专业工程硕士论文十篇

专业工程硕士论文十篇本文是一篇工程硕士论文，工程硕士专业学位在招收对象、培养方式和知识结构与能力等方面，与工学硕士学位有不同的特点。工程硕士专感谢阅读业学位侧重于工程应用，主要是为工矿企业和工程建设部门，特别是国有感谢阅读大中型企业培养应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。今天感谢阅读为大家推荐一篇工程硕士论文，供大家参考。第1章绪论1.1课题研究背景与意义电力系统次同步振荡（SubsynchroiiousOscillation,SSO)是电力感谢阅读系统中的机械部分与电气部分发生的动态相互稱合作用和能量互换过程,精品文档放心下载其主要危害外送火电机组轴系安全，持续的轴系扭振能造成发电机轴系的谢谢阅读疲劳累计，降低发电机轴系的使用寿命，短时间的暂态力矩放大也可直接感谢阅读导致发电机轴系的断裂。早在1970-1971年，在美国Mohave电厂发生了两起由于汽轮发电机精品文档放心下载组与串联电容补偿输电线路之间的相互作用而引发的发电机组轴系次同步感谢阅读扭振事故，均导致机组大轴损毁。1977年在美国SquareButte电厂的轴精品文档放心下载系扭振事故是世界上第一例由HVDC引起的汽轮发电机组次同步振荡问谢谢阅读题。从上世纪八十年代开始，我国电力系统中由轴系扭振导致事故的报道谢谢阅读不断发生。1984年3月神头电厂3号机组在进行试验时，发生轴系扭精品文档放心下载振，高中压虹螺栓遭到不同程度的破坏。1988年12月，陕西秦岭电厂5感谢阅读号机组的轴系在运行中发生强烈的次同步振荡，引起轴系断裂事故。2008感谢阅读年伊敏电厂二期机组由于频繁出现的轴系扭振，导致发电机大轴出现严重精品文档放心下载裂纹。托克托电厂、上都发电厂等大容量机组都存在不同程度的次同步振感谢阅读荡问题，严重威胁电力系统的稳定运行。1.2交直流系统引起的次同步振荡问题研究现状1.2.1电力系统次同步振荡分析方法对于次同步振荡问题的重视起源于上世纪七十年代发生在美国感谢阅读Mohave电厂的轴系扭振事故，时至今日较成熟的电力系统次同步振荡问感谢阅读题分析方法主要有：机组作用系数法复转矩系数法特征值分析法、时域仿精品文档放心下载真法。其中机组互相作用系数法是粗选方法，细选方法包括特征值分析精品文档放心下载法、时域仿真法、复转矩系数法。时域仿真方法即通过电磁暂态仿真程序建立包括串补、线路、系统精品文档放心下载网络、发电机定子、转子、轴系模型在内的仿真系统，通过时域求解的方精品文档放心下载法模拟系统故障或扰动过程，从而求得发电机转子轴系相邻质量块之间的精品文档放心下载扭矩，通过扭矩变化波形判别发电机轴系是否存在SSR问题，这是目前研谢谢阅读究SSR比较精确的方法。与频率扫描、复转矩系数等方法不同，它可以精谢谢阅读确模拟线路开关操作、各种类型的故障等，既可以研究机电扭振互作用、精品文档放心下载感应发电机效应引起的SSR,并且是迄今为止研究暂态力矩放大现象的唯谢谢阅读一方法。时域仿真法的优点是可以得到各变量随时间变化的曲线，可适用感谢阅读于电力系统在各种大扰动下的暂态分析，是分析暂态力矩放大作用引起的感谢阅读SSR的主要工具。该方法的缺点是难以鉴别各个扭振模式及阻尼特性，需精品文档放心下载要与数据处理配合分析模态信息；难以鉴别各个扭振模式和阻尼特性，难精品文档放心下载以从物理概念上解释次同步振荡产生的机理、影响因素及预防对策，对于精品文档放心下载阶数较高的系统计算效率比较低。此外，由于仿真中机组轴系使用的是弹谢谢阅读簧一质量块模型，需要输入质量块的机械阻尼系数和弹簧块的弹性系数，谢谢阅读而目前机械阻尼测得的是模态下的阻尼，将它转化为弹簧一质量块模型下谢谢阅读的阻尼是有困难的，这就为时域仿真法的实现增加了难度。感谢阅读第2章交直流系统次同步振荡建模与影响因素研究次同步振荡建模是研究电力系统次同步振荡的基础。本章详细论述精品文档放心下载了HVDC系统引起次同步振荡机理，在此基础上基于灵敏度分析方法研究感谢阅读了发电机组轴系多质量块建模问题，同时采用特征值分析法分析了直流系精品文档放心下载统控制参数对机组次同步振荡的影响特性，为进一步分析次同步振荡抑制感谢阅读方案打下基础。2.1HVDC引起次同步振荡机理研究表明HVDC系统与邻近发电机组发生扭振相互作用是由HVDC系感谢阅读统的快速闭环控制引起的图2-1为单机经双端直流系统向无穷大系统供电谢谢阅读示意图，其中，K，r为定电流控制的放大倍数和时间常数；cos#为整流精品文档放心下载侧功率因数；P=|为微分算子；^/'2和/'2。均为相应的空间向量(瞬时精品文档放心下载值)在同步at坐标中的幅值和幅角；n’和n"分别为整流侧和逆变侧换流精品文档放心下载变压器的变比；X'和X”分别表示整流侧和逆变侧内电抗；《。为整流侧谢谢阅读控制器的输出；《为整流侧实际触发角；直流线路只计及电阻HVDC引起精品文档放心下载的SSO的公式推导如下[16]。第3章网侧SSDC解耦控制研究...............................精品文档放心下载36-503.1网侧SSDC解耦控制的提出..............................36感谢阅读3.2SEDC与SSDC解耦控制..............................谢谢阅读36-383.3SEDC与SSDC抑制作用..............................精品文档放心下载38-453.4算例分析..............................45-49感谢阅读3.4.1频域分析..............................45-48感谢阅读3.4.2时域仿真验证..............................感谢阅读48-493.5本章小结..............................49-50感谢阅读第4章直流附加次同步振荡阻尼控制器..............................50-56精品文档放心下载4.1引言..............................50精品文档放心下载4.2宽频附加次同步振荡阻尼控制器设计..............................50-52感谢阅读4.2.1SSDC抑制次同步振荡原理..............................50-51谢谢阅读4.2.2宽频SSDC设计..............................谢谢阅读51-524.3SSDC抑制效果分析..............................52-精品文档放心下载554.4本章小结..............................55-56谢谢阅读第5章结论与展望..............................56-57感谢阅读5.1全文总结..............................56感谢阅读5.2研究工作展望..............................56-57感谢阅读结论我国能源与负荷严重不均衡，“西电东送”和“南北互供”是满足精品文档放心下载中东部电力需求的必然要求。为实现电力的大容量远距离输送，HVDC技感谢阅读术和串联电容补偿技术得到了广泛应用，具有全国联网特点的交直流混合谢谢阅读电力输电网络正在形成。本论文重点研究了交直流系统次同步振荡的抑制感谢阅读原理，成果总结如下：(1)在求解次同步振荡自然扭振频率的基础上，分别基于特征向量法精品文档放心下载和特征多项式法计算自然扭振频率对轴系参数的灵敏度，进一步分析了轴感谢阅读系参数对自然扭振频率的影响特性，为发电机轴系建模提供指导。针对直谢谢阅读流控制器的不同PI控制参数组合，釆用特征值分析法分析次同步模态特感谢阅读征根实部的变化，分析直流控制器参数变化对直流引起的次同步振荡的影谢谢阅读响。