分布式发电中的虚拟同步机技术

正虚拟同步机技术在风光储示范工程中拟采用分散式与集中式两类虚拟同步机技术方案。其中,分散式包括风机虚拟同步机与光伏虚拟同步机,单机分散接入电网,每个发电单元具备同步发电机特性;大容量集中式虚拟同步机在电站并网点接入,使电站整体具备常规火电厂特性。     

服务新能源友好并网的国网担当

虚拟同步机技术可实现新能源等电力电子并网设备“类同步机化”运行,是使设备融入电力系统交流同步机制的重要途径,可有效提高设备对电网的支撑能力。国网冀北电力有限公司历时8年,突破了虚拟同步机基础理论、关键技术、装备研发和集群运行等难题。项目成果已直接应用于国家风光储输示范工程,建成了世界首座百兆瓦级多类型虚拟同步发电机电站,总容量140兆瓦。虚拟同步机项目填补了大容量虚拟同步机国内外空白,推动了新能源并网技术升级换代,产品形成了国际竞争力,带动了电力电子装备行业技术进步,为构建未来新能源电力系统、践行能源安全新战略做出了重要贡献。     

世界首个具备虚拟同步机功能的新能源电站建成投运 攻克世界难题

2017年12月27日上午,世界首个具备虚拟同步机功能的新能源电站在国家风光储输示范电站建成投运。国家风光储输示范工程是一项具有前瞻性和远见性的科技项目,虚拟同步机技术具备使风电、光伏等新能源机组等效常规同步发电机运行特征,使新能源发电设备更加智能,主动支撑电网频率、电压稳定,实现清洁能源友好并网,是未来新能源技术的发展方向之一。冀北公司积极履行服务国家新能源发展职责使命,将虚拟同步机从理念落实到技术,从技术形成了标准,为大规模新能源并网和消纳作出了积极有益的探索,起到了示范引领作用。     

基于虚拟样机技术的风机裂纹故障仿真研究

利用ADAMS动力学仿真软件,建立含裂纹故障的风机转子系统的虚拟样机模型。通过对虚拟样机仿真结果进行时域、频域分析,研究含裂纹故障的风机转子系统的振动特性。结论与已有的数值方法和试验文献相一致,为旋转机械故障诊断研究提供了一种新的研究方法。     

智能化冷弯成形轧辊虚拟制造系统的研究

在对冷弯成形轧辊虚拟制造方法分析的基础上,构建基于人工智能技术的轧辊虚拟制造系统。将设计好的轧辊制造参数输入本系统后,能够对轧辊进行三维虚拟,并根据轧辊的轧制曲面情况进行人工智能评估和提出智能化修改策略,实现冷弯型材轧制模具的虚拟制造。     

企业核心刚性进化机制研究:基于CAS视角

根据复杂自适应系统理论，本文对组织的性质进行了再认识。在此基础上，提出企业核心刚性进化的动力和条件分别是企业系统中合法系统与影子系统之间的相互作用．以及运行区域的五个控制参数，即信息流动速率、焦虑抑制水平、成员多样性程度、联系水平、权力差异程度。进一步，分析了随着控制参数的变化，企业进入不同的运行区域，核心刚性如何实现螺旋式进化的机制。     

参数设置不当引发的罗茨风机变频系统异常处理

针对罗茨风机变频调速系统运行中出现的异常现象，进行分析，调整相应参数，给出罗茨风机使用建议。     

冷却塔风机传动轴故障监测技术研究

在分析冷却塔风机传动轴故障原因的基础上,提出一种基于PLC技术的冷却塔风机传动轴故障监测方法,并研制出一套非接触式冷却塔风机传动轴故障监控系统,能够实现在传动轴即将发生故障时报警停机,从而预防传动轴甩出事故的发生。生产实践证明,此监测方法简单易行,能够避免进行复杂的信号处理,降低了监控系统的成本,此监控系统明显提高了风机运行状态监测的可靠性,能够有效避免传动轴甩出故障的发生,具有良好的推广应用价值。     

