基于MMPSO算法的风电场多机等值模型参数辨识

为了解决基于容量加权法的风电场等值模型参数难以充分反映风电场全部运行状态的问题,文章针对多机等值模型进行了参数辨识。首先,以电网侧故障为激励,根据各等值机组参数的轨迹灵敏度大小区分关键参数和一般参数。然后,采用改进的多粒子群优化算法分步辨识电气与控制器部分的关键参数。最后,通过仿真分析了各等值机组参数轨迹灵敏度大小与输出功率的关系及其变化规律,得到了参数修正后具有更优动态性能的多机等值模型。     

影响电网频率动态过程的因素分析

在电网运行中，当电力系统发生功率脱落时，系统频率会随之发生波动，对电力系统安全稳定运行产生很大影响。通过分析调速系统、发电机模型和负荷模型等对频率动态过程的影响，在电力系统潮流基础上构建了新的系统模型及参数，对其仿真所得曲线与实测曲线比较，认为新的模型在频率意义上更符合实际电力系统的运行工况，为系统运行人员进行事故分析提供可靠的依据。     

基于区块链的水电设备故障风险动态计算模型

针对水电厂运行和生产过程中存在安全隐患等问题,为了实现水电厂水电设备安全生产的动态监督,文章提出了基于区块链的水电设备故障风险动态计算模型。首先,结合区块链的可信数据交换技术,构建了水电厂水电设备故障风险数据传输、交换与存储的架构体系;其次,采用自适应混沌粒子群算法对径向基神经网络参数进行优化,建立水电设备故障风险数据预测计算模型;再次,使用Jaccard距离对预测结果进行校正,构建计算误差反馈模型,并在此基础上,提出水电厂水电设备故障风险动态计算模型;最后,通过算例仿真验证文章所提水电厂水电设备故障风险动态计算模型的可行性和优越性。     

基于风险防御的退役动力电池递进式分选方法研究

针对退役动力电池存在初始特性参数不一致,梯次利用过程中存在安全稳定性降低等问题,提出一种基于风险防御的退役动力电池递进式分选方法。首先,提取电动汽车退役动力电池“灰箱”数据,选取剩余容量、内阻及端电压作为分选参数,采用改进K-均值算法对退役动力电池参数进行初始聚类数据提取。其次,估计梯次利用过程中退役动力电池荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）等特性,通过功能状态（SOF）表征参数间的关联特性,并基于SOF动态一致性进行分选。最后,考虑风险防御预留系统的SOF动态安全裕度,降低退役动力电池初始特性缺陷对梯次利用重组的影响。通过仿真分析验证所提分选方法提高了退役动力电池的一致性,并有效降低了重组系统的寿命损耗。     

基于水电调节的多能互补发电系统研究综述

在2030碳达峰和2060碳中和的背景下,大规模的风电及光伏电站即将并网运行.风电和光伏电站的大规模直接并网运行会影响电网的安全稳定运行.水电作为良好的调节电源,与风电及光伏电站联合运行能够有效地消除其对电网稳定性的影响.本文介绍和讨论了国内外研究人员对新能源电站和基于水电调节的多能互补发电系统的研究.包括优化模型,调度策略,容量配置及对水电机组的影响等问题,以作为进一步研究多能互补发电系统的基础.     

计及模型鲁棒性的有源配电网动态等值建模方法研究

在分析有源配电网与大电网相互作用时,准确的有源配电网模型至关重要。由于有源配电网内部可再生能源具有随机性和时变性,基于有源配电网某些特定运行点处系统动态特征所建立的传统等值模型,存在鲁棒能力差的问题。针对这个问题,文章提出了一种计及模型鲁棒性的有源配电网动态等值建模方法。首先建立能够表征有源配电网不同运行状态的系统特征数据库,并采用two-step聚类法和Fisher判别方法对有源配电网运行状态进行分类;然后,基于关键参数辨识方法消除参数辨识过程中的多解问题;最后,通过Elman神经网络,获得能够适应于系统不同运行状态的等值模型鲁棒性参数解。通过仿真算例验证了该方法的有效性。     

非线性刚性转子--轴承系统的分叉研究

以转子动力学和非线性动力学理论为基础,针对非线性转子——轴承系统的具体特点,用数值积分和庞加莱映射方法对采用长轴承模型的刚性Jeffcott转子轴承系统在较宽参数范围内进行稳定性研究。计算结果表明,系统存在Hopf分叉及低周期运动。用数值方法得到系统在某些参数域中的分叉图、响应曲线、频谱图、相图、轴心轨迹及庞加莱映射图,直视显示了系统在某些参数域中的运行状态;数值分析结果为该类转子─—轴承系统的设计和安全运行提供理论参考。     

