摘要：为解决港口大量冷藏集装箱负荷群优化调度面临的优化效果与计算效率难题,该文提出冷箱集群分层迭代调度架构及多智体制冷效率一致性优化策略。建立考虑热动态过程的冷箱负荷用电模型,并根据用电特性将冷箱聚类为集群,降低冷箱控制维度与信息交互量级。建立冷箱动态电价与集群用电功率迭代优化的预调度模型,提出冷箱制冷效率主从一致性的功率动态分配算法,冷箱个体根据电价、温度、制冷限值主动响应预调度策略,实现大规模冷箱自趋优运行和负荷功率有序转移。以日照港为算例,所提方法可将用电成本降低12.5%,计算效率提升4倍,优化结果与全局优化的偏差仅为0.5%,实现了大规模冷箱群高效优化。

摘要：船舶综合电力系统(shipboard integrated power system,SIPS)具有高效率、高可靠性与高可控性的特点,是大型船舶发展的技术前沿与关键支撑。数字孪生技术为船舶综合电力系统的感知、分析与优化提供了新的解决方案。该文探讨了SIPS数字孪生(digital twin for shipboard integrated power system,SIPS-DT)——基于SIPS发展趋势和功能,提出SIPS-DT架构,旨在建立高度集成、闭环自趋优的SIPS新体系,并探讨其潜在应用服务。具体而言,考虑船舶航行环境及平台特点,建立SIPS的数字空间,从物理与数据2个维度刻画SIPS多工况、多时间尺度和多物理量的动态过程,将系统全局和局部特征、规则与经验有机结合。基于数据和知识联合驱动方法对SIPS-DT进行挖掘,在系统异常检测、优化运行和全生命周期维护领域发掘潜在更好的应用。最后,结合当前SIPS的发展需求,分析了SIPS-DT在具体实施过程中需突破的关键问题及技术。

摘要：船载脉冲功率系统(PPS)由DC/DC变换器及脉冲负载构成,其功率冲击特性受变换器参数影响。考虑变换器与脉冲负载的不同开关频率特性,提出了PPS动态过程建模及其变换器参数优化方法。分析了不同开关状态组合方式下的PPS动态过程,提出了PPS多动态过程变换器开关通断时间等效计算方法,建立了含有变换器电感与电容参数的PPS全过程状态方程。以优化PPS的电压、电流外特性为目标,建立DC/DC变换器电感与电容的优化模型,并利用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解。分别在MATLAB/Simulink、RT-LAB中建立含PPS的船舶综合电力系统,验证了所提建模与优化方法的有效性与可靠性。

摘要：电力推进作为船舶综合电力系统的最重要负载之一,受工况与海况的多重影响,其易产生大幅功率波动,对系统的安全稳定运行造成冲击。为此,提出了船舶大功率电力推进虚拟同步电机控制方法。在控制上将整流单元等效为同步电机,为端口功率与频率响应增加惯性特征;逆变单元采用磁场定向矢量控制,提升推进电机的调速性能,利用虚拟惯性与阻尼平滑推进功率冲击、抑制电网频率波动。建立虚拟同步电机控制的变换器小信号模型,考虑直流电容与推进负载的动态特性,分析控制参数变化对变频器响应特性的影响,综合考虑冲击功率的抑制效果与动态性能,给出一种参数设计方法。利用PSCAD/EMTDC与RT-LAB半实物仿真,验证了所提控制方法能够在既有硬件配置下将推进冲击功率峰值降低30%,且不影响推进调速性能,有效地改善了电力推进系统的功率特性,保障了船舶综合电力系统的安全稳定运行。

摘要：为实现港口节能减排和能效提升,提出一种海港综合能源系统物流–能量协同优化调度方法,充分挖掘物流系统与能源系统结合的经济优化潜力。从物流系统运行特性出发,分析岸桥调度对船舶在港状态影响,建立港船物流协同调度模型。分析海港物流系统用能特点,结合船舶在港状态和负荷运行特性,建立物流–能源系统耦合负荷模型,以此实现物流系统与能源系统间的协同。以运行成本最低为目标,结合多种能源利用形式,对海港物流–能源耦合系统协同优化,得到船舶负荷运行策略和岸桥调度方案,以及各能源设备出力。以上海某港口为算例,仿真结果表明,所提方法在充分考虑船舶行程安排的基础上,能够有效结合港口物流系统与能源系统,降低运行成本和碳排放量,提高能源综合利用率。

