电网频率的非正态概率分布特性

用随机信号分析的方法研究具有正态分布的随机信号通过几种非线性环节后的概率分布特性,从而对电网中非线性环节对电网频率概率分布的影响进行研究。结果表明电网频率概率分布在调频死区的影响下会呈现双峰现象,在限荷机组及加减机组出力速率、供需平衡的影响下出现偏态分布等。并指出若考虑这些非线性因素的影响,现有的基于电网频率为正态分布基础上制定的相应指标能够更加完善。     

编制直调火力发电单元月度电能交易计划的负荷率偏差法

对月度电能交易计划编制问题,实际电网通常采用平均分解的方式。该方式虽然简便易行,但考虑的因素不够全面或过于粗略,其计划编制结果往往容易增加后续日调度的难度。针对此现状,提出了一种负荷率偏差法,用于解决直调火力发电单元月度电能交易计划编制问题。该法首先考虑已经完成月份的年合同电量执行情况及后续月份发电单元检修与系统负荷系数分布情况,对计划月份进行年合同电量月分解值的滚动修正;其次,对计划月份,根据发电公司、电网公司和社会环境等综合成本指标排序的结果,在月平均负荷率的基础上,对不同发电单元的负荷率给予适当调整,以制定各发电单元的月度电能交易计划。计划结果既满足发电单元月发电总量约束,又兼顾了不同日的检修与负荷分布情况,同时还适当降低了系统的综合成本。算例结果表明,该方法合理有效。     

直流调制策略对交直流混联系统的频率稳定性影响研究

在交直流混联电力系统中,交流侧系统发生故障将会引起互联系统区域间的频率振荡,从而导致常规机组的调频压力增大,机组阀门动作频繁。在不增加交流系统中常规机组调频压力的前提下,如何利用直流系统传输功率可进行快速调节和具有短时过载能力的特点进行直流输送功率的有效控制具有重要的意义。本文首先对直流输电系统的附加频率控制器进行建模,在此基础上对引入附加直流频率限制器后的两区域交直流电力系统进行仿真,重点分析交流系统发生故障时,附加直流频率控制器对系统频率稳定性的影响以及附加直流频率限制器控制参数对系统频率稳定性的影响。仿真结果表明,附加频率控制器可以有效减小系统频率波动,附加直流频率限制器的调频死区、比例增益K_(p1)和K_(p1)等参数能对电网频率产生影响。其中,调频死区的减小能有效的降低系统频率的波动,但死区值不能设置过小,以防直流频率限制器频繁动作。比例增益K_(p1)和K_(p2)越大,系统频率波动越小,调频效果越理想,但是由于限幅环节,比例增益有调频能力上限。     

住宅小区负荷群用电优化策略研究

针对一般住宅小区存在能耗高、缺少用电优化策略的实际情况,建立了可调整类负荷、不可调整类负荷、温控负荷的数学模型;根据可调整类负荷用电时间灵活的特点,提出了基于蚁群算法的住宅小区可调整类负荷群的用电优化策略;基于MATLAB平台,通过仿真分析了空调、电热水器的工作特性,并根据其工作特性分别提出了改变空调设定室温范围的空调群用电优化策略和改变水温设定值与预加热相结合的电热水器群用电优化策略;利用蒙特卡洛法进行模拟,得到了小区优化前后各类负荷曲线和总负荷曲线.模拟和仿真结果表明,所提出的住宅小区用电优化策略能够在对用户影响较小的情况下达到帮助用户节省电费和削峰填谷的目的 .     

交直流电力网络源流电能分配关系解析

瞬时值解析方式虽更易于厘清电气源流间的瞬时分配关系,但若将其直接应用于分析大型交直流电网源流电能分配关系(EDR),则仍存在计算量大、与常用关口式电能计量模式不兼容的问题。为此,提出了一种解析EDR的方法。推导了关于交流支路源-流对的瞬时电流和功率及周期电能分配关系式,提出了计算直达能量成分及其能耗的方法,并采用等效虚拟交流化的方式将其拓展应用于直流支路源-流对。在此基础上,提出了能够计算任一网络源-流对所有关联路径链的EDR正反向追踪算法。算例表明,该方法能够计算全网级的EDR,可为研发智能电网能流和非能流综合分析与核算系统提供技术支撑。     

基于Crowbar电路的双馈风电机组低电压穿越能力

针对传统控制策略的双馈风电机组的低电压穿越能力非常有限,不能满足我国电网运行条例中关于低电压穿越能力的要求．通过在转子侧增加撬棒(Crowbar)电路,在不改善控制策略的情况下,对Crowbar电路提高双馈风电机组的低电压穿越能力进行理论分析,并利用综合稳定程序(PSASP)对没有加装Crowbar电路和加装了Crowbar电路的双馈风电机组进行仿真比对.结果表明,Crowbar电路可以提高双馈风电机组的低电压穿越能力．利用风电机组低电压穿越试验装置在某地进行了现场试验,进一步证明了加装Crowbar电路不仅在理论上可以提高DFIG的低电压穿越能力,在实际应用中也是完全可行的方法．     

直接空冷机组背压模糊控制方法

直接空冷与湿冷机组在排汽末端有很大区别,导致直接空冷机组不能沿用普通湿冷机组的背压保护控制方法。为此提出背压保护安全裕度的概念,并给出了应用于直接空冷机组的基于背压保护安全裕度的模糊控制方法。考虑到直接空冷机组背压很容易受到环境温度和风机风速的影响,建立了基于传统变工况特性的空冷机组数学模型。仿真算例表明,该方法能够较大程度地保证机组在最经济和安全的状态下运行。     

汽轮机一次调频性能不稳定故障的诊断及解决

针对亚临界300MW汽轮机出现的一次调频性能不稳定问题,进行了高调门流量特性的综合测试诊断,结合理论分析发现了高调门存在硬件间隙故障,找到了调频性能不稳定的根源所在。当机组高调门存在硬件链接不紧密故障时,不仅会引起负荷突变故障,而且还会导致一次调频性能不稳定。然后,针对机组实际调门故障情况,基于阀门重组策略设计了新的顺序阀规律,不仅能够兼顾机组调频性能问题,而且能够使1号、2号瓦的瓦温和轴振值维持在原有稳定水平。因此,该测试方法及优化策略具有一定的有效性及应用价值。     

火电汽轮机高调门调频能力的实时评估方法

汽轮机高调门是火电机组参与电网调频任务的最关键功能部件之一,因此其工作时的安全稳定性极其重要。针对汽轮机顺序阀方式下出现的由于高调门硬件问题导致的机组负荷控制不稳定而不满足调频需求的问题,提出了一种基于通过增加高调门阀后压力测点的高调门调频能力实时评估方法,能够实现在不进行专门实验的基础上有效识别经常发生的由高调阀硬件链接松动等导致汽轮机调频能力下降的问题。实际案例数据分析结果显示:该方法对于实际故障的预警及处理更有实效性。这对机组调频能力在线评估具有一定的实际工程价值。     

考虑量化效应的扭振观测器设计

讨论了基于状态观测器的汽轮机轴系扭振测量方法,采用李亚普诺夫稳定性判据分析存在量化效应的条件下标准龙贝格观测器的动态特性,指出由于数字系统中的有限字长效应(量化效应)会使观测器的跟踪性能恶化,估计误差不能在大范围内渐进收敛。该文通过把量化器作为一个确定性的无记忆非线性环节,导出了一个在存在量化效应条件下保证观测器渐进收敛的充分条件。在此基础上改进了汽轮机轴系扭振观测器,保证当原系统矩阵满足赫尔维茨条件时观测器的状态估计误差渐进收敛。