摘要：随着高比例新能源并网成为发展趋势,新能源并网系统谐振成为影响新型电力系统安全稳定的潜在因素。由于风光资源在时间尺度上存在互补特性,可以通过调整逆变器并网特性实现系统阻尼的分时互济。针对逆变器阻抗适配支路的参数设计问题,提出阻尼系数的优化设计方法。首先,推导了阻尼互济控制逆变器的输出阻抗表达式,结合阻抗的幅值和相位分析阻尼系数对输出阻抗的影响,提出阻尼系数的初选设计方法。随后,从系统稳定性角度分析电网阻抗与阻尼系数之间的关系,为阻尼系数的优化提供了依据。为解决固定阻尼给控制带来的限制问题,提出了一种阻尼系数自适应的阻尼互济控制,使得控制更加灵活有效。最后,通过仿真和实验验证了阻抗适配支路参数设计方法的准确性以及阻尼系数自适应算法的有效性。

摘要：桥臂交替换流器(AAC)具有子模块数目少和电容小等优点,在交直流系统功率互联和柔性直流输电中具备广阔应用前景。针对AAC存在的固定调制度运行缺陷和工程应用子模块电容经济性问题,提出了一种基于三次谐波注入的AAC子模块电容优化方法和闭环控制策略。文中首先介绍了AAC的拓扑结构和运行原理,根据换流器能量平衡方程给出注入三次谐波后AAC的宽调制度运行条件,并设计了AAC的闭环控制策略;然后,基于子模块电压波动数学模型,建立了AAC的能量波动方程,能够精确生成不同调制度和功率因数角下的能量波动模型,定量分析了注入三次谐波后能够降低的能量波动峰值和子模块电容优化率,所提出的子模块电容优化方法和闭环控制策略在实现AAC宽调制度稳定运行的同时,注入的三次谐波不改变AAC能量平衡条件,最高能够降低AAC子模块电容大小为传统控制方式下的12.1%;最后,在电磁暂态仿真软件和StarSim半实物平台中搭建模型,验证了所提分析方法和控制策略的有效性。

摘要：随着电网换相型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current, LCC-HVDC)技术的广泛应用,交直流混联电力系统的交互稳定性问题日益突出。首先基于状态空间平均法建立了考虑非线性换相重叠动态过程的LCC换流器传递函数模型。为适应愈加复杂的直流输电系统建模,提出利用模块化思想分别建立LCC-HVDC各子系统小信号模型,并推导了能反映交直流系统和换流器之间电气耦合特性的接口矩阵实现子系统连接,从而模块化建立精确且易于扩展的计及控制链路延时和锁相环输出相位波动的双端LCC-HVDC系统改进小信号模型。最后分析了控制系统参数和控制链路延时对系统小干扰稳定性的影响以及失稳模态的主导因素,揭示了双端LCC-HVDC系统交直流混合谐振机理及送受端交互影响具体过程。研究结果可以为系统参数设计、谐振抑制措施提供理论基础。

摘要：榆神矿区是目前陕北大型煤炭基地的主力矿区,高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与水资源流失问题突出。文中以位于榆神中部矿区的金鸡滩煤矿为研究对象,分析了井田“煤(煤层)-基(正常基岩)-风(风化基岩)-土(黄、红土层)-沙(沙层)”典型水文地质结构特征,根据采动导水裂隙与含、隔水层揭露关系,研究得出采动导水裂隙一般发育至风化基岩含水层内部或关键隔水土层下部,风化基岩与正常基岩裂隙含水层地下水是矿井直接充水水源,近地表沙层潜水、地面沉陷积水、大气降水为矿井间接充水水源。另外,通过分析井田煤层顶板隔水土层空间分布与岩性特征,得出在煤层开采过程中由于隔水土层缺失形成的局部透水天窗,以及弱阻水黄土层是引起近地表松散含水层涌(失)水的主要通道,并总结提出透水天窗递进漏水、弱阻水土层越流两类涌(失)水模式,其中透水天窗模式是引起工作面涌水量显著增大,以及导致松散含水层地下水大量漏失的重要原因,文中研究成果以期为榆神矿区顶板水害防治与地下水资源保护提供依据。

