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  • 简介:摘要:随着社会的发展和各行业技术的进步,现阶段应用大数据技术与仿真技术的现象越来越常见。在电力行业应用大数据,是对大数据技术理念、方法等的实践,并且所实际应用的仿真计算,也是对于仿真技术的切实实践。因此跟随社会市场的变化和电力行业实际供需双侧的供给与需求变化,在电力行业当中将大数据技术与仿真计算技术相结合,势必会使得两种技术的融合,造就出更高效率的电力系统管理、运行以及更好的满足各方面所需。

  • 标签: 电力大数据技术 电力系统仿真计算 技术融合发展
  • 简介:CAI作为课堂教学的重要教学手段,目前被广泛应用。该文介绍了用Authorware对数字电路逻辑设计实验的多媒体模拟仿真课件的设计与开发,讲述了本课件研制的提出、制作原则、开发环境、制作步骤、功能实现与技术方法和应用。

  • 标签: CAI 数字电路逻辑设计 实验 模拟仿真课件
  • 简介:摘要:采用电磁暂态仿真软件 EMTP程序建立了某 500kVGIS开关站仿真模型,计算了隔离开关操作时产生的快速暂态过电压。计算结果表明,利用 GIS中隔离开关投切主变时,计算结果表明 500kV充油电缆对 VFTO的传播具有抑制作用,降低了对主变的影响。并从理论上分析了安装发电机出口断路器后,采用合理的操作方式,能有效的消除检修主变时产生的 VFTO危害。

  • 标签: 切空载变压器 合空载变压器 特快速暂态过电压 仿真计算
  • 简介:摘要:华能淮阴电厂利用华能集团热控竞赛的设备和报废机组的集控室场地,设计建设一套热控仿真实训系统。该仿真实训系统硬件分两大类,分别是 DCS、 PLC控制类设备和集成水箱、执行机构等实训类设备;系统软件也分两大类,分别是 DCS、 PLC的实时控制系统软件和仿真系统及其模型软件。各类实训设备和仿真模型的输入、输出信号通过 DCS信号转接柜采用硬接线的方式和各类最小配置真实 DCS系统发生关联,通过组态方式,人工选择,智能控制,将各类 DCS控制系统、实训设备和仿真模型有机的组合在一起,建立一套热控仿真实训系统。利用该系统,根据华能集团热工测量与仪表、热工程控保护、热工自动调节三个培训规范的要求,可以对热控人员开展规范中 II、 III级技能培训模块的实操培训,能力测试。

  • 标签: 智能 热控 仿真 实训系统
  • 简介:摘要:针对低压带电作业培训中遇到的问题,本文结合三维仿真过程组建技术,设计了低压带电作业仿真培训系统,并对其关键技术进行分析,建立仿真培训系统。应用结果表明,基于元模型的三维仿真过程组建技术的培训系统,能帮助电力作业人员了解实际的带电作业知识,还能还原带电作业虚拟情景和流程,对电力作业人员学习起到了促进作用,为带电作业培训提供了规范化、常态化、高效率、低成本的培训环境,开拓了培训的新模式。

  • 标签: 电缆线路 带电作业 仿真培训 三维仿真过程组建技术。
  • 简介:摘要静止无功补偿器(STATCOM)在提高电网系统电压稳定性中发挥着重要作用。广东地区某500kV变电站加装的35kV/±200MVarSTATCOM装置,是无功补偿设备在负荷中心的典型应用,对电网起到暂态电压支撑作用。当电网电压跌落或者电压波动突变量启动,故障录波系统将记录电网的状况。由于波形属于数据文件,每次都需要人工转化为STATCOM响应分析报告,分析精度不足,效率较低。本文结合南方电网某变电站STATCOM工程,对暂态响应关键参数进行分析,提出一种基于PSCAD/EMTDC仿真的STATCOM暂态响应分析方法,利用仿真模型和程序对STATCOM暂态响应关键参数进行分析处理,有效提高数据分析精度,提升暂态响应全过程智能分析水平。

