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基于虚拟惯性控制的光伏直流微电网稳定性分析

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 55-61,95页

作者：王家乾赵晋斌曾志伟毛玲屈克庆上海电力大学电气工程学院上海200090 上海电力大学海上风电研究院上海200090

在“双碳”目标下,直流微电网呈现低惯性特性,这对系统稳定运行造成不利影响。建立基于母线节点导纳网络的负反馈模型,利用其等效开环函数对系统稳定性进行分析。针对系统稳定裕度不足,提出将虚拟惯性控制引入光伏单元,实现光照变化较... 详细信息

在“双碳”目标下,直流微电网呈现低惯性特性,这对系统稳定运行造成不利影响。建立基于母线节点导纳网络的负反馈模型,利用其等效开环函数对系统稳定性进行分析。针对系统稳定裕度不足,提出将虚拟惯性控制引入光伏单元,实现光照变化较大情况下的母线电压平滑输出。理论分析与实验结果表明,所提控制方法在保证光伏利用率的基础上,对母线电压波动的抑制效果明显。

关键词：直流微电网母线节点导纳网络小干扰稳定性虚拟惯性控制

考虑台风影响的海上风电机组部件剩余寿命预测方法

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 35-42页

作者：刘璐洁李传文符杨刘智彬黄玲玲上海电力大学海上风电研究院上海200090 上海电力大学电气工程学院上海200090

针对台风天气影响下海上风电机组剩余寿命预测问题,提出了考虑退化状态与台风冲击相依的海上风电机组部件剩余寿命预测方法。基于台风冲击模型及部件状态对部件退化过程的影响分析,构建了考虑退化状态与冲击相依的海上风电机组部件剩余... 详细信息

针对台风天气影响下海上风电机组剩余寿命预测问题,提出了考虑退化状态与台风冲击相依的海上风电机组部件剩余寿命预测方法。基于台风冲击模型及部件状态对部件退化过程的影响分析,构建了考虑退化状态与冲击相依的海上风电机组部件剩余寿命可靠度模型。利用实际监测数据对部件可靠度模型进行修正更新,建立了剩余寿命动态预测模型。采用fmincon函数对离散化处理后的部件可靠度模型进行参数估计,结合运行监测数据修正参数,进而动态预测剩余寿命。以某海上风电机组齿轮箱部件为例进行仿真,验证了所提方法的有效性。

关键词：海上风电机组台风天气部件可靠度模型剩余寿命预测动态预测

基于源项解耦的物理信息神经网络方法及其在放电等离子体模拟中的应用

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物理学报 2024年第14期73卷 155-166页

作者：方泽潘泳全戴栋张俊勃华南理工大学电力学院广州510641

近年来,以物理信息神经网络(PINNs)为代表的人工智能计算范式在等离子体数值模拟领域获得了极大关注,但相关研究考虑的等离子体化学体系较为简化,且基于PINNs求解更为复杂的多粒子低温等离子体流体模型的研究还尚处空白.本文提出了一个... 详细信息

近年来,以物理信息神经网络(PINNs)为代表的人工智能计算范式在等离子体数值模拟领域获得了极大关注,但相关研究考虑的等离子体化学体系较为简化,且基于PINNs求解更为复杂的多粒子低温等离子体流体模型的研究还尚处空白.本文提出了一个通用的PINNs框架(源项解耦PINNs,Std-PINNs),用于求解多粒子低温等离子体流体模型.Std-PINNs通过引入等效正离子,并将电流连续性方程替代各粒子输运方程作为物理约束,实现了重粒子输运方程源项与电子密度、平均电子能量的解耦,极大降低了训练复杂度.本文通过两个经典放电案例(低气压氩气辉光放电、大气压氦气辉光放电)展示了Std-PINNs在求解多粒子低温等离子体流体模型的应用,并将结果与传统PINNs和有限元(FEM)模型进行了对比.结果显示,传统PINNs输出了完全错误的训练结果,而Std-PINNs与FEM结果之间的L2相对误差能达到约10–2量级,由此验证了Std-PINNs在模拟多粒子等离子体流体模型的可行性.Std-PINNs为低温等离子体模拟提供了新的思路,并拓展了深度学习方法在复杂物理系统建模中的应用.