基于李雅普诺夫稳定性理论的抽水蓄能机组安全阈值整定方法

随着抽水蓄能电站数量的不断增加,其安全监控与管理就变得极为重要。抽水蓄能机组经常面临工况的急剧转换如突发事件甩负荷等,可能会给运行管理带来安全隐患。为此,基于李雅普诺夫稳定性理论提出了构建安全系统模型的安全阈值整定方法,并利用河北张河湾抽水蓄能电站的实际运行数据,对其进行了动态系统建模,完成了安全模型的构建及安全阈值的整定。将整定的阈值作为停机标准,对抽水蓄能机组实际运行参数进行动态实时监控,保证了机组安全平稳运行。     

海上风电机组塔筒安全状态评估方法研究及应用

塔筒作为风电机组的承力部件,其可靠性对风电机组的安全运行至关重要。通过对海上风电机组塔筒实施动态倾斜监测,结合塔筒初始刚度状态信息,提出通过塔筒(包括基础)静态刚度圆和最大动态刚度圆分析方法来评估海上风电机组塔筒刚度状态,为海上风电机组塔筒安全状态评估提供一种直接、有效的研究路径。该评估方法以风电机组安装完毕后的状态作为初始状态,将获取的塔筒初始状态下的静态刚度圆和最大动态刚度圆作为样本数据,为后期风电机组运行过程中塔筒刚度状态提供对比依据,评估结果具有较高的精度和稳定性,评估效果好。该评估方法已经在中国某海上风电项目中进行应用,具有较好的实用性和参考价值。     

一种基于小信号模型分析的水电机组参与电网一次调频方法

由于水电机组自身复杂的动态特性,导致高比例水电在参与电网调频过程中易产生超低频振荡,不利于电网安全稳定运行。为此,提出一种基于小信号建模分析的水电机组参与电网调频方法。首先,为体现更贴近实际工作状态的动态特性,基于小信号分析对水电机组参与电网调频进行模型构建;然后,考虑到小信号模型会反映系统诸如超低频振荡等危害的发生特征,进而突出系统的非线性,进行分数阶PID(FOPID)控制器设计调速系统;在此基础上,利用遗传算法以频率偏差最小为目标进行控制器参数优化,以进一步改善控制效果。仿真分析表明,所建水电机组小信号模型能够准确反映水轮机的动态特性,同时性能优越的FOPID控制器能有效地抑制超低频振荡。     

水电站经济运行的优化模型及其分解协调求解方法研究

考虑水电机组的出力约束、出力曲线及水库的水量平衡约束、库容约束、水头变化等因素,给出了水电站经济运行的约束条件。基于大系统原理,以水电站发电出力的耗水量最小为目标函数,建立了多机组、多时段水电站经济运行的优化模型。利用大系统分解协调算法,给出了优化模型的求解算法。     

大型水电机组调节系统无模型自适应PID控制器设计

水电机组调节系统在水电发电系统中承担着能量转换的重要作用。针对水电机组运行工况复杂多变、控制困难的问题,研究无模型自适应控制（MFAC）理论,设计了一种基于紧格式动态线性化方法（CFDL）的无模型自适应PID控制器（MFAC-PID）。在此基础上,以某电站机组为对象建立其调节系统非线性仿真模型,在550、540、526 m三种水头下,进行了机组开机过渡过程仿真试验。结果表明,与PID控制相比,所设计的MFAC-PID控制器可使开机过程中机组转速超调量、转速上升时间和稳态误差值分别减小56.0%、0.6%、60.0%。此外,当机组工作水头发生变化时,MFAC和PID控制效果变差,而MFAC-PID控制器能保证良好的动态响应品质,表现出更好的自适应能力。     

考虑旱情紧急情况下的水电站水库调度规则

针对水电站水库调度采用统一调度规则指导水库运行,很少对旱情紧急状况进行界定、难以满足干旱期重要用水户需水要求的状况,提出流域旱情紧急启动条件,制定旱情紧急和正常情况下水电站水库的调度规则,建立了保证重要用水户基本需水和不破坏河流最小生态需水,同时使发电效益最大化的水电站水库优化调度模型,并采用粒子群优化算法求解。实例应用表明,提出的流域旱情紧急启动条件合理,考虑旱情紧急的水电站水库调度规则和模型有效。     

