检索结果-南通市图书馆

耦合熔盐储热的火电机组灵活调峰控制策略研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：魏乐樊冰芬张怡房方华北电力大学控制与计算机工程学院

为促进可再生能源高水平消纳、提升新型电力系统安全协调能力，针对我国存量火电机组开展灵活性改造、实现深度调峰刻不容缓。本文基于660MW超临界机组提出抽取部分主蒸汽加热冷熔盐进行储热、抽取部分除氧器给水与热熔盐换热进行放热... 详细信息

为促进可再生能源高水平消纳、提升新型电力系统安全协调能力，针对我国存量火电机组开展灵活性改造、实现深度调峰刻不容缓。本文基于660MW超临界机组提出抽取部分主蒸汽加热冷熔盐进行储热、抽取部分除氧器给水与热熔盐换热进行放热的火电机组耦合熔盐方案，针对该方案建立并验证了系统整体动态数学模型，提出熔盐储热控制为主、机炉协调控制为辅的火电-熔盐灵活调峰控制策略。以储热系统调峰容量为界，利用熔盐储热系统控制抽汽量、抽水量实现调峰容量内的负荷指令跟踪，利用燃料量和主汽阀开度进行协调控制补充跟踪调峰容量范围外的负荷指令。仿真实验表明，该方案下机组向下新增调峰容量为57.9MW，调峰深度增量为8.77%；向上新增调峰容量为24.43MW，调峰深度增量为3.7%，有效拓宽了机组调峰运行区域；所提调峰控制策略能够实现大范围变负荷指令的快速、准确跟踪，降低对机组本体、尤其是锅炉侧的波动影响；同时减少机组本体变负荷频次和极限工况运行场景，有效提升机组调峰运行的安全性与灵活性。

关键词：熔盐储热火储联合灵活调峰调峰容量

飞轮储能控制技术及其在新型电力系统中的应用

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中国科学：技术科学 2024年第6期54卷 1003-1020页

作者：李佳玉魏乐房方刘吉臻华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 新能源电力系统全国重点实验室北京102206

推动以飞轮储能为代表的新型储能技术快速发展,有助于提升电力系统的调节能力和灵活性,促进新能源消纳,保障电力可靠稳定供应.本文聚焦电力级飞轮储能系统的运行控制问题,归纳阐述了飞轮储能系统常见结构及工作原理;结合不同运行模式,... 详细信息

推动以飞轮储能为代表的新型储能技术快速发展,有助于提升电力系统的调节能力和灵活性,促进新能源消纳,保障电力可靠稳定供应.本文聚焦电力级飞轮储能系统的运行控制问题,归纳阐述了飞轮储能系统常见结构及工作原理;结合不同运行模式,分析了飞轮储能单体的多种充放电控制策略;分别针对飞轮储能阵列和含飞轮储能的混合储能系统,探讨了规模化集成控制问题,在此基础上,结合实例列举了飞轮储能在新型电力系统中的几个典型应用场景.

关键词：飞轮储能控制新型电力系统应用场景

基于NSGA-Ⅱ的飞轮-火电联合二次调频最优负荷分配策略

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 79-88页

作者：房方刘渝斌王冰玉魏乐李承霖华北电力大学控制与计算机工程学院北京市102206

为了在提升飞轮-火电联合二次调频性能的同时控制调频成本、减少飞轮损耗,面向飞轮-火电联合系统,提出一种考虑自动发电控制(AGC)指令及电网频率偏差的基于多目标遗传算法的负荷分配策略。该策略以电网调频偏差、飞轮-火电出力能量和、... 详细信息

为了在提升飞轮-火电联合二次调频性能的同时控制调频成本、减少飞轮损耗,面向飞轮-火电联合系统,提出一种考虑自动发电控制(AGC)指令及电网频率偏差的基于多目标遗传算法的负荷分配策略。该策略以电网调频偏差、飞轮-火电出力能量和、飞轮损耗为三层最小化目标,考虑火电机组爬坡率及其负荷备用、飞轮荷电状态及其功率等约束条件,基于改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),通过AGC功率指令变化速度及频率偏差动态调整飞轮与火电出力权重系数,以频率偏差及其变化方向调整飞轮虚拟下垂、惯性系数,求解飞轮-火电出力比例、飞轮下垂系数和飞轮惯性系数。结合中国宁夏某电厂飞轮储能系统辅助火电机组调频现场AGC指令等历史数据,在双区域两机系统模型上进行仿真实验,结果表明该负荷分配策略有效地减小了火电二次调频偏差和调节时间,提升了调频性能,同时也有效地控制了系统出力能量及飞轮损耗。