  • 标签: STATCOM PSCAD仿真 暂态响应分析 故障录波
  • 简介:本文主要使用系统动力学方法和应用相应的计算机工具Vensim建立系统动力学模型仿真我国粮食生产的情况。系统动力学模型中使用的方程主要通过计量方法和参数试验来拟合,近似模拟出中国粮食生产的投入和产出情况。通过研究我国粮食生产在中长期内主要影响因素之间的因果反馈,实施粮食生产的系统动力模型仿真实验,证明在与现今同等需求条件下未来20年的人均粮食占有量处于安全水平。文中通过对人均粮食占有量、粮食单位产出等数据的分析,为决策部门进行粮食安全预测和政策制定提供了参考依据。

  • 标签: 系统动力学 仿真模拟 粮食安全
  • 简介:摘要:针对高速动车组制造过程中抛光打磨问题,本文在机器人位置控制的基础上引入力控制,设计多轴机器人力反馈控制系统。面向控制器封闭的机器人,研究阻抗控制算法,搭建完整的机器人 MATLAB控制仿真平台,分析阻抗参数对于力控制效果的影响,增强工业机器人在打磨抛光的应用功能,以达到提高产品质量,减轻工人劳动强度,降低生产成本的目的。

  • 标签: 动车组 打磨抛光 阻抗控制 仿真
  • 简介:摘要:多变的工况、复杂的机构、高安全性要求以及多样化的操作模式意味着矿山机械装备控制系统需要具备实时性强、稳定性高、自主性强、数据处理和存储以及人机界面友好等特点,半实物仿真技术作为一种基于实际硬件系统和虚拟仿真环境相结合的仿真方法,可有效地模拟出矿山机械装备的工作环境和控制系统的运行情况。借助半实物仿真来设计矿山机械装备的控制系统可大大降低实验成本和风险,提高系统设计效率和可靠性。

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  • 简介:摘要:本研究旨在探讨水环境模型与仿真在环境工程中的应用。随着全球环境问题日益突出,对水环境的保护与治理显得尤为重要。本文将系统分析水环境模型与仿真技术在环境工程中的应用现状,并结合具体案例,探讨其在水环境保护、环境风险评估、水质管理等方面的作用与意义。同时也对未来的发展趋势进行了展望,以期为环境工程领域的研究与实践提供参考。

  • 标签: 水环境模型 仿真技术 环境工程 水质管理 环境风险评估
  • 简介:摘要:随着经济和科技水平的快速发展,在智能制造与智慧能源的发展框架下,国家能源局发布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》,实施能源领域的国家大数据战略,积极拓展能源大数据的采集范围,实现多领域能源大数据的集成融合。随着发电领域智能发电技术的快速发展,建设智慧电厂被逐步提上日程,复杂程度最高、涉及范围最广的火力发电厂的智慧化成为研究的最重要内容。

  • 标签: 火力发电厂 协调控制 预测控制
  • 简介:摘要:近年来,随着电、液等相关技术和智能化技术在工程机械行业中的应用,工程机械产品也在不断更新换代,产品结构的差异性大也给工厂生产制造带来新的挑战。在生产制造中通过新设备及新技术的应用可以极大地提高生产效率,如工艺仿真技术的应用,目前工艺仿真软件已在制造业中普及,专业针对性强,能在生产制造中更有效减少企业的试错概率及试错成本。

  • 标签: 工艺仿真技术 工程机械结构 应用
  • 简介:摘要:VR/AR技术不断发展与应用,呈现人机交互性、沉浸感等独有特征,可以将现实生活元素最大化还原以及仿真,基于用户情境,提供全新、立体、真实的感受,让用户能够对具体细节进行全方位观察,深化认知。

  • 标签: 虚拟现实(VR) 增强现实(AR) 通信技术 研究与应用
  • 简介:摘要:随着电力电子装置的广泛应用和复杂性的增加,对其故障诊断的需求也日益迫切。虚拟仪器技术作为一种先进的测量与控制技术,为电力电子装置的故障诊断提供了新的途径。本论文旨在研究虚拟仪器技术在电力电子装置故障诊断中的应用。

