中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 王寅武汉理工大学 2012年硕士导师: 胡勇共62页

摘要 : 刚体的转动惯量有重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航海航天、电力、机械、仪表等工业领域都是一个重要参量。在船模试验中，转动惯量的测量是其一个重要的环节。目前国内在测量船模转动惯量时，大多都使用传统的方式进行该物理量的测量，该操... 展开

关键词 : 船模惯量仪转动惯量复摆周期

2. 符号模式矩阵的惯量与秩

[学位论文] 陈淑琴中北大学 2007年硕士导师: 高玉斌共41页

摘要 : 符号模式矩阵是组合矩阵中当前国际上十分活跃的一个研究课题，其重要原因之一是它在经济学、生物学、化学、社会学、计算机科学等众多学科中具有广泛的实际应用背景。符号模式矩阵是由诺贝尔经济学奖获得者P.Samuelson在他的著作《Foundationsof Eco... 展开

关键词 : 符号模式矩阵惯量任意惯量唯一秩

3. 符号模式矩阵的惯量

[学位论文] 雷英杰中北大学 2005年硕士导师: 王建中共47页

摘要 : 符号模式矩阵是组合矩阵中当前国际上十分活跃的一个研究课题,其重要原因之一是它在经济学,生物学,化学,社会学,计算机科学等众多学科中具有广泛的实际应用背景,符号模式矩阵的研究起于研究线性动力学系统-符号的可解性和符号的稳定性.是由诺贝尔经济... 展开

关键词 : 符号模式矩阵惯量任意谱任意惯量唯一

4. 基于随机惯量权重的快速粒子群优化算法

[学位论文] 黄轩中山大学 2008年硕士导师: 张军共76页

摘要 : 自上世纪80年代以来，智能优化算法(如人工神经网络、遗传算法等)通过模拟或揭示某些自然现象和过程而发展起来，为优化理论提供了新的思路和手段，并在科学、经济以及工程领域得到了广泛应用。粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization，PSO算法)... 展开

关键词 : 基于随机惯量权重

5. 转动惯量测试系统的研究

[学位论文] 任培四川大学 2007年硕士导师: 袁中凡共72页

摘要 : 现代生物仿真模拟假人的成功研制是现代科学技术和现代生物技术相结合的重要科研成果之一。它既能够替代人体进行各种危险试验，又能有效保持试验的真实性，在工业和医学领域都具有很大意义。转动惯量是生物仿真模拟假人的一个重要参数，它的准确测试... 展开现代生物仿真模拟假人的成功研制是现代科学技术和现代生物技术相结合的重要科研成果之一。它既能够替代人体进行各种危险试验，又能有效保持试验的真实性，在工业和医学领域都具有很大意义。转动惯量是生物仿真模拟假人的一个重要参数，它的准确测试，才能保证生物仿真模拟假人在力学上的仿真性和相似性。对转动惯量测试系统的研究同样应用在工业领域，它是精密仪器、工程机械、武器系统、航空航天等领域许多零部件和产品的重要评价参数之一，在机械行业中，有许多零部件做定轴转动或平面运动，通常需要对物体的转动惯量进行测定，以保证产品的质量。可见，对转动惯量的准确测试对于科学研究和工业应用都具有很大的意义。生物科学和工业领域中需要测量的刚体通常是不规则的，不规则刚体的转动惯量，不能通过数学公式直接计算获得，而传统的试验方法由于需要手动和目测，会带来很大误差，本论文针对这样的情况，在对转动惯量测试原理分析研究的基础上，介绍了一种利用三线摆测量转动惯量的系统及方法，采用传感器和数据采集装置采集计算转动惯量所需的周期信号和力信号，并以VisualC++为编程工具，开发出专门的计算机软件，并最终计算出待测物体的转动惯量。与原有的测量方法相比，避免了手动操作和人工计算，整个过程趋于自动化，提高了测量精度和效率。本论文的主要研究成果如下：①提出利用三线摆测量转动惯量动态测试系统的总体设计方案和实现方法。②根据测试系统要求和实验室现有的条件建立了一套简易的完整的测试系统，将机械装置与电子部件和计算机相结合，使相关信号的采集由仪器代替手工完成。③用VisualC++软件编程，采用单文档/多视图结构以及多线程的编程方式，实现了对转动惯量所需参数动态测试系统和A/D采样板参数的控制，并实现了数据的传输、采集和转换。收起

