摘要：配电变压器是电能供给和需求的交汇点,也是配电网故障、电能质量等不利因素对源网荷储产生影响的集散点,但存在不可控、无故障隔离与穿越能力等缺点,难以实现源网荷储的灵活调控与优化运行。近年来,国内外学者针对柔性可控的混合式配电变压器(hybrid distribution transformer,HDT)技术开展了广泛研究,并提出一系列拓扑及控制方法,但未对相关研究工作进行系统地归纳整理与分析总结。为此,该文首先分析面向新能源配电网的HDT应用需求,回顾现有HDT发展历史,对HDT涉及的关键技术,尤其是工频变压器和变流器串并联集成的HDT拓扑结构、装置级和变流器级的控制保护协调技术、工频变压器与变流器集成化及关键部件设计、HDT技术标准化情况等进行梳理和总结。最后,对HDT发展存在的关键制约因素及未来发展方向进行讨论和展望,以期为面向新型配电网的智能配电变压器的发展与研究提供新思路。

摘要：针对能源转型背景下优化电力市场总体设计的紧迫需求,文中立足于电能价值这一根本点,提出了适应新型电力系统的电力互替品市场体系设计。首先,分析指出电力互替品市场体系的建设目标,正是为了适应低发电边际成本、高系统消纳成本的新能源,其短期目标是提升系统的调节能力,长期愿景是促使系统具有低调节边际成本。其次,基于对电能价值内涵的再思考,提出了电能双重价值理论,揭示了电能作为商品所具有的生产使用价值和电力电量平衡价值,强调不应基于资源类型而应基于所发挥价值来划分市场主体类型。最后,从商品属性、时间尺度和空间范围等多个维度,对电力互替品市场体系进行了系统设计。该体系由电能量市场、辅助服务市场两大部分构成,其中,前者又可分为互替电量市场与调节电量市场两部分,分别用于反映电能的生产使用价值和平衡价值。在此基础上,对电力互替品市场体系下多区域电力互替品市场形态以及零售商参与电力互替品批发市场的方式进行了探讨。所提出的电力互替品市场体系围绕系统连续平衡而设计,有利于建立公平交易、充分竞争、简单透明的交易机制。

摘要：直流汇聚与远距离传输并网的海上风电全直流系统与交流系统相比具有诸多优点,但目前尚有系统拓扑、运维及可靠性等诸多问题未解决。直流汇聚系统现有方案故障恢复与黑启动需要的能量多依赖于独立的反向拓扑,增大了运行成本。利用提出的新型四象限隔离型DC/DC变换器拓扑的自身特性,提出和设计实现了拓扑反向重构与能量传输,为风场故障恢复与黑启动提供了低成本辅助方案。该拓扑利用反并联晶闸管构成串联谐振DC/DC变换器二次侧电路,可实现DC/DC变换器的四象限运行。首先,重点分析了拓扑反向运行模式工作原理及参数关系,并设计了反向电压闭环控制策略。其次,利用分段状态空间方程得到变换器在电感电流连续模式(continuous current mode,CCM)以及2种电感电流断续模式(discontinuous current mode,DCM)下的谐振变量时域表达式,并利用其获得反向运行时的谐振电流应力。通过时域分析法和功率守恒推导了电压增益与品质因数、开关频率之间的数学关系,划分了反向运行时的5种工况,并设计了控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink仿真以及样机实验验证了反向运行策略的有效性。

摘要：利用矩量法和时域有限差分法计算分析了由钢筋网和钢筋混凝土构成的实际屏蔽体的屏蔽效能,总结了钢筋直径、钢筋网格尺寸和混凝土特性等因素对屏蔽效能影响的基本规律。通过对实际钢筋网屏蔽体屏蔽效能的测量进一步验证了所用数值计算方法对于计算此类问题的有效性。分析了无限大金属网屏蔽效能计算公式在计算钢筋网屏蔽体屏蔽效能的参考价值和局限性。探讨了使用钢筋混凝土作为变电站保护小间屏蔽材料的可行性,为实际工程设计提供了依据。