(2)针对呼辽直流工程出现的交直流次同步振荡问题，首次提出在发谢谢阅读电机侧施加附加励磁阻尼控制器和在网侧施加附加次同步振荡阻尼控制器精品文档放心下载来抑制交直流混合电力系统次同步振荡的方案。从SEDC和SSDC作用原理精品文档放心下载上分析了两者相互解耦控制作用，并使用复转矩系数法证明两者之间相互感谢阅读解耦的结论，最后频域系统分析和时域仿真验证了结论的正确性。精品文档放心下载(3)对于HVDC引起的次同步振荡抑制策略，详细论述了宽频带附加精品文档放心下载次同步振荡阻尼控制器原理和设计思路。以伊敏工程为例，针对直流引起谢谢阅读的次同步振荡最严重的孤岛运行方式采用测试信号法测得系统次同步频带感谢阅读内需要补偿的相移，基于相位补偿原理设计了宽频带附加次同步振荡阻尼谢谢阅读控制器，最后采用时域仿真法验证了所设计控制器的有效性。精品文档放心下载第1章绪论1.1本文的研究背景及意义随着经济的快速发展，汽车交通工具已经成为现代经济的重要支精品文档放心下载柱。在能源短缺、环境污染严重的背景下，电动汽车作为一种新型交通工感谢阅读具和谐发展等方面具有传统汽车不可比拟的优点，目前己成为各国政府、精品文档放心下载汽车制造商、能源企业研究的重点内容。1.1.1能源与环境问题石油资源紧缺的问题日益显著。目前世界巳探知的石油总储量预计精品文档放心下载只能供人类使用40余年。虽然石油问题已经非常严重，但是各国的汽车感谢阅读用油总量依然居高不下，汽车每年消耗的石油量约占石油消耗总量的谢谢阅读40%。而在我国，汽车的耗油量快速增长。2007年，汽车消耗汽油达到谢谢阅读4894万吨，占汽油消耗总量的87%。有关数据显示，到2020年巾国将会精品文档放心下载有超过一亿吨的石油用于汽车的使用。由此可以看出，汽车业对能源的消感谢阅读耗是巨大的。汽车尾气污染已经成为城镇主要的污染源之一。谢谢阅读随着全球人口和经济规模的不断增长，大量石化类能源使用所带來精品文档放心下载的环境问题为人们所认识，包括光化学烟雾和酸雨等的危害，而C02的含感谢阅读量过高导致全球气候变化也受到了世界各国的重视。传统的燃油汽车大多谢谢阅读具有污染严重、能耗高等特点，已经成为危害人类生存环境的元凶。据我精品文档放心下载国首个城市污染源普查公报显示，机动车氮氧化物占排放总量的三成以上感谢阅读联合国开发计划署《中国人类发展报告》指出，当前全球空气污染最严重感谢阅读的20个城市中，中国有16个，因此发展电动汽车代替传统燃油汽车成为谢谢阅读减轻城镇大气污染的有效措施。从以上的能源问题和环境问题可以看出，精品文档放心下载发展电动汽车产业是未來的一个必然趋势，对电动汽车的研究也是将会是精品文档放心下载一个重点内容。1.2动力电池及其充放电装置研究1.2.1动力电池电池的最开始使用可以追溯到500多年前。1859年，法国科学家普感谢阅读兰特发明的铅酸电池是历史上第一个可以被反复充电的电池,1889年-感谢阅读1891年，瑞典的扬格纳和美国的爱迪生相继研究出来了键铁电池和镍镉谢谢阅读电池。之后，随着镍氧电池、锂电池的出现，电池各方面性能都得到了明感谢阅读显的改善。现在，铅酸电池、媒镉电池和锂电池被作为动力源广泛的使谢谢阅读用。铅酸蓄电池是技术最为成熟、应用历史最长的蓄电池，以其制作工艺感谢阅读完善、放电性能良好、成本低廉等优点在电动自行车和电动摩托车得到广谢谢阅读泛的应用。但是本身又有很多明显的缺点,比如质量比能量小，严重影响精品文档放心下载了其在电动汽车技术的应用，特别是主要原材料铅是有污染的，目前正面精品文档放心下载临逐步淘汰。媒镉蓄电池是一种碱性蓄电池，极板强度较高，工作电压稳定，可精品文档放心下载以浮充电，也可以快速充电，键镉蓄电池的过充电和过放电性能好，有高精品文档放心下载倍率的放电特性，瞬时脉冲放电率也很大，放电深度也好，但是由于其具精品文档放心下载有记忆效应、含重金属存在环境污染等问题，而没有被推广使用。锂电池谢谢阅读的优点相对于前两者显得十分突出，它具有比能量大、単体工作电压高、感谢阅读充放电效率高、使用时间长和污染性小等特点。锂电池的能量密度基本是镍镉电池的2倍；準体电池的工作电压为感谢阅读3.6V，相当于三个镇镉电池串联在一起使用，因此能减少电池使用的数量谢谢阅读减小因为携带电池所消耗的能量，从而可使电池因为个体差异而产生的充感谢阅读放电不均匀性的现象大大减少，从而延长了电池的使用时间。自推出以谢谢阅读后，锂电池便以其优良的性能得到人们的普遍认同、技术上也获得了很大谢谢阅读的突破。所以本文选择锂电池为储能系统的动力源，并对其进行相关的研精品文档放心下载究。由于本文主要运用PSCAD作为仿真软件，所以如何在PSCAD中搭建电精品文档放心下载池模型也是本文研究的一个重点内容。第2章裡电池原理模型搭建与其充放电策略的研究本文研究的电动汽车储能系统是针对电动汽车的动力电池的，通过感谢阅读1.2节中几种电池特性的对比可以看出，锂电池相对其他屯池来说有着显谢谢阅读著的优点，因此本文考虑在PSCAD中搭建锂电池模型。谢谢阅读2.1裡离子电池2.1.1锂电池的基本原理锂离子电池是指把锂离子化合物作为正极材料的一类电池的总称。感谢阅读锂离子电池充电时的反应化学方程式如式(2-1)和式(2-2)所;IF.极：等元谢谢阅读素，而放电反应方程式则是式(2-1)和式(2-2；)的逆过程。在锂离子电池谢谢阅读充电的过程中，电池的正极反应中产生了电子和锂离子。所以充电时，在精品文档放心下载外电路的电流的方向为从电池的负极流向电池的正极。同时，在电池的内谢谢阅读部，正电荷即锂离子从电池的正极流向负极。放电过程正好与上述过程相感谢阅读反。在整个锂离子电池充放电的过程中，锂元素始终保持离子形态，在电谢谢阅读池的正负极之间嵌入和脱出，因此锂离子电池也被人们形象地成为“摇椅感谢阅读电池”問。2.1.2裡电池的主要参数(1)电池的容量：电池的容量是指完全充满电之后的电流在指定的条感谢阅读件下放电到终止电压时输出的总的电量。关于电池的容量，包括理论容感谢阅读量、实际容量、额定容量、剩余容量、/小时率放电容量等。感谢阅读(2)电池的放电制度：电池的放电制度主要包括放电率、放电形式、感谢阅读终止电压和放电时的温度。在研究电池容量的时候需要指定统一的放电电感谢阅读流，一般用n小时率來表示。如果某电池以固定电流进行放电，电池用谢谢阅读《个小时放出的容量为额定容量，这个放电率便称为称为《小时放电率。感谢阅读(3)电池的能量：电池的能量是指电池在特定的放电制度下所能够提精品文档放心下载供的电能，单位为W.h。(4)能量密度：电池的能量密度有质量能量密度和体积能量密度之精品文档放心下载分，质量能量密度是指单位质量的电池所能够提供的电能。体积能量密度谢谢阅读是指单位体积的电池所能够提供的电能。第3章充放电装置拓扑数学模型...............................24-36感谢阅读3.1主电路拓扑的选定...............................24-谢谢阅读253.2变流器的数学建模和参数设计...............................25-29感谢阅读3.2.1变流器的数学模型...............................25-28精品文档放心下载3.2.2变流器的参数设计...............................28-29谢谢阅读3.3双向DC/DC变换器的建模...............................29-35谢谢阅读3.4本章小结...............................35-36谢谢阅读第4章充电环节的控制策略的研究...............................36-49谢谢阅读4.1充电方法的研究...............................36-感谢阅读374.2充电系统对电力系统的影响...............................37-40感谢阅读第5章V2G控制技术研究...............................49-谢谢阅读605.1储能系统回馈电网的控制策略...............................49-54感谢阅读5.2基于PSCAD的仿真验证...............................