关键词 : 转动惯量

6. 电力系统惯量的数据物理融合估算方法研究

[学位论文] 吴荣兵大连理工大学 2022年硕士导师: 李卫东共73页

摘要 : 在频率稳定问题中，惯性响应迅速且具有自发性，是系统安全稳定运行的重要保障。随着化石能源枯竭和环境污染问题的日益严重，电网中清洁能源的比例正逐年上升，部分地区电网甚至以风、光等绿色电力为主要发电途径。一方面，可再生能源机组大都通过电... 展开在频率稳定问题中，惯性响应迅速且具有自发性，是系统安全稳定运行的重要保障。随着化石能源枯竭和环境污染问题的日益严重，电网中清洁能源的比例正逐年上升，部分地区电网甚至以风、光等绿色电力为主要发电途径。一方面，可再生能源机组大都通过电力电子装置与电网相连，与电网频率解耦，当系统出现扰动时不能提供惯性响应，在部分传统同步发电机组被可再生能源发电机组取代的背景下，系统的整体惯性水平显著降低，为系统的频率安全增添隐患。另一方面，绿色电力受限于气候和地理环境的影响，常以聚集性的形式出现，绿色发电占比高的区域其惯性水平将会显著小于火电机组集群分布的区域，即惯性在系统中呈现出空间分布的特征。为了提升电网频率稳定性，在平衡安全与经济的前提下，有针对性地促进新能源并网消纳和配置虚拟惯量控制，评估电力系统的惯性水平则具有重要意义。本文对此展开研究，提出了电力系统惯量的数据物理融合估算方法研究。主要研究工作如下：对电力系统惯性及其空间分布特性进行辨析。辨析惯性在平动、转动和电力系统中所表现出的异同点。对惯性空间分布进行表象剖析和机理剖析，推导论证惯性空间分布和频率空间分布不等同。辨析节点惯性，定义节点惯量，提出节点间惯性部分共享且共享比例各不相同的思路。提出一种基于数据物理融合估算系统等效惯量的方法。其中物理模型采用基于转子运动方程的单机等值聚合模型，数据模型采用极限学习机，将物理模型和数据模型以串行的模式构建数据物理融合模型，最后离线训练模型以获取最优参数和在线应用模型以预测系统等效惯量。算例结果表明在不明显增加耗时的前提下，所提方法具有精度高，稳定性好，对数据样本依赖小的特点。以电力系统等效惯量作为基准值，根据节点间频率的耦合性计算各节点惯量，提出一种考虑节点耦合性的惯性空间分布离线量化方法。结果表明，所提方法在量化系统惯性空间分布上具有可行性。考虑到惯性空间分布离线量化方法高度依赖仿真、仅适用于离线分析的局限性，提出一种基于数据物理融合的惯性空间分布在线量化方法。以离线量化方法的输出结果作为标签（准确值），采用数据物理融合方法拟合（离线训练）选定特征量和标签，固定最佳模型参数，最后根据在线测量数据计算各个节点的惯量，实现惯性空间分布的在线计算。仿真结果表明，所提方法精度高，鲁棒性强，具有应用于生产实际的可能。收起

