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一种混合储能变换器的模型预测整体控制方法

电力系统保护与控制 2020年第21期48卷 84-91页

作者：吴鸣李振伟孙丽敬中国电力科学研究院有限公司北京100192 青岛科技大学自动化与电子工程学院山东青岛266061

新能源发电渗透率逐渐提高,由新能源本身固有特性向电网引入的功率扰动不容忽视,且在高比例接入情况下对于新能源发电参与电网调节的需求越来越大,这对其系统功率响应性能提出了更高的要求。由蓄电池和超级电容组成的混合储能由于具有... 详细信息

新能源发电渗透率逐渐提高,由新能源本身固有特性向电网引入的功率扰动不容忽视,且在高比例接入情况下对于新能源发电参与电网调节的需求越来越大,这对其系统功率响应性能提出了更高的要求。由蓄电池和超级电容组成的混合储能由于具有互补的能量特性,应用于新能源发电系统中可以帮助提升其整体的能量处理能力。为了充分发挥储能介质的功率特性,针对光伏发电系统中的应用,提出了一种应用于蓄电池-超级电容混合储能变换器的模型预测整体控制方法。根据变换器主电路的数学模型,结合混合储能的控制目标,设计了嵌入功率滤波器的模型预测整体控制策略。仿真结果表明提出的模型预测整体控制方法具有优越的功率响应特性与参数鲁棒性。

关键词：新能源发电功率响应蓄电池-超级电容混合储能模型预测整体控制方法参数鲁棒性

考虑需求侧响应的主动配电网电池梯次储能的容量配置方法

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高电压技术 2020年第1期46卷 71-79页

作者：吴鸣孙丽敬寇凌峰屈小云中国电力科学研究院有限公司北京100192

为了有效提高退役后动力电池的梯次利用率,降低资源的利用成本,在主动配电网规划中,首先,考虑动力电池充放电深度,计算寿命衰减度,确定梯次利用运行的安全裕度;其次,以多场景下储能系统失电成本作为目标,并考虑分时电价政策,计算不同类... 详细信息

为了有效提高退役后动力电池的梯次利用率,降低资源的利用成本,在主动配电网规划中,首先,考虑动力电池充放电深度,计算寿命衰减度,确定梯次利用运行的安全裕度;其次,以多场景下储能系统失电成本作为目标,并考虑分时电价政策,计算不同类型的可中断负荷的电量补偿成本,引入需求侧响应政策,实现与储能系统的联合规划;最后,考虑储能系统运行过程中全寿命周期成本及线路损耗成本,进一步修正规划目标,实现对梯次利用储能系统的选址定容。结果表明:动力电池梯次利用具有成本优势,合理的需求侧响应同样有效地降低储能系统规划成本,有效地提高了主动配电网经济效益及安全稳定的运行。

关键词：主动配电网需求侧响应动力电池梯次利用容量优化

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RFID在汽车生产线应用的电磁兼容性研究

RFID在汽车生产线应用的电磁兼容性研究

作者：孙丽敬重庆大学

学位级别：硕士

RFID(Radio Frequency Identification)通称无线射频识别技术,是二十世纪九十年代开始兴起的一项非接触式自动识别技术。RFID系统是一个复杂、开放的电磁环境,随着RFID技术的发展,阅读器天线和电子标签天线的电磁场辐射问题将成为新的... 详细信息

RFID(Radio Frequency Identification)通称无线射频识别技术,是二十世纪九十年代开始兴起的一项非接触式自动识别技术。RFID系统是一个复杂、开放的电磁环境,随着RFID技术的发展,阅读器天线和电子标签天线的电磁场辐射问题将成为新的研究热点。汽车生产线是一个复杂开放的金属环境,超高频波段的RFID系统对金属具有极强的敏感性。同时,生产线上各种电气设备的运行将产生较强的电磁干扰,从而影响RFID系统的正常工作。所以,RFID系统的电磁兼容(Electromagnetic Compatibility, EMC)问题已不容忽视。本论文就针对整车及零部件生产线上的RFID系统应用,对其进行了电磁兼容问题的研究。本文在深入研究电磁场理论的基础上,从天线的辐射、接收和散射出发,探讨了天线产生的辐射场及其远近场的原理和各种特性。研究了RFID系统中的电磁能量传输特性,测试和分析了汽车生产线上各种电气设备运行产生的电磁干扰情况,建立了汽车生产线上的电磁环境模型,具有该模型,研究了RFID系统在汽车生产线上应用的电磁兼容性。测试和分析了汽车生产线上的金属环境,依据金属对RFID系统的反射性和屏蔽性的影响,首先对阅读器和电子标签金属环境下的读取率进行了测试实验。实验表明:金属对超高频RFID系统的天线场具有反射和屏蔽的作用,反射会引起读写盲点,屏蔽会使读取率降低;当电子标签处在金属表面或者贴近金属表面时,金属物体内部会形成涡流,导致原来的电磁场在金属表面的场强分布变形,进而会引起天线的失谐。采用了超高频电磁场仿真软件Ansoft HFSS,重点对超高频RFID系统常用的对称振子天线和微带贴片天线进行了仿真分析。一般的对称振子天线在金属环境中的性能非常差,甚至不能正常工作于超高频波段。但是优化后的片状对称振子天线放置于金属板上后不仅可以实现定向辐射,还可以提高天线的增益。通过对矩形微带贴片天线和圆形微带贴片天线的仿真结果进行比较,矩形微带贴片天线更具有良好的方向性,可以作为应用于本课题的RFID系统的阅读器天线的首选。本文的研究,有望改善RFID系统在汽车生产线上应用的电磁兼容性,以提高RFID系统工作的准确性和可靠性,为RFID系统在汽车生产线上的推广应用提供科学依据。这对提升我国RFID的理论水平和应用水平具有重要的理论价值和重大的现实意义。

