智能電網(wǎng)潮流多解性對(duì)接口變換器的影響及研究結(jié)題摘要

接口變換器不僅是連接智能電網(wǎng)與負(fù)載之間的必需環(huán)節(jié)，而且是實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的關(guān)鍵部件，因此，開展電網(wǎng)時(shí)變潮流和可再生能源時(shí)變潮流對(duì)接口變換器的影響具有十分重要的意義。本項(xiàng)目在掌握可再生能源并網(wǎng)帶來電網(wǎng)潮流變化規(guī)律以及接口變換器對(duì)電網(wǎng)的諧波沖擊影響的基礎(chǔ)上，以三相電壓型PWM整流器和光伏并網(wǎng)逆變器為例，分別研究了單一型接口變換器和級(jí)聯(lián)型接口變換器的非線性動(dòng)力學(xué)行為，通過建立變換器的整體數(shù)學(xué)模型，得到不同類型接口變換器穩(wěn)定運(yùn)行工作條件；根據(jù)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(jìn)小波調(diào)制法和電能質(zhì)量控制策略，進(jìn)一步提高了接口變換器的輸出性能；針對(duì)接口變換器輸入電壓范圍寬、輸出負(fù)載變化范圍大的實(shí)際需求，利用本項(xiàng)目提出的一般性變換器拓?fù)湓O(shè)計(jì)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(guān)高增益變換器等一系列接口變換器。因此，本項(xiàng)目的研究成果對(duì)保證接口變換器的穩(wěn)定運(yùn)行、推動(dòng)接口變換器的理論研究、促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展和可再生能源的應(yīng)用具有重要的科學(xué)和實(shí)際意義。 本項(xiàng)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(quán)發(fā)明專利13項(xiàng)，培養(yǎng)碩士5名，協(xié)助指導(dǎo)博士2名，出站博士后2名，超過了項(xiàng)目的預(yù)定成果目標(biāo)。

智能電網(wǎng)的主要目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)可靠地接入電網(wǎng)，電網(wǎng)潮流呈現(xiàn)出時(shí)變和多解的特點(diǎn)，對(duì)接口變換器的運(yùn)行產(chǎn)生了極大的影響，據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，接口變換器的故障率增加了3倍以上。為此，開展智能電網(wǎng)潮流多解性對(duì)接口變換器影響的研究成為目前一個(gè)十分有意義的課題。本項(xiàng)目擬研究電網(wǎng)時(shí)變潮流對(duì)接口變換器的影響，同時(shí)研究接口變換器非線性特性對(duì)電網(wǎng)潮流時(shí)變性造成的影響，從而提出滿足電網(wǎng)時(shí)變潮流和可再生能源時(shí)變潮流雙向動(dòng)態(tài)約束要求的接口變換器控制策略和參數(shù)設(shè)計(jì)方法，保證接口變換器安全工作。項(xiàng)目的創(chuàng)新之處在于：一是與現(xiàn)有獨(dú)立運(yùn)行變換器的研究不同，通過時(shí)變、多解潮流將接口變換器與電網(wǎng)、可再生能源結(jié)合為一個(gè)整體進(jìn)行研究和分析，真實(shí)地反映了接口變換器的運(yùn)行狀況；二是提出了一個(gè)雙向動(dòng)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(shè)計(jì)方法可以進(jìn)一步提高接口變換器的運(yùn)行穩(wěn)定性。

作為一種新型隔震措施，周期性隔震基礎(chǔ)已得到研究者越來越多的關(guān)注。在不考慮材料阻尼情況下，周期性隔震基礎(chǔ)的隔震機(jī)理已較明晰。然而，由于理論分析上的困難，材料阻尼因素對(duì)周期性隔震基礎(chǔ)濾波特性的影響一直未能考慮。本項(xiàng)目將系統(tǒng)研究計(jì)入阻尼因素后周期性結(jié)構(gòu)頻散關(guān)系分析方法以及阻尼因素對(duì)周期性隔震基礎(chǔ)濾波特性的影響。研究內(nèi)容主要包括：1）考慮阻尼因素，尋求周期性結(jié)構(gòu)頻散關(guān)系的求解方法，建立周期性結(jié)構(gòu)濾波特性與耗能特性簡化分析模型；2）研究有限周期性結(jié)構(gòu)的能量流動(dòng)特性，揭示濾波衰減作用和耗能衰減作用的影響機(jī)理；3）針對(duì)不同地震動(dòng)、上部結(jié)構(gòu)特性等因素，研究阻尼對(duì)周期性隔震基礎(chǔ)濾波特性的影響，提出考慮阻尼后周期性隔震基礎(chǔ)的簡化設(shè)計(jì)方法。通過本項(xiàng)目研究，可望給出計(jì)及阻尼時(shí)周期性結(jié)構(gòu)頻散關(guān)系的有效求解方法，揭示材料阻尼對(duì)周期性隔震基礎(chǔ)濾波特性的影響，進(jìn)而豐富和完善周期性隔震基礎(chǔ)的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)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(fēng)化巖體、緩傾角裂隙夾層、斷層等地質(zhì)缺陷對(duì)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(guān)專業(yè)高等院校的師生、研究生參考。

周期結(jié)構(gòu)對(duì)彈性波具有選擇性透過作用，利用這種濾波動(dòng)力特性學(xué)者們提出了一種新型隔震策略，即周期隔震基礎(chǔ)。已有理論、數(shù)值及試驗(yàn)研究驗(yàn)證了周期基礎(chǔ)隔震應(yīng)用的有效性?；谝延醒芯?，本項(xiàng)目重點(diǎn)研究考慮阻尼之后周期基礎(chǔ)的復(fù)頻散特性計(jì)算理論及考慮阻尼后周期基礎(chǔ)的隔震性能。首先，項(xiàng)目提出三種復(fù)頻散特性計(jì)算方法并研究了不同周期結(jié)構(gòu)的復(fù)頻散動(dòng)力特性，揭示了周期結(jié)構(gòu)頻散差異性和一致性；其次，項(xiàng)目提出濾波減振機(jī)理與耗能減振機(jī)理的參數(shù)分析模型，數(shù)值模擬研究兩種減振機(jī)理的相互影響；第三，項(xiàng)目提出復(fù)合周期基礎(chǔ)模型，研究了復(fù)合周期基礎(chǔ)在核電站結(jié)構(gòu)隔震中的應(yīng)用可行性。 2100433B