智能電網潮流多解性對接口變換器的影響及研究

接口變換器不僅是連接智能電網與負載之間的必需環(huán)節(jié)，而且是實現(xiàn)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)并網的關鍵部件，因此，開展電網時變潮流和可再生能源時變潮流對接口變換器的影響具有十分重要的意義。本項目在掌握可再生能源并網帶來電網潮流變化規(guī)律以及接口變換器對電網的諧波沖擊影響的基礎上，以三相電壓型PWM整流器和光伏并網逆變器為例，分別研究了單一型接口變換器和級聯(lián)型接口變換器的非線性動力學行為，通過建立變換器的整體數(shù)學模型，得到不同類型接口變換器穩(wěn)定運行工作條件；根據電力電子變換器的能控性理論，提出了適用于接口變換器的最少模態(tài)控制法、改進小波調制法和電能質量控制策略，進一步提高了接口變換器的輸出性能；針對接口變換器輸入電壓范圍寬、輸出負載變化范圍大的實際需求，利用本項目提出的一般性變換器拓撲設計方法，發(fā)明了高性能阻抗源逆變器、無橋高增益PFC變換器、單開關高增益變換器等一系列接口變換器。因此，本項目的研究成果對保證接口變換器的穩(wěn)定運行、推動接口變換器的理論研究、促進智能電網的發(fā)展和可再生能源的應用具有重要的科學和實際意義。 本項目已發(fā)表SCI收錄論文6篇、EI收錄論文18篇、核心期刊論文2篇，授權發(fā)明專利13項，培養(yǎng)碩士5名，協(xié)助指導博士2名，出站博士后2名，超過了項目的預定成果目標。

智能電網的主要目標之一是實現(xiàn)大規(guī)模可再生能源發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)可靠地接入電網，電網潮流呈現(xiàn)出時變和多解的特點，對接口變換器的運行產生了極大的影響，據國外統(tǒng)計，接口變換器的故障率增加了3倍以上。為此，開展智能電網潮流多解性對接口變換器影響的研究成為目前一個十分有意義的課題。本項目擬研究電網時變潮流對接口變換器的影響，同時研究接口變換器非線性特性對電網潮流時變性造成的影響，從而提出滿足電網時變潮流和可再生能源時變潮流雙向動態(tài)約束要求的接口變換器控制策略和參數(shù)設計方法，保證接口變換器安全工作。項目的創(chuàng)新之處在于：一是與現(xiàn)有獨立運行變換器的研究不同，通過時變、多解潮流將接口變換器與電網、可再生能源結合為一個整體進行研究和分析，真實地反映了接口變換器的運行狀況；二是提出了一個雙向動態(tài)約束變換器的概念，豐富了變換器的研究范圍，所提出的控制策略和參數(shù)設計方法可以進一步提高接口變換器的運行穩(wěn)定性。

作為一種新型隔震措施，周期性隔震基礎已得到研究者越來越多的關注。在不考慮材料阻尼情況下，周期性隔震基礎的隔震機理已較明晰。然而，由于理論分析上的困難，材料阻尼因素對周期性隔震基礎濾波特性的影響一直未能考慮。本項目將系統(tǒng)研究計入阻尼因素后周期性結構頻散關系分析方法以及阻尼因素對周期性隔震基礎濾波特性的影響。研究內容主要包括：1）考慮阻尼因素，尋求周期性結構頻散關系的求解方法，建立周期性結構濾波特性與耗能特性簡化分析模型；2）研究有限周期性結構的能量流動特性，揭示濾波衰減作用和耗能衰減作用的影響機理；3）針對不同地震動、上部結構特性等因素，研究阻尼對周期性隔震基礎濾波特性的影響，提出考慮阻尼后周期性隔震基礎的簡化設計方法。通過本項目研究，可望給出計及阻尼時周期性結構頻散關系的有效求解方法，揭示材料阻尼對周期性隔震基礎濾波特性的影響，進而豐富和完善周期性隔震基礎的計算理論和設計方法。

本書主要以長江三峽工程、清江水布工程為背景，研究了風化巖體、緩傾角裂隙夾層、斷層等地質缺陷對壩基及滑坡穩(wěn)定的影響。

本書可供水利水電、土木、礦山、鐵道等系統(tǒng)的廣大科技人員及相關專業(yè)高等院校的師生、研究生參考。

周期結構對彈性波具有選擇性透過作用，利用這種濾波動力特性學者們提出了一種新型隔震策略，即周期隔震基礎。已有理論、數(shù)值及試驗研究驗證了周期基礎隔震應用的有效性。基于已有研究，本項目重點研究考慮阻尼之后周期基礎的復頻散特性計算理論及考慮阻尼后周期基礎的隔震性能。首先，項目提出三種復頻散特性計算方法并研究了不同周期結構的復頻散動力特性，揭示了周期結構頻散差異性和一致性；其次，項目提出濾波減振機理與耗能減振機理的參數(shù)分析模型，數(shù)值模擬研究兩種減振機理的相互影響；第三，項目提出復合周期基礎模型，研究了復合周期基礎在核電站結構隔震中的應用可行性。 2100433B