精品文档放心下载54-575.3硬件实验的验证...............................57-感谢阅读595.3.1DSP/FPGA控制器...............................57-58谢谢阅读5.3.2实验波形...............................58-感谢阅读595.4本章小结...............................59-60谢谢阅读结论本文针对电动汽车储能系统，提出了基于三相PWM变流器+双向DC-感谢阅读DC变换器的双向充放电拓扑装置，并对其进行了细致的研究。研究的工谢谢阅读作主要结论如下：(1)对常用的Shepherd锂电池模型进行了相应的改进，并据此在感谢阅读PSCAD中搭建了锂电池模块，并给出该模块各个重要物理量随时间变化的精品文档放心下载波形图，其所得结果与锂电池的理想情况相符合。分析了锂电池的充放电谢谢阅读控制策略，并给出了控制流程图。(2)对于锂电池的充电方法，阐述了先恒流后脉冲电流充电的二阶段感谢阅读充电方法，并讨论了该方法的可行性。然后运用PSCAD对一般充电机对电谢谢阅读力系统造成的不利影响进行了仿真，发现一般的充电机会对电力系统注入精品文档放心下载大量谐波，并影响功率因数。针对这一点提出了一种电压外环功率内环的谢谢阅读直接功率控制方法：对于电压外环控制，运用了重复控制思想，可以增加谢谢阅读系统的稳定性；对于功率内环控制，在原有的六区间的空间矢量方法基础感谢阅读上，拓展出了十二区间空间矢量控制方法，增加了控制系统的动态响应，精品文档放心下载并对该方法进行了仿真验证。(3)研究了电动汽车储能系统在闲置过程中将电能反馈到电网，对电精品文档放心下载力系统进行无功补偿和谐波治理，直流母线电压的稳定由双向DC/DC变换谢谢阅读器的控制来完成；对于三相PWM变流器的控制，釆用一种基于功率和谐波谢谢阅读解耦的控制方法，然后使用PSCAD对其进行了仿真验证，最后用谢谢阅读FPGA+DSP的硬件系统对所阐述的控制方法进行了实验。精品文档放心下载第1章绪论1.1课题背景及研究的目的和意义理想电力系统的电能属性具有牟一波形及频率、若干电压等级的特感谢阅读点。电能传输的最高效率模式为电压、电流同样波形并且同频同相位，这精品文档放心下载同样也是电力产品生产、输送、转换并保证电网安全的最佳电能形式。随谢谢阅读着现代工业的迅猛发展，大量非线性负荷在工业以及电力系统中得到广泛精品文档放心下载应用，这些非线性装置在提高电能的二次利用率、节约能源等方面起了重感谢阅读要作用。然而，屯力电子非线性以及多样性的特点使大量谐波注入到了电感谢阅读力系统中，使系统的功率因数降低，其造成的危害严重。同时谐波还会使感谢阅读旋转设备产生附加损耗、加速绝缘老化，缩短使用寿命。其次，谐波还会对其它设备和装置产生扰动、使继电保护装置误动精品文档放心下载作等，严重的威胁着电网的安全运行以及电能质量，此外，谐波还干扰其精品文档放心下载附近的通信系统，使其无法正常工作，具有较大的危害性。因此，考虑到感谢阅读系统的安全经济运行以及用户用电设备和电能质量，应对谐波源的位置、感谢阅读谐波幅值的大小等问题加以研究分析，采用相应的技术方法进行谐波源的谢谢阅读定位，以便采取措施进行谐波的抑制，或改善系统的运行方式，保证系统谢谢阅读安全。谐波状态估计技术(HarmonicStateEstimation,HSE)利用安装在系精品文档放心下载统部分母线及线路上的同步谐波量测设备所提供的数据，按照相应的估计谢谢阅读准则，推断出整个电网的支路谐波电流与节点谐波电压状态，从而分析找精品文档放心下载出系统中的谐波源位置。谐波状态估计是近年來逐步发展起来的一项有效谢谢阅读谐波监控与分析技术。谐波状态估计问题的提出是电网谐波监控经济发展感谢阅读的客观需要。在电网的所有节点全部安装谐波量测设备诚然可以实现对全精品文档放心下载网谐波的实时监控，然而，电力系统的母线节点数量众多，昂贵的设备造感谢阅读价将使安装监测设备的投资巨大，使得这种方法难以在系统中推广应用。谢谢阅读状态估计技术利用少量安装于特定节点的量测设备的同步监测信精品文档放心下载息，可计算完整而准确的全局电气量。谐波状态估计技术的发展与应用，感谢阅读可以克服谐波扩散方法现存的弱点，是加强电力系统谐波管理、深化谐波精品文档放心下载问题分析的可行之路。谐波状态估计技术能够实现整个电网级别的谱波监谢谢阅读控与分析。只有了解谐波幅值大小，并进一步确定谐波源的位置和性质，感谢阅读才能在系统中快速有效的装设电力滤波装置，或者利用系统自身的特点调谢谢阅读整系统的运行方式，这样将显著的降低系统的谐波水平，减少谐波对电力感谢阅读设备和通信线路的干扰和危害，保证系统的安全经济运行。谢谢阅读1.2谐波状态估计研究发展概况谐波状态估计技术的研究属于网络谐波分析的范畴。然而，谐波状感谢阅读态估计的前提要进行谐波的监测，这就必然带来量测点的优化配置问题。谢谢阅读以下从估计算法和优化配置方面阐述谐波状态估计研究国内外发展情况。感谢阅读1.2.1谐波状态估计算法电力系统传统状态估计是在系统三相平衡且对称、电压电流的幅值谢谢阅读和频率为恒定的正弦波条件下提出的，系统的基本结构为单相单频率模谢谢阅读型，且选择的量测量为非同步测量的功率和电压。相比而言，谐波是由多谢谢阅读个频率的电压电流共同作用的结果，且要做到对谐波的准确估计需同步量感谢阅读测。由此，基于谐波测量的特点，需考虑新的算法以适合于谐波状态估谢谢阅读计。国外对于谐波状态估计问题研究较早，1989年著名学者Heydt在文精品文档放心下载献中提出一种基于最小方差估计的谐波源识别方法，选用节点注入和线路谢谢阅读的视在功率作为量测量，建立了基于关联矩阵的量测量与状态量之间的数精品文档放心下载学模型，为减少未知状态变量的数目并降低计算量，该文将母线节点分为感谢阅读非谐波源以及可疑谐波源两种类型。然而，在波形发生畸变的状况下，对感谢阅读于无功功率的理解学术界尚未达到统一认识，因此采用视在功率作为量测感谢阅读量进行状态估计的方法欠缺说服力，但该文的研究开创了谐波状态估计研精品文档放心下载究的先河，具有重要的意义。第2章谐波状态估计基础传统状态估计系统的基本结构为单相单频率模型，且选择的量测量谢谢阅读为非同步测量的功率和电压。相比而言，谐波是由多个频率的电压电流共精品文档放心下载同作用的结果，且要做到对谐波的准确估计需同步量测。基于二者的区感谢阅读别，本章主要阐述基于同步相角PMU(PhasorMeasurementUnit)测量的精品文档放心下载谐波状态估计量测系统和相应的量测方程，介绍状态估计领域具有代表性精品文档放心下载的最小二乘算法及具有鲁棒性、收敛速度较快等优良特性的粒子群算法。感谢阅读2.1谐波状态估量测系统2.1.1相量量测技术截止2011年7月，我国已成功发射北斗系列导航卫星九颗，北斗卫感谢阅读星导航系统可以提供定位、测速与授时服务。电力系统状态估计仅利用导谢谢阅读航系统的精确授时技术对系统范围内监视控制和谐波量测进行精确的时间精品文档放心下载同步，从而使分布在不同厂站的数据采集装置的釆样时刻被同步到同一个感谢阅读时间基准，即同步采样。和SCADA数据相比WAMS测量增加了测量类型…谢谢阅读相角测量，具有测量数据精度高、同步误差小、速度快等优点。