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转子偏心对永磁同步电动机电磁力特性的影响

河南理工大学学报（自然科学版） 2024年第5期43卷 133-141页

作者：唐旭成豪杰马兆兴王瑞华青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520

目的永磁同步电动机在变频供电下运行时,转子偏心将加剧电动机的电磁振动,并加大电动机电磁力特性的分析难度。为了研究永磁同步电动机转子偏心时的电磁力特性,方法提出一种快速电磁力特性解析分析方法,在建立电动机永磁体磁动势、定子... 详细信息

目的永磁同步电动机在变频供电下运行时,转子偏心将加剧电动机的电磁振动,并加大电动机电磁力特性的分析难度。为了研究永磁同步电动机转子偏心时的电磁力特性,方法提出一种快速电磁力特性解析分析方法,在建立电动机永磁体磁动势、定子绕组基波及谐波磁动势、气隙磁导函数的解析模型的基础上,构建电动机无偏心、静态偏心、动态偏心时径向电磁力的解析分析模型,并研究电动机电磁力的阶数成分、频率成分特征。结果经分析发现,与电动机不偏心时电磁力的阶数r和频率成分fk相比,电动机静态偏心、动态偏心时均会增加阶数为r±1和r±2的电磁力;电动机静态偏心时,新出现的电磁力的频率成分为f_(k);电动机动态偏心时,新出现的电磁力的频率成分为f_(k)±f_(1)/p,f_(k)±2f_(1)/p。搭建电动机本体和矢量控制电路结合的联合仿真模型,该模型能够反映电动机不同运行状态下绕组电感、永磁体磁链等参数的变化,利用该模型分别仿真分析电动机无偏心、静态偏心和动态偏心带载运行时径向电磁力的阶数成分、频率成分。仿真分析结果与解析分析结果相符,验证了本文解析分析方法的正确性。结论研究结果可为电磁振动的削弱、电动机故障的预测与诊断提供理论依据。

关键词：永磁同步电动机径向电磁力解析分析静态偏心动态偏心变频供电

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基于故障距离的微电网系统线路保护方法分析

智慧电力 2024年第5期52卷 67-73页

作者：周永荣王思皓马兆兴王瑞华电网运行风险防御技术与装备全国重点实验室江苏南京211106 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106 青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520

配置快速、有效的线路保护方案是电源分散就地技术发展的关键。针对微电网线路保护问题,提出基于故障距离的微电网系统线路保护方法。通过构建包含故障信号的等效电气量方程,并推导出故障距离的解析表达式,确立1种多端线路保护的判据,... 详细信息

配置快速、有效的线路保护方案是电源分散就地技术发展的关键。针对微电网线路保护问题,提出基于故障距离的微电网系统线路保护方法。通过构建包含故障信号的等效电气量方程,并推导出故障距离的解析表达式,确立1种多端线路保护的判据,再将此方法扩展到含有多个电源接入的电力网络中。算例分析表明,所提判据方法可靠性较高,可有效避免因保护装置整定值设定不合理而导致的误动或拒动问题。

关键词：微电网配电网线路保护多端线路判据故障

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异步起动永磁同步电动机齿槽转矩的削弱

哈尔滨理工大学学报 2024年第2期29卷 77-84页

作者：成豪杰唐旭马兆兴李永枭王瑞华青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520

由于异步起动永磁同步电动机的定转子双边开槽,增加了其齿槽转矩的特性分析及削弱措施研究的难度,现有针对该类电机齿槽转矩的削弱措施效果有限。首先,基于永磁体单独作用时的气隙磁密分布、定转子开槽引起的气隙磁导函数分布的解析模型... 详细信息

由于异步起动永磁同步电动机的定转子双边开槽,增加了其齿槽转矩的特性分析及削弱措施研究的难度,现有针对该类电机齿槽转矩的削弱措施效果有限。首先,基于永磁体单独作用时的气隙磁密分布、定转子开槽引起的气隙磁导函数分布的解析模型,建立了齿槽转矩的解析分析模型;然后,研究了能有效削弱齿槽转矩的电机结构参数确定方法;最后,以一台18.5 kW样机为例,确定了能有效抑制电机齿槽转矩的定子齿宽、转子齿宽。结果显示,与现有削弱措施相比,确定的定子齿宽、转子齿宽能进一步将齿槽转矩削弱46.64%、65.98%,并且不会对电机的运行性能产生显著影响。