上游水电站初期导流条件下下游水电站施工导流风险分析

上游水电工程初期导流围堰库容较大时,其调蓄削峰作用改变了施工洪水过程的天然属性。基于"大库-小库"梯级导流系统的独特性,建立上游水电站初期导流条件下施工导流风险数学模型。综合考虑施工洪水过程、水位库容、泄流能力不确定性,采用变倍比放大法模拟施工洪水过程,利用Monte-Carlo方法耦合各风险要素估计下游水电站施工导流风险。以西南地区某流域梯级水电工程为例,分析结果表明,风险模型及计算方法是有效的、适用的,并通过敏感性分析量化了各随机参数对导流风险的影响程度,为梯级导流方案的优化设计及风险决策提供了重要依据。     

梯级水电站群超短期入库流量滞时时间序列预报方法

超短期预报调度对于实现短期调度和实时调度无缝衔接、降低调度风险、提高水电调度水平意义重大。而实际超短期预报调度面临着有效预报信息短缺、实时采集信息错报漏报、支流小水电调节、模型通用性差等一系列问题,为此,提出了一种梯级水电站群超短期滞时时间序列预报方法,首先分析了上游电站历史出库和下游电站历史入库流量,利用相关系数找出最强滞时流量匹配关系,从而将上游电站出库流量从下游电站入库中分解出来,还原出有效的区间流量,再通过区间流量逐日化进行时间序列建模,最后与上游电站滞时出库合成为下游电站预报入库流量。以云南澜沧江干流梯级电站为例,取得了良好的预测效果,从而验证了该方法的合理性、准确性与通用性。     

A sensitivity study in probabilistic fracture mechanics analysis of light water reactor carbon steel pipe

Through the efforts in leak-before-break research for light water reactor pipings based on deterministic fracture mechanics analysis, simple models which evaluate pipe fracture behavior are being established. Using these models it is also becoming possible to apply probabilistic fracture mechanics analysis. This paper describes an example of such an analysis, using these proposed models.

Since the authors' interests are in the range of uncertainty of the calculated failure probability, the effects of changes in the input parameters or the analytical conditions are also estimated by a sensitivity analysis. The results show that the calculated failure probability may be influenced significantly by changes in parameters concerning initial crack size distributions, and that effects due to a change in the leak detection model may appear after long operation of the plant.     

面向快速频率响应的混流式水轮机动态模型研究

针对大功率缺失下快速频率响应的需求,鉴于常用静态模型无法准确描述水电机组随外部参数变化而具有的动态频率特性,从水轮机工作本质出发,在全参数模型的基础上,视水轮机接力器行程按直线规律变化,且认为不同工况下混流式水轮机的流量系数以及效率相等,并以此分析建立考虑外部参数的混流式水轮机动态模型。算例表明,所建立的动态模型既能够规避全参数模型传递系数求取复杂等问题,又能相对准确地对混流式水轮机快速频率响应动态特性加以描述。以此模型应用于相关仿真计算中,可针对机组所处外部参数的不同,准确估计混流式水电机组的动态频率响应能力,为频率响应资源的合理配置提供依据。     

动态规划法求解水电站保证出力maxmin模型

针对计算水电站保证出力时等流量法较粗略、结果偏差较大,等出力法结果相对精确但多轮试算过程烦琐等问题,建立了水电站的maxmin最大最小模型来求解保证出力,并采用动态规划法寻优,得到可靠优化解。结合丹江口水库的实例分析表明,此模型求得的最小出力与等出力法求得的保证出力相同,且求解更方便可靠。     

动态规划法在水电站厂内经济运行中的应用

利用动态规划建立了水电站厂内经济运行有功负荷分配数学模型。详细分析了动态规划法应用于水电站厂内经济运行的实施方案。方案同时考虑了机组检修和振动对有功负荷分配的影响。结合刘家峡水电站进行实例计算，结果表明，对机组台数较少的水电站，基于动态规划的水电站厂内经济运行实施方案不仅能够提高经济效益，而且能够保证系统运行的实时性。     

三机式抽水蓄能电站三机运行方式下水泵停泵过渡过程研究

针对抽水蓄能电站水泵停泵工况阀门前压力较大的问题,采用三机运行方式降低阀门前压力值,基于Simulink平台建立三机式抽水蓄能电站数值仿真模型,研究三机共同运行的水泵停泵过渡过程,得出调速器转速整定值和调速器参数是影响阀门前最大压力值的主要因素。仿真结果表明,在调速器转速整定值取0.93nr,调速器缓冲时间常数Td取较小值,暂态转差系数bt取较大值的情况下,三机式抽水蓄能电站三机运行方式可有效改善水泵停泵过渡过程,阀门前压力值与正常停泵工况相比大幅减小。研究成果为减小水泵停泵工况阀门前最大压力提供了新思路。