关键词：物理信息神经网络低温等离子体源项解耦流体模型

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基于RBF的VSG虚拟惯量和动态阻尼补偿自适应控制

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 155-164页

作者：张子星赵晋斌曾志伟毛玲张永立上海电力大学电气工程学院上海200090 上海电力大学海上风电研究院上海200090 上海空间电源研究所上海200245

虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)技术可以使并网逆变器具有与同步发电机类似的外特性。VSG系统暂态稳定性的主要影响因素是虚拟惯量和阻尼系数,但现有的控制策略在参数调节过程中存在灵活性不足的缺点,不能有效解决系统... 详细信息

虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)技术可以使并网逆变器具有与同步发电机类似的外特性。VSG系统暂态稳定性的主要影响因素是虚拟惯量和阻尼系数,但现有的控制策略在参数调节过程中存在灵活性不足的缺点,不能有效解决系统暂态稳定性和暂态恢复时间的问题。针对这一问题,提出动态调节阻尼补偿量的概念。将阻尼系数和阻尼补偿量共同作为系统的等效阻尼系数,设计了基于径向基函数(radial basis function, RBF)的VSG虚拟惯量和动态阻尼补偿自适应控制策略,实现了参数之间的解耦,使系统的阻尼随着系统频率的变化进行动态调整。通过建立VSG数学模型,确定了参数的具体取值范围。最后,在仿真平台上搭建VSG系统,分别在出力波动和低压穿越两种工况下验证了所提控制策略相较于传统RBF控制策略的优越性。

关键词：虚拟同步机虚拟惯量动态阻尼补偿 RBF神经网络自适应控制

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爪形氨基酚氧基锌氯化物催化环氧化物和酸酐共聚研究

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化学学报 2024年第6期82卷 577-588页

作者：王海成马海燕华东理工大学化学与分子工程学院金属有机化学研究室上海200237

本工作合成了一系列基于爪形氨基酚氧基配体的新型锌氯化物,均通过^(1)H NMR、^(13)C NMR以及元素分析等进行了表征,且典型络合物通过X-ray单晶衍射分析确定了其空间配位结构.利用上述络合物实现了催化环氧环己烷、外消旋环氧氯丙烷和... 详细信息

本工作合成了一系列基于爪形氨基酚氧基配体的新型锌氯化物,均通过^(1)H NMR、^(13)C NMR以及元素分析等进行了表征,且典型络合物通过X-ray单晶衍射分析确定了其空间配位结构.利用上述络合物实现了催化环氧环己烷、外消旋环氧氯丙烷和邻苯二甲酸酐的共聚反应.在共聚过程中均表现出较高催化活性以及高酯链节选择性(>99%),得到分子量分布较窄的交替共聚物.典型络合物Zn1在80℃下催化环氧环己烷和邻苯二甲酸酐共聚时, TOFPA值可达到490 h^(-1),在相同条件下催化外消旋环氧氯丙烷和邻苯二甲酸酐共聚时, TOFPA值可达到848 h^(-1).研究表明,共聚反应可能通过环氧化物在亲核试剂进攻下开环引发,经后续重复的酸酐和环氧化物交替插入得到高酯链节含量共聚物.

关键词：爪形氨基酚氧基锌氯化物环氧化物酸酐共聚酯链节选择性

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基于MAS的多电力弹簧分布式协同控制策略

电力自动化设备 2024年第1期44卷 111-118页

作者：程启明沈章平张家领吴浩强程尹曼上海电力大学自动化工程学院上海市电站自动化技术重点实验室上海200090 上海电力公司浦东供电公司上海200120 上海电力公司市北供电公司上海200072

为了解决单个电力弹簧无法满足整个微电网电能质量管理需求的问题,提升关键负荷的电压电能质量,依据多智能体系统,构建多电力弹簧分布式系统架构,采用离散一致性算法设计上层控制器,提出采用调制模型预测控制器设计下层控制器。MATLAB/S... 详细信息

为了解决单个电力弹簧无法满足整个微电网电能质量管理需求的问题,提升关键负荷的电压电能质量,依据多智能体系统,构建多电力弹簧分布式系统架构,采用离散一致性算法设计上层控制器,提出采用调制模型预测控制器设计下层控制器。MATLAB/Simulink仿真结果表明,当电网电压波动和非关键负荷变化时,采用所提分布式协同控制策略能够实现关键负荷电压稳定及系统频率快速整定,验证了所提分布式协同控制策略的正确性和有效性。并将所提调制模型预测控制策略与模型预测控制、比例积分控制策略进行仿真对比,验证了所提分布式协同控制策略的优越性。

关键词：多电力弹簧分布式协同控制多智能体系统离散一致性算法调制模型预测控制

无线充电系统旋转式电磁耦合器损耗计算及热点温度研究

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电工技术学报 2024年第7期39卷 1932-1942,1956页