关键词：射频识别电磁兼容电磁场天线

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直流配用电系统关键技术及应用示范综述

中国电机工程学报 2018年第23期38卷 6802-6813页

作者：熊雄季宇李蕊孙丽敬吴鸣刘海涛中国电力科学研究院有限公司

构建高效、低耗、可靠的多电压等级直流配用电系统是实现直流型源、荷灵活接入和高效匹配的重要途径。随着电力电子技术的发展,直流配用电技术及经济优势逐渐显著。从电压等级序列及供用电模式、直流配用电系统接线及接地方式、直流配... 详细信息

构建高效、低耗、可靠的多电压等级直流配用电系统是实现直流型源、荷灵活接入和高效匹配的重要途径。随着电力电子技术的发展,直流配用电技术及经济优势逐渐显著。从电压等级序列及供用电模式、直流配用电系统接线及接地方式、直流配用电系统关键装备、系统运行控制、系统保护方法和示范应用6个方面介绍了国内外直流配用电研究的最新进展,对当前理论及应用的不足进行了论述。最后,对直流配用电系统未来研究的重点方向进行了展望。

关键词：直流配用电综述电压等级运行控制关键装备保护方法

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直流配电下多微网系统集群控制研究

中国电机工程学报 2019年第24期39卷 7159-7167页

作者：刘海涛熊雄季宇吴鸣李蕊孙丽敬中国电力科学研究院有限公司

构建高效、低耗、可靠的直流配电系统是实现直流型分布式电源与直流型负载灵活组网及供需互动的有效途径,是交流配电之外未来配网的重要发展方向。该文对直流配电下多个直流微网进行集群控制的典型特征和拓扑结构进行了阐述。在直流型... 详细信息

构建高效、低耗、可靠的直流配电系统是实现直流型分布式电源与直流型负载灵活组网及供需互动的有效途径,是交流配电之外未来配网的重要发展方向。该文对直流配电下多个直流微网进行集群控制的典型特征和拓扑结构进行了阐述。在直流型分布式电源以直流多微网形式集群控制中,采用一种分散自律的控制架构,将每个直流微网以多分段P/U曲线进行描述,多个直流微网基于各自P/U曲线进行功率分散管理,同时基于变流器实现混合自律控制。基于PSCAD/EMTDC建立直流微网群对等互联仿真模型,通过设置不同运行场景,验证了多个直流微电网以集群的形式运行可提高低压区域的自治能力和能源利用效率,最大程度地适应高比例直流型分布式电源并网的动态特性。

关键词：直流微网群集群控制分散控制多分段特性直流配电

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输配协同分布式电源最大接入容量计算方法

电网技术 2019年第11期43卷 3883-3889页

作者：吴鸣徐斌季宇宋振浩孙丽敬马骏郑楠中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网安徽省电力有限公司六安供电公司安徽省六安市237006

随着光伏、风机等分布式电源的迅速发展,输电网与配电网间的耦合关系大大增强。为适应日益增强的输配耦合关系,首先提出广义输配全局优化模型,确定模型的最优性条件。在此基础上,综合考虑火电机组、分布式电源、无功补偿装置,提出输配... 详细信息