冷却塔风机传动轴故障监测技术研究

在分析冷却塔风机传动轴故障原因的基础上,提出一种基于PLC技术的冷却塔风机传动轴故障监测方法,并研制出一套非接触式冷却塔风机传动轴故障监控系统,能够实现在传动轴即将发生故障时报警停机,从而预防传动轴甩出事故的发生。生产实践证明,此监测方法简单易行,能够避免进行复杂的信号处理,降低了监控系统的成本,此监控系统明显提高了风机运行状态监测的可靠性,能够有效避免传动轴甩出故障的发生,具有良好的推广应用价值。     

多变量飞行控制系统的直接模型参考自适应控制器

本文研究了线性多变量系统直接模型参考自适应控制(DMRAC)问题。本文提出了一种带有“加速因子”的自适应控制算法,并利用 Lyapunov 函数分析了其稳定性。该算法可以保证受控对象输出跟随参考模型输出而无需进行参数辩别与状态滤波,也不要求系统满足完全模型跟随条件,因而在实现上十分方便。运用此法对用于某型飞机的自适应飞机控制系统进行设计,获得满意效果。     

基于混合储能的直流微网母线电压控制策略

为了平抑风力发电接入直流微电网的功率波动问题,满足负荷持续高质量供电需求,对由锂电池和超级电容器组成的混合储能系统进行了研究。以超级电容电压和锂电池荷电状态为约束条件,将储能系统平衡所需的功率差分为低频与高频部分;锂电池用于吸收和释放低频部分,超级电容用于吸收和释放高频部分,使风机整流器工作在恒压状态,采用电压外环、电流内环双闭环控制,以直流母线的电压稳定为目标,维持系统功率平衡。仿真结果表明,所提混合储能系统控制策略具有较快的动态响应速度和较好的控制性能,可很好地满足负载功率需求,稳定直流母线电压。研究结果可为分析规模化新能源接入直流微网系统的稳定问题提供参考。     

基于温度分析的抽水储能发电机故障模式识别

为提高抽水蓄能电站系统运行的稳定性和可靠性,提出了一种通过主站发电机瓦温信息构建发电机故障诊断模型的方法。以温度值作为特征量构建了支持向量机故障诊断模型,结合麻雀算法全局寻优和局部寻优自由切换的优势,将故障识别正确率作为迭代更新的目标函数,对支持向量机的惩罚因子以及核函数半径的参数组合进行优化。根据麻雀种群位置优化特点,给出了基于麻雀搜索算法进行SVM参数优化的详细步骤流程,并对采集的水泵发电机实测温度数据进行验证和分析。实测数据表明,所提方法可对下导瓦间隙偏小、冷却器容量不足、透平油老化、杂质混入等故障模式进行识别。与若干现行同类方法进行对比分析可知,基于温度分析的发电机故障诊断方法可为抽水储能发电机运行状态监测及主站电机的安全可靠运行提供有益参考。     

风力发电机组性能考核方法探讨

功率曲线和可利用率2项指标可在总体上表征风电机组的经济和技术性能。通过对风电机组功率曲线和可利用率计算方法的分析,提出了一套实用性较强的风电机纽性能考核办法,以期为风电机组运行效果评价提供理论依据。     

河北红松风电场接入电网稳定性问题浅析

随着大批风电场的建设,风电机组在电网中所占比例越来越高。由于风力发电机组的可控性远弱于火力发电机组和水力发电机组,所以给电网带来了许多新的技术问题,尤其是并网风电机组在持续运行和切换操作过程中产生的电压波动和闪变,会对当地电网的电能质量产生不良影响。结合河北红松风电场实际情况,从并网风电机组输出的功率波动、无功功率补偿、电网稳定性等方面出发,分析了风力发电引起电网电压波动和闪变的主要原因,对降低电网电压失稳进行了浅析。     