摘要：直流线路保护是直流微电网技术发展的关键,限流电抗器为直流故障保护算法的设计提供了便利。针对含限流电抗器的环形直流微电网,利用限流电抗器的故障暂态高频电压特性,提出一种基于限流电抗器两端对地高频电压的保护方法。该方法利用故障后线路两侧限流电抗器两端对地高频电压的差异性识别区内外故障,对于线路背侧阻抗呈容性将导致保护无法正确动作的情况,通过选择合适的频率能够很好地解决。仿真结果表明,该保护方法可快速、准确地判断故障线路和故障极,灵敏度与可靠性高,阈值易设定且无须相邻线路保护配合,对双端数据同步要求较低。该方法在不同的故障场景和运行方式下均能可靠进行故障识别和故障选极,并且耐受过渡电阻能力较强。

摘要：为解决互联变换器无法满足多运行状态下最优控制的难题,提出一种独立混合微网互联变换器自适应双向下垂控制策略。基于归一化方法对交流频率和直流电压进行统一控制,通过自适应权重系数确定交流微网频率控制和直流微网电压控制在双向下垂控制中的优先级,使互联变换器能够对交流频率或直流电压偏差值较大的一侧优先支援,确保两侧系统频率与电压均维持在最优范围内。设计动作死区优化启动条件,减少互联变换器的非必要动作。建立系统小信号模型,通过根轨迹分析验证所提控制策略的稳定性。最后,在PSCAD/EMTDC中建立了交直流混合微电网仿真模型,搭建了RT-LAB实验平台,仿真和实验结果表明本文策略可靠、有效,提升了不同场景下交直流混合微电网有功分量的稳定性能。

摘要：在“变电站-新能源站-储能电站-数据中心”四站合一的多站融合模式下,数据中心租赁储能电站的储能设备作为不间断电源是一种能适应数据中心业务需求量逐年增长趋势的新型建设方式。针对数据中心储能租赁设计了一种多站融合运营模式,并通过构建数据中心-多站融合运营商储能租赁博弈模型,得到了考虑数据中心租赁意愿的多站融合运营商最优储能租赁价格与租赁容量,以及新能源设备和储能设备的最优建设容量。通过算例分析了储能租赁价格变化对于多站融合运营商及数据中心决策方案和收益的影响,验证了所提运营模式的优越性。

摘要：多端柔性直流输电系统控制灵活,系统故障时控制与保护联系紧密。在考虑柔性直流输电不同控制策略下控制过程量的响应特征基础上,利用控制信号暂态能量的大小关系识别区内外故障,并利用正负极的暂态能量比值进行故障选极,提出一种基于外环功率控制类特征信号检测直流输电线路故障的保护方案。该方案充分利用换流器的快速响应能力,实现简单,故障检测时间快,便于控制和保护的集成设计,能够实现对不同控制策略和控制参数的自适应保护。最后,通过大量仿真验证了所提保护方案在故障识别以及故障选极上的有效性,并考虑多种因素的影响,验证了保护的可靠性。

摘要：由于结构设计的原因,综合性能较好的一些保护方案如横差保护和不完全纵差保护等将不能应用于大型超临界汽轮发电机。文中重点讨论了纵向零序电压保护方案的改进及其在应用中的问题。研究表明,发电机发生匝间短路故障时3次谐波电势减小,而机组外部故障时发电机3次谐波电势增大。因此,为了提高纵向零序电压保护方案的性能,可以根据故障时3次谐波电压增量的特性作为选取制动量的依据,从而提高保护性能。亦即:当3次谐波电压表现为负增量时,制动量取为0或接近0;而当3次谐波电压表现为正增量时,以该增量值作为制动量。此外,对匝间保护纵向零序电压元件增加一个小延时是可行的,它可以提高保护躲暂态3次谐波影响的能力。仿真计算表明,比例制动式纵向零序电压保护能可靠区分内外部故障,符合大型超临界汽轮发电机的保护要求。