关键词：异步起动永磁同步电动机齿槽转矩气隙磁导解析分析削弱措施

基于改进果蝇算法的地铁列车运用计划编制研究

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铁道运输与经济 2024年第9期46卷 195-207页

作者：徐鹏辛丽平张增超周永荣马兆兴青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520 中车青岛四方车辆研究所有限公司山东青岛266031 国电南瑞科技股份有限公司电网运行风险防御技术与装备全国重点实验室江苏南京211106

针对地铁列车运用计划编制问题,基于改进果蝇算法开发了一种地铁双车辆段列车运用计划编制模型,使列车在规定时间内能完成检修规定里程数,前往不同车辆段完成对应检修任务。在满足列车检修周期内行驶路程要求、列车均衡运用的基础上,将... 详细信息

针对地铁列车运用计划编制问题,基于改进果蝇算法开发了一种地铁双车辆段列车运用计划编制模型,使列车在规定时间内能完成检修规定里程数,前往不同车辆段完成对应检修任务。在满足列车检修周期内行驶路程要求、列车均衡运用的基础上,将双车辆段的所有列车与车次任务综合规划;根据列车与车次的匹配关系,将列车运用计划编制问题转化为柔性作业车间调度问题;以列车-车次匹配成本最小为优化目标建立列车运用计划编制模型,并以国内某地铁列车运用计划为算例验证模型的有效性和可行性;就人工方案编排的不合理的检修日期,提出一种自动检修日期更新修改方案。实验结果表明:所有列车均能按时完成检修要求的行驶路程,抵达规定车辆段进行检修,实现列车均衡运用;通过对不合理的检修日期(来自人工方案)进行修改,使列车检修日期平均提前14d,从而提高了列车检修资源的利用率。

关键词：地铁列车城市轨道交通列车运用计划编制改进果蝇算法柔性作业车间调度问题

基于改进鲸鱼算法多元负荷下新型电力系统运行方案优化

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电力科学与工程 2024年第1期40卷 18-30页

作者：刘金鑫马兆兴刘硕钱宝珊王瑞华青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520

针对新能源大规模消纳带来的电网供需平衡难题,提出了一个兼顾多目标的电网优化运行方案。利用储能设备的充放电调节,建立了考虑最小化总运行成本、减少电能损耗、降低环境污染排放并最大化用户经济补偿收益的多目标优化模型,并采用线... 详细信息

针对新能源大规模消纳带来的电网供需平衡难题,提出了一个兼顾多目标的电网优化运行方案。利用储能设备的充放电调节,建立了考虑最小化总运行成本、减少电能损耗、降低环境污染排放并最大化用户经济补偿收益的多目标优化模型,并采用线性加权法、理想点和反理想点法将其单目标化。在采用鲸鱼优化算法时,利用了群体智能优化的原理,对鲸鱼优化算法进行了改进;引入高斯变异算子增加种群多样性;结合自适应收敛因子策略加速算法收敛,在保证全局搜索能力的同时改进了局部搜索性能。以改进前后的鲸鱼优化算法对方案进行求解。实验结果表明,算法改进后,系统降低总运行成本26.9%,减少电能损耗10.3%,降低环境污染排放16.97%,用户经济补偿收益提高16.1%。以上结果表明,所提出的优化运行方案和改进算法合理有效。

关键词：新型电力系统智能运行调度优化运行多元负荷充放电优化鲸鱼优化算法

Analysis of voltage stability uncertainty using stochastic response surface method related to wind farm correlation

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Protection and Control of Modern Power Systems 2017年第1期2卷 211-219页

作者： zhaoxing ma Hao Chen Yanli Chai College of Automation Engineering Qingdao University of TechnologyQingdao 266033China. Jiangsu Electric Power Company Nanjing 210024China. Jiangsu Normal University XuzhouChina.