基于维和训练的控制系统仿真技术研究

为了解决联合国维和行动长期存在的国内训练基础环境难逼真、执行任务标准运用不熟练、突发情况应急处置不到位的问题,开展了基于维和训练的控制系统仿真技术研究。运用虚拟现实、建模仿真、沉浸体验、人工智能等先进技术,提出一种大空间定位和姿态捕获方法,研发空间位置与动作姿态数据融合算法,灵活支撑对抗仿真;提出一种三维影像构建方法,建立人员、装备、设施、建筑、道路等三维模型,构建国外任务区虚拟战场环境,支持开展沉浸式模拟演练。研究结果表明,新方法能帮助维和官兵提前逼真体验,规范执行标准,模拟红蓝对抗,尤其是大空间定位技术的研究可有效延伸虚拟战场环境,显著提高联合训练效果,并可节省训练经费,避免训练事故,提高训练的针对性。虚拟仿真训练技术研究能够有效支撑多分队协同处置训练,甚至多兵种联合训练,在军事训练领域有较大的推广价值。     

我国风电大规模开发面临的规划和运行问题分析

风力发电作为一种清洁的可再生能源,在我国已进入高速发展时期。介绍了我国的风能资源及开发条件,风电开发规划及布局特点。分析了我国风电大规模开发所面临的风资源详查与评估、风电与其他电源和电网的统一规划、风电并网后系统的协调控制与运行、风电开发管理等方面的问题。提出了促进我国风电大规模开发的相关措施。     

风网互补技术在丛式井组的应用探讨

介绍了长庆油田地区风能资源测试、统计和分析的方法,得出了长庆油田基本位于风能可利用区的结论;针对长庆油田现状,提出了分布式风网互补供电系统在油田丛式井组上应用的方案;并对风力发电进行了效果测试分析。     

计算机在控制理论频率法中的应用

介绍了利用计算机在输入系统参数后,能迅速显示和打印出开环幅相频率特性曲线,同时计算相位裕量和增益裕量及判定闭环控制系统稳定性的方法。此课题的研究促进了反馈控制理论中频率法的应用。     

基于线性二次型的永磁同步电机最优滑模控制

永磁同步电机的伺服控制系统是一个典型的非线性、强耦合、多输入多输出的系统,负载扰动和参数摄动都会使系统不稳定。针对这一问题,提出了一种基于线性二次型最优的滑模控制设计方法。将滑模控制与最优控制二者的优点相结合,设计了最优滑模控制律,并分别搭建基于传统滑模控制的永磁同步电机速度控制器和基于线性二次型最优的滑模速度控制器的仿真模型,在相同的条件下进行仿真,观察系统在两种控制器下的抗干扰能力。结果表明,不论系统受到突加负载信号还是突减负载信号的干扰,最优滑模控制器都具有很好的抗干扰能力,有效地增强了系统的鲁棒性。所提出的方法提高了永磁同步电机控制系统的动静态性能,对深入研究永磁同步电机控制系统具有一定的参考价值。     

基于滑模控制的无刷直流电动机直接转矩控制

为了降低无刷直流电动机的转矩脉动,增强运行稳定性和控制精准度,提出了一种基于滑模控制的无刷直流电动机直接转矩控制方法。基于无刷直流电动机的数学模型,采用超扭曲算法(super-twisting)的滑模控制器代替原有的转矩、磁链滞环比较器,分析了滑模控制器的稳定性,设计了磁链、转矩观测模型;利用空间矢量调制技术代替原有的开关表,实现了对控制系统开关频率的优化;仿真分析了改进前后两种方法的电动机输出特性。结果表明:采用滑模变结构控制提高了控制精准度,有效地抑制了无刷直流电动机的转矩脉动,滑模控制器的稳定性良好,开关频率恒定,逆变器的通断可控性得到改善。改进后的控制方法可以提高无刷直流电动机的系统性能,使电动机运行具有更好的鲁棒性和稳定性。