电气化铁路分区所再生制动能量利用系统及其控制策略

电气化铁路发展迅速,其牵引能耗高、再生制动能量利用率低等问题日益突出。为有效提高电气化铁路再生制动能量利用效率,实现电气化铁路节能减排,该文研究一种分区所再生制动能量利用系统及其控制策略。首先,基于典型重载和高速铁路实测负荷数据分析,提出基于功率融通和储能的分区所再生制动能量利用系统,并分析其运行原理。为保证再生制动能量利用系统在电气化铁路复杂负荷工况下实现再生制动能量的高效利用,提出一种含能量管理层与变流器控制层的双层控制策略。其中,能量管理层接收来自相邻变电所的实时测量信息,基于变电所工况及系统模式管理,执行能量管理策略计算得到系统运行参考功率。变流器控制层跟踪能量管理层给出的参考功率协调控制变流器,实现电气化铁路的潮流管理。最后,通过仿真验证所提分区所再生制动能量利用系统及其控制策略的正确性与有效性。结果表明,所提出的分区所再生制动能量利用系统及控制策略能够有效实现电气化铁路再生制动能量的转移利用与储能利用,提高再生制动能量利用率,有助于电气化铁路节能高效运行。

轨道交通“网-源-储-车”协同供能技术体系

为降低轨道交通系统牵引能耗,轨道交通“网-源-储-车”协同供能技术通过可再生能源的就地消纳,构建新型协同供能技术体系,实现跨时空高效用能.针对此新型供电系统结构,本文全面分析协同供能系统的物理架构、信息架构和社会架构的基本组成及类型特征;在此基础上,围绕资产能源化的基本概念,总结“荷-源”时空匹配评估方法与优化技术,并从系统角度阐述多源融合技术、保护重构、弹性评估等重要技术体系;重点分析“网-源-储-车”协同的高效能与高弹性的能源自洽技术,并基于人工智能和信息技术构建多层级能量管控系统,实现不同能量流的高效耦合,保障系统安全稳定经济运行.本文系统性地总结了轨道交通“网-源-储-车”协同供能系统的架构特征、评估优化、安全运维及协同运行等关键技术,阐述协同供能系统的技术组成体系,为协同供能系统的工程实践提供相应参考.

电气化铁路“车-网”系统串/并联双模式宽频谐波扰动产生装置设计与测量方法

精确测量动车组与电力机车(简称机车)四象限变流器(four-quadrant converter,4QC)和牵引网的宽频带阻抗特性是识别电气化铁路“车-网”系统振荡和不稳定问题的重要途径。然而,已有研究采用单一电压/电流扰动注入方式对牵引网或机车4QC阻抗进行测量,可能造成部分谐波扰动流向非目标测量对象,导致被测对象的谐波扰动信噪比低,影响阻抗测量精度。因此,该文提出一种适用于电气化铁路“车-网”联合系统的串/并联双模式宽频谐波扰动产生装置与阻抗测量方法,装置具有电压和电流两种工作模式,可以发出频带为1~3000Hz的宽频谐波扰动。扰动产生装置拓扑主要由多绕组降压变压器、谐波功率放大单元、并联LC谐振电路和反串联绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块等部分构成,结合双闭环dq解耦控制和载波移相开环脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)控制策略,实现频带双边可控、幅值可控且分布均匀的大功率谐波扰动输出。最后,利用MATLAB/Simulink仿真和RT-Lab硬件在环实验验证该文串/并联双模式宽频谐波扰动产生装置设计方案及阻抗测量方法的正确性与有效性。

基于实测数据的牵引供电系统并联谐波谐振概率识别方法

当前,我国高速铁路电力机车广泛采用脉冲宽度调制的四象限变流器,在其性能改善的同时也带来了频带更宽的高次谐波问题,更易激发牵引供电系统谐波谐振。谐波谐振可能会引起过电压/过电流,严重时引发设备爆炸、保护误动等安全事故。因此,准确识别系统潜在的谐振频率具有重要意义。目前常用的频率扫描分析、谐振模态分析等方法依赖于系统拓扑和模型的精确性,而基于实测数据的传统识别方法的准确性受系统参数波动和背景谐波影响较大。为此,提出了一种基于实测数据的牵引供电系统并联谐振概率识别方法,以电压、电流波形的余弦相似度作为谐振预判条件以减少无效计算,并综合基波/谐波功率因数、系统谐波阻抗幅值等多层次谐振特征进行概率分析,克服了系统参数波动和背景谐波影响。仿真研究、实测数据分析与已有研究方法对比,表明所提方法在负荷波动性强、背景谐波较大时仍然适用,且识别的准确性更高,验证了该方法的有效性和可靠性。