目前，一精品文档放心下载台测地型接收机的价格大约为几千元，其相比单台PMU的价格还要高很感谢阅读多，因此，为了减少设备的投资费用，同一发电厂或变电站内的谐波量测精品文档放心下载设备应当充分利用信号资源而尽量公用一台GPS接收机，也就是说，如果精品文档放心下载量测子站安装了GPS接收器，则配置的量测设备越多，则单台谐波量测感谢阅读设备的额外造价也就越低。因此，为减少相对投资费用，可以考虑在安装精品文档放心下载了GPS接收器的变电站或发电厂对其进行全量测。第3章谐波状态估计的可观性分析............................精品文档放心下载24-313.1可观性问题描述............................24精品文档放心下载3.2可观性分析的方法............................24-28感谢阅读3.3算例分析............................28-30谢谢阅读3.4本章小结............................30-31精品文档放心下载第4章量测点优化配置............................31-40谢谢阅读4.1离散粒子群算法............................31-32谢谢阅读4.2算法的参数选择与拓扑结构............................32-34感谢阅读4.2.1参数选择............................32-33谢谢阅读4.2.2拓扑结构............................33-34感谢阅读4.3PMU配置方法............................34-36感谢阅读4.4仿真算例与分析............................36-39精品文档放心下载4.5本章小结............................39-40谢谢阅读第5章基于相量量测的谐波状态估计............................40-57精品文档放心下载5.1量测母线的优化编号............................40-谢谢阅读415.2谐波状态估计程序流程............................精品文档放心下载41-435.3算例分析............................43-56谢谢阅读5.3.1模型仿真............................44-46感谢阅读5.3.2计算结果及分析............................谢谢阅读46-51结论随着国民经济的发展，大量非线性负荷在电力系统中的应用使谐波精品文档放心下载污染问题F1益严重，为有效监测、治理电网中的谐波，需要对谐波源的感谢阅读地理位置定位及性质的识别。谐波状态估计技术利用安装在选定母线和线谢谢阅读路上的同步谐波量测设备所提供的数据，根据一定的估计准则，从而推断精品文档放心下载整个电网的谐波电压与谐波电流状态。由于量测方程随量测量以及状态量精品文档放心下载选择与传统状态估计的不同，本文在国内外研究的基础上，深入研究了谐感谢阅读波状态估计的可观性分析方法、量测优化配置算法以及不同量测配置方案谢谢阅读对谐波状态估计的影响，研究取得的主要成果如下：(1)通过分析三相谐波状态估计技术的理论，选取母线谐波电压、母精品文档放心下载线注入谐波电流和支路谐波电流作为量测量，节点谐波电压作为状态量，谢谢阅读建立了谐波状态估计相量量测方程及其数学模型，并针对量测方程的特点精品文档放心下载选取不同的求解计算方法进行求解计算。(2)阐述了可用于谐波状态估计的三种可观性分析方法，并系统分析谢谢阅读以上方法的优劣，运用简单四节点系统进行仿真验证，结果表明基于奇异谢谢阅读值分解法能够在得出系统可观程度的同时给出不可观测母线；相关理论的谢谢阅读可观性分析方法无须具体的矩阵运算，即可得出不可观母线，具有很高的感谢阅读计算效率。(3)针对谐波量测装置价格较为昂贵，不可能也没有必要在每个节点谢谢阅读都装设相量量测装置PMU的现状，提出了以电力系统状态完全可观测和同感谢阅读步相量量测配置数目最小为目标，基于离散粒子群的量测优化配置方法。感谢阅读为防止因粒子群收敛速度较快而陷入局部最优，提出基于环形结构的离散精品文档放心下载粒子群算法用于量测点优化配置，且本文系统分析了算法参数的选择对粒精品文档放心下载子群收敛精度及速度的影响，最后以IEEE-14节点系统为例编程仿真，验精品文档放心下载证了本文算法的合理性。(4)分别给出了基于最小二乘以及粒子群算法求解谐波状态估计方程谢谢阅读的流程图，以IEEE-14节点系统为例，在冗余量测、优化配置量测以及量感谢阅读测矩阵奇异三种典型量测配置状况下，研究了不同量测配置对谐波状态估精品文档放心下载计质量的影响。结果表明，基于最小二乘的状态估计算法比粒子群算法在谢谢阅读求解状态估计方程方面具有更好的数值稳定性。由此，可利用粒子群算法谢谢阅读进行优化配置继而利用最小二乘进行谐波状态估计。最后，本文利用负荷感谢阅读节点向系统注入谐波有功的正负实现了谐波源的定位。通过搭建系统的仿感谢阅读真模型所得到的数据与实际进行对比，对本文所提出的算法进行了验证。谢谢阅读第1章绪论1.1选题背景及意义能源是世界经济发展的重要基础，近些年来，随着世界范围内经济谢谢阅读地飞速发展，人们需要消耗更多的不可再生资源。煤炭、石油和天然气等精品文档放心下载化石能源的大量开采、使用不仅带来了温室效应等环境问题，而且还面临感谢阅读着资源枯竭的问题。为解决能源问题及环境问题，世界各国在新能源领域感谢阅读积极探索，并取得了一定的进展。其中风能的利用发展迅速，风力发电以谢谢阅读其成熟的技术，广泛的应用前景，良好的经济效益已经初具规模，成为世精品文档放心下载界各国最具发展前途和商业化发展的发电方式。我国风能资源较为丰富，谢谢阅读但适合大规模风电建设的地区一般都处于电网末端，此处电网网架结构比精品文档放心下载较薄弱，而且风电机组的有功出力随着风速的波动而变化，因此大规模风谢谢阅读电并网会给电力系统安全、稳定运行带来重大的影响，其中最突出的问题精品文档放心下载就是风电场的并网引起电力系统无功的变化，进而影响系统电压，严重情感谢阅读况下甚至导致电压崩馈。所以风电场无功-电压控制问题是电力系统所面谢谢阅读临的重要技术问题，如得不到解决，可能会影响风电的发展，特别是会限感谢阅读制大规模风电场的建设。因此有必要根据风电机组运行特性计算系统潮感谢阅读流，研究大规模风电场接入电网后对电网电压的影响，并给出合理的无功精品文档放心下载优化补偿方案，保证电网安全、稳定运行。1.2国内外风电发展现状1.2.1世界风电发展概况风能取之不尽、用之不竭，是最具环境效益、商业潜力的可再生能感谢阅读源之一。风力发电优势明显，比如装机容量增长空间大，有效减少空Z气谢谢阅读污染和水污染。大规模推广风力发电可以为节能减排做出积极贡献。在新感谢阅读能源幵发利用中，风力发电具有广阔的发展前景。风力发电已经覆盖了全谢谢阅读球70多个国家，从世界范围看，风力发电主要集中在三大区域：亚洲、谢谢阅读欧洲和北美。在全球风电制造业中，欧洲占据主导地位，向世界各地输出精品文档放心下载技术已经成为欧洲风电产业的主要发展方向。截止到2010年底，全球新谢谢阅读增风电装机容量达到了39.4吉瓦，我国风电市场新增装机达到了精品文档放心下载18.9GW，以占全球新增市场48%的姿态领跑全球风电市场，累计装机容量谢谢阅读达44.73GW,首次超过美国跃居世界第一。1.2.2国内风电发展概况中国幅员辽阔，在风能的利用上也有着得天独厚的便利条件。我国感谢阅读陆地风资源可开发利用的储量大约为2.5亿千瓦，而海上可开发的风资源谢谢阅读则更为广阔，大约在7.5亿千瓦左右，为陆地的三倍，总共可幵发风电装精品文档放心下载机容量约10亿千瓦。