  • 标签: 虚拟仪器技术 电力电子装置 故障诊断
  • 简介:摘要:随着虚拟现实技术的快速发展,已被社会各个行业广泛应用,在教育培训中,逐渐取代传统的培训教学方法。通过阐述虚拟现实技术在电力营销技能培训中的应用,重点介绍虚拟培训系统硬件构建和流程设计及软件实现,得出了该培训方法的优点和创新性,即能极大减轻培训中的耗材准备时间、培训耗材的费用,重复性高,大大提升培训效率,同时对故障引起的事故进行直观模拟,增强临场感,提升学习效果,保证应用的安全性,减少误操作带来的安全隐患,具有较大的经济和社会效益。

  • 标签: 虚拟现实技术 电力营销 技能培训 培训效率 安全性
  • 简介:网络社群组织蓬勃兴起,它在给人们带来交往自由诸多方便的同时,也使媒介生态环境发生巨大变化,人类传播进入了信源危机的时代,使我国社会管理迎来了较大的挑战和全新的命题。因此,要创新社会管理,离不开“虚拟社会”的管理创新。全媒体时代,探索、认识与评估已变化了的网络社群,抓住创新社会管理的良好机遇,观察网络舆情,引导网络舆论,防范社会风险,健全网络突发事件处置新机制,以确保虚拟社群组织既充满活力又和谐稳定。

  • 标签: 全媒体 网络 虚拟社群 社会管理
  • 简介:摘要亚洲金融危机发生于1997年7月,危机最初产生于泰国,并且很快的蔓延到邻近亚洲国家的货币市场,股票市场,和其它的资产价值。印尼,韩国,泰国是受此危机影响最大的国家。香港,老挝,马来西亚和菲律宾也受到了不同程度的影响。本文通过分析金融危机产生的过程和结果,挖掘虚拟经济和实体经济的关系,从基本原理解剖金融危机背后的基本原因。