基于多电平滞环电流控制的牵引供电系统可控宽频带阻抗测量技术

精确获取牵引供电系统的宽频带阻抗特性,是分析车-网耦合系统的宽频带振荡问题的关键途径,对保障电气化铁路的安全稳定运行具有重要意义。目前的阻抗测量技术大多难以兼顾大功率与频带可控的测量要求,因此,该文提出一种基于多电平滞环电流控制的牵引供电系统可控宽频带阻抗测量技术,测量频带为10 Hz~5 kHz,可通过一次谐波扰动注入快速获取目标频带的系统阻抗,相比于传统的滞环电流控制方法,具有更低的开关频率,并且能有效避免死区效应,改善输出电流的波形,更适用于宽频信号的跟踪控制。最后,通过仿真和硬件在环实验验证了该测量技术的有效性。

电气化铁路分区所多功能潮流控制系统及其控制策略研究

针对既有电气化铁路分段、分相式供电结构导致的列车过分相速度损失、再生制动能量利用率低等问题,提出一种分区所多功能潮流控制系统(multi-functional power flow control system for section post,SP-MPFC)及其控制策略,旨在充分利用变流设备容量,兼顾实现分区所处列车柔性过分相、牵引网末端电压稳定与再生制动能量转移利用。首先,介绍分区所多功能潮流控制系统的拓扑结构。然后,详细分析了柔性过分相、牵引网末端电压稳定与再生制动能量转移利用3种功能的实现原理。在此基础上,提出分区所多功能潮流控制系统分层控制策略,其中能量管理层计算系统内各个变流器的有功/无功输出功率参考值,设备层协同控制多个变流器快速跟踪各自功率参考值。最后,通过仿真验证所提系统结构与控制策略的有效性。

机载批量灭火袋高空抛洒落地分布特性的模拟与实验验证

为了对灭火飞机高空抛洒系统进行优化设计,必须建立反映飞行过程机载批量灭火袋高空抛洒落地机理的模型.基于离散元方法和计算流体力学方法,建立了机载批量灭火袋高空抛洒落地特性机理模型,获得不同飞行速度和高度下的灭火袋抛洒特性及落地分布,通过实验对模型进行了验证.抛洒落地分布的模拟结果与实验数据偏差在20.0%以内.研究成果为飞机高空灭火系统研制提供理论模型,以显著提升灭火飞机喷洒系统的灭火效果.

基于自适应步长的电力系统谐波谐振快速分析方法

随着电力系统的快速发展,其规模越来越大、节点数量越来越多,频率扫描法和模态分析法作为目前应用最为广泛的两种谐波谐振分析方法,计算效率亟须提升。在传统方法的基础上,文中分别提出基于自适应步长的频率扫描法和基于自适应步长的模态分析法。首先,通过设置相应判据自适应改变扫描步长,使扫描区间能够快速到达谐振频率点附近,大幅减少了计算量;然后,在谐振频率点附近使用二次插值法确定谐振频率,保证了谐振频率计算精度;最后,以IEEE 14节点、IEEE 39节点和IEEE 118节点系统为例进行分析。结果表明,与传统方法相比,所提两种方法在保证谐振频率精度的同时可大幅提高运算速度,验证了所提方法的准确性和高效性。

基于同质中间模态的跨模态行人再识别方法

可见光-红外跨模态行人再识别(VI-Re ID)旨在对不同摄像头采集同一行人的可见光图像和红外图像进行检索与匹配。除了存在可见光行人再识别(Re ID)中因位姿、视角、局部遮挡等造成的模态内差异外,可见光图像和红外图像的模态间差异是VI-ReID的主要挑战。现有方法通常对2种模态的图像进行联合特征学习来缩小模态间差异,忽略了可见光和红外两种模态图像在通道上的本质不同。为此,本文试图从2种模态共同生成一种中间模态来辅助缩小模态间差异,并在标准ViT(vision transformer)网络上通过局部特征和全局特征的融合来优化特征嵌入学习。首先,设计同质中间模态生成器,通过可见光图像和红外图像共同生成同质中间模态(H-modality)图像,将3种模态图像投影到统一的特征空间进行联合约束,从而借助中间模态缩小可见光模态和红外模态间的差异,实现图像级对齐。进一步提出一种基于同质中间模态的Transformer跨模态行人再识别方法,使用ViT提取全局特征,设计一个局部分支以增强网络的局部感知能力。在全局特征提取中,为了增强全局特征的多样性,引入头部多样性模块(head enrich module)使不同的头聚合图像不同的模式。该方法融合全局特征与局部特征,能够提高模型的判别能力,在SYSU-MM01和RegDB数据集上的rank-1/m AP分别达到67.68%/64.37%和86.16%/79.11%,优于现有大多数最前沿的方法。

