考虑死区非线性的L滤波单相并网逆变器的精确离散迭代模型及其分岔行为

并网逆变器系统作为一个时变非线性系统,具有复杂的动力学行为,而死区非线性的引入使系统的非线性行为更为复杂和难以预测.本文以考虑死区非线性的L滤波单相并网逆变器为研究对象,首先观察不同死区时间下系统的输出电流波形,发现在控制器参数固定的情况下,随着死区时间的增加,系统会出现分岔现象;其次,根据死区非线性特性及其引起的电流过零钳位现象,分多种情况全面地建立了精确完整的离散迭代模型,并在此基础上对系统的分岔行为进行理论分析.此外,系统的稳定性判定具有重要的工程指导意义,由于死区非线性的引入,常规解析方法使用困难,而图解法的精度又难以令人满意,因此提出了一种基于等效占空比的稳定性判断方法,可以精确地判定系统的稳定边界,为控制器参数设计和死区时间设计提供了可靠依据.     

浅谈风能及其在我国的利用

简要介绍了风能的起源和其物理解释，以及风能与电能之间的转换方式与转换效率等实际工程中的一般性问题．同时述及了风能作为商业化最成功的可再生能源，其在我国和世界范围内的发展情况与发展规划．     

我国成功研制世界最长并网超导电缆

由中国科学院电工研究所与甘肃长通电缆科技股份有限公司、中国科学院理化技术研究所联合研制的国家十五“863”重大项目——75米、10．5千伏／1．5千安三相交流高温超导电缆日前在甘肃白银顺利完成系统集成，并通过系统检测和调试，即将投入并网试验运行．     

一种提高风能利用率的风力发电机控制策略

在变速恒频风力发电机组的各类并网逆变器控制策略中,零d轴电流控制和空间矢量脉宽调制(SVPWM)以能够提高风能利用系数和稳定逆变器输出电压的优势得到了广泛的应用.在理论研究阶段需要对其进行仿真,然而在Matlab/Simulink中并没有可以实现上述功能的并网仿真模型.因此推导了变速恒频风力发电机组及控制策略的数学模型,并在Matlab/Simulink中完成搭建、当风速恒定不变时,对发电系统的运行情况进行了仿真.结果表明,零d轴电流控制与SVPWM的结合,既提高了风能利用系数,又有效地提高了逆变器的输出电压,保证当电网电压升高时不影响发电系统向电网输送功率的效率.     

考虑需求侧响应的风电并网电力调度研究

为提高风电并网效率、增强风电企业竞争力,以需求侧碳目标导入方式为切入点,将电力需求侧市场与风电并网结合起来,开展了考虑需求侧响应的风电并网电力调度研究.首先,将需求侧响应作为虚拟机组参与到电力调度中,通过激励方式刻画需求侧响应成本.以传统发电成本、风电并网成本、需求侧响应成本作为系统运行的优化目标,同时兼顾发电平衡约束、需求侧响应约束,建立了考虑需求侧响应的风电并网电力调度模型.接着,分别从需求侧响应的碳目标强度和响应时段出发,借助模型分析了需求侧响应对发电侧风电并网效率的影响.最后得到了一些结论:需求侧碳目标导入对于风电并网效率的影响具有双重性,需要综合考虑需求侧碳目标强度的不同水平;当需求侧响应时段选择在电力负荷较大、风电出力较少时,可以有效调节供给侧和需求侧之间的差值,提高风电并网效率以及需求侧响应的参与度.所提出的理论和方法可以为碳目标在电力需求侧市场的推广提供参考依据,同时具有一定的政策导向意义.     

S变换在孤岛检测中的应用

针对光伏发电系统中传统孤岛检测方法存在的诸多缺陷,提出一种以并网点高次谐波电压为特征量的孤岛检测方法。测量并网点谐波电压,用S变换法提取测量电压中包含的高次谐波电压分量,以此分量作为孤岛识别和检测指标,无需外加扰动,即可消除检测盲区。理想光伏发电并网系统进行的仿真证明,在IEEE.Std 1547规定的最差情况下,本方法进行的孤岛检测仍可快速、准确地检测到孤岛现象。     

风电与压缩空气储能系统的能量转化特性研究

先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)是解决风电不稳定性问题的一种能量存储技术。本文以热力学理论为基础,建立了风电与AA-CAES集成系统的理论模型并开展了仿真模拟工作,对集成系统在额定、扰动工况下的能量转化规律进行了对比和分析。结果表明集成系统存在电能、空气内能和水的热能的能量转化,内能与热能的转化随过程进行而变化,且两者的变化规律相反;扰动风速通过改变功率输入影响压气机效率,进而影响电能向空气内能的转化,但对系统热能的影响相对较小。     

风力机传动链多体系统动力学建模方法研究

以兆瓦级水平轴风力发电机组传动系统为研究对象,基于多体系统建模理论和集中参数法建立了精细的传动系统动力学模型。将传动系统分解成若干子系统,并进一步细化传动系统内部结构;根据子系统动力学模型和边界条件综合得到了传动系统的动力学方程;通过Matlab/Simulink构建相应的仿真模型,并应用其对1.5MW风力机传动链进行了仿真计算。结果表明:考虑齿轮箱各部件的柔性后,传动系统关键部件的振动出现较大范围的波动,且增加了机组总传动比的不稳定性。最后将仿真结果与多体系统动力学软件Adams建立的传动系统虚拟样机运行结果进行了比较,两者振动位移变化关系基本相同,验证了本文模型的有效性。此建模方法为实验室模拟风力发电系统和机组部件的优化设计提供了理论依据。     

叶片扰流器对风力机性能影响的数值研究

风力发电机组不断向大型化发展,风力机叶片的长度越来越长,为满足其结构要求,需要在叶片内侧采用厚翼型,而厚翼型在大攻角下容易导致流动分离,影响功率输出。本文通过对某一风力机叶片进行数值模拟,分析其近叶根处的流场,发现存在较大的流动分离现象。针对两种工况,在叶片内侧最大弦长位置增加环形扰流器后进行数值模拟,与原始叶片进行比较。结果表明:扰流器可以有效减小叶片内侧的流动分离区域,风速为11 m/s和15 m/s时功率都得到一定程度的提高,扰流器附近截面上的压力分布也有所改善。