作者：程志远宋晓逸吴晓婷贵子航李东东上海电力大学电气工程学院上海200090

电磁耦合器是实现无线电能传输(WPT)技术的核心元件,其工作温度决定了系统运行的稳定性与使用寿命。为此该文以抗偏移能力强的旋转式电磁耦合器为研究对象,针对该电磁耦合器在非正弦激励下损耗及温度精确计算的问题,同时为避免大量实验... 详细信息

电磁耦合器是实现无线电能传输(WPT)技术的核心元件,其工作温度决定了系统运行的稳定性与使用寿命。为此该文以抗偏移能力强的旋转式电磁耦合器为研究对象,针对该电磁耦合器在非正弦激励下损耗及温度精确计算的问题,同时为避免大量实验数据繁琐采集过程,利用瞬态电磁-热流场双向间接耦合方法,建立考虑绝缘引起的匝间距及温度对材料属性影响的三维电磁场仿真模型,而后将电磁损耗计算结果作为载荷耦合至热流场中并建立对应关系,实现对热点温度计算。仿真与实验结果表明,物理模型的热点温度与测量值最大误差为5.15%,仿真得出的温升分布规律能较准确地展示实际情况,验证了物理仿真模型的合理性,可为旋转式电磁耦合器的散热设计提供依据,在工程应用中具有一定指导意义。

关键词：无线电能传输旋转式电磁耦合器多物理场耦合温升特性电磁损耗

基于CPSS的综合能源微网群参与调频辅助服务成本建模分析

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上海交通大学学报 2024年第6期58卷 893-903,I0004-I0006页

作者：李振坤于秋阳魏砚军田书欣上海电力大学电气工程学院上海200090

随着双碳战略的实施,新能源在电力系统中所占比例不断提高,系统频率调节能力逐渐下降.针对该问题,对分布式综合能源微网群参与电力系统调频辅助服务展开深入研究.首先,基于微网个体聚合后参与调频市场的理念,阐述综合能源微网参与调频... 详细信息

随着双碳战略的实施,新能源在电力系统中所占比例不断提高,系统频率调节能力逐渐下降.针对该问题,对分布式综合能源微网群参与电力系统调频辅助服务展开深入研究.首先,基于微网个体聚合后参与调频市场的理念,阐述综合能源微网参与调频辅助服务市场的模式;其次,建立综合能源微网群的信息-物理-社会模型,基于该模型计算微网群体的调频成本,成本模型中考虑多种调频方式,并利用灰色定权聚类方法对微网的社会属性进行分类,用以仿真分析微网个体参与调频市场的意愿及概率值;然后,基于蒙特卡罗模拟提出微网聚合商参与调频辅助服务时的成本计算方法,为聚合商参与调频市场报价提供基础.最后,对一个拥有5个综合能源微网的聚合商进行仿真分析,得到其调频成本的变化曲线.仿真结果显示微网个体的社会属性对聚合商的调频成本影响可达到6.921%,在报价过程中需要充分计及微网社会属性所带来的不确定性风险.

关键词：综合能源微网群调频辅助服务调频成本信息-物理-社会模型社会属性建模

考虑路网和用户满意度的集群电动汽车主从博弈优化调度策略

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电力系统保护与控制 2024年第3期52卷 1-11页

作者：张美霞王晓晴杨秀张安付御临上海电力大学电气工程学院上海200090

传统的电动汽车(electric vehicle,EV)集中优化方法在实际应用中面临调度困难、计算量大、缺乏真实数据支撑等问题,无法准确揭示各主体间的交互行为。为此,提出一种考虑路网和用户满意度的集群EV主从博弈优化调度策略。首先基于真实出... 详细信息

传统的电动汽车(electric vehicle,EV)集中优化方法在实际应用中面临调度困难、计算量大、缺乏真实数据支撑等问题,无法准确揭示各主体间的交互行为。为此,提出一种考虑路网和用户满意度的集群EV主从博弈优化调度策略。首先基于真实出行数据和路网数据模拟用户出行行为。其次,负荷聚合商(load aggregator,LA)整合EV负荷资源,对相似出行特性的EV进行聚类。在双层主从博弈模型中,LA作为上层领导者,聚类后的各EV子群作为下层跟随者。考虑EV用户不同消费偏好,通过优化LA定价策略、新能源及储能系统出力计划、EV集群充放电策略实现纳什均衡,达到各主体共赢,并使用改进遗传算法进行求解。最后,利用仿真验证了所提模型可有效提升LA收益及EV用户消费者剩余,增加新能源消纳,并可为不同消费偏好的用户提供差异化服务。

关键词：集群电动汽车主从博弈负荷聚合商需求响应 K-means++聚类算法用户满意度