基于阻抗测量信息的电气化铁路“多车共网”系统稳定性分析

阻抗测量技术能够准确地获取“牵引供电网-列车”(简称“车-网”)系统的宽频阻抗特性,但在阻抗测量信息的利用方面目前多是针对单车系统的稳定性分析,缺少对“多车共网”系统宽频稳定性问题的分析。因此,该文提出一种基于牵引供电网与列车阻抗测量信息的“多车共网”系统稳定性分析方法。首先,利用阻抗测量的方式获取牵引供电网节点阻抗矩阵与列车阻抗信息;然后,建立“多车共网”系统模型,采用基于阻抗回差矩阵行列式的稳定性分析方法,分别从低频到高频分析了电气化铁路中低频振荡、谐波谐振和谐波不稳定三类典型振荡问题,并给出相关的振荡信息,实现多类稳定性问题的统一分析;最后,利用Matlab/Simulink仿真验证了所提稳定性分析方法的有效性。

单相VSC系统宽频阻抗测量装置保护方案研究

宽频阻抗测量装置在获取单相VSC系统的阻抗特性中发挥着重要作用,由于阻抗测量装置需要接入系统进行能量交换,其自身应当具备合理的故障保护措施来保障装置和系统的运行安全。针对单相VSC系统阻抗测量装置的故障保护策略尚不完善,提出了一种单相VSC系统阻抗测量装置的故障保护方案。首先,选择了基于背靠背变流器结构的阻抗测量装置来研究保护策略;其次,分析了背靠背阻抗测量装置的特点及其对保护配置产生的影响,设计了适用于装置的保护方案;最后,基于Matlab/Simulink平台,通过几种典型的短路故障情形验证了所提出装置保护方案的可行性与有效性。

多模型融合的民机环控系统空调组件故障诊断模型开发及验证

针对民机环控系统空调组件故障数据难获取、故障数据不平衡的问题,本文采用动态仿真的方法,研究了民机环控系统空调组件的故障发生情况,通过人工注入故障获取了故障数据集。利用滑动平均和经验模态分解的方法有效抑制了空调组件原始时序信号中的白噪声,降低了将正常信号误判为异常的风险。开发了融合孤立森林、谱残差和自编码器的故障诊断模型,分析了不同算法组合的融合算法精度。结果表明,开发的融合模型可以有效诊断动态仿真数据集中的空调组件故障,诊断精度达到100%;对于机械故障公开数据集,训练的模型结合开发的信号处理方法可以实现91.12%的诊断准确率,召回率达到98.66%,验证了解决方案的有效性和泛用性。

基于电化学阻抗谱的锂电池模组短路故障诊断方法研究

电化学阻抗谱能够反映电池内部关键状态信息,利用电化学阻抗谱可实现对电池的监测及故障诊断,避免发生安全事故。针对电动汽车在充电时发生安全事故的概率最高且大部分是由电池短路所引起的问题,设计了一种能够在电池充放电时提取电池模组与电池单体阻抗信息的充电桩装置,对锂电池模组短路故障诊断方法进行了研究。首先,详述了所设计充电桩的拓扑与控制方法以及电池模组阻抗测量的原理;然后,通过仿真验证了充电桩可以在对电池模组进行充放电的同时提取其阻抗信息,并分析对比了两种扰动信号的优劣、不同程度短路故障下电池单体与电池模组的阻抗变化以及不同支路的电池发生短路时对模组阻抗的影响;最后,得到了短路故障下电池单体与电池模组的阻抗谱都会缩小并向左移动,并且短路电池越集中在同一支路,模组的阻抗变化越明显的结论。

金线莲离体再生体系的优化

以金线莲无菌苗的茎段为材料,探究不同植物激素组合及配比对金线莲不定芽的诱导、增殖以及生根的影响,以期获得金线莲最佳的组培快繁体系。结果表明,外源激素的添加对金线莲丛生芽的诱导影响显著,金线莲芽诱导的最佳培养组合为基本培养基(MS)+0.1μmol·L^(-1)萘乙酸(NAA)+20μmol·L^(-1)6-苄基腺嘌呤(6-BA);金线莲生根诱导的最佳培养组合为1/2MS+10μmol·L^(-1)吲哚丁酸(IBA)+2.0 g·L^(-1)活性炭。在草炭、珍珠岩、蛭石体积比为3∶1∶1的混合栽培基质中,组培苗长势最好,成活率90%以上。该研究结果为进一步优化金线莲规模化繁育系数提供技术支持。

