建模研究

无线通信网络对新型电力系统的建设和发展至关重要，信道测量和建模是构建无线通信系统的基础。首先，文章面向差异化变电应用场景在470 MHz和2.4 GHz频段开展信道测量工作；其次，基于信道实测数据，研究变电场景下路径损耗、阴影衰落和时延扩展建模方法；对比分析不同频段下、室内外场景的信道建模结果。最后，将建模结果与3GPP标准化信道参数作对比，结果表明，变电场景信道参数与3GPP标准化信道参数有很大不同。文章获得的信道参数填补了现有标准在电力场景的空白，为新型电力系统下无线通信网络的部署和优化提供基础信道模型。

在直接启动非接触传输系统的过程中，电源输入功率、电流的峰值可达稳态值数倍至数百倍，且变换器开关管易出现单次硬开关现象，导致开关管老化甚至击穿。针对该问题，以三相LCC非接触功率传输系统为研究对象，推导出其等效电路对应微分方程的奇次解和非奇次方程特解及完全解，根据奇次解与电源激励无直接关联且决定暂态特性的结论，提出超低电压的软启动方法。分析表明：软启动方法的理论基础是微分方程的零输入响应和零状态响应具有可分解特性；用数学建模和仿真验证了软启动能降低系统的零输入响应峰值；用电路仿真验证了软启动能有效避免开关管出现单次硬开关的现象；在电路运行过程中如果电源短时断电，且驱动电路因内部储能而持续工作，则要使用软启动方法重新启动，以避免直接启动引起的冲击效应；提出了初始变化率的近似计算方法，得出了初值与电源激励有关的结论。实验证明了上述结论的正确性。

继电保护动作信息是电网故障后故障诊断和事故分析最重要的依据，继电保护装置是集连续动态和离散事件为一体的混杂系统，利用Petri网可进行保护装置建模，但如何有效地分析Petri网模型是个难点。文中提出了一种应用Matlab环境中的状态流工具箱进行继电保护建模分析方法，并给出了线路距离保护仿真实例。仿真结果表明，应用Matlab状态流工具箱进行继电保护建模分析，该方法是有效的，可清晰直观地刻画保护内部动态行为以及保护与系统间的作用。

本项目依托大唐国信滨海海上风力发电有限公司，面向新能源工业互联网，对海上风电场工业互联网的安全性进行诊断建模研究分析，根据新能源工业互联网现场设备、物联终端、控制系统、网络平台及数据安全等防护现状，并通过拟态相乘算法对模型实现新能源工业互联网的健康诊断、主动防护、风险预警等功能，保证海上风电场生产系统稳定运行。