关键词：火电飞轮储能调频负荷分配策略多目标遗传算法虚拟下垂虚拟惯性

小样本下基于改进麻雀算法优化卷积神经网络的飞轮储能系统损耗

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电网技术 2024年

作者：魏乐李承霖房方刘渝斌华北电力大学控制与计算机工程学院

飞轮储能系统具有待机损耗，不适合长期储能。针对飞轮损耗这一经济指标，基于飞轮储能系统运行的小样本数据，提出了一种结合Logistic 混沌麻雀优化算法和卷积神经网络的飞轮损耗计算模型。首先，分析了飞轮损耗产生的原因；接下来对... 详细信息

飞轮储能系统具有待机损耗，不适合长期储能。针对飞轮损耗这一经济指标，基于飞轮储能系统运行的小样本数据，提出了一种结合Logistic 混沌麻雀优化算法和卷积神经网络的飞轮损耗计算模型。首先，分析了飞轮损耗产生的原因；接下来对宁夏灵武电厂的飞轮运行数据进行预处理，并使用对抗生成网络进行小样本扩充；然后基于卷积神经网络建立损耗模型，使用改进的麻雀算法对模型超参数进行优化，并通过对比验证了该模型的优越性；最后通过仿真实验证明了该模型能够优化飞轮储能系统出力，降低飞轮损耗。

关键词：飞轮储能系统损耗小样本学习卷积神经网络麻雀搜索算法 Logistic混沌映射

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张靖皋长江大桥南航道桥锚体结构精细化分析

桥梁建设 2024年第5期54卷 61-68页

作者：李佳滕杨玉冬魏乐永刘钊东南大学江苏南京211189 江苏省交通工程建设局江苏南京210004 中交公路规划设计院有限公司北京100088 长大桥梁安全长寿与健康运维全国重点实验室江苏南京211189

张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双吊跨钢箱梁悬索桥,南、北锚碇采用巨型重力式锚碇,通过后张预应力体系将拉力为7万吨级的主缆锚固在锚体上,锚体结构受力复杂。为指导南航道桥锚体结构设计,以主缆水平分力较大的南锚碇为例,... 详细信息

张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双吊跨钢箱梁悬索桥,南、北锚碇采用巨型重力式锚碇,通过后张预应力体系将拉力为7万吨级的主缆锚固在锚体上,锚体结构受力复杂。为指导南航道桥锚体结构设计,以主缆水平分力较大的南锚碇为例,根据设计需求对其开展精细化分析,并给出相应的设计建议。基于锚体的2种控制工况(预应力张拉阶段工况及主缆拉力作用阶段工况),采用有限元软件建立1/2南锚碇有限元模型与中央索股面切块有限元模型,分析锚体的总体、局部及底面应力的分布规律;提出基于主应力迹线和边界面应力分布的力流分析方法,分析锚块内部的主要拉、压力流路径。结果表明:锚体总体应力水平较低,后锚面锚固区及后锚室上、下两侧存在拉应力集中,且后锚室的前方底面存在较大的剪、拉应力组合;后锚面上、下两侧及锚块尾端区域存在较大拉力流。据此给出了延长前、后锚面锚固区钢筋及加密后锚室前方底面的竖向钢筋等配筋构造设计建议。

关键词：悬索桥重力式锚碇锚体结构主应力迹线力流配筋构造设计有限元法

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基于弱磁控制的飞轮储能系统充放电控制技术

电网技术 2024年

作者：魏乐朱春霞周子宇房方华北电力大学控制与计算机工程学院

在飞轮系统背靠背双PWM变流器电路与电网进行能量交换的模型中，电机侧控制采用传统飞轮系统控制方法在充电、保持和放电运行三个阶段切换中会引起直流母线电压的波动。为避免上述情况，首先本文介绍了考虑转子结构材料和实时储能量的... 详细信息

在飞轮系统背靠背双PWM变流器电路与电网进行能量交换的模型中，电机侧控制采用传统飞轮系统控制方法在充电、保持和放电运行三个阶段切换中会引起直流母线电压的波动。为避免上述情况，首先本文介绍了考虑转子结构材料和实时储能量的飞轮本体模型；然后针对背靠背双PWM变流器电路使用了弱磁控制策略来维持飞轮工作状态切换时直流母线电压的稳定；最后采用改进的金豺算法对模型进行了PI控制器参数整定，提高了系统控制精度。仿真验证了本文提出的控制策略的可行性。