Wind speed follows the Weibull probability distribution and wind power can have a significant influence on power system voltage *** order to research the influence of wind plant correlation on power system voltage stability,in this paper,the stochastic response surface method(SRSM)is applied to voltage stability analysis to establish the polynomial relationship between the random input and the output *** Kendall rank correlation coefficient is selected to measure the correlation between wind farms,and the joint probability distribution of wind farms is calculated by Copula function.A dynamic system that includes system node voltages is *** composite matrix spectral radius of the dynamic system is used as the output of the SRSM,whereas the wind speed is used as the input based on wind farm *** proposed method is compared with the traditional Monte Carlo(MC)method,and the effectiveness and accuracy of the proposed approach is verified using the IEEE 24-bus system and the EPRI 36-bus *** simulation results also indicate that the consideration of wind farm correlation can more accurately reflect the system stability.

关键词： Power system SRSM Correlation Wind farm

基于博弈算法的电动汽车有序充电优化及效益分析

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电力工程技术 2021年第5期40卷 10-16页

作者：马英姿马兆兴青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266525

全球能源危机背景下,电动汽车日益普及,大规模电动汽车无序充电给电力系统带来新的用电压力。规划电动汽车有序充电、解决充电导致的峰谷差扩大问题尤为重要。文中首先以博弈论为基础,提出以方差评估调峰水平,考虑用户充电等待时间,建... 详细信息

全球能源危机背景下,电动汽车日益普及,大规模电动汽车无序充电给电力系统带来新的用电压力。规划电动汽车有序充电、解决充电导致的峰谷差扩大问题尤为重要。文中首先以博弈论为基础,提出以方差评估调峰水平,考虑用户充电等待时间,建立售电站收益-电动汽车用户满意度博弈充电模型。然后,利用粒子群优化算法求解双方最优策略,达到博弈均衡。最后,以600户家庭的居民小区为例进行仿真分析。结果表明,所建模型和求解策略能够优化电动汽车充电行为,较大程度调节电网负荷方差,防止产生充电新高峰,同时,在保证电网峰谷调节需求的基础上,可提高售电站收益,满足用户出行需求。

关键词：电动汽车有序充电分时电价博弈论粒子群优化(PSO)算法售电站

计及STATCOM容量约束的电压失稳性分析

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中国电机工程学报 2013年第28期33卷 88-93,14页

作者：马兆兴陈昊万秋兰东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

随着柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)的广泛发展,研究其装置容量限制对电压稳定的影响具有重要意义。分析无功补偿设备输出达到容量极限时,可能出现引起电压失稳的极限诱导分岔;提出容量达到极限时判定发生极... 详细信息

随着柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)的广泛发展,研究其装置容量限制对电压稳定的影响具有重要意义。分析无功补偿设备输出达到容量极限时,可能出现引起电压失稳的极限诱导分岔;提出容量达到极限时判定发生极限诱导分岔的新判据,该判据只需估算矩阵谱半径的上下界,避免矩阵求逆和特征值等运算,在原理和技巧上有别于传统方法,具有原理清晰、计算量小的特点。基于上述判据探讨识别极限诱导分岔和鞍结分岔的综合方法,最后给出提高电压稳定裕度新的控制策略。该文以静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)为例,在IEEE-30节点算例中验证所提方法的正确性和有效性。

关键词：电力系统电压稳定分岔理论静止同步补偿器柔性交流输电系统

基于PSO-Newton法的电-气综合能源系统能流计算

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电力工程技术 2021年第1期40卷 33-39页

作者：闵庆久马兆兴马英姿青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520

在全球能源形势日趋严峻的情况下,传统单一的电力系统能源结构已经无法满足发展的需求。随着电解制取天然气(P2G)技术及燃气轮机技术的迅速发展,电力系统与天然气系统的联系变得紧密起来。能流计算作为电-气系统耦合分析的基础与关键,... 详细信息

在全球能源形势日趋严峻的情况下,传统单一的电力系统能源结构已经无法满足发展的需求。随着电解制取天然气(P2G)技术及燃气轮机技术的迅速发展,电力系统与天然气系统的联系变得紧密起来。能流计算作为电-气系统耦合分析的基础与关键,对其研究显得尤为重要。文中首先分析了电力系统与天然气系统数学模型,针对牛顿(Newton)法中较难解决天然气系统对压力初值的选取问题,提出利用粒子群(PSO)算法对压力初值进行优选;然后利用Newton法顺序求解电-气综合能源系统(IES)的能流;最后在由IEEE 14节点配电系统和14节点天然气系统组成的电-气耦合系统中验证了所提方法的可行性和准确性。

关键词：综合能源系统(IES) 电转气气转电粒子群-牛顿(PSO-Newton)法能流计算