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基于槽极比选择的切向永磁同步电机永磁体涡流损耗抑制措施

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电机与控制应用 2024年第5期51卷 100-109,I0001页

作者：侯云鹤程祥张炳义沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

为抑制切向永磁同步电机的永磁体涡流损耗,基于麦克斯韦方程和本构方程,对永磁体形状进行近似假设,构建了永磁体涡流损耗的估算模型。使用一种基于卡特系数概念的磁导函数来估算由于定子开槽引起的槽下磁感应强度变化。基于五台槽极比... 详细信息

为抑制切向永磁同步电机的永磁体涡流损耗,基于麦克斯韦方程和本构方程,对永磁体形状进行近似假设,构建了永磁体涡流损耗的估算模型。使用一种基于卡特系数概念的磁导函数来估算由于定子开槽引起的槽下磁感应强度变化。基于五台槽极比分别为1.05、1.20、1.30、2.40和3.60的电机设计方案对理论分析结论进行了验证。在负载电流和两倍负载电流下,分析永磁体损耗,得到了每台电机的径向气隙磁密曲线及其谐波含量。考虑到增加槽极比对定子铁耗和永磁体涡流损耗的削弱效果,给出了电机槽极比选择策略。研究结果表明,增加槽极比能减弱定子槽下磁感应强度变化,从而抑制气隙磁场中低次谐波含量,减小永磁体涡流损耗,使电机运行更加可靠,但也会引入更多高次谐波,从而增加定子铁耗。

关键词：永磁同步电机永磁体涡流损耗槽极比径向气隙磁密

基于SPOC的食品微生物学数字化课程资源开发及应用

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现代食品 2024年第11期30卷 115-117页

作者：冯金晓李明珠高珊侯云鹤青岛工学院食品工程学院山东青岛266300

数字化课程是现代信息技术与课程资源建设相融合的产物,能够为师生提供有效的在线学习平台和良好的教学互动。食品微生物学是高等院校食品科学与工程相关专业开设的一门重要的学科基础课,本研究针对食品微生物学传统教学过程存在的问题... 详细信息

数字化课程是现代信息技术与课程资源建设相融合的产物,能够为师生提供有效的在线学习平台和良好的教学互动。食品微生物学是高等院校食品科学与工程相关专业开设的一门重要的学科基础课,本研究针对食品微生物学传统教学过程存在的问题进行改革,开发课程资源,优化教学内容,改革教学手段,在小规模限制性在线课程(Small Private Online Course,SPOC)基础上搭建了食品微生物学数字化课程平台,培养学生自主学习能力,有效提高了课程教学质量,实现了教学资源共享及教育公平。

关键词：食品微生物学小规模限制性在线课程数字化课程资源开发

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考虑周期特性的电力市场稳定性分析

中国电机工程学报 2006年第24期26卷 12-17页

作者：侯云鹤吴复立清华大学电力系统国家重点实验室深圳研究室广东省深圳市518055 香港大学电机电子工程系

研究了电力市场的稳定性问题。并根据电力市场的物理特性,在模型中考虑了电能供需的同时性、市场需求的周期性以及市场中非连续的投标竞价方式,将市场稳定问题转化为一个非线性、非自治的周期差分系统的稳定问题。为了研究市场的稳定条... 详细信息

研究了电力市场的稳定性问题。并根据电力市场的物理特性,在模型中考虑了电能供需的同时性、市场需求的周期性以及市场中非连续的投标竞价方式,将市场稳定问题转化为一个非线性、非自治的周期差分系统的稳定问题。为了研究市场的稳定条件,证明了差分系统收敛于唯一有界周期解的条件,并据此提出了系统最终收敛边界的估计公式。基于文中提出的模型和引理,给出了电力市场稳定的一个充分条件以及电价最终收敛边界的估计公式,并以算例仿真验证了其结论的正确性。

关键词：电力市场稳定性周期性差分系统最终边界

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发电系统一致性运行可靠性指标及其优化模型

中国电机工程学报 2009年第13期29卷 72-79页

作者：周辉娄素华吴耀武侯云鹤吴复立毛承雄华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074 香港大学电机电子工程系中国香港特别行政区

