摘要：风轮大转动惯量导致最优转矩最大功率点追踪(maximum power point tracking,MPPT)控制方法暂态时间过长,效率降低。通过研究风力发电系统(wind turbine generator system,WTGS)工作机理,对问题及原因作具体分析,并设计基于梯度估计的最优转矩补偿器,对电磁转矩给定值进行补偿,以减小大转动惯量对风轮转速变化的影响。通过建立兆瓦级双馈WTGS小信号模型及系统闭环传递函数,分析系统闭环极点、阶跃响应曲线及频率特性。小信号模型分析及仿真结果表明,改进后的方法具有良好的系统稳定性及动态特性,暂态过程时间小,兼有经典最优转矩法稳定性和叶尖速比法快速性等部分优点,风能转化率较高。

摘要：将传统的分供能源(SP)系统作为基准,以一次能源消耗量、年总费用和碳排放量构成的综合指标为优化目标,根据相关约束条件建立线性优化模型,分析评价了含有机朗肯循环(ORC)的冷热电联供(CCHP)能源系统在不同建筑类型的应用。对上海5种典型建筑进行研究,计算结果表明,相对于分供系统,商业和办公建筑等在使用CCHP系统后可提高能源系统的综合性能,但由于这种建筑的特点是热电比低、用电量大,内燃机在过渡季节会有大量过剩的余热无法合理利用,加入ORC系统后,能源系统的综合性能会有明显的改善;对于酒店和医院等热电比高、用热(冷)量大等特点的建筑,ORC系统的加入,对原有CCHP系统的综合性能影响较小。

摘要：为了进一步深入认识绝缘子污秽闪络过程及机制,设计了电弧等离子体光学诊断实验平台,通过在污秽中掺入了微量锂元素作为示踪元素,并基于染污绝缘表面交流电弧发射光谱测量及特性分析,获得了不同泄漏电流下电弧等离子体的谱线分布和微观参数。利用谱线相对强度法,计算了电弧温度;通过分析钠元素分立谱线Stark半展宽值,获得了电弧通道的电子密度。实验结果表明:随着泄漏电流幅值的增加,局部电弧的温度升高、电子密度并没有显著变化;在临界闪络阶段,电弧等离子体的电子密度骤增;闪络发生时,电弧温度达到7 400 K,电子密度升至7.64×1017cm-3。

摘要：针对三角形连接的链式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)系统电压不平衡下的控制问题,提出分相瞬时电流控制策略,在此基础上研究了链式STATCOM在不平衡电压下的补偿模式,提出无功补偿和电压控制2种改进型补偿模式,并设计了其离散化电流环控制器。通过分相瞬时电流控制能够维持链式STATCOM在不平衡电压下的正常工作,2种改进型补偿模式使链式STATCOM能够有效的对不平衡系统进行补偿,仿真验证了所提控制策略及补偿模式。研制了一台三相36个链节的物理样机,并在样机上进行实验,证明了所提方法的正确性和有效性。

摘要：现有的机械式断路器难以满足电力系统的速动性要求,而目前已开发研究的固态断路器(solid-state circuit breaker,SSCB)大部分都是用在交流系统中,利用交流的自然过零点控制其开断,不适合用于直流系统中。针对直流系统所固有的特点,利用谐振强迫换流思想,提出一种用于直流电力系统的新型断路器方案。该方案使用软开关和谐振强迫换流思想,可实现开关的软开通和快关断。给出断路器拓扑结构,分析得出其数学解析模型,并说明各个工作模态的物理过程。研制新型小功率实验样机,通过正常开通关断实验以及过载保护关断实验,验证其可靠性。实验结果证明了理论推导的正确性以及拓扑结构的可行性,可推广应用于并网及非并网的直流输配电系统。

摘要：为适应直流电网智能、高效、经济运行的要求,实现各换流站间的协调控制,基于六端直流电网物理仿真平台,将多端直流输电系统视为一个多输入、多输出、多控制目标的系统整体进行了数学建模。提出了适用于多节点、系统级仿真的换流器简化模型,分别讨论了各端电源、负载模型的简化方法,利用键图方法对六端树状直流电网进行了等效建模,并提取出其状态空间方程。最后根据电力系统的常规运行要求对直流电网的具体控制目标进行了数学提炼,写出控制问题的约束条件和指标函数,为进一步设计、优化协调控制器提供了基础。

摘要：50Hz单相逆变器时变特性导致前级直直变换器输入电流中含两倍频100 Hz低频纹波,将有可能诱发变换器之间相互作用问题,如稳定性问题、输入纹波电流限制等。基于反向电流增益Ai(s)(输入电流对输出电流)模型,提出一种新的方法,用于分析直直变换器低频纹波特性。建立不同控制方式下的Ai(s)模型,并通过SABER软件仿真得到验证。指出并验证平均电流控制方式相比电压控制方式及开环控方式,在输入电流低频纹波抑制方面更有效,并基于Ai(s)模型给出相关的设计准则。最终给出不同控制策略下输入电流低频纹波仿真及实验作为验证。

摘要：流注茎的热特性是研究先导形成与发展的关键问题,建立适用于流注茎温度场测量的系统对深入研究先导放电机理具有重要的意义。该文通过合理地设计光路、选择光源与透镜的参数,建立了一套空间分辨率为70?m、时间分辨率为5?s、灵敏度较高,适用于测量流注茎温度的定量纹影系统,同时根据纹影图片的特点以及流注茎的特性,提出了纹影图片的处理方法和流程,实现了对流注茎温度场的测量。通过开展长空气间隙先导放电试验,获得了流注茎的注入电流和纹影图片,基于提出的流注茎温度场的计算流程,获得了流注茎的径向温度分布,结果表明,流注茎的温度在25?s内从300K上升至720K,而且前期的上升速率要高于后期。

摘要：大型纯凝汽轮机供热改造过程中,由于中压缸级数相对于设计的供热机组少,导致中低压缸联通管打孔抽汽压力远远高于所需求的供热压力,造成可用能的节流损失。该文针对此问题提出了解决措施,即增加背压机,将较高压力的抽汽先做功发电后再进行供热。分别针对单机型和双机型大型纯凝汽轮机的供热改造建立了理论分析模型,结合实际300 MW机组的案例分析发现,采用增加背压机做功的模式,对单机型改造,可以在不影响供热效果的前提下,回收供热抽汽的动力,同时由于不与另外机组耦合,设备结构简单,运行控制简便;对双机型改造,设备连接虽相对复杂,但采用热网加热器的串联模式,能量的梯级利用更加合理,保证供热的条件下,回收了更多的供热抽汽动力。结果表明,新型的供热改造模式可以收到较好的综合经济效益。

摘要：合成了3种不同质量配比的钙基CO2吸收剂CaO/Ca12Al14O33,并对CaO/Ca12Al14O33、石灰石、白云石的循环煅烧/碳酸化特性进行试验研究,以考察吸收剂的转化率随循环反应次数的变化规律。试验结果表明,3种吸收剂反应活性均随循环反应次数的增加而降低;在850℃煅烧温度下,CaO/Ca12Al14O33(75%/25%)吸收剂在第10次循环后其循环转化率保持在51.7%左右;在900℃煅烧温度下,吸收剂活性下降较快,CaO/Ca12Al14O33的反应活性高于石灰石和白云石,且当CaO和Ca12Al14O33的质量比为75%/25%时最优。建立了吸收剂的循环转化率模型以及循环碳酸化过程动力学模型,为反应器的设计提供理论依据。