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項目成果/簡介: 軸流式潮流能發電裝置是針對我國潮流能資源區潮流流速偏低的狀況專門開發研制的，具有啟動流速低、轉換效率高等特點。機組采用半直驅變槳距控制的水平軸水輪機，利用變槳距機構，提高能量轉化效率，實現最大能量捕獲、低速啟動和換向；水下實時監控系統實現了機組的運行狀況監測和變槳距控制，同時保證了機組安全運行；基于GPRS技術實現了裝置的遠程數據采集與控制；機組的支撐結構采用了浮潛式載體專利技術，可通過注排水實現升沉，便于機組的拖航、移址、回收及機組的維護保養。項目階段: 完成工程樣機研發及海上示范運行階段效益分析: 該成果在潮流能開發利用中具有廣泛的推廣應用前景。適用于我國潮流能資源區潮流流速偏低的狀況，易于在潮流能發電規?；こ讨袘?，有利于產業化推進。知識產權類型:發明專利 、 軟件著作權知識產權編號:ZL201510602258.3 ZL201610459673.2技術成熟度:通過中試技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

軸流式潮流能發電裝置是針對我國潮流能資源區潮流流速偏低的狀況專門開發研制的，具有啟動流速低、轉換效率高等特點。機組采用半直驅變槳距控制的水平軸水輪機，利用變槳距機構，提高能量轉化效率，實現最大能量捕獲、低速啟動和換向；水下實時監控系統實現了機組的運行狀況監測和變槳距控制，同時保證了機組安全運行；基于GPRS技術實現了裝置的遠程數據采集與控制；機組的支撐結構采用了浮潛式載體專利技術，可通過注排水實現升沉，便于機組的拖航、移址、回收及機組的維護保養。

1 成果簡介潮流發電技術是利用適當的能量轉換裝置，將由海洋或河流水面的自然升降造成的水流動能，或者因為太陽能輸入不均而形成海水流動所致的動能轉化為電能的技術。潮流發電屬于一種新型的清潔、可再生能源利用方式。 潮流發電的主要發電裝置位于洋面或河面以下，基本不占用或占用極少陸地面積，且沒有類似風力發電機的噪聲，是一種被人們普遍看好的新能源。而且， 潮流發電不需要建設大壩或堤堰，是借自然的流動直接通過水輪機獲取能量。所以潮流發電涉及的工程投資很少，裝置相對簡單，可以在交通欠發達的山村、漁村及海島建設獨立的電源系統，能夠有效解決當地人民的生產和生活用電、降低電力成本。 清華大學在水能和海洋能的工程利用方面進行了長期研究；研究了適合潮流發電的水輪機轉輪及葉片翼型，獲得了多項發明專利；利用先進的 CFD 技術模擬發電裝置的各種運行工況，并優化了水能轉化機構。目前單機的發電功率為 1.5~10kW，效率達到國際領先水平。2 應用說明潮流發電技術主要用于建設孤立電源系統，或在獲得特殊許可情況下向電網供電。在進行發電廠站選址設計時，需開展充分調研，獲取必要的信息，如海洋或河流的水文數據（如常年的水流速度、水位、含沙量等）、對電能質量及容量的需求、儲能方式等。 潮流發電技術不涉及建設移民，工程量小，發電裝置的安裝簡單、便利，基本上不抬高洋面或河面，對生態環境沒有影響。因此，潮流發電技術除了適用于能源相對缺乏的我國東部和東南沿海地區以開發豐富的海洋能外，尤其適合在偏遠山區、西藏等生態脆弱的地區開發內陸河流的水能，滿足社會發展和人們生活的需要。3 應用范圍潮流發電技術一般適用于開發非集中的河流水能和海洋能，因而發電機組的單機容量一般小于 10kW（尤其在海洋環境中）。如果在內陸河流上開發電能，配置相應的變速裝置后可達到數百 kW。潮流發電技術最佳的應用流速為 2.5~6 m/s。流速在 1.0~2.0 m/s 時，屬于技術可利用范圍，但隨著流速降低項目經濟性變差。

