摘要：空气源热泵(air source heat pump,ASHP)负荷具备良好的可调节特性,其建模的准确性和控制策略的设计是充分发挥其调节潜力的关键。文中考虑空气源热泵供热系统的储热特性,提出了基于深度强化学习(reinforcement learning,RL)的空气源热泵供热系统温度控制策略。首先建立了基于参数辨识的空气源热泵供热系统数学模型。其次建立了空气源热泵供热系统马尔可夫过程决策模型,并基于Q-Learning算法设计了供热系统深度强化学习控制策略。基于实际运行数据的仿真结果表明,本文提出的考虑供热延迟的供热系统数学模型能够准确预测供回水温度及室内温度变化情况,且所提出的基于深度强化学习的温度控制策略能够在维持用户室内温度在设定值的前提下,有效降低用电成本。

摘要：分布式光伏在多地爆发式增长,调度运行迫切需要分布式光伏参与电网调峰的自动发电控制技术手段。现有调度自动化系统的自动发电控制面向传统集中式电源设计,在体系架构、控制策略、调节性能指标等方面均无法适应分布式光伏常态化参与电网调峰需求。针对此问题,首先分析新能源发展形势对电网调峰带来的挑战,进而将分布式资源特性与调节需求深度融合,创新提出基于“分级-协同”思想的分布式光伏自动发电控制技术路线、体系架构。基于该思想,阐述用于电网调峰的省地两级分布式自动发电控制策略,首次给出总调峰需求计算方法、指令分配策略、响应率不足时的转移策略,并定义针对分布式光伏的调节性能指标,研制实际的控制系统。最后对所提方法和系统在省级电网的实际应用情况进行介绍,验证所述方法的有效性和实用性。

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：风机轴系考虑为多质块模型时,风电场经高压直流输送电力有可能引起次同步轴系扭振。当风电与附近火电机组捆绑送电时,有助于提高风电系统稳定性。但当系统发生扰动时,风电机组和火电机组均将产生严重的轴系扭振现象。本文首先分析风机轴系扭振产生机理,然后基于整体最小二乘-旋转不变技术估计信号参数(TLS-ESPRIT)辨识出在风机轴系和汽轮机轴系固有扭振模态下的系统传递函数,进而基于射影定理针对每个扭振模态设计阻尼控制器以实现分层控制,最后将阻尼控制器输出信号叠加到直流输电整流侧定电流主控制器上,实现轴系扭振的抑制。建立风电场与火电机组捆绑送电模型并进行仿真,仿真结果表明,设计的分层控制器可有效提高轴系固有扭振模态的阻尼比,可使轴系模块间的扭振迅速衰减,有效提高了电力系统稳定性,控制器阶数较低,便于实际工程实现,且具有较高的鲁棒性。

摘要：传统的炉膛分区段传热设计模型忽略了煤粉燃烬计算,适用于非空气分级燃烧。随着空气分级低NOx燃烧技术的普遍应用,在炉膛分区段传热计算中引入煤粉燃烧模型以确定沿炉膛高度燃烬分布,对于提高炉膛上部屏式或辐射受热面蒸汽温度设计准确性有较为重要的意义。建立了改进型分区段传热计算和煤粉燃烧相耦合的空气分级炉膛燃烬和传热模型,对一台空气分级低NOx燃烧锅炉进行了全负荷工况试验,采用该模型对试验工况进行燃烬和传热模拟,得到空气分级锅炉炉膛煤粉燃烧过程的物理图景以及煤粉沿炉膛高度燃尽分布,并研究了燃烧模式和表面反应动力学参数等对燃烬度分布的影响。结果表明,炉膛出口煤粉颗粒燃烬度数值解与大部分测试数据吻合较好,煤粉颗粒燃烧后期灰分引起热退火抑制效应以及炉内局部烟气含氧量分布不均匀是引起模型误差的主要因素,所建立的燃烧和传热耦合模型与传统的炉膛分区段传热模型计算量相当,适合工程应用。