摘要：模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的设计和分析通常是在电网平衡下进行,但在实际运行中交流电网是不平衡。电网不平衡将导致MMC桥臂环流的直流分量不再相等,含有2倍频的正序、负序和零序分量,使系统损耗增加,影响系统性能。首先,本文根据MMC的数学模型和相单元的瞬时功率分析环流的产生机理,得到电网不平衡时环流各分量的等效电路。然后,提出一种电网不平衡下基于二阶广义积分器(second order generalized integrator,SOGI)的环流抑制策略,该策略将三相环流中2次谐波分量与不相等的直流分量分离后单独抑制,采用比例积分(proportional integral,PI)控制经SOGI提取桥臂环流的正序、负序2倍频分量,采用准比例谐振(proportional resonant,PR)控制环流的零序2倍频分量。最后,在PSCAD/EMTDC平台中搭建217电平的MMC系统模型,将本文所提环流抑制策略与传统环流抑制策略、采用准比例谐振器控制环流抑制策略和采用比例积分谐振(proportional integral resonant,PIR)控制环流抑制策略进行仿真实验对比。实验结果表明:在单相非金属接地故障时,与其他3种环流抑制策略作对比,本文策略能将环流的2倍频分量抑制到0.000 6 kA,将谐波畸变率降低到0.03%,表明所提策略的优越性;同时在两相非金属接地故障时,本文策略能将环流的2倍频分量抑制到0.003 9 kA,谐波畸变率降低到0.22%。仿真实验结果验证了本文方法的有效性。

摘要：变流器宽频阻抗特性复杂、待测系统谐振点难以预测,增加了阻抗测量难度。为精确且稳定地实测变流器输出阻抗,提出了一种基于扰动电压定向的自适应电流源侵入式序阻抗测量方法。通过扰动电压定向控制,结合所提出的抗饱和策略,有效地实现了扰动电流自适应调整。结合阻抗测量装置的可测阻抗范围,优化设计了抗饱和策略的控制参数。仿真和实验结果表明,所提控制方法既可有效避免待测系统固有谐振点诱发的阻抗测量装置调制饱和问题,又能规避待测系统在测量过程中的潜在失稳风险。

摘要：常规风资源评估方法较多采用假设入流风廓线的微尺度模型,较少考虑风电场内风流动受宏观大气环流影响的问题,基于中尺度数值天气预报模式(weather research forecast,WRF)和微尺度计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模型,探究中微尺度耦合的风资源精细化评估方法的内在逻辑和工程应用的适用性。首先,在理论原理的研究基础上,构建从WRF模拟结果中提取微尺度建模计算边界附近风速廓线的方法;其次,在CFD软件Windsim中通过网格嵌套实现边界层内的降尺度模拟,建立WRF-Windsim的中微尺度耦合模型;最后,以宁夏海原某复杂地形风电场为实例开展水平分辨率35 m×35 m的风资源数值模拟实验,采用多测风塔互推对WRF-Windsim的模拟数据进行验证分析,并完成风资源图谱绘制和发电量测算。计算结果显示,WRF模拟结果可以有效改善优化微尺度CFD的入流边界条件,降低风资源评估的误差。

摘要：为有效促进“碳达峰、碳中和”和乡村振兴两大国家战略在宁夏的高质量实施,破解当前光伏发展与土地资源的突出矛盾,本研究针对光伏枸杞产业在宁夏的示范应用实效进行初步评估,深入探索“光伏+农业”的高质、高效路径。以宁夏银川光伏枸杞示范项目为研究对象,定量分析光伏建设对于枸杞生理指标的影响。结果表明:在不影响枸杞生长和生理特性的前提下,1000 hm^(2)有机农田可增加光伏发电规模约450 MWp。通过枸杞产业纵向拓展、智能技术横向融合的创新发展的研究思路,智能化、数字化光伏枸杞产业可在宁夏进行规模化、规范化、市场化的推广应用,可显著提升宁夏光伏发展规模,优化农村能源供给结构,同时光伏电站运维也可带动农户增产增收,丰富农村经济发展。

摘要：以我国CRH2(China railways highspeed 2)型高速动车组的单相三电平脉冲整流器为研究对象,以提高其动态响应速度及控制精度为目的,该文首先建立单相三电平脉冲整流器数学模型,分析传统基于比例积分(proportional-integral,PI)控制器的定频直接功率控制(direct power control,DPC)的工作原理,在此基础上,提出一种基于自回归算法的单相无差拍功率预测DPC算法。与传统PI定频DPC算法相比,该DPC算法无需网压相位检测装置,如锁相环(phase locked loop,PLL),降低了硬件设计及软件编程的复杂度;而且由于采用自回归算法,实现了有功和无功功率的无差拍预测,提高了整流器负载动态变化时的响应速度。然后,结合内嵌中点电位平衡功能的单相三电平空间矢量调制算法(space vector pulse width modulation,SVPWM),构建了完整的单相三电平脉冲整流器DPC与SVPWM控制系统。最后,对该功率预测DPC和传统PI定频DPC算法分别进行了计算机仿真和半实物实验对比研究。仿真与实验对比分析结果证明了该无差拍功率预测DPC算法的正确性和有效性。

摘要：通过对兴隆庄煤矿4326超长综放工作面矿压实测数据分析,初步得出了超长综放工作面的顶板垮落特征和矿压显现规律,分析了支架的工作特性和适应性,提出了支架进一步完善的建议,为支架设计选型提供了科学依据。