关键词： 永磁同步电机   磁极偏移   转矩初始位置角   非均匀气隙   齿槽转矩优化  

摘要： 为削弱永磁同步电机的齿槽转矩和转矩脉动,针对3相8极36槽内置双“V”型永磁同步电机,提出4种不同磁极偏移方式。推导出含有磁极偏移角度变量的齿槽转矩和转矩脉动数学表达式。通过仿真分析磁极偏移方式、角度和转矩初始位置角对电机电磁性能的影响规律,利用多目标联合仿真的优化算法选取最优解,并通过转子偏心的方式构造非均匀气隙,提高气隙磁密曲线的正弦性,最后制作样机验证。结果表明,方式四对电机电磁性能的优化效果最好,优化后的电机齿槽转矩降低36.6%,转矩脉动下降21.1%,平均输出转矩略有上升,电机的输出性能显著提升,可为同类型电机电磁性能的优化提供参考。

关键词： 非化石能源   能源新时代   新能源发电   氢能  

摘要： 这是一个秩序重构、群雄逐鹿的能源新时代。2025年全国能源工作会议首次提出,化石能源将逐步从“主体能源”转变为“兜底能源”,非化石能源将上升为“供应主体”。实践中,截至2024年底,中国新能源发电装机规模已超过煤电装机,达到14.1亿千瓦;2024年第三季度,中国新能源乘用车销量占比首次突破50%,超越燃油车,成为市场主流……

关键词： 内置式永磁同步电机   场路耦合   电机损耗   磁热耦合   温度分布  

摘要： 对内置式永磁同步电机(IPMSM)在逆变器不同开关频率、不同调制比等参数下定转子铁心损耗、永磁体涡流损耗、磁滞损耗大小以及电机各部件温度分布规律进行了研究。首先,搭建了两种不同永磁体结构(“V”型和“一”型)的12槽8极IPMSM场路耦合联合仿真模型,比较了两种电机在不同变频器参数下损耗的变化规律;然后,依据磁热耦合原理,搭建了两种电机的三维有限元模型,研究了两种电机分别在正弦波电压和变频器供电下定子铁心、永磁体和绕组的温度分布;最后,基于电机损耗和温度场分析,得出了考虑磁极结构的IPMSM在变频器供电时电机损耗和温度分布的一般变化规律。这为电机在变频器驱动下的损耗研究提供了理论依据。

关键词： 智能偏航   动态调控   多源感知   系统优化   可靠性设计  

摘要： 随着全球能源结构转型加速,风力发电系统正面临效率优化与智能化升级的双重需求。本文聚焦风力发电机组偏航调控体系,系统阐释其在能量捕获优化中的核心作用。通过构建"环境感知-动态决策-精准执行"的三级技术框架,提出融合现代控制理论与智能算法的协同调控方案。研究重点剖析了多源信息融合、自适应控制策略及系统可靠性保障等关键技术环节,为提升偏航系统的环境适应性与运行效能提供理论支撑,并为后续技术迭代指明发展方向。

关键词： 科技创新平台   工程实验室   新能源材料与器件   无机非金属   材料化学   能源转换   重点实验室   全日制本科生  

摘要： 新能源材料与器件专业于2011年获教育部批准并于2012年开始招收全日制本科生,2020年成为教育部第二批新工科建设专业,同年成为省级一流本科建设专业,2021年成为国家一流本科建设专业。拥有国家地方高校能源和环境材料化学学科创新引智基地、储能新材料湖北省工程实验室、无机非金属晶态与能源转换材料重点实验室(省级培育)以及太阳能高值利用与绿色转化湖北省工程研究中心等国家级和省部级科技创新平台。

关键词： 电力电量平衡   新型电力系统   新能源发电   电力供应   极端天气  

摘要： 以风电和光伏为代表的新能源发电具有季节波动性和短期随机性波动的特点。随着新能源的大规模并网,其出力特性对新型电力系统的电力电量平衡带来新的挑战。为保障电力系统的可靠运行,本文对面向多时间尺度的电力电量平衡方法展开研究。首先,基于福建电网2019~2022年的历史数据,并结合福建省气候天气特征,对新能源发电的多时间尺度出力特性进行分析,总结电力保供所面临的挑战;其次,构建了考虑中长期电量平衡和短期电离平衡的电力系统运行模型,提出考虑季节特性、极端天气的典型场景辨识方法。最后,以福建电网为例,通过对不同时间尺度下的电力电量平衡模型进行计算,分析多种发电形式参与的时序生产过程,量化分析福建电网在大规模新能源并网下的电力供应不足情况,及大规模新能源并网背景下传统发电机组的容量设置可能性,并提出了均衡电力电量充裕性的相关建议。

关键词： 风力发电机组   状态监测   故障预测   维修管理   机器学习  

摘要： 风力发电机的维护和管理效率、精度对整个风电场造成了显著影响。提出一种针对风力发电机运行过程中故障预测和修理管理问题的状态监控管理策略。通过实时搜集以及分析风电机组运作数据,运用机器学习方法预测可能出现的故障,并得出维修方案。此策略不仅提升了维修效率,降低了保养成本,同时也增强了风力设备的可靠性和安全性。实际应用显示,实行此策略后,风力发电机平均故障率下降30%,修复反馈时间缩小40%,显著地提升了风电场整体营运功效。

关键词： 高频方波注入   滑模观测器   加权切换   全速域  

摘要： 为提高永磁同步电机在全速域无位置传感器控制的精度,设计了一种高频方波信号注入和基于转子磁链的改进滑模观测器相结合的复合控制方法。首先,在零、低速段采用脉振高频方波信号注入,通过简单的代数运算分离高频电流信号和基波电流信号,避免了在提取转子位置信息过程中使用滤波器,提高了转子位置观测的精度;然后,中、高速段采用改进的滑模观测器法,在滑模观测器中引入基于转子转速的自适应反馈增益,再利用转子磁链来提取转子位置信息,进一步提升了电机运行稳定性和控制精度;最后,采用加权函数对零、低速和中、高速的控制策略进行切换,从而构建全速域控制算法,该算法分别在带载启动、全速域运行和带速重投工况下进行仿真验证。仿真结果表明,所设计的全速域控制算法在不同工况下均能实现电机稳定高效的全速域运行,具有较好的动态性能和稳定性。

关键词： 智能电网   输电线路   监测系统   物联网   通信服务质量   整数规划   优化  

摘要： 为解决现有输电线路监测时成本高、通信时延和动态调整计算时间长等问题,提出一种基于物联网的架空输电线路监测系统。建立考虑广域和非广域通信的输电线路通信模型和基于伦琴衰减的输电线路信道模型;考虑成功传输率、延迟和鲁棒性等通信服务质量,建立架空输电线路非线性整数规划优化模型;提出一种寻找次优解算法,根据网络图中输电塔之间信道质量的变化近实时计算优化解。实验阶段,与最优化方法相比,所提模型较A*和遗传算法等路径决策算法的计算时间更优,分别缩短10倍和2.25倍。结果表明,所提系统为架空输电线路的连续监测时动态热额定值、实时结构感知和精确故障定位提供重要的数据支撑。

关键词： 智能电网   电力系统故障   快速定位   修复策略  

摘要： 本文对智能电网中电力系统故障的快速定位与恢复策略进行了研究,对智能电网中基于传感器的数据采集与故障定位技术进行了探讨,提出了优化的定位算法,介绍了电力系统故障修复的设计原则,分析了快速修复的技术方案以及在修复过程中自动化与智能化技术的应用。本文旨在为智能电网的故障管理提供有效的技术支持,以提高电网的稳定性和可靠性。