摘要：针对双馈风电场经串补送出时的振荡问题,致力于从电力网络谐振的角度分析其振荡机理,并提出相关抑制措施。首先结合双馈风机的基本结构,对其交流侧受扰动时的响应特性进行了分析,建立起双馈风机的端口阻抗模型。在此基础上,采用s域节点导纳矩阵法分析了不同运行工况下双馈风电场经串补送出系统的网络谐振结构,并确定了不稳定谐振模式的主要影响区域。最后,针对最不稳定的谐振模式提出了基于旁路阻尼滤波器的谐振抑制措施,并通过电磁暂态仿真对其有效性进行了验证。算例分析表明,在高串补度、低运行转速下,系统在次同步频段内确实存在一定的谐振风险;通过合理设计旁路阻尼滤波器参数,可以有效提高系统的谐振稳定性。

摘要：空调是典型具有热存储特性的负荷,具有在电力系统发生大功率缺额事故时提供事故备用容量的潜能。为了充分利用空调负荷备用资源,提出了一种大功率缺额下空调负荷群集的分散自律控制策略。首先,对根据频率偏差调整空调设定温度的负荷分散式控制进行分析,确定了控制引起负荷群聚合功率振荡以及负荷恢复产生功率二次冲击的机理。在此基础上,提出了空调负荷群集的分散自律控制策略,各空调分散自主地调整设定温度上下限,保持控制前后负荷群的运行状态不变,消除聚合功率振荡,采用分时段恢复法避免功率二次冲击。之后,深入分析了所设计策略的控制特性及参数取值原则。最后,通过算例仿真验证了大功率缺额下空调负荷群集分散自律控制策略的有效性。

摘要：变压器是电力系统中的核心设备,其运行的可靠性直接影响着整个电力系统的稳定与安全,因此对变压器运行状态进行实时分析并进行准确的故障诊断非常重要。针对变压器运行状态数据难以收集、故障数据缺乏而导致故障分析模型泛化能力差的问题,该文提出了一种半监督流形嵌入(semi-supervised manifold embedding,SSME)学习的变压器在线故障诊断方法。该方法使用变压器油中H2、CH4、C2H6、C2H4和C2H25种不同气体的浓度特征和运行状态类别的有限样本,联合大量在线监测获得的气体浓度样本数据,建立一种在线的半监督故障诊断模型来分析变压器的运行状态,该模型能在0.1s内完成700条在线监测数据的状态检测,其性能可以达到在线诊断的要求。结合实例,对所设计的变压器故障诊断模型的准确性和诊断效率进行了对比分析实验。实验结果表明,该文提出的方法的故障诊断准确率高于经典的深度置信网络(deep belief network,DBN)、k-近邻(k-nearby network,KNN)和随机森林(random forest,RF)分类算法。该方法能为电力变压器的稳定运行提供了有效参考依据。

摘要：空调作为具有热存储特性负荷的典型,具有被纳入电力系统调度控制体系的潜能。设计了含可控空调负荷群的调度控制构架,提出了一种计及空调负荷群控制的源-荷协同优化调度模型方法。对基于多样性保持的空调负荷群控制策略的控制特性和参数进行深入分析,建立了负荷控制代价模型。在此基础上,建立计及空调负荷群控制的源-荷协同优化调度模型,模型是使电网运行过程中的发电成本最低、负荷控制代价最小的双目标优化问题,采用参考目标法将最小化负荷控制成本放到约束条件中,把双目标转换为单目标优化问题进行求解。IEEE 30节点系统的算例仿真结果验证了所提模型方法的有效性。

摘要：提出了一种火电-储能一体化系统的构造方法,并设计了协同调频控制策略以改善火电机组一次调频性能。在严重有功扰动场景下,利用储能装置的快速响应能力提升了火电机组的一次调频响应速率,改善系统频率跌落深度。在负荷日常波动场景下,利用储能装置响应一次调频指令的高频分量,抑制了火电机组一次调频功能的频繁动作。此外,提出了储能能量恢复控制策略,采用火电充裕的能量恢复储能荷电状态,避免储能的过度充放。算例分析表明,所提方法可有效提升火电机组的一次调频性能,并能够有效维持运行过程中储能的荷电状态。