摘要：无换向器电机的转子位置检测器是一个关键部件,也是一个薄弱环节。为了摆脱对机械位置检测器的依赖,研制从静止状态到额定转速的全程转子电气位置检测器非常必要。由于电机端电压和频率变化范围非常大、波形畸变严重,这一问题始终没有解决。经过对电压波形的细致分析,本文首先将电机运行过程分为五个阶段,然后设计了限幅采样电路、多种滤波算法和位置检测策略,最后采用内置高速A/D功能的微控制器芯片设计并实现了全程转子电气位置检测器,并在一台1kV、380kW的无换向器电机上进行了验证。

摘要：针对纹理图像中的信息缺失区域检测问题,提出一种由粗到精的缺损区域自动定位方法.在粗定位阶段,采用高斯滤波和阈值法去除背景纹理信息,以获取缺损区域初始粗边缘;在精确定位阶段,引入基于模糊能量的改进Chan-Vese主动轮廓模型,并以粗边缘作为模型演化的初始曲线,通过水平集方法实现对缺损区域的精确定位.实验结果表明,该方法可以实现对不同类型缺损区域的精确、自动定位,具有较高的计算效率和鲁棒性.

摘要：可控串联电容补偿器(TCSC)装设在高压线路上可改善系统的暂态稳定性,提高线路的传输容量。指出传统的H∞控制理论在电力系统中的应用需要计算Gamma迭代的优化问题,而线性矩阵不等式(LMI)技术为多个目标控制器的设计提供了新途径,设计指标与约束条件等可表达成LMI形式,可用有效的凸优化算法得到精确解答。提出了借鉴有极点区域配置约束的混合H2/H∞问题的LMI解法,设计了应用于多机系统的TCSC的鲁棒控制器。应用安德森3机9节点系统模型测试了所提方法的鲁棒性,在测试了小规模突发事件仿真、小规模突发事件的鲁棒TCSC控制器性能的结果后表明,TCSC控制器利用LMI方法可实现鲁棒稳定和快速反应。

摘要：结合时步有限元方法,设计了一个通过△/Y0变压器与无穷大系统及负荷相连接的同步发电机暂态运行过程的仿真程序。在该仿真程序中的发电机模型中考虑了铁心的饱和、转速的变化以及自动电压调节系统(AVR)的调节等对仿真结果的影响,并应用了麦克斯韦应力法计算电磁力矩。在仿真计算中,通过改变仿真程序中相应的参数来模拟不同线路上开关的断开、闭合过程,能方便地对同步发电机受到多种三相对称干扰后的运行过程进行有限元数字仿真。算例计算结果表明了该仿真程序的正确性。

摘要：为保证三相桥式相控整流器的正常运行,同步电压与主回路电压的相序相位必须匹配,目前通行的方法是通过倒相序和测量波形确认。通过对变压器接线组原理进行分析,找出电网不同等级电压的内在联系,据此设计了同步信号产生电路。然后对感性负载电压电流的相位关系进行分析,并设计了相序相位自动推算算法。最后根据该算法设计了相序相位自适应相控整流器,并用于电机调速装置中。与传统相控整流器相比,在降低成本的前提下,解决了人工确定相序相位的繁琐过程。

摘要：为分析真空断路器灭弧室内真空度(即内部气体压强)与屏蔽罩上电位的关系,设计了一套模拟真空断路器运行环境和检测屏蔽罩上电位的试验系统。试验发现真空度下降到一定值时屏蔽罩上形成的交流电位幅值会发生变化,同时屏蔽罩上还会有直流电位生成。分析表明,两种电位的变化都是由于在真空度下降时金属导杆和触头电极与屏蔽罩之间出现的汤森放电所导致,并且电位变化时对应的真空度相同。在此基础上制作了简单、实用的真空度检测探头,该探头通过检测屏蔽罩上形成的工频交流电位的相对变化实现了灭弧室内真空度的检测。对比探头测得的信号和试验测量仪器直接测得的信号,可知探头的准确度和灵敏度能满足实际要求。