通过类比金融领域中的风险价值和条件风险价值等风险度量方法,定义风险备用和条件风险备用,作为发电系统运行可靠性度量指标。建立条件风险备用最优化的普适模型。提出一个效能函数,通过对该效能函数求极大值即可获得使系统可靠性最高... 详细信息

通过类比金融领域中的风险价值和条件风险价值等风险度量方法,定义风险备用和条件风险备用,作为发电系统运行可靠性度量指标。建立条件风险备用最优化的普适模型。提出一个效能函数,通过对该效能函数求极大值即可获得使系统可靠性最高所对应的风险备用和条件风险备用,从而避免直接通过定义这一较繁琐的方式计算可靠性指标。以发电容量市场购电决策最优化为例建模并进行数值仿真,实验结果表明了文中所述模型的合理性和有效性。

关键词：发电系统可靠性指标一致可靠性度量条件风险备用条件风险备用优化模型

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大规模交直流系统潮流计算的实用化模型

中国电机工程学报 2011年第10期31卷 95-101页

作者：覃智君侯云鹤吴复立广西大学电气工程学院广西壮族自治区南宁市530004 香港大学电机电子工程系

给出了一种不发散的大规模交直流系统潮流计算的实用化模型。通过在交直流潮流方程组引入一组松弛量,将常规的潮流计算转换为松弛量平方和最小的非线性规划模型。在该模型中引入不等式约束以反映运行约束及直流控制方式。采用内点法求... 详细信息

给出了一种不发散的大规模交直流系统潮流计算的实用化模型。通过在交直流潮流方程组引入一组松弛量,将常规的潮流计算转换为松弛量平方和最小的非线性规划模型。在该模型中引入不等式约束以反映运行约束及直流控制方式。采用内点法求解该模型,减少修正方程的维数,使之与牛顿–拉夫逊潮流计算修正方程具有完全相同的维数,而且修正方程的系数矩阵具有对称正定特性。采用近似最小度(approximate minimum degree,AMD)算法与改进平方根分解法来求解修正方程以提高程序计算速度。该模型具有如下特点:无需特殊的初值计算环节;能够适应具有大量小阻抗与负阻抗支路的系统;在潮流有解、潮流无解、可行域边界附近具有良好的、一致的收敛性。在6891节点含8回高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)线路的测试系统的潮流计算中验证了所提算法的有效性和高效性。

关键词：交直流潮流计算牛顿一拉夫逊法最优乘子高压直流输电最小化技术内点法

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电力市场条件下的发电资产评估

中国电机工程学报 2008年第19期28卷 118-124页

作者：侯云鹤吴复立何阳孙毅电力系统国家重点实验室深圳研究室(清华大学深圳研究生院) 广东省深圳市518055 香港大学电机电子工程系

研究电力市场条件下电源投资评估问题。建立电源投资评估模型,提出电价的随机微分模型。模型中考虑电价的多重周期性、价格的随机漂移、发电机的强迫停运及机组的服役期等特性。依据随机微分方程理论,证明提出的价格模型满足该文描述电... 详细信息

研究电力市场条件下电源投资评估问题。建立电源投资评估模型,提出电价的随机微分模型。模型中考虑电价的多重周期性、价格的随机漂移、发电机的强迫停运及机组的服役期等特性。依据随机微分方程理论,证明提出的价格模型满足该文描述电价的物理特征。采用期望效用法,推导电力市场条件下电源投资评估的解析公式并进行灵敏度分析算例仿真验证结论的正确性。

关键词：电力市场发电投资评估随机微分方程解析解

互联非线性系统反馈主导控制设计方法及汽门开度控制应用

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控制理论与应用 2014年第6期31卷 687-692页