  • 标签: 金融危机 虚拟经济 实体经济
  • 简介:摘要:针对传统的电压定向直接功率控制( V-DPC)在电网电压出现谐波等情况时,电压定位的准确性受影响的缺陷。本文根据三相电压型整流器的数学模型,将采用虚拟磁链的直接功率控制( VF-DPC)和有限集模型预测控制( FCS-MPC)相结合,提出一种基于虚拟磁链的模型预测功率控制策略( VF-DPC-MPC)。本系统通过虚拟磁链推算出瞬时功率,实现了无交流电压传感器的控制,然后利用有限集模型预测的方法( FCS-MPC),选取最佳的电压矢量的开关状态完成控制,从而优化系统性能。仿真表明本系统具有高动态性能,且鲁棒性较好,网侧电流谐波较小,实现了功率的准确跟踪,具有很好的应用前景。 关键词:模型预测控制;虚拟磁链;三相整流器;直接功率控制 1 引言 随着人类社会的发展,各行业都需要更高质量的电能,并且由于分布式能源的推行, PWM整流器因其动态响应灵敏、能量可双向流动、功率因数可控等优点,得到了极多应用 [1-3]。通过数十年的发展, PWM整流器被人们大量的使用,对其更高性能的追求也意味着必须有更好的控制技术。因此,研究人员通过做大量的测试,旨在找到更加高效的控制策略 [4]。一般控制方法可归类为直接电流控制与直接功率控制( DPC)。直接电流控制利用同步旋转坐标系变换的解耦控制特性,将网侧电流解耦成有功分量和无功分量,由此来构成电流闭环控制系统 [5]。这种方法的优点是有着较小的静态误差与较快的动态响应速度,但其系统性能与电流内环控制的复杂度和相关参数的精确度关系很大 [6-7];与直接电流控制相比,直接功率控制具有高功率因数、较好的动态性能、较低的电流畸变率等特点 [8]。 预测控制是一种最优化控制策略,在电力电子的领域越来越受到重视,主要有模型预测控制 (MPC)、广义预测控制( GPC)、无差拍控制等。模型预测控制是通过系统模型来预测变量的变化趋势,根据最优化准则来确定最优的控制方式。这种预见性,比经典反馈控制系统收集现有信息再进行控制更加有效。将模型预测控制与直接功率控制结合,更使得网侧电流谐波明显减小,直流侧输出电压纹波得到极大改善 [9-11]。 本文提出了一直基于虚拟磁链的有限集模型预测功率控制的方法,取消了网侧电压传感器,降低了成本,有效防止因传感器失灵导致的控制策略失效,具有良好的稳定性与快速性;另一方面,通过有限集模型预测控制直接选择的有限开关状态,不需调制环节,控制更灵活 [12-13]。通过功率预测模型直接对磁链计算出的瞬时有功功率 P与无功功率 q进行未来变化的预测,得到最小的价值函数,从而确定最优空间电压矢量。最后通过 Matlab/Simulink的仿真验证了所提出的控制策略的可行性。 2 三相电压型整流器数学模型分析 三相两电平整流器拓扑结构如图 1所示,整流器中有 6个开关器件, ea、 eb、 ec分别为三相电网电压,网侧中性点为 n。在三相对称系统中每相输入线路等效电阻值为 R,每相电感值均为 L, ia、 ib、 ic和 ua、 ub、 uc分别为三相整流器的相电流和相电压。在任何一个工作状态,每一项只允许一个开关器件导通,因此上下开关必须满足互补的要求。故整流器开关状态为 Sj为三相单极性二值逻辑开关函数, j为 a、 b、 c。 图 1 三相两电平整流器拓扑结构图 图 2为三相电压型整流器的空间电压矢量图,由于本次研究的是两电平整流器,通过合理控制开关器件的开通与关断,整流器可提供 23=8种电压空间矢量,其中包括 6个有效电压矢量和 2个零矢量如图所示。从而可以推算出各种开关状态下的电压值,为下文模型预测控制提供矢量选择奠定基础。 图 2 三相 VSR空间电压矢量分布 假定三相电网处于平衡状态,取电流参考方向如图 1所示,则整流器在 坐标系下的电压方程为: (1) 式中 、 、 、 分别为三相电网电压和电流在 坐标下的分量; 、 为整流器输入电压在 坐标下的分量,根据 udc和整流器开关函数 Sa、 Sb、 Sc(Si=1为上桥臂导通; Si=0为下桥臂导通 )可得:

