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针对多微网孤岛运行时因故障引发功率缺额导致频率大幅跌落的问题,提出一种基于多智能体深度强化学习的低频减载策略.首先,将各微网描述为智能体并利用孤岛切换后的源-荷-储信息构建马尔可夫决策模型,综合考虑负荷频率调节效应、负荷重要程度和低频减载动作成本;其次,将多智能体与环境信息交互学习,离线训练低频减载策略并通过在线决策实施低频减载动作;最后,基于改进 IEEE 37 节点系统模型对该策略进行有效性验证.算例仿真验证了所提低频减载策略能缩短决策响应时间和减小频率波动幅度,在最小化减载成本的同时更快地让系统频率恢复至正常稳定运行状态.
功率缺额低频减载多智能体深度强化学习
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舰船综合电力系统的柴油发电机在运行过程中难以获取精确的轴系转动惯量参数,且柴油机转动惯量释放机制与储能虚拟惯量释放机制不同,导致柴储惯量难以实现匹配.因此,雷达等大功率脉冲负载的瞬时功率变化会造成柴储混合供电系统的供电功率不平衡,导致功率持续振荡,系统产生暂态有功环流,影响系统的稳定运行.为此,该文建立了柴储混合供电系统功率不平衡度与柴储惯量参数之间的函数关系,通过解析虚拟同步发电机与柴油发电机输出功率的时域方程,得到脉冲负载投切全过程虚拟同步发电机虚拟惯量取值对系统不平衡功率的影响,并据此提出了基于脉冲参数的虚拟同步发电机惯量自适应控制策略.该自适应控制策略确保其惯量在脉冲载入时自适应增加,切出时自适应减小,动态匹配柴油发电机的轴系转动惯量,最终达到降低功率不平衡度、防止变流器过电流的效果.通过仿真,对比了采用定惯量控制策略与所提出的控制策略下系统的不平衡功率、暂态有功环流,验证了所提策略的优越性.
脉冲负载柴储混合供电系统惯量功率不平衡度暂态有功环流自适应策略
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电压源型换流器(voltage source converter,VSC)作为低压直流(low-voltage direct current,LVDC)配电系统的核心电能变换载体,对于直流故障的穿越能力不足,致使其难以配合传统机械式直流断路器实现故障的快速、可靠隔离.为此,该文提出了一种适用于LVDC配电系统的紧凑型故障自适应限流器(compact fault adaptive current limiter,CFACL).与传统限流方案相比,所提方案在限流性能和装置集成度方面均表现出明显优势.首先,详细阐述了 CFACL的拓扑结构,并提出了 CFACL的"阶段—拓扑"自适应调节机制,以满足常态运行下"低介入"和故障条件下可靠限流的双重要求.其次,基于非正交解耦理论,提出了 CFACL的高、低频电抗器集成方案,在提高装置集成度的同时,有效解决了磁芯饱和引起的限流性能不足问题.随后,针对CFACL的磁路与电路部分,分别给出了详细的参数设计方法.最后,仿真和实验结果验证了所提方法在提高限流能力和减小装置体积方面的有效性.
低压直流配电系统紧凑化设计故障限流器阶段-拓扑自适应调节
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超导电动悬浮(electrodynamic suspension,EDS)列车凭借车载超导磁体产生的稳态强磁场能实现大间隙稳定运行,但强磁场对乘车人员构成安全威胁,促使磁屏蔽结构的应用成为必要.现有研究对磁屏蔽结构的设计多聚焦于车厢内磁场安全限值与轻量化要求,尚未探究其对车辆动力学性能的影响.为系统地揭示超导电动悬浮系统中电磁兼容与动力学的内在关联,本文构建了包含磁屏蔽结构的磁-电-力多物理场耦合的列车-轨道动力学模型,定量分析磁屏蔽结构质量对车辆动力学行为的作用机制.在磁屏蔽结构研究方面,本文提出一种轻量优化的双层磁屏蔽方案.经优化设计,单悬架对应磁屏蔽结构质量降至753.6 kg,为日本同类报道质量的81.53%,有效实现了轻量化目标.同时,基于Matlab/Simulink-Simpack联合仿真平台,分别建立基于牛顿定律的数学模型与三维动态仿真模型,从时域、频域双维度对比分析添加磁屏蔽结构前后车辆动力学性能的变化规律.研究结果显示,磁屏蔽结构的引入显著劣化车辆动力学特性.超导磁体悬浮高度升高,俯仰角增大;car2车厢垂向加速度峰值提升40.2%,均方根值增加17.1%,垂向平稳性指标恶化3.7%.在振动频率特性上,1 Hz附近低频振动与100 Hz以上高频振动均出现不同程度恶化.此外,车辆垂向振动响应随运行速度增加呈现显著变化,由低速时的振动衰减状态逐渐转变为高速下的振动增强趋势.本研究为超导电动悬浮列车的电磁兼容设计与动力学协同优化提供了重要理论依据.
