路放大波形后接至螺线管激励产生磁场,最后利用GM500高斯计传感器测量所产生的磁场大小。整套装置操作简单、易于拓展、调试方便,适用于许多场景。     

交叉山脉地形下的山谷平均风速特性研究

复杂的地形山脉会影响山区的平均风场特性。根据真实地形建立交叉山脉的参数化简化模型,并定义其地形参数,采用数值仿真技术模拟不同风向角下该地形的平均风场,重点分析不同地形参数对交叉山脉山谷线区域总风速比的影响,在此基础上提出了山谷线区域总风速比的简化经验公式。研究结果表明,提出的简化地形能近似反映真实交叉山脉的山谷风场特征;来流沿着子山脉的风向为山谷线区域的不利风向;山谷线区域的总风速比沿海拔高度大致呈线性变化;子山脉坡度和山谷夹角增大均会减小山谷山脚处总风速比,增大山谷山顶处总风速比;数值仿真验证了提出的总风速比经验公式具有一定的合理性,可为实际工程设计提供参考。     

散热片数对湿式潜水感应电机噪声影响分析

针对感应电机运行中的噪声问题,通过对一台160 kW潜水感应电机进行多物理场耦合有限元计算,结合解析法对径向电磁力的阶次和频率进行探究,分析了电机气隙中径向电磁力波的时空特性,并通过声学仿真进行了噪声的相关计算。考虑径向电磁力的二维傅里叶分解得到的结果和机壳模型模态的阶次与频率,分析说明了噪声的来源,提出可通过如调整电机机壳散热片数等方式改变电机模态在阶次与频率上的分布或降低机壳振动系数实现噪声控制的目的。     

光伏功率扰动下的水电机组海鸥优化模糊PID控制研究

光伏发电机组输出功率的随机性和波动性影响着供电系统的安全稳定运行。为了提高水光供电系统的频率稳定能力,根据水轮机调速系统的数学模型,结合海鸥算法的寻优能力和模糊控制的推理能力,提出基于海鸥优化模糊PID（SOAFPID）控制的水电机组控制策略,使其能够快速调节光伏和负荷波动引起的系统频率偏差。通过搭建Simulink仿真模型,分析其在不同扰动工况下的频率稳定能力。仿真结果表明：与传统PID控制方法相比,采用SOAFPID控制的水电机组在光伏和负荷功率扰动下具有更小的超调量和更快的稳定速度,在水光供电系统中表现出了优越的动态调节性能。     

数据驱动的中大型能源用户多类型用能特性画像及评价方法

针对传统电力用户画像无法全面反映综合能源用户的多类型用能特性,提出了一种数据驱动的中大型能源用户多类型用能特性画像方法。首先,从用电负荷水平、用电稳定性、用电互动能力、用热特性及用冷特性5个方面构建中大型能源用户用能特性综合评价体系。其次,采用客观权重赋权法(criteria importance though intercriteria correlation,CRITIC)对各项指标进行加权计算,分别从短期和中长期两种时间尺度对用户进行评价,实现用户综合用能画像。最后,通过算例分析表明所提方法能全面反映不同类型能源使用特点,为用户用能趋势预测、用能行为优化等业务开展提供了有利条件。