本發明公開了一種基于 GPU 的多波前潮流計算方法，該方法包 括：1)波前矩陣鏈異步并發執行；2)CPU-GPU 間任務的分配；3)GPU 上矩陣乘法、減法算法的優化。波前矩陣鏈采用異步并發執行的模式 處理，GPU 的資源得到了充分的利用；根據矩陣的大小決定采用 CPU 還是 GPU 處理，使得單個矩陣的處理時間最少，結合波前矩陣鏈的異 步并發執行，能盡可能的減少 CPU、GPU 的空閑等待時間；在 GPU 上對矩陣

一種直流電網用的具備直流潮流控制與直流短路控制的復合裝置及其控制方法，復合控制裝置包括：潮流控制裝置，其包括一對耦合電感、四個開關管、四個二極管和兩個電容；短路控制裝置，其包括兩個高壓快速機械開關、三個避雷器和三個開關管。所述第一電容作為第一可調電壓源串聯在第一條輸電線路中，第二電容作為第二可調電壓源串聯在第二條輸電線路中，用于潮流控制；快速機械開關

本發明公開了一種統一潮流控制器的兩階段多目標選址方法，屬于電力系統運行和控制的技術領域。該方法基于層次分析法分兩個階段進行統一潮流控制器選址，首先，從系統安全穩定性出發，以支路綜合負載率和綜合脆弱性評估各支路的風險性，對各支路進行打分，初步篩選出ＵＰＦＣ的備選支路集；然后，從安裝ＵＰＦＣ后帶來的經濟性收益和安全性收益出發，計算ＵＰＦＣ與電網建設替代方案的投資比、ＵＰＦＣ的運行收益、控制靈敏度以及安裝ＵＰＦＣ后系統的阻尼梯度，結合第一階段備選支路的打分值得出各支路的綜合得分，給出ＵＰＦＣ的推薦安裝地點。該決策方法評估指標全面，并通過分階段的方法減少了計算規模，可以為電網規劃人員提供ＵＰＦＣ選址的指導性建議。

本發明公開了一種考慮輸入變量相關性的概率動態潮流計算方 法及系統?？紤]電力系統的功頻靜特性，在常規潮流計算模型中增加 頻率待求變量，以建立概率動態潮流模型，可計算得到系統頻率的概 率分布。此外，本發明考慮了輸入變量相關性對概率潮流計算的影響。 該模型更符合實際的電力系統運行情況，從而為電力系統的安全穩定 分析提供更加完整和準確的綜合評估。 

本發明公開一種類奔德斯分解的孤島微電網潮流計算方法，將孤島微電網潮流計算分解成通過傳統潮流計算子問題和下垂節點更新子問題，對下垂節點進行等效后進行初始化；基于系統角頻率，更新負荷和線路阻抗參數；通過傳統潮流計算子問題，求解作為平衡節點的下垂節點和作為PV節點的下垂節點的相關變量參數；然后通過系統前后兩次迭代狀態變量之差來判斷算法是否收斂：若收斂，停止迭代獲得最終潮流解；若不收斂，通過下垂節點更新子問題，修正或求解作為平衡節點的下垂節點和作為PV節點的下垂節點相關變更參數；以此方式交替迭代，獲得最終的

本發明公開了一種UPFC接入系統的方法，將并聯換流器通過并聯耦合變壓器Tsh與節點k相連，節點k通過變電站變壓器T進行升壓，接入到串聯側線路母線上，第一串聯換流器通過第一串聯耦合變壓器Tse1連接在第一回線路i1j1上，第二串聯換流器通過第二串聯耦合變壓器Tse2連接在第二回線路i2j2上，第一串聯換流器和第二串聯換流器均連接直流電容C1兩端，且第一串聯換流器和第二串聯換流器均耦合連接并聯換流器。本發明還公開了UPFC五節點功率注入模型及潮流計算方法。本發明可以對串聯側兩回輸電線路分開實現潮流控制，實現N?1故障下單回線路的斷面潮流控制，并且該模型并聯側接入低壓側，提高了接入節點電壓水平，能夠體現并聯側節點及其后續線路的影響。