超导电动磁浮电磁兼容轻量化设计振动特性机电耦合
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随着电力系统规模不断扩大,频率稳定性问题日益突出,传统低频减载方法难以满足现代电网的运行需求.本文提出一种基于广域测量系统(WAMS)的低频低压减载优化配置方法.该方法充分利用WAMS提供的实时广域信息,建立多目标优化模型,设计多层次自适应减载策略.通过构建系统频率动态特性分析模型,结合改进遗传算法实现减载方案的智能优化配置.仿真结果表明,所提方法相比传统减载方案在频率恢复速度上提升32%,减载精度提高28%,能够有效提升电力系统的频率稳定性和供电可靠性,为大规模电网的安全稳定运行提供有力支撑.
广域测量系统低频减载优化配置多目标优化电力系统稳定性
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为了应对高比例新能源并网导致电力系统受扰后频率响应特性复杂的问题,提出了一种基于大语言模型的智能频率调控方法.首先,通过分析提示词工程、RAG、函数调用和大模型微调等关键技术,并结合自然语言处理技术形成的基于向量数据库的低频减载优化规则,构建了电力系统垂直领域大模型.然后,利用人工智能生成内容(artificial intelligence generated content,AIGC)技术的自适应能力,实现高效的频率优化控制,从而弥补了传统低频减载方法在新能源电力系统中的适配性不足.仿真结果表明,经过该方案优化后的频率调控显著提升了电力系统的稳定性,在多个脱机场景下的调控结果优于传统方法.该文研究为电力系统频率智能调控提供了新的技术路径,具有较高的应用潜力.
大语言模型提示词工程RAGAIGC低频减载
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随着我国"双碳"战略的实施,特/高压直流输电系统作为新能源消纳的重要技术手段得到了大量应用.电力电容器作为滤波和无功补偿的关键设备被广泛用于特/高压直流输电系统中,其产生的低频振动及噪声给换流站环保达标带来了严峻挑战.为有效降低电力电容器低频振动及噪声向外排放,从加载交变电压的心子所受电场力出发,理论推导了心子在加载基频电压和高次谐波电压时所受电场力的时/频域分布特性,并以此作为心子的激励开展了电力电容器在电场力作用下的振动特性仿真.依据电容器在电场力作用下的振动特性,提出了一种用于电力电容器本体降噪的低刚度隔振系统设计,仿真研究了低刚度隔振器的低频振动隔离性能,并结合声学有限元对比研究了未嵌入/嵌入低刚度隔振系统时电力电容器的低频噪声辐射特性.研究结果表明,除500 Hz频率点外,提出的低刚度隔振系统能在100 Hz、200 Hz、600 Hz、700 Hz和800 Hz等频率点高效降低了电力电容器低频噪声排放,可有效实现电力电容器的本体降噪性能.
电力电容器低刚度隔振降噪
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依托某煤矿塌陷区90 MW水面光伏项目,针对性总结了光伏漂浮系统浮体、支架、组件安装步骤和内容.在此基础上,为了更好地服务未来光伏发电功能,对单模块布置下频域、时域水动力性能进行了有限元分析.结果表明.单模块浮式光伏的附加质量和辐射阻尼在不同频率下变化复杂且频段特异.附加质量在低频时增加,中高频范围不稳定,频率为 2.2 rad/s 时达到最大值.辐射阻尼在纵荡和横荡方向上低频稳定,中频增大后减小,而在其他方向上则表现出不同的波动.浮式光伏对风浪流载荷的运动响应显著,特别是在纵荡和横荡方向上偏移量较大.
90MW水面光伏安装水动力性能
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针对传统低频减载防线的启动频率低下、普适性能较差等缺点,采用深度学习的方法对有源化配网的低频减载防线进行优化设计,提出贝叶斯融合Actor-Critic算法对低频减载防线的减载、减负荷以及恢复能力进行仿真优化.设计贝叶斯融合Actor-Critic算法,通过贝叶斯方法将每个特征独立使用的情况都独立进行优化,并搭建数据集.对有源化配网的低频减载防线的设计进行详细说明.为了验证贝叶斯融合Actor-Critic算法的性能,将其训练结果与其他算法进行对比,发现其具有很好的训练精度,在最优的维度为1024维的情况下,精度达到了 99.12％.与传统模型相比,贝叶斯融合Actor-Critic算法模型的仿真结果优于传统模型,贝叶斯融合Actor-Critic算法对配网有源化的低频减载防线的优化具有深远的意义.
深度强化学习贝叶斯融合Actor-Critic算法低频减载防线优化设计
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低频海上风电系统具有远距离输电损耗小、精简电力电子设备和大幅降低安装维护成本的特点,在海上风电向深远海发展的背景下更具经济性与发展潜力.当岸上工频交流电网发生故障,出现电压跌落时,低频海上风电系统应具备一定的故障穿越能力.为了解决此问题,本文提出了一种基于模块化多电平矩阵式换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)低频侧频率混叠信息传递的低频海上风电系统故障穿越方法.该方法充分利用了低频海上风电系统陆上M3C换流站的特点,就地获取故障信息,无需远距离高速通信,可快速准确地将故障信息传递至海上风电场,以实现风电场快速准确的减载操作,维持低频海上风电系统安全稳定运行.
模块化多电平矩阵式换流器低频风电系统故障穿越频率混叠信息传递电压跌落