甲醇对于PEI-SBA固态胺制备及其性能的影响

固态胺材料具有优异的二氧化碳(CO_(2))选择吸附性能,是一类潜在的CO_(2)捕集材料。作为一种重要的固态胺材料,SBA-15负载聚乙烯亚胺(PEI-SBA-15)由于原材料较为廉价且性能优异受到了大量的关注。PEI-SBA-15的制备过程需要采用甲醇溶剂,而溶剂使用量对于其CO_(2)吸附性能的影响尚无系统研究。系统研究了溶剂使用量对SBA-15负载聚乙烯亚胺的CO_(2)吸附性能的影响。研究结果表明,可以同时实现提升CO_(2)吸附性能和CO_(2)/N_(2)选择性和大幅降低甲醇的使用量。对于降低PEI-SBA-15的制备成本以及提升制备过程环保性具有重要意义。

AHP-模糊综合评价法在高校羽毛球课程评价中的应用

运用AHP(层次分析法)和模糊综合评价法建立教学评价模型,对羽毛球课程内容、教师教学、学生学习三个维度下的10个评估指标进行综合评价;基于选课学生的调查数据确定了指标中各因素所占的权重以及课程的评价分数;将学生按照理科、文科、大一、大二、男生和女生分成六类群体,对比分属不同类别群体的调查数据和评价得分。结果表明,学生在课程评价层面更看重教师的教学态度、教学方法和课程成绩,并且不同类别的群体评价有差别。研究结果对今后高校课程多维度评估工作的开展及教师差异化教学具有一定的借鉴价值。

基于潮流控制器的牵引变电所群贯通供电系统负序集中补偿方案

牵引变电所群贯通供电系统可有效解决交流电气化铁路电分相问题,然而该系统存在三相电压不平衡。针对该系统三相电压不平衡问题,提出了一种基于潮流控制器的负序集中补偿方案。该方案可实现对所群供电系统的负序集中补偿,且兼顾无功补偿。首先,介绍了所群供电系统及该方案补偿装置的拓扑结构;然后,阐述了该方案的负序、无功补偿原理,分析了补偿装置计算容量的变化规律;最后,采用Matlab/Simulink仿真实验平台,结合两牵引变电所实测数据进行仿真,验证了该方案的可行性及有效性。

建筑工程施工阶段碳排放计算方法适用性分析

立足建筑工程节能减碳工作,分析识别建筑施工过程中的碳排放来源,列举并对比分析了目前应用较多的国际碳排放计算标准和5种建筑碳排放计算方法—实测法、投入产出法、物料均衡法、排放系数法、生命周期法。详细介绍了各计算方法的计算原理、适用范围、计算流程等内容,结合各计算方法的优缺点,给出各自的适用要求,为建筑行业在碳排放计算方面的工作提供参考。

基层畜牧兽医管理工作问题及优化策略

基层畜牧兽医管理工作是确保畜牧业生产健康有序进行的重要环节,然而由于人力、物力、经费等方面的限制,基层畜牧兽医管理工作常常面临一些问题和挑战,如专业程度较低、防控宣传不到位、基础设施不完善等。为了提升基层畜牧兽医管理效能,需要采取相应的优化策略,笔者将对此问题进行探讨,以期为畜牧行业的健康发展提供有益的思路和建议。

羊包虫病的预防和治疗措施

羊包虫病是因寄生虫感染形成的,棘球蚴绦虫会寄生在羊的脏器内部,导致器官功能性障碍出现。并且,在患病羊的病情持续加重中,被寄生的脏器也会开始出现感染,形成很多并发症,造成患病羊死亡。一般情况下,棘球蚴绦虫的繁殖速度非常快,虫体小,长度大约3~6毫米,由头部和其他三四个部分组成。这种寄生虫最终的宿主都是犬科动物,会在患病犬体内大量繁殖,随着肠道排出,直接对生态环境产生严重污染,也会扩散感染面积。因此,为保障养羊业的健康发展,应当重视羊包虫病的预防和治疗,有利于实现养殖者经济收入增长。1病因分析羊包虫病分布范围很广,其病因可以从三个方面分析。第一,其他动物感染绦虫,污染养殖场所。棘球蚴绦虫卵污染了放牧区域的水源和青草,羊群在户外活动时食用或者饮用含有虫卵的青草及水,从而形成感染。第二,没有采用合理饲养方法,饲料获取渠道不明,生产方式存在问题;羊群吃了含有虫卵的草料,形成大面积感染。三是,并未落实常态化检疫和消杀,采用不科学的饲养模式。一部分饲养人员为降低养殖成本,没有全面落实检疫消杀工作,也并未及时发现羊群中的异常情况,最终导致患病羊没有及时接受治疗。此外,在养羊行业中,很多养殖场都饲养牧羊犬,帮助饲养人员开展养殖工作。但是,犬类本身是棘球蚴绦虫的最佳宿主,很容易携带此类寄生虫,直接会对养殖场所污染,导致出现大面积的感染现象。在不同羊的品种中,绵羊最容易感染包虫病,基本上感染率超过50%,直接降低抗病能力。