随着光伏、风机等分布式电源的迅速发展,输电网与配电网间的耦合关系大大增强。为适应日益增强的输配耦合关系,首先提出广义输配全局优化模型,确定模型的最优性条件。在此基础上,综合考虑火电机组、分布式电源、无功补偿装置,提出输配协同分布式电源最大接入容量计算模型。基于输配电网的不同特点,利用异构分解算法进行优化模型的求解,输配电网交替进行各自区域的优化计算,并通过边界节点电压、注入功率等参量构建辅助函数保证全网最优性条件满足。经算例测试,所提算法的准确度高,与其他分解算法相比收敛性能好,具有工程应用的价值。

关键词：输配协同分布式电源最大接入容量:异构分解算法收敛性能

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热丝法炉渣分析仪的智能温度测控系统

传感技术学报 2010年第1期23卷 34-37页

作者：仲元昌范群群李秀珍孙丽敬重庆大学通信工程学院重庆400030

炉渣分析仪中温度测控的精度直接影响分析结果,针对传统的温度测控系统温控误差大、升温慢、稳定度差等问题,提出了一种基于铂铑热电偶的智能温度测控方法,采用脉宽调制(PWM:Pulse Width Modulation)的控温模式,使热电偶处于测温和控温... 详细信息

炉渣分析仪中温度测控的精度直接影响分析结果,针对传统的温度测控系统温控误差大、升温慢、稳定度差等问题,提出了一种基于铂铑热电偶的智能温度测控方法,采用脉宽调制(PWM:Pulse Width Modulation)的控温模式,使热电偶处于测温和控温的时分复用工作(TDM:Time Division Multiplexing)状态,热电偶既作测温元件,也作控温元件;同时采用了控制精度高、稳定性好的数字比例积分微分(PID:Proportional Integral Differential)控制算法,给出了温度测控电路和温度测控程序。实验结果表明:该温度测控系统温控误差小、升温快、稳定性好,确保了炉渣分析仪的整体性能。

关键词：自动控制温度测控脉宽调制比例积分微分控制算法时分复用

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直流配电电压等级序列与典型网络架构初探

中国电机工程学报 2016年第13期36卷 3391-3403,3358页

作者：盛万兴李蕊李跃殷正刚吴鸣孙丽敬张海中国电力科学研究院北京市海淀区100192 全球能源互联网研究院北京市昌平区102200 中国科学院电工研究所北京市海淀区100190

未来电力系统将以区域交流输、配电网络和直流网络共存的形式存在,直流配电作为直流生态系统中的中间部分,起到以直流的形式承接高压输电网并向负载馈送电力的关键作用,引起人们的广泛关注。在直流配电网发展驱动力分析的基础上,分别介... 详细信息

未来电力系统将以区域交流输、配电网络和直流网络共存的形式存在,直流配电作为直流生态系统中的中间部分,起到以直流的形式承接高压输电网并向负载馈送电力的关键作用,引起人们的广泛关注。在直流配电网发展驱动力分析的基础上,分别介绍直流配电在国内外的发展现状,提出未来交直流混联电力系统、直流配电电压等级序列、直流配电典型应用场景及网络架构3个方面的初步设想。并详细介绍德国亚琛大学10k V校园直流配电网的网络拓扑结构。勾勒出未来直流配电网的轮廓,推动能源互联网的发展,为构建新型智能配电网提供创新思路。

关键词：直流配电电压等级序列应用场景网络拓扑工程案例

计及综合效益的虚拟同步化微电网二次调频策略

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中国电机工程学报 2020年第3期40卷 743-753页

作者：吴鸣宋振浩吕振宇熊雄吕志鹏孙丽敬中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 江苏省智能电网技术与装备重点实验室(东南大学) 江苏省南京市210096

为解决传统微电网调频策略过于依赖微电网中央控制器,响应速度慢,可靠性及经济性差等问题,该文在虚拟同步机控制技术及其调频特性的基础上,提出一种综合考虑电源虚拟同步机发电成本及负荷虚拟同步机用电收益的虚拟同步化微电网二次调频... 详细信息

为解决传统微电网调频策略过于依赖微电网中央控制器,响应速度慢,可靠性及经济性差等问题,该文在虚拟同步机控制技术及其调频特性的基础上,提出一种综合考虑电源虚拟同步机发电成本及负荷虚拟同步机用电收益的虚拟同步化微电网二次调频策略。该策略以微电网二次调频的综合效益为目标,通过源、荷、储虚拟同步机相邻控制器间的稀疏通信,采用分布式计算,得到虚拟同步变换器的有功参数最优参考值,从而实现了计及综合运行成本的频率最优调节。基于MATLAB/Simulink平台搭建了具有不同运行成本单元的虚拟同步化微电网模型,通过仿真及硬件在环实验,验证所提二次调频策略的有效性,与传统经济调频策略相比的优越性以及并网时对主网的频率支撑作用。

关键词：微电网虚拟同步机频率调节分布式控制综合效益