关键词 : 电力系统等效惯量节点惯量数据物理融合估算

7. 基于惯量分布特性的新能源电力系统分区惯量评估研究

[学位论文] 刘方蕾华北电力大学（北京） 2021年硕士导师: 毕天姝共68页

摘要 : 电力系统抑制频率变化的能力与其惯量水平息息相关。随着新能源渗透率的提高，电力系统等效惯性时间常数不断下降，调频资源缺乏，电网保持频率稳定的能力变弱;同时我国特高压直流输电工程大量投运，系统发生大功率扰动的风险增加，新能源出力波动及直... 展开电力系统抑制频率变化的能力与其惯量水平息息相关。随着新能源渗透率的提高，电力系统等效惯性时间常数不断下降，调频资源缺乏，电网保持频率稳定的能力变弱;同时我国特高压直流输电工程大量投运，系统发生大功率扰动的风险增加，新能源出力波动及直流闭锁带来的不平衡功率叠加，导致系统频率稳定性进一步下降。由于一次能源的限制，新能源发电在地理上非均匀分布，系统惯量下降的同时分布不均的特性突显，扰动发生后电网频率呈现明显的时空分布特性。准确刻画系统惯量是频率特性分析与调频策略制定的基础，因此分析新能源电力系统的惯量分布特性并评估系统惯量水平具有重要意义。本文定义了节点计算惯量指标以描述新能源电力系统惯量分布特性，并在此基础上提出了考虑电气距离和惯量分布特性的分区方法，最后根据分区结果提出新能源电力系统区域惯量评估方法，评估系统不同区域惯量水平。主要工作如下: (1)针对新能源电力系统不同节点发生扰动时的频率分布情况，定义了节点计算惯量指标，表征电网中单个节点扰动后抵抗系统频率变化的能力，量化系统的惯量分布特性。在此基础上，考虑电网的物理结构和参数，分别推导了两机系统和多机系统的节点计算惯量表达式，最后通过仿真算例验证了节点计算惯量的正确性，仿真结果表明所提节点计算惯量能够准确地描述新能源电力系统的惯量分布特性。 (2)根据节点计算惯量推导结果分析了新能源电力系统惯量分布特性的影响因素，建立节点计算惯量灵敏度指标，分析了区域间惯量的相互影响，在此基础上提出了综合考虑电气距离和计算惯量的分区方法，为系统分区惯量评估提供基础，采用8机36节点系统验证了分区方法的正确性。 (3)建立了基于测量数据的电网频率响应模型，在此基础上提出了系统区域惯量评估方法。该方法采用ARMAX参数辨识方法辨识系统传递函数，通过模型降阶得到惯量响应环节以获取区域惯性时间常数，并提出了新能源机组影响系数指标来衡量新能源机组对系统惯量水平的影响;利用所提方法分别在频率稳态波动和大扰动两种场景下，对8机36节点系统和西北某省电网实际系统进行了区域惯量估计，结果表明新能源接入和未接入情况下，所提分区惯量评估方法对系统惯量水平的评估均具有较高精度。收起

关键词 : 惯量分布特性计算惯量分区方法频率响应 ARMAX模型

8. 基于频率变化率的电力系统惯量估测

[学位论文] 邓小宇新疆大学 2023年硕士导师: 刘牧阳共67页

摘要 : 随着新能源电源占比不断提升，转动惯量不足已经逐渐成为现代电力系统的普遍问题。在此背景下，使新能源电源为电网提供可替代转动惯量的虚拟惯量技术获得了大力发展，未来新型电力系统的惯性支撑将由包括转动惯量与虚拟惯量在内的综合惯量提供。因此... 展开随着新能源电源占比不断提升，转动惯量不足已经逐渐成为现代电力系统的普遍问题。在此背景下，使新能源电源为电网提供可替代转动惯量的虚拟惯量技术获得了大力发展，未来新型电力系统的惯性支撑将由包括转动惯量与虚拟惯量在内的综合惯量提供。因此，传统的转动惯量估测方法将不再适用于评估新型电力系统的惯性支撑能力。发展新型电力系统综合惯量估测技术，对于提升系统安全、稳定、经济化运行具有重要意义。频率稳定性恶化，电力系统遭受扰动后的频率变化率激增是系统惯量不足的主要表现之一，故频率变化率可作为惯量估测的重要依据。本文围绕基于频率变化率的电力系统综合惯量估测问题展开研究，首先分析了电力系统的惯量响应特征，随后探讨了现有电力系统频率变化率估测方法的主要类别，并基于恰当的频率变化率估测方法提出了新型电力系统电源汇集点惯量估测方法。主要研究工作如下: (1)电力系统惯量响应特征研究:首先，分析了电力系统惯量的来源，讨论了转动惯量、虚拟惯量及其等效惯性常数的定义;然后，分析了电力系统动态频率演化过程，明晰了电力系统动态中惯量主导的两类时间窗口;通过新英格兰10机39线系统的仿真实验展示了不同新能源渗透率条件下，系统惯量对小扰动下的频率波动与大扰动事件后的频率响应的影响;最后，结合近年来国外大停电事故,明确了惯量不足对电力系统频率稳定性的影响，并进一步证实了惯性支撑对系统安全稳定的重要意义。 (2)电力系统频率变化率估测技术研究:从频率变化率的定义出发，结合电力系统频差原理，明确了基于系统惯性中心的系统频率变化率的概念;探讨了目前各国电网对频率变化率安全阈值的设置情况以及现有的频率变化率估测技术，包括频率动态过程中的系统频率变化率极值估测和关键节点频率变化率实时估测技术，并特别指出PI滤波器是目前最具普适性与轻量性的频率变化率估测方法;随后，利用PI滤波器发展了惯量估测所需的基础测量技术，并通过仿真实验论证了相关估测技术的可行性与准确性。 (3)新型电力系统电压源汇集点惯量估测系统性方法研究:首先，对以摇摆方程为基础的实时惯量估测方法进行回顾;然后，为弥补现有实时惯量估测方法在准确性上的欠缺，创新性地提出了基于数据回归法的等效惯性常数辨识方法，并与实时惯量估测方法相结合，共同构建了基于同步相量测量单元的新型电力系统电压源汇集点惯量估测的系统性方法;最后，通过改进的新英格兰10机39节点系统进行仿真分析，论证了该惯量估测方法的及时性、准确性及其对新型电力系统的适用性。收起