西北，东北及正北方是中国风资源集中地区，根据谢谢阅读全国气象台、气象科学研究院风能资料详细测算结果，风能达到3级以上感谢阅读的陆地风能资源就主要集中在这三大区域。我国规划在“十二五”期间，精品文档放心下载将陆续规划包括蒙东、蒙西、甘肃酒泉、山东、河北、江苏、吉林、新疆感谢阅读哈密在内的八大千万千瓦级风电基地，其中，海上风电开发建设主要集中感谢阅读在山东、江苏。2010年，我国风能新增装机容量和累计装机容量“双谢谢阅读居”世界第一。全年风力发电新增装机容量和累计装机容量如表1-2所感谢阅读示。第2章风电机组模型及静态电压分析理论基础大规模风电接入电网后，会给电力系统电压稳定带来很大的影响。谢谢阅读不同的风电机组，其稳态模型有所不同，对电力系统电压稳定的影响也不精品文档放心下载同。因此，对风电并网后的电力系统电压稳定性进行静态分析十分必要。谢谢阅读本章首先介绍了并网风电机组的分类，针对双馈型风电机组，进行了稳态精品文档放心下载数学模型的分析，并在此基础上描述了含双馈型风电机组的电力系统潮流谢谢阅读计算方法。同时介绍了电压稳定性静态分析的相关理论基础，为本章后续精品文档放心下载研究风电并网后的电力系统无功电压控制提供依据。2.1并网风电机组的分类根据不同的控制原则、拓扑结构或运行方式，可以将风力发电机组精品文档放心下载进行不同的分类。按照所采用的发电机类型的不同，风力发电机组主要分感谢阅读为三类：普通异步风力发电机组、双馈型风力发电机组以及永磁同步风力感谢阅读发电机组。2.1.1普通异步风力发电机组此类风电机组主要由风力机、风力机低速轴与发电机高速轴之间的感谢阅读变速箱、普通异步发电机以及机端并联无功补偿电容器组构成。其原理结谢谢阅读构图如图2-1第3章含风电场电力系统的无功补偿....................................27-38精品文档放心下载3.1风电场的无功补偿....................................27-29精品文档放心下载3.2微分进化算法基本原理....................................29-32谢谢阅读3.2.1微分进化算法要点....................................30-31谢谢阅读3.2.2微分进化算法控制参数....................................31谢谢阅读3.2.3微分进化算法流程....................................31-32精品文档放心下载3.3微分进化算法的改进....................................32-34谢谢阅读3.4电力系统的无功补偿研究....................................34-37精品文档放心下载3.5小结....................................37-38感谢阅读第4章电力系统的无功补偿计算....................................38-53谢谢阅读4.1Python和PSS/E....................................38-40感谢阅读4.2Python与PSS/E的交互应用....................................40-43感谢阅读4.3无功补偿计算....................................43-46谢谢阅读4.4算例分析....................................46-52感谢阅读4.4.1改进微分进化算法....................................47-48精品文档放心下载4.4.2补偿前后系统电压水平....................................48-49精品文档放心下载4.4.3几种补偿算法的实现....................................49-50精品文档放心下载4.4.4不同的补偿方式结果对比....................................50-52精品文档放心下载4.5本章小结....................................52-53谢谢阅读结论随着风电场并网容量的不断增大，风力发电对电网的安全、稳定、精品文档放心下载经济运行带来的影响愈发显著，风电接入电网后的无功电压问题更是风电精品文档放心下载研究人员普遍关注的重要课题之一。本文以含风电场的电力系统为研究对精品文档放心下载象，对风电场并网后的无功电压控制问题进行研究，并提出了相应的补偿谢谢阅读策略。主要内容和成果如下：(1)总结了双馈型风力发电机组的运行原理和静态数学模型，并着重精品文档放心下载分析了在恒功率因数控制方式下风电机组的有功、无功功率特性。感谢阅读(2)分析了静态电压稳定性分析方法、无功/电压常见控制措施，利精品文档放心下载用V-Q曲线法分析母线无功裕度，为系统薄弱点的选取提供依据。谢谢阅读(3)分析了风电无功需求的特点以及无功补偿容量的确定方法。结合精品文档放心下载微分进化算法基本原理对一种改进的微分进化算法提出了再改进。并将其感谢阅读应用于含风电场电力系统无功补偿容量确定中，建立了详细的模型，给出感谢阅读了具体的实施流程。(4)介绍了Python语言及PSS/E仿真软件的特点，对Python与精品文档放心下载PSS/E的如何交互调用，以及计算结果如何交互输出做了详细研究。在此精品文档放心下载基础上应用Python实现了基于改进的微分进化算法的含风电场电力系统精品文档放心下载的无功补偿计算，并给出了详细的程序流程。(5)结合国内某实际电网具体算例，通过仿真表明算法中种群大小、感谢阅读缩放因子和交叉率等参数的变化对计算结果有明显的影响，对采用本文补感谢阅读偿策略之后电压水平的变化结果进行仿真分析；对改进的微分进化算法和精品文档放心下载微分进化算法在无功补偿中的补偿效果进行了比较与分析；对按变压器容谢谢阅读量和按无功补偿度进行补偿的效果进行了对比分析，结果表明采用本文所精品文档放心下载提出的无功补偿策略后，系统的稳定性大大提高，从而证明了本章提出的感谢阅读无功补偿策略的有效性与可行性。第1章绪论1.1研究背景船舶电力推进作为当今一个船舶领域的研究热点，回顾其发展历谢谢阅读史，其实己经有百年，可以说它一路的发展历程是很曲折的，最初的新兴感谢阅读期是始于二战m,在这之后到七十年代由于其它相关技术的限制，它的发感谢阅读展也一直停滞不前，而八十年代至今则正属于它的蓬勃发展阶段。20世谢谢阅读纪初到二战前的很长一段时间内，由于大功率的机械减速装置无法成批量感谢阅读进行生成，所以舰船电力推进方式在当时可以说是很流行，从军船里的护谢谢阅读卫舰到民船里的油船、客货船都可以看到电力推进装置的身影。感谢阅读到了二战后，大功率的机械减速装置技术已经完全没有问题，而当精品文档放心下载时电力推进方式中带动螺旋桨旋转的直流电机，由于其自身结构复杂，不谢谢阅读仅需要经常性的维护，除去由于换向导致的安全隐患不说，而且功率和转精品文档放心下载速上限方面还受到限制，而如果采取交流屯机带动螺旋桨，山于受到调速精品文档放心下载技术的限制，根本无法应用开來，所以电力推进很快地就被我们熟知的传谢谢阅读统推进方式所替代。但是由于其操纵性以及转矩特性方面独特的优点，在感谢阅读特殊的船舶领域——常规潜艇、工程船还是依旧采取这种推进方式。进入谢谢阅读20世纪80年代以后，电力电子技术的快速发展首先导致几种功率器件在感谢阅读陆上的电网迅猛普及，并接着在船舶领域蔓延开来，这种新的技术也让沉谢谢阅读寂的电力推进技术重新焕发青春，之前受到限制的交流电机调速技术不仅精品文档放心下载不再是制约因素，而且调速带来的高性能更加增加了电力推进技术的优谢谢阅读势。