作者：常乃超陈来军侯云鹤国家电网公司北京100032 清华大学电机系电力系统国家重点实验室北京100084 华中科技大学电力工程系湖北武汉430074

分析了电力系统非线性的数学性质,指出电力系统非线性是一种有界非线性.在此基础上,将反馈主导方法(feedback domination method,FDM)引入多机电力系统非线性控制.该方法与反馈线性化方法不同;反馈线性化方法是通过反馈将原非线性系统... 详细信息

分析了电力系统非线性的数学性质,指出电力系统非线性是一种有界非线性.在此基础上,将反馈主导方法(feedback domination method,FDM)引入多机电力系统非线性控制.该方法与反馈线性化方法不同;反馈线性化方法是通过反馈将原非线性系统转化为线性系统,反馈主导方法则是通过反馈将原非线性系统转换为特定形式的非线性系统,该特定形式的非线性系统的动态由反馈引入的非线性部分主导.以多机系统非线性汽门控制问题为例,设计了反馈主导非线性汽门控制器,该控制器仅包含本地量测量,易于实现.数值仿真表明,多机系统反馈主导非线性汽门控制器可显著提高电力系统暂态稳定性.

关键词：非线性控制反馈主导电力系统汽门开度控制

一种储能改善低电压穿越期间风电场注入电流特性的致稳策略

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电工技术学报 2016年第14期31卷 93-103页

作者：刘巨姚伟侯云鹤文劲宇陈霞强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 武汉430074 香港大学电机电子工程系香港999077

风电场根据并网导则在低电压穿越期间向系统注入无功电流可能引起风电系统失稳,导致风电场低电压穿越失败。针对该问题,建立了该运行工况下含有锁相环环节的风电系统状态空间模型,有效揭示了系统失稳的原因,提出了利用储能装置改善风电... 详细信息

风电场根据并网导则在低电压穿越期间向系统注入无功电流可能引起风电系统失稳,导致风电场低电压穿越失败。针对该问题,建立了该运行工况下含有锁相环环节的风电系统状态空间模型,有效揭示了系统失稳的原因,提出了利用储能装置改善风电场注入电流特性进而维持系统稳定的措施。仿真结果表明:所提风电系统低电压运行工况下的状态方程能够有效地描述系统的小扰动稳定特性;储能装置通过合理注入有功电流改善了风电场注入电流特性,有效提高了风电场低电压情况下的系统稳定性。

关键词：低电压穿越储能锁相环注入电流频率

电力系统恢复后期网架重构和负荷恢复的两阶段优化方法

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中国电机工程学报 2016年第18期36卷 4873-4882,5111页

作者：廖诗武姚伟文劲宇侯云鹤李大虎强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 湖北省武汉市430074 湖北电力调度控制中心湖北省武汉市430077

电力系统恢复后期的网架重构和负荷恢复是一个复杂的多步混整非线性规划问题。为了降低其求解难度和提高求解效率,提出一种适用于网架重构和负荷恢复的两阶段优化方法,该方法将网架重构及负荷恢复问题解耦为基于直流潮流的混整线性规划... 详细信息

电力系统恢复后期的网架重构和负荷恢复是一个复杂的多步混整非线性规划问题。为了降低其求解难度和提高求解效率,提出一种适用于网架重构和负荷恢复的两阶段优化方法,该方法将网架重构及负荷恢复问题解耦为基于直流潮流的混整线性规划和基于交流潮流的连续非线性规划两阶段优化问题。在第1阶段优化中,利用计及频率影响的直流潮流模型确定最优线路投运及负荷开关投切状态这些离散变量的值,再将其作为第2阶段基于增广交流潮流的连续非线性规划的系统运行条件,通过优化发电机出力及端电压,在确保系统安全的前提下确定最短的恢复耗时。在10机39节点系统下进行了算法验证,计算得到单步和全过程下的计算效率和恢复方案,结果表明,所提算法的计算效率远高于启发式算法,同时所得方案也具有更快的恢复速度。最后,以湖北电网鄂东南子网为例验证该算法用于实际电网恢复决策的可行性。

关键词：黑启动网架重构负荷恢复两阶段优化电力系统恢复