【摘 要】
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针对发电机组在运行过程中因出现随机故障,造成整个系统出现电力中断等重大损失的情况,提出一种计及故障不确定性的多阶段多目标电源扩展规划模型.外层优化待增装机组的类型和数量,内层优化全部机组的投资运行成本和失电损失成本双目标函数.通过故障概率矩阵、失负荷概率(LOLP)和期望失电量(EENS)等指标,将可能发生的机组故障类型具体化,并通过负荷聚类和忽略高阶故障项等方式降低求解难度.最后,结合IEEE-RTS系统进行仿真验证,使用状态枚举法和NSGA-Ⅱ算法对含多维故障状态的双目标函数进行优化.结果表明,该文所
【机 构】
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新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学(保定)),保定 071003
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针对发电机组在运行过程中因出现随机故障,造成整个系统出现电力中断等重大损失的情况,提出一种计及故障不确定性的多阶段多目标电源扩展规划模型.外层优化待增装机组的类型和数量,内层优化全部机组的投资运行成本和失电损失成本双目标函数.通过故障概率矩阵、失负荷概率(LOLP)和期望失电量(EENS)等指标,将可能发生的机组故障类型具体化,并通过负荷聚类和忽略高阶故障项等方式降低求解难度.最后,结合IEEE-RTS系统进行仿真验证,使用状态枚举法和NSGA-Ⅱ算法对含多维故障状态的双目标函数进行优化.结果表明,该文所用模型和方法在降低失电量同时,能有效兼顾各机组的经济性成本,可为实际工程中的电源扩展规划提供备用容量和计划出力等方面的理论依据.
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针对孤岛型微电网并联逆变系统,分析功率分配特性及并联逆变器引发的环流问题,研究其环流产生的机理,并据此进行相应的数学建模.提出增强型鲁棒电压下垂控制方案,重点将改进的比例积分(PI)控制器应用于有功-电压(P-E)和无功-频率(Q-ω)控制中,并对系统功耗进行优化,减小母线电压损失,消除阻抗影响,通过设置虚拟复阻抗消感增阻,达到抑制环流的目的.最后利用Matlab/Simulink仿真软件与微网新能源实验平台进行仿真实验验证,综合二者结果得出:所提控制方案合理、有效,对工程实际具有理论指导意义.
针对含分布式电源的综合能源系统(IES)优化配置问题,提出基于供能可靠性的系统配置方法.将设备故障后考虑温度动态变化的缺负荷期望作为可靠性指标,建立计及成本、新能源消纳、环保、可靠性的综合能源系统优化配置模型,采用自适应粒子群算法与CPLEX结合的双层优化算法进行求解.利用算例系统,验证了所提配置方法可减少系统的经济成本,提高系统的可靠性.
随着“泛在电力物联网”的推进,冷热电联供系统中多种能量流耦合关系更加复杂,冷热电联络处极易出现波动且系统中可再生能源渗透率对系统安全稳定与经济运行至关重要.在传统电力联络线基础上,以系统能量传输类型的不同,把联络线分为联络线1(冷)、联络线2(热)、联络线3(电),并计及联络线功率波动成本,建立含可再生能源的冷热电联供(RE-CCHP)系统模型.针对多目标、高纬度、非线性、强耦合的RE-CCHP模型,提出改进的多目标飞蛾扑火算法(MOMFO);通过仿真得出不同可再生能源渗透率下的系统各机组容量配置.
首先建立同步发电机(SG)和虚拟同步发电机(VSG)的小信号模型,基于相同的控制理论,分析SG和VSG的调频能力与惯量水平对系统低频振荡模态的影响,对比SG和VSG对低频振荡特性产生影响的差别,并研究产生差别的原因.研究结果表明,VSG的虚拟阻抗控制环节是使VSG与SG低频振荡特性不一致的关键因素,当虚拟阻抗较小时,VSG对低频振荡模态的影响与SG类似.
基于悬浮电容供电的单电源型逆变器仅需单个独立电源,在特定场合具有更好的适用性,但传统调制策略无法对拓扑结构中的悬浮电容电压进行控制,严重影响逆变器输出性能.为解决上述问题,提出一种基于工作模式切换的新型调控策略,对2种工作模式的调制原理和稳压控制的原理及特性进行详细理论分析与计算.所提调控策略可通过选择不同的工作模式,实现对悬浮电容不同的充放电效果,进而实现对悬浮电容电压的快速、稳定调节.最后,通过仿真与实验验证所提新型调控策略的正确性与可行性.
传统的电流型逆变器直流侧电感取值较大,应用于中小功率系统时有一定的局限性.针对这个问题,该文对直流电感进行分析,最终得出电感值与电感电流间的关系.在此基础上,提出基于面积等效原理的非线性载波调制策略,当直流侧采用较小的电感时,仍能保证交流侧输出电流质量较高,有效解决了单相电流型逆变器应用于中小功率系统时电感过大的问题.在上述分析的基础上,搭建相应的实验平台,验证了理论与仿真的正确性.
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针对传统多电平逆变器功率器件多、结构复杂等缺点,提出一种模块化双输入开关电容多电平逆变器,其拓扑结构简单,所需开关器件少.该逆变器中电源与电容的串并联组合可产生更高阶数的电平输出,提高输出电压增益,且电容电压具有自平衡的优点.首先给出该逆变器的电路结构,分析其工作原理,并设计逆变器PWM调制策略,最后对电容自平衡及电容参数进行分析.仿真和实验结果验证了所提逆变器及其调制策略的有效性和可行性.
将P3HT与Spiro-OMeTAD共混后的混合物作为光活性层和空穴传输层,将其旋涂在由不同锑源和硫源比例(Sb/S)制备的Sb2S3纳米粒子敏化的TiO2纳米棒(TiO2(NR)/Sb2S3)复合膜上,制备成杂化太阳电池.对所得杂化太阳电池的微观结构和光电转换特性进行研究,在锑源和硫源比例(Sb/S)为1/1,P3HT与Spiro-OMeTAD共混物比例为15 mg:1 mL时得到的结构为FTO/TiO2(NR)/Sb2S3(1:1)/P3HT:Spiro-OMeTAD(15 mg:1 mL)/Ag的杂