电力推进方式也因此又一次得到快速地发展。当今，新一批的高新技术的发展，让电力推进方式更是多方向发谢谢阅读展。船舶原动力方面的燃料电池技术的突破以及推进装置方面的新型电谢谢阅读机——永磁电机的发展，它们在一定的领域都有了比较成熟的技术，随着感谢阅读这些技术的大规模普及应用，电力推进装置无论是从休积还是能量节约方谢谢阅读面相比于传统推进优势无疑会更加突出，伴随着这些优势，其应用领域也精品文档放心下载越来越广，除去其固有的特殊船舶领域，新型的大型游轮、战舰、破冰谢谢阅读船、油货船很多都采取了电力推进装置，而且在新型的各种渔业相关种类感谢阅读船舶上，譬如对航速要求明显的渔业行政执法船舶（航速要求较快）以及谢谢阅读远洋金枪鱼延绳钓渔船（要求低速航行）、要求运行工况可以多变的拖M感谢阅读泡船、要求用电负荷量充足的灯光诱免围网船组以及鱿鱼约渔船等，这些精品文档放心下载要求对于电力推进来说正是其优势领域，因此它们如果采取电力推进无疑精品文档放心下载在能量节省以及适鱼性方面都会有突出的表现。可以展望，电力推进方式谢谢阅读将来在更多领域由于其自身优势会受到更多的青睐。1.2国内外船舶电力推进技术研究现状目前，我国电力推进技术应该说还只是处于初期发展阶段，远没有感谢阅读到达广泛应用的程度，无论在新技术产品的应用以及新型船舶的建造上和感谢阅读国外相比都有比较大的差距。2000年，上海爱德华造船有限公司为瑞典精品文档放心下载的Donsotank公司建造的19500吨化学品船"帕劳斯佩拉"，这是我国首次谢谢阅读建造POD电力推进系统的船舶。2002年，广船国际为中远建造的18000谢谢阅读吨级半潜船"泰安口"，则是我国建造的第二艘电力推进船舶，它里面有两感谢阅读套SSPPOD电力推进系统。2005年，上海船舶研究设计院设计的科考船精品文档放心下载在南海运行，它采用的是ABB的CompactAzipod推进系统。2011年，北感谢阅读车集团和水科院渔机所展开合作，以农业行业科研专项"渔业节能关键技感谢阅读术研究与重大装备开发"项目为平台，分别利用各自在变频电力调速系统感谢阅读方面以及渔船船型专业开发方面的优势在渔船的节能减排以及渔船相关标精品文档放心下载准化上进行合作，一起丌发新的电力推进渔船的船型。第2章电力推进系统硬件在环仿真方案设计及实现2.1硬件在环仿真系统总体方案想要组建一个硬件在环系统，主要通过以下几种途径：(1)构建一个多处理器系统，可以直接购买或者自行开发，并配置感谢阅读对应的接口模板。采用通用软件开发工具例如C语言编译器、汇编语言编谢谢阅读译器等来进行软件程序的开发，自行分配每个处理器的任务。感谢阅读(2)以普通的PC机作为处理器，组建Xpc.Target系统，在精品文档放心下载Simulink的常用工具包模块中就带有Xpc基本模块，它可以实现大多数精品文档放心下载硬件在环仿真所需功能，但部分形式的硬件以及幵发软件还是需要设计者精品文档放心下载自己来选型和开发，功能还不是足够强大。而对于幵发者来说恰恰最底层感谢阅读的这些开发很不方便，耗费太多时间，'不利于系统模型的搭建。谢谢阅读(3)dSPACE硬件在环系统是由德国dSPACE公司开发的一套基于感谢阅读Simulink控制系统來开发半实物仿真的软硬件工作平台，可以实现精品文档放心下载Simulink模型转换的代码下载，它的处理器计算功能很强大，并配备了感谢阅读较多的的I/O支持，用户可以根据需要进行组合。(4)PXI(PCIExtensionforInstrumentation)是由美国国家仪器感谢阅读（NI)于1997年提出的测控仪器总线标准。它将CompactPCI规范定义的感谢阅读PCI总线技术发展成为适合于试验、测量与数据采集场合应用的机械、电感谢阅读气和软件规范，从而形成新的虚拟仪器体系结构，成为当前主流的测试平感谢阅读台。基于PXI总线，NI公司自身提供了许多不同功能，于不同场合进行精品文档放心下载测试的PXI模块化仪器，通过这种组合形式，加上一些外部硬件的基本传谢谢阅读感器单元以及辅助电路，就能够自己组建一整个测试平台，而且易于扩谢谢阅读展。第3章硬件在环仿真的接口实现.............................精品文档放心下载20-463.1软件框架结构.............................20-23精品文档放心下载3.2数据通信接口设计.............................23-精品文档放心下载393.3用户界面.............................39-45谢谢阅读3.4小结.............................45-46感谢阅读第4章船机桨数学模型.............................46-59谢谢阅读4.1螺旋桨与船的相互影响.............................感谢阅读46-494.2船舶阻力特性.............................49-51精品文档放心下载4.3螺旋桨四象限工作特性.............................感谢阅读51-544.4船机桨数学模型.............................54-58精品文档放心下载4.5小结.............................58-59精品文档放心下载第5章环仿真实验.............................59-66感谢阅读5.1船舶起航实验.............................59-61感谢阅读5.1.1直接启动.............................59-60精品文档放心下载5.1.2分级启动.............................60-61谢谢阅读5.2船舶停车实验.............................61-64感谢阅读5.3船舶倒航实验.............................64-65谢谢阅读5.4小结.............................65-66感谢阅读结论本文主要设计了救生船电力推进系统硬件在环仿真的接口部分和模谢谢阅读型部分，对电力推进系统的整体框架进行了搭建。主要工作分为以下几个谢谢阅读方面：(1)调研、收集国内外的有关船舶电力推进以及硬件在环仿真技术的精品文档放心下载技术和资料。(2)搭建了整个救生船电力推进系统硬件在环仿真平台，其中包括感谢阅读确立平台内各硬件设备的通信方式、组成平台的各硬件设备的选型、变频感谢阅读器控制异査电机的策略。(3)详'细分析了本系统硬件在环仿真接口设计的方案，包括模型与感谢阅读实时控制器之间的通信、监控界面按与模型之间的通信、实时控制器与感谢阅读PLC之间的通信。(4)搭建了船-机-桨的数学模型，并在Simulink里面搭建模型。谢谢阅读(5)进行救生船电力推进系统硬件在环仿真实验，由于救生船电力谢谢阅读推进系统和仿真母型船之间建立了同构映射，所以两者始终保持动态相精品文档放心下载似。将船机桨模型转换生成的DLL文件下载到实时控制器后，就可以实现精品文档放心下载系统的硬件在环动态负载仿真。将推进电机的转速信号实时采集输入到实谢谢阅读时控制器模型计算后，将螺旋桨转矩输出量加载到负载电机，而负载电机谢谢阅读和推进电机之间是同轴连接的，这样就可以通过负载电动机來模拟实船在感谢阅读不同工况下螺旋桨的特性，进行船机桨动态仿真研究，探索电力推进船舶精品文档放心下载船机桨运行规律和匹配机理，从而寻求较优的船机桨匹配和控制策略。精品文档放心下载第一章绪论1.1课题背景及研究意义串联补偿电容器可以明显提高输电线路的利用效率，促进实现电力精品文档放心下载的长距离、大容量、高效率传输。