关键词：飞轮储能机理建模弱磁控制金豺算法直流母线电压

超2000 m级悬索桥重力式锚碇抗滑安全度设计方法

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中国公路学报 2024年第4期37卷 166-175页

作者：熊文王仁贵汪涛魏乐永周小燚东南大学交通学院江苏南京211189 中交公路规划设计院有限公司北京100088

超2000 m级悬索桥已超过现行桥梁设计规范的适用范围,传统安全系数法仅从均值或标准值角度反映设计安全度,未能真实反映抗力小于荷载导致失效的概率或风险。基于荷载、抗力以及设计关键参数的数据统计特征与变异性,利用可靠度分析理论,... 详细信息

超2000 m级悬索桥已超过现行桥梁设计规范的适用范围,传统安全系数法仅从均值或标准值角度反映设计安全度,未能真实反映抗力小于荷载导致失效的概率或风险。基于荷载、抗力以及设计关键参数的数据统计特征与变异性,利用可靠度分析理论,对悬索桥重力式锚碇滑移构建承载能力极限状态设计方程,重点计算基于目标可靠度的抗力项分项系数合理取值,并推导目标可靠度等效的抗滑安全系数表达式。最后以主跨2300 m世界第一跨径悬索桥为背景工程,构建超大跨径悬索桥重力式锚碇抗滑实用设计表达式,并与传统安全系数设计方法进行安全度对比分析。结果表明:利用极限状态(分项系数)设计方法,与现行规范锚碇设计方法相比,可显著降低超大跨径悬索桥重力式锚碇抗滑设计等效安全系数取值,大幅提升其安全设计的科学性与经济性,并为编制超2000 m级悬索桥设计规范提供基础理论与技术支撑。

关键词：桥梁工程超2000 m悬索桥设计方法锚碇抗滑安全度可靠度

基于改进YOLOv8的风机桨叶缺陷检测算法

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电子测量技术 2024年

作者：李冰张易牧魏乐涛王月翟永杰华北电力大学自动化系

叶片作为风力发电机组的重要部件，容易受到自然环境的影响，导致出现侵蚀、裂纹、胶衣脱落等损伤，从而影响风力发电效率和机组的安全运行。针对复杂环境下风机桨叶缺陷检测精度较低的问题，提出了一种改进YOLOv8的风机桨叶缺陷检测算... 详细信息

叶片作为风力发电机组的重要部件，容易受到自然环境的影响，导致出现侵蚀、裂纹、胶衣脱落等损伤，从而影响风力发电效率和机组的安全运行。针对复杂环境下风机桨叶缺陷检测精度较低的问题，提出了一种改进YOLOv8的风机桨叶缺陷检测算法。通过对骨干特征提取网络中的单一模块SPPF融入LSKA注意力机制，以增强网络对于重要特征的关注度，提高模型的性能；其次，Neck部分采用加权双向特征金字塔Bi-FPN结构，并使用FasterBlock改进C2f模块，提出了Bi-YOLOv8-faster轻量级网络结构，增强模型多尺度特征融合能力，提高小目标检测精度；最后，采用辅助边框计算损失的Inner-iou方法对损失函数进行优化，提高模型缺陷检测的准确率和泛化能力。通过对风机桨叶图像进行缺陷检测实验，结果表明，所提方法对缺陷检测的精确率提升了7.3%、mAP50提升了3.3%、参数量降低了27%。

关键词：风机桨叶 YOLOv8 注意力机制缺陷检测 Inner-IoU

双PWM变流器飞轮系统母线电压LADRC二次控制策略

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太阳能学报 2024年

作者：魏乐周子宇房方王冰玉华北电力大学控制与计算机工程学院

双PWM变流器飞轮储能系统功率输出突变通常会引起直流母线电压的波动，传统PI控制下母线电压无法快速响应。为此，提出一种基于二阶线性自抗扰控制（LADRC）的飞轮储能系统直流母线电压二次控制策略来应对飞轮储能系统频繁充放电切换带... 详细信息

双PWM变流器飞轮储能系统功率输出突变通常会引起直流母线电压的波动，传统PI控制下母线电压无法快速响应。为此，提出一种基于二阶线性自抗扰控制（LADRC）的飞轮储能系统直流母线电压二次控制策略来应对飞轮储能系统频繁充放电切换带来的母线电压波动问题，其将母线电压及微分值分别视为状态变量，负载功率、参数不确定性等内外干扰视为扩展状态量进行扰动观测器设计。该策略能将工况切换造成电压波动的观测扰动量实时补偿至控制量中，实现扰动补偿。并加入二次控制解决LADRC面对非常值扰动会存在稳态误差的问题，保证飞轮储能系统在充放能切换过程中母线电压具备较好的快速响应和抗干扰性能的同时实现无差控制。最后通过仿真验证了所提策略的有效性。

关键词：飞轮整流电路电压控制线性自抗扰控制二次控制