关键词 : 电力系统频率变化率惯量估测惯量响应

9. 基于惯量模拟的重载车辆试验台研究

[学位论文] 陈汝蒋浙江大学 2013年硕士导师: 周晓军共66页

摘要 : 重载车辆在我国的工业生产过程、运输过程中有着极其重要的作用，而其台架检测技术，即惯量模拟技术也发挥着越来越重要的作用。随着现代工业技术的飞速发展，对惯量模拟的要求也随之不断提升，研究和开发效率高、精度好、可靠性强、应用范围广的惯量... 展开

关键词 : 重载车辆惯量模拟当量惯量计算台架试验

10. 含虚拟惯量控制的双馈风电场等效惯量评估方法研究

[学位论文] 盛帅东北电力大学 2023年硕士导师: 安军共65页

摘要 : 目前风机的并网规模正在逐渐增大，并将逐步代替部分同步机组发电，这将导致系统转动惯量水平降低，增大扰动下系统发生频率安全事故的可能性。针对这个问题，对并网风机额外施加虚拟惯量控制可以使其向系统提供等效虚拟惯量。在此背景下，研究风电场... 展开目前风机的并网规模正在逐渐增大，并将逐步代替部分同步机组发电，这将导致系统转动惯量水平降低，增大扰动下系统发生频率安全事故的可能性。针对这个问题，对并网风机额外施加虚拟惯量控制可以使其向系统提供等效虚拟惯量。在此背景下，研究风电场等效虚拟惯量评估方法可以定量掌握风电场对电网的惯量贡献，从而为全面评估新型电力系统等效惯量水平打下基础，具有一定研究意义。在现有研究中，已有方法通过建立含有虚拟惯量控制的风机简化模型并结合转子运动方程推导出风电场等效虚拟惯量的计算式，但该方法却存在所需参数众多且不易获得的问题。基于系统辨识方法会受到辨识模型降阶所带来的影响，导致评估结果精度难以保证。针对以上问题，本文提出了一种直接利用量测数据进行计算的风电场等效虚拟惯量评估方法。本文的主要工作可概括为以下几点: （1）风电场等效虚拟惯量表达式推导。首先，介绍风电虚拟惯量控制原理。其次，分析施加虚拟惯量控制后风机的惯量响应过程，揭示风电场等效虚拟惯量的物理含义。最后，通过分析风机惯量响应过程中自身动能的变化情况，构建动能变化量表达式，进而推导风电场等效虚拟惯量表达式，并与同步机惯量进行对比分析。（2）基于量测数据的风电场等效虚拟惯量评估。首先，分析风电场内风机惯量响应过程中自身动能的变化情况、输出电能变化情况以及捕获机械能变化情况。其次，分别给出三种能量变化量表达式。最后，根据能量守恒原理推导风电场等效虚拟惯量评估式。（3）提高惯量评估结果精度的处理措施。首先，列举影响所提方法评估结果精度的因素，包括量测数据噪声、扰动发生时间的确定以及评估结果奇异值问题等。其次，针对以上影响因素，给出解决办法。对于噪声问题可采用Butterworth低通滤波器进行滤波，对于扰动发生时间确定可采用去趋势波动分析方法结合滑动窗口数据处理技术从频率数据中进行判断，对于奇异值问题可采用施加符号函数的人为处理方法解决。最后，分析机械功率变化以及风机传动轴柔性和阻尼对惯量评估结果的影响。本文采用PSASP仿真软件搭建3机9节点系统,通过设置不同风速条件来验证所提方法的有效性，并分析机械功率变化对惯量评估结果的影响。设置不同扰动大小以及不同控制参数大小条件来分析风电场等效虚拟惯量的数值变化特点，设置不同算例系统来验证方法的普适性。验证提高评估结果精度措施的有效性。与已有系统辨识方法评估结果进行比较，揭示已有方法的不足，突出本文所提方法的优越性。最后，对比同步机惯量，分析基于本文研究下的风电场等效惯量给系统频率带来的支撑作用与影响。收起

关键词 : 风电场虚拟惯量控制等效虚拟惯量评估精度分析