自1950年220kV串联补偿电容器在瑞精品文档放心下载典成功投运以来，随着电容器制造技术和电力系统控制技术的进步，串联感谢阅读补偿电容器越来越广泛地应用到高压及以上输电线路中。目前，全世界串精品文档放心下载联补偿电容器总安装容量已超过lOOGvar,覆盖了750、500、400、精品文档放心下载330、220kV及以下各个电压等级。上个世纪90年代，随着电力电子技谢谢阅读术的发展，由晶闸管控制的可控串联电容补偿技术迅速发展并已投入到实感谢阅读际工程中应用。在我国，串联补偿装置的研制和串联补偿技术应用始于感谢阅读20世纪60年代，但由于多种原因没有得到充分重视并一度中断。自20感谢阅读世纪90年代起，中国电力科学研究院等科研、设计和制造单位及有关高感谢阅读等院校积极研究和推广应用串联补偿及可控串联补偿技术，输电线路的串感谢阅读联电容补偿技术在我国得到了快速发展。我国的能源分布和负荷分布极不精品文档放心下载均衡，因此，迫切需要加快升级现有电网，提高电网在全国范围内优化配精品文档放心下载置能源资源的能力和远距离、大容量输电的能力。然而提高远距离、重感谢阅读载、跨区间输电的交流输电系统的传输容量往往会受到其暂稳极限的限精品文档放心下载制。作为一项世界上成熟的技术，串联补偿在我国超高压乃至特高压电精品文档放心下载网中有着广阔的发展和应用空间，并且串联电容补偿技术可以提高系统的谢谢阅读稳定极限，在输电线路中加装串联电容补偿装置，可以使输电线路的电抗感谢阅读和线路两端的相角差变小，从而提高稳定裕度及传输功率。十九世纪二十谢谢阅读年代末，串联电容补偿技术就开始应用于输电线路中，由于电力系统电压精品文档放心下载等级越来越高并且输配电技术的快速发展，串联电容补偿技术在世界上大谢谢阅读多数国家的电力系统中得到了广泛应用，其技术也越来越完善和成熟，经精品文档放心下载过在实际工程中的大量运用，串联电容补偿技术显示了其在提高远长距感谢阅读离、跨区输电系统的传输容量和系统稳定性等方面的优势。并且串补技术感谢阅读具有良好的经济效益和社会效益，为输电线路的建设节省了大量资金。但感谢阅读是由汽轮发电机、电力变压器、输电线路、串联电容补偿装置等器件组成谢谢阅读的电力系统会形成一个电气谐振回路，当汽轮发电机组轴系的自然扭振频谢谢阅读率与电气谐振回路的自然振荡频率互补时(此时这两个频率之和等于系统谢谢阅读的同步频率)或者说汽轮发电机组轴系的自然扭振频率与折算到转子侧的谢谢阅读电气谐振回路的自然振荡频率非常接近时，由于电网和汽轮发电机组的耦感谢阅读合就会产生相互激励，当这种激励可以抵消或超过机械和电磁振荡中的所感谢阅读有阻尼和电阻消耗的能量时，就会在系统中产生次同步谐振[5]精品文档放心下载(SubsynchronousResonance,SSR)。感谢阅读当发生次同步谐振时，串补输电网络就会和汽轮发电机组之间在某谢谢阅读个或某些次同步振荡频率范围内进行能量的交换，由此产生的扭转应力会感谢阅读造成汽轮发电机组轴系的损伤。次同步振荡(Subsynchronous感谢阅读Oscillation,SSO)概念的范围要比SSR的大，它不仅研究串联电容补偿谢谢阅读系统和汽轮发电机之间的机电耦合作用，而且还研究汽轮发电机组和电力谢谢阅读系统稳定器(PSS)、汽轮发电机组的电液调速系统、高压直流输电系统精品文档放心下载(HVDC)中的环流控制器以及以大功率电力电子器件为基础的柔性交流输电谢谢阅读系统装置等设备之间的相互作用。1.2研究现状1.2.1柔性交流输电技术的发展现状国内外一些权威电力工作者及科研人员已将柔性交流输电系统谢谢阅读FlexibleACTransmissionSystem,FACTS)技术确定为"未来输电系统新谢谢阅读时代的三项支持技术(柔性输电技术、先进的控制中心技术和综合自动化谢谢阅读技术)之一"。柔性交流输电技术作为一种新型的综合技术，是在高电压等感谢阅读级的输电系统中运用电力电子技术、微机处理技术和控制技术等，用来提谢谢阅读高系统的可靠性、可控性、电能质量和运行性能，并且可以节约大量的能谢谢阅读源，世界上许多国家的电力从业人员都非常重视这项高新技术。精品文档放心下载20世纪80年代中期，美国电力科学研究院(EPRI)N.G.Hingorani博感谢阅读士第一次提出了柔性交流输电系统的概念。他认为，柔性交流输电技术就感谢阅读是由大功率并且具有良好性能的电力电子器件构成的电网的一次设备和可精品文档放心下载控电源等，并且可以灵活控制输电系统的电压、功率、阻抗、潮流、相位感谢阅读角等，进而改善和提高输电线路的传输能力，使电力系统能够非常灵活安谢谢阅读全稳定的运行。柔性交流输电技术可以极大提高输电线路的传输能力，甚谢谢阅读至会使传输能力增大到导线的热极限；能够在较大范围内对潮流进行有效感谢阅读控制；可以减少备用发电机组的容量；能够限制由电力设备和电网故障引精品文档放心下载起的危害，避免线路串级跳闸，控制事故范围的扩大；增大系统阻尼以阻感谢阅读尼电力系统的低频振荡和SSO等，提高系统运行的稳定性。精品文档放心下载第二章发电机组SSO分析2.1SSO的产生机理感谢阅读2.1.1串联补偿电容的作用图2-1为含有串联补偿电容器的电力系统，为了分析电气部分的动感谢阅读态特性，定义该系统的各电气设备的参数为：次暂态电抗y表示汽轮发电精品文档放心下载机的内电抗，表示无穷大电力系统的母线电压，X,和i分别表示升压变压精品文档放心下载器的漏电抗和各种损耗，表示输电线路的电抗，表示串联补偿电容的容感谢阅读抗，为了简化计算，将发电机和输电线路的电阻一块并入变压器的电阻。精品文档放心下载其中，所有的电抗值都是在系统同步频率下的值。以上电气设备的电阻值谢谢阅读相对于感抗来说非常小，为简化计算，可以忽略掉至此，可以得到一个仅精品文档放心下载含有电感与电容串联的电路，该电路的电气自然振荡频率为：精品文档放心下载第三章采用可控串补阻尼SSO的研究……34精品文档放心下载3.1可控串补的研究现状……343.2可控串补的结构及数学模型……35感谢阅读3.3可控串补的阻抗特性分析……373.3.1可控串补的基频阻抗特性分析……37精品文档放心下载3.3.2可控串补的次频阻抗特性分析……41感谢阅读3.4含可控串补的SSO研究模型……43感谢阅读3.4.1可控串补阻尼SSO的条件……43谢谢阅读3.4.2可控串补的控制方法……443.4.3含可控串补的仿真模型……45感谢阅读35可控串补阻尼SSO仿真研究……45谢谢阅读3.6本章小结………49第四章采用静止无功补偿器阻尼SSO......................50精品文档放心下载4.1引言......................50谢谢阅读4.2静止无功补偿器的结构及数学模型......................51精品文档放心下载4.3静止无功补偿器阻尼SSO的机理......................54谢谢阅读4.4静止无功补偿器控制系统......................5......................5谢谢阅读45次同步阻尼控制器设计......................56感谢阅读4.6无功补偿器的SSO研究模型......................57谢谢阅读4.7安装地点对阻尼SSO效果的影响......................58谢谢阅读结论在深入实施西电东送和建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协谢谢阅读调发展的坚强国家电网的过程中，串联电容补偿和高压直流输电系统是解感谢阅读决大容量、长距离、跨区输电的技术手段，但是，这可能引发电力系统产感谢阅读生sso，威胁电力系统的安全稳定运行。因此，阻尼电力系统SSO的研究感谢阅读具有较高的现实价值和工程意义。