    (2) 由于整流器的交流侧电路结构和交流电机的等效电路非常相似。因而可将电网侧看作为一个虚拟的交流电动机,并认为电网电势是由三相绕组切割某个旋转磁场而产生的。实际上并没有这个磁场,故称作虚拟磁链。根据虚拟磁链的定义 对式 (1)两侧同时积分,得到虚拟磁链的 分量为: (3) 由式 (1)可得: (4) 由式 (3)可得磁链在 t时刻变换率为: (5) 在三相平衡系统中,交流侧瞬时功率表达式为: (6) 式中, 为电网基波角频率。 对式( 6)进行微分可得: (7) 将 (4)(5)代入 (7)有 [14]: (8) 式 (8)即为三相整流器基于虚拟磁链的功率控制数学模型。 3 基于虚拟磁链的模型预测 DPC原理 与传统的定频直接功率控制和定向直接功率控制不同,模型预测直接功率控制无需查询开关表和调制模块。它是在不断对每个离散的周期的矢量寻优中完成对整流器的控制如图 3所示。通过采集当前电压电流信息,利用瞬时无功理论计算当前功率数值 [15]。通过整流器数学模型,以此为基础构建下一个控制周期的有功功率及无功功率功率的数值,同时利用功率参考值和所计算的预测功率值构建价值函数,再利用有限集寻优的方式,将七种(两组零矢量计算时为一组)开关序列逐步带入其中计算价值函数数值,并对这七种开关作用下的效果进行预估,最后分别比对每组价值函数,并选出最小值,将最小值代表的开关序列作为被选用的整流器的开关序列,并作用于整流器,得到作用结果。在下个周期时,再次循环上述过程,实现持续预测的控制能力。因此,为达到此控制目的,需建立一个基于磁链的瞬时功率预测模型。 图 3 单周期模型控制原理图 结合第二章中的整流器数学模型,可以得出在 k时刻瞬时有功和无功功率为: (9)定义有功功率和无功功率变化率如下: (10) 可得有功功率和无功功率在单个采样周期的变换量如下: (11) 设每个控制周期等于变化的单位时间,通过有功功率与无功功率在 t=kT时的值,以及在控制周期 T内的变换量从而获得 t=(k+1)T时的有功功率与无功功率的下一时刻预测值。即: (12) 因此,可根据 k时刻的实际功率与前一时刻 k-1的实际功率得到单位时间的功率变化量。利用当前实际功率和单位时间的功率变化量可计算出下一时刻 k+1的功率预测值。为了让本系统处于最优控制的状态下,根据模型预测控制原理,同时考虑到减小计算量,提高算法效率,采用每个控制周期内预测值与实际功率值的绝对值之和形式的价值函数: (13) 式中, pref是有功功率给定值, qref是无功功率给定值。 为尽可能将功率误差减小,只需使得价值函数最小,便可得到当前最优控制策略。由于在单位功率因数下运行,故在控制器中直接给定 qref =0。同时通过 VSR直流侧的 PI控制器的输出来确定 pre。 在最优结果下,预测值与参考值的误差最小。在每个控制周期内只有一次电压矢量的变化,电压矢量的作用时间即为系统控制周期时间 t=Ts。结合式 (10)和 (13)有: (14) 联立式 (2)、 (6)、 (14),方可得到最优开关信号以及最优矢量作用下的作用时间。 跟据上述公式推导,三相整流器基于虚拟磁链的模型功率控制算法流程如图 4: 图 4 模型控制算法流程图 4 基于虚拟磁链的模型预测 DPC总体控制策略 图 5为基于虚拟磁链的模型预测 DPC控制框图。该控制通过采集 ia、 ib、 ic、 Udc以及上一周期功率器件的开关状态通过计算获得的网侧虚拟磁链 、 。根据公式 (6)得到系统的瞬时功率 p和 q。由于要在单位功率因数下运行,故给定参考无功功率为零,参考有功功率根据直流侧的 PI控制器输出获得。电网电压通过在 坐标下的磁链幅值微分后估算得出(图中电网电压估测模块)。最后通过功率预测模块获得最优的开关量,从而控制个 6开关管。 图 5 模型预测总体控制框图 5 仿真分析 为了验证本文控制方法的优良性,在 MATLAB/Simulink中搭建整流器仿真模型进行分析,系统仿真参数如下:三相交流侧相电压有效值 e=220V,电压频率 f=50Hz,网侧电感 L=10mH,直流侧电容 C=1100 , R=0.1Ω,直流母线电压为 Udc=600V,仿真时间为 0.5s。 图 6(a)为通过观测器得到虚拟磁链圆。图 6(b)为网侧 a相电流电压波形,由图可知, a相电流在极短时间内稳定,之后与 a相电压同频同相,正弦度较好,实现了运行在单位功率因数。 (a)稳态时的虚拟磁链圆 (b)a相电压电流 图 6(c)为整流器输出的直流电压 udc波形,其在 0.05s以内快速稳定在参考值,且波形平滑,达到了预期的电流输出效果。 (c)直流母线电压 图 6(d)对针对网侧 a相的电流进行了谐波分析, THD=1.97%相较于传统功率控制更小,满足谐波畸变率小于 5%的标准,有效改善了电网侧电流质量。 (d)网侧电流谐波分析 由图 6(e)可知有功功率 p快速稳定在参考值附近,纹波较小,功率跟踪效果良好。由图 6( f)可知,无功功率也在 0.05s内稳定在给定值 0左右,有效实现了网侧单位功率因数运行,满足了系统设计目标。 (e)有功功率 (f)无功功率 图 6 仿真波形图 6 结论 本文根据三相 VSR的数学模型,以基于虚拟磁链定向的直接功率控制为基础,提出了一种改进的模型预测控制策略。相比传统 DPC,该方法有以下改进:采用虚拟磁链省去了网侧电压传感器,在节约成本的同时也使得系统的运行更加稳定;将模型预测引入 DPC,改善了有功无功功率跟随性能,使网侧电流谐波减小,输出电压更加平稳。 参考文献 刘迎澍 , 马川 . 基于交直流混合微网构架的电能路由器 [J]. 现代电力 , 2015, 32(1): 13-18. Lee Ke Yen, Wu Yue Lin, Lai Yen Shin. Novel bidirectional three-phase rectifier without using DC-link current sensor[C]. IEEE PESC, Korea, 2006, 6: 3302-3306. 韩愚拙 ,林明耀 ,郝立 ,骆皓 .电压型 PWM整流器三状态直接功率控制策略 [J].电工技术学报 ,2013,28(05):208-212+226. 罗德荣 ,周小艳 ,姬小豪 ,荣飞 ,吴亭宽 .重复控制在模型预测直接功率控制中的应用 [J].电力系统及其自动化学报 ,2018,30(04):35-40. 张崇巍,张兴 . PWM 整流器及其控制 [M]. 北京:机械工业出版社, 2012. 姚绪梁 ,王旭 ,冯泽文 .改善三相电压型 PWM整流器动态性能的研究 [J].电工技术学报 ,2016,31(S1):169-175. 任科明 ,黄辉先 ,胡超 .三相电压型 PWM整流器新型双闭环控制策略研究 [J].现代电子技术 ,2015,38(01):115-119. Bouafia A, Gaubert J P, Krim F.Predictive direct power control of three-phase pulse width modulation(PWM) rectifier using space-vector modulation(SVM)[J].IEEE Trans.on Power Electronics, 2010,25(1):228-236. 张志文 ,李松 ,谢小城 ,黄玉杰 ,孙鑫 .三相电压型 PWM整流器预测功率控制研究 [J].电源学报 ,2017,15(05):123-130. 李辉 ,李志 ,章兢 ,彭寒梅 .无交流电压传感器的三相变流器模型预测控制 [J].系统仿真学报 ,2017,29(07):1489-1496. 汪涛 ,朱一昕 ,张高峰 .三相整流器改进的模型预测直接功率控制 [J].电子设计工程 ,2019,27(02):125-129. Cortes P, Kazmierkowski M P, Kennel R M et al. Predictive control in power electronics and drives. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2008,55(12):4312-4324. 侯兆然 .基于虚拟磁链定向的 PWM整流器控制方法研究 [J].电力系统保护与控制 ,2014,42(21):105-109. ESKANDARI-TORBATI H,KHABURI D A, ESKANDARI-TOR-BATI V. Virtual flux based Direct Power Control(DPC)of three phase PWM rectifier using Model Predictive Control(MPC) and Space Vector Modulation(SVM)[C]∥Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference. Tehran, Iran: IEEE, 2014: 242-248. 汪涛 ,朱一昕 ,张高峰 .三相整流器改进的模型预测直接功率控制 [J].电子设计工程 ,2019,27(02):125-129. ————————————————————————— 作者简介: 靳书港 (1986.8) ,男,研究方向为高效电能变换技术及应用, jinshugang@163.com

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  • 简介:摘要:电厂的稳定运行关乎国民用电安全问题,因此配电线路在运维管理过程中应保持绝对安全状态下的防护准则,当发生外界环境干扰时,应及时采取应急抢险对策,以保障配电安全。本文对配电网络在台风下的应急抢险措施进行分析,通过虚拟现实技术,将台风风险进行有效辨识,并讨论辨识过程中的实施方案,结合台风风险处理办法进行案例分析。

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