本文就是用可控串补、静止无功补偿器感谢阅读等柔性交流输电系统装置，利用柔性交流输电系统装置灵活快速的调节能感谢阅读力，基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC和数值计算软件MATLAB,用测试精品文档放心下载信号法和时域仿真法对用于SSO研究的IEEE第一标准模型进行研究，选精品文档放心下载取合适的控制策略，阻尼电力系统中的SSO现象。本文的主要工作总结如谢谢阅读下：(1).研究了含有串联补偿电容的电力系统SSO的产生机理、分析方精品文档放心下载法和阻尼措施；基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC和数值计算软件谢谢阅读MATLAB,研究了测试信号法，利用测试信号法对用于SSO研究的IEEE第一谢谢阅读标准模型进行了研究，分析了不同串补度下的电气阻尼频率特性，并利用感谢阅读时域仿真分析法分析了不同串补度时轴系各轴段之间的扭矩。仿真结果表感谢阅读明，随着串补度降低，折算到转子侧的电气谐振的频率越高，而相应电气精品文档放心下载谐振点的负阻尼越小，并且各轴段之间的扭矩发散的幅值变小、发散时间谢谢阅读推后，即随着串补度降低，系统越不容易发生SSO失稳。精品文档放心下载(2).研究了可控串补的基频阻抗特性和次频阻抗特性，确定了最优谢谢阅读的可控串补的主电路特征参数K值，利用测试信号法和时域仿真法研究了感谢阅读可控串补在容抗调节模式下不同触发角时的电气阻尼特性、轴系扭振和可精品文档放心下载控串补电容电压的变化情况。仿真结果表明：（a).当触发角的范围为感谢阅读90°SaA时，可控串补运行在感抗调节模式下，可控串补呈现感性，此时谢谢阅读不会形成电气谐振回路，显然不会发生SSO;(b).可控串补次同步频率电精品文档放心下载阻在任意触发角ct下均为正值，可以消耗电气谐振的能量，会在一定程谢谢阅读度上缓解SSO,但不能完全阻尼SSO;(c).作为串联补偿的可控串补通常都谢谢阅读是运行于容抗调节模式下，即可控串补的触发角《总是比较接近180°，谢谢阅读此时可控串补的次频电抗呈容性，满足可能发生SSO的条件，但可控串补感谢阅读当其触发角《在一定范围内时仍能起到有效阻尼SSO的作用。感谢阅读第1章绪论1.1课题研究的目的和意义在能源问题日益受到关注的今天，随着我国国家电力市场和区域电精品文档放心下载力市场机制的建立和发展，电力系统方面的问题越来越受到人们的重视。谢谢阅读电力是当今能源消耗最为重要的一个方面，电力系统是社会生产和生活能谢谢阅读源的主要供给来源，因此，对于提高经济效益和资源的利用率，具有非常感谢阅读重要的意义。现代电力系统网络具有超大规模、结构复杂程度高、超高压精品文档放心下载等特点，在运行过程中一旦出现安全隐患，国民生产和经济发展将会受到谢谢阅读严重的影响和损失。因此，对电力系统的经济性、安全性、稳定性越来越精品文档放心下载关注和重视。电力系统的优化问题长期以来一直是该行业关注和研究的重点内精品文档放心下载容。在如此严峻的能源形势和环境下，深入研究电力系统的优化及经济运谢谢阅读行问题就更具有重要的理论意义和现实社会意义。电力系统优化是电力系精品文档放心下载统分析的一个分支方向，其研究的主要问题是在满足负载要求的前提下，谢谢阅读如何对系统的资源进行优化分配，及调度系统内的设备的运行情况，从而精品文档放心下载使系统需要的电力总成本或总能量消费最小的一个优化问题。本文主要从谢谢阅读电力系统无功优化和经济负荷分配两个方面来进行现代电力系统优化问题感谢阅读的分析与研究。电力系统无功优化是电力系统优化领域中的一个十分突出精品文档放心下载的研究方向。电力系统无功分布合理与否直接影响电力系统的安全和稳谢谢阅读定，并与经济效益紧密联系在一起。如1978年的法国大停电，1983年的谢谢阅读瑞典大停电，主要是由于系统无功控制不当，导致无功潮流分布不合理，感谢阅读引起了电压崩渍，并导致重大安全事故；1987年的日本东京大停电，是感谢阅读因为高峰负荷引起的无功功率严重缺乏，从而导致电压崩溃和系统事故。感谢阅读电力系统无功优化，即在系统的结构参数及负荷一定的条件下，通精品文档放心下载过优化某些控制变量，并在满足给定约束条件的前提下，使系统的某个或感谢阅读多个性能指标达到最优时的无功调节方式。通过电力系统无功优化，可以感谢阅读实现的两个目的：第一，通过改变每个节点之间的电压差可以有效地降低精品文档放心下载功率损耗；第二，通过改变电网的无功功率的分布变化可以改变整个电力谢谢阅读系统的潮流分布，从而实现电压在安全范围之内运行。通过对电力系统的精品文档放心下载无功进行优化配置和调度，可以确保电压水平和提高电力系统运行的安全谢谢阅读性、稳定性，降低网络损耗，对电力系统电网调度工作人员安排系统运行感谢阅读方式有着重要的指导作用，以及电力系统优化规划必不可少的手段。因精品文档放心下载此，对于电力系统无功无功优化的研究，具有重要的理论和现实意义，以谢谢阅读及显著的经济效益。因此，研究电力系统无功优化的意义就在于通过无功谢谢阅读潮流的合理分布，可以有效的改善电压的分布、保持系统电压水平、提高谢谢阅读用户端的电压质量、减少电力传输的电能损耗，从而降低电力成本，降低谢谢阅读系统网损，而且还可以提高输电能力和稳定电网运行水平。谢谢阅读1.2电力系统优化的研究现状对于电力系统优化的研究一直以来都是热点课题，从电力系统优化谢谢阅读问题的出现到现在经历了一个十分漫长的发展过程。电力系统优化目标的谢谢阅读选取和求解方法一直以来都是大力研究的一个方向，己从传统的常规优化谢谢阅读转向了现在以智能优化为主导的方向，这些方法可以总结为下面两大类。谢谢阅读第2章粒子群算法随着社会和科技的飞速发展，人类在模拟或者部分模拟生物群体的感谢阅读生命活动有了很大的发展和进步。"人工生命"由美国SantaFe精品文档放心下载Institute的教授ChristopherLangton,在1987年LosAlamos感谢阅读NationalLaboratory召开的"生成以及模拟生命系统的国际会议"上提精品文档放心下载出，它主要是对某些具有生命基本特征，并通过计算机技术进行研究的人精品文档放心下载工系统。1994年M.M.Mmonas在开发人工生命（ArtificialLife)算法谢谢阅读时，提出群体智能概念，并提出了五个基本原则：(1)接近性原则：群体可以实现简单的时空计算；(2)优质性原则：群体能够应对环境因素；(3)变化相应原则：群体不应把自己的活动限制在一狭小的范围；谢谢阅读(4)稳定性原则：群体不应每次随环境改变自己的模式；谢谢阅读(5)适应性原则：群体的模式应在计算代价值得的时候进行改变；感谢阅读粒子群优化算法就是模拟鸟群的社会行为发展而来的，起源于人工精品文档放心下载生命算法和演化计算理论，并完全符合人工生命算法的5个基本原则的一感谢阅读种群体智能算法。2.1粒子群算法2.1.1粒子群算法的原理和模型粒子群算法(ParticleSwarmOptimization,PSO),是由J.感谢阅读Kennedy和R.C.Eberhart等于1995年开发的一种演化计算技术，来源感谢阅读于对一个简化社会模型的模拟，它的基本概念源于对鸟群、鱼群觅食行为精品文档放心下载的研究，并采用了生物学家FrankHeppner的生物群体模型。十多年来，谢谢阅读对于PSO算法的研究在不断发展和扩充，网站随时都在关注和研究一些开感谢阅读放性问题及算法本身的发展，从中可看出PSO算法研究已成为优化方面研谢谢阅读究的热点问题。粒子群算法的基本思想：就是通过群体中个体间的相互合谢谢阅读作与信息资源之间共同分享来搜索最优解，类似于遗传算法，都是通过群谢谢阅读体迭代来实现的，但没有采用遗传算法中的交叉和变异，而是在解的范围谢谢阅读内粒子沿着群体中的最优粒子进行搜寻。目前已广泛应用于函数优化、神谢谢阅读经元网络训练、化工及自动化系统、电力、机械工程、通讯工程、运筹谢谢阅读学、计算机工程、机器人、经济、图像处理、生物信息、医学、模糊系统精品文