考虑供需灵活性量化的源-荷-储多时间尺度协同优化

风电、光伏类新能源出力具有随机性和波动性,且随着新能源渗透率的增高,系统灵活性需求也激增。在此背景下,考虑源-荷-储灵活性资源互动,对新能源高渗透系统源-荷-储协同运行问题展开研究。首先,引入向上、向下裕度量化系统灵活性,并利用灵活性供需平衡机理动态评估灵活性需求;其次,提出一种考虑供需灵活性的多时间尺度协同运行方法,构建典型周、典型日、典型时段运行模拟模型,并将碳交易收益和灵活性不足惩罚成本纳入优化目标,考虑调峰需求和爬坡容量对典型时段灵活性的影响,采用多级优化、逐级细化的思路求解模型。算例分析表明,所提方法在保障系统环保性和经济性的基础上,提升了系统各个时间尺度上的灵活性容量,可以促进系统新能源消纳。

基于IAOA-LSSVM的输电线路覆冰厚度预测研究

为民用机场提供电力支撑的场外输电线路一旦线体外表面覆冰达到了一定厚度,易导致输电导线舞动甚至损坏电力设备,影响民用机场的运行。为了能够给机场提供更稳定的电力支撑,保证机场电力设施的稳定运行,提出改进算术优化算法优化最小二乘法支持向量机(IAOA-LSSVM)的输电线路覆冰厚度预测模型,引入双曲正切因子并结合Lévy飞行策略改进算术优化算法,通过IAOA算法不断优化LSSVM模型中的正则化参数C与核函数参数σ,最后使用实测所得的气象数据及覆冰厚度数据对改进后的预测模型进行验证,并与优化前的预测模型及其他常用模型进行仿真对比,实验结果表明:IAOA-LSSVM预测模型精度更高,证明了该方法在输电线路覆冰厚度的预测运用中的较高准确性。

弱电网下考虑数字控制延时的LCL并网逆变器改进WAC控制策略

传统加权平均电流(WAC)控制方法因控制延时产生反向谐振峰而失去环路降阶特性,导致系统在弱电网下具有极大的失稳风险。文中首先分析了控制延时与弱电网共同影响下,传统WAC失去降阶特性导致系统失稳的问题,不再从环路降阶的角度而是在等效阻抗模型的基础上对系统输出阻抗进行失稳分析;然后在电压比例前馈的基础上,从增强谐波抗扰能力及稳定性入手,提出基于多二阶滤波器的电压前馈控制策略,对系统输出阻抗进行重塑,进而提升等效输出阻抗在中低频段的相位裕度,增强系统对电网阻抗宽范围变化的适应性。仿真及实验结果表明,该策略对弱电网阻抗宽范围变化具有较强的适应性,能够输出优良品质的入网电流。

基于机器视觉和PLC的谷糙分级控制系统设计

针对传统谷糙分离机应用人工调节分级板存在定位精度低、成本高、工作效率受限等弊端,提出一种基于机器视觉和PLC的谷糙分级控制系统。搭建嵌入式视觉检测平台,对谷糙检测的图像处理算法进行多级式递进融合设计,对谷糙的特征分级点进行提取;基于位置偏移的方法联动电机驱动程序,实现PLC控制系统的精确定位;结合传感器技术,根据谷糙的重力、表面粗糙度、流量、设备振动频率及倾斜角等特性,在上位机组态监控下进行设备校正,进而实现谷糙自动化、智能化分级。实验结果表明:该谷糙分级控制系统的平均定位精度为96%,回砻谷含糙率低于5%,具有良好的工作性能和稳定性,能够取代传统人工机械操作,降低人工成本,提高工作效率,并增加大米生产线的生产效益。

基于SVM的小样本不均衡HRRP舰船目标分类方法

针对实测HRRP军船民船分类时出现的小样本不均衡问题,提出一种联合Relief算法和PCA算法的特征提取方法,并引入过采样算法及误差迭代加权方法改进SVM分类器。该分类方法对原始高维HRRP图像进行预处理及特征子空间加权,增强了主要特征的可分性,改进的SVM分类器经过迭代加权后分类效果明显提升。作为比较,针对相同实测HRRP舰船目标数据集,分析了自适应增强SVM分类器的分类效果。实验结果表明:提出的改进核空间的迭代加权Smote-SVM分类方法识别效果更好,对高分辨距离像的姿态敏感性具有较好的适应能力。

基于同步调相机和SVG的无功电压优化策略研究

大规模风电接入电网会给电网安全稳定运行带来诸多影响。针对大规模风电接入电网后带来的电网电压频繁、剧烈波动以及故障导致的风机脱网问题,提出基于调相机和SVG的无功电压优化控制方法。日前根据风电预测信息,建立日前无功电压优化模型,求解安排次日离散无功补偿装置的出力计划;日内在离散无功补偿装置出力计划的基础上,根据日内风电预测信息,建立日内无功优化模型,利用模型预测控制(MPC)对调相机和SVG的无功出力计划进行求解优化,并设置电压偏差校正环节,形成滚动优化,提高控制精度。此外,利用调相机和SVG的协调控制,有效发挥两种装置的无功补偿能力,抑制并网点电压的变化幅度,降低风机脱网风险。最后,通过算例分析验证了所提策略可有效平抑电网电压波动以及降低风机脱网风险。

基于物联网技术的输电线路智慧驱鸟系统设计

随着生态环境的改善,鸟害对输电线路安全运行产生了严重威胁,然而,目前防治鸟害的主要方法存在一定的局限性,无法长期有效地驱赶鸟类。为了解决这一问题,提出一套智慧驱鸟系统,该系统包括智慧驱鸟装置和云服务器两部分。智慧驱鸟装置采用模块化方案,可以主动对鸟类进行探测,并采用声音、超声和激光等不同的驱鸟方式联合驱赶,能够有效提高驱离成功率。同时,装置将鸟类到达后通过摄像头拍摄的照片以及驱赶信息上传至云服务器数据库进行数据存储,云服务器也可以将最新驱离策略更新至智慧驱鸟装置。用户可以通过浏览器访问服务器来查看鸟害情况并控制智慧驱鸟装置防治策略,从而实现输电线路的稳定安全运行。

计及CCS⁃P2G耦合运行的综合能源系统低碳经济调度

鉴于化石能源的不可再生性和生产消费所带来的环境负面影响,构建新型可持续能源体系已成为当今亟需解决的问题。在此背景下,文中研究一种基于灵活运行方式的碳捕集系统(CCS)与电转气(P2G)设备耦合运行的综合能源系统优化调度方法。首先,介绍了CCS与P2G设备耦合运行原理,并对CCS⁃P2G耦合运行系统进行了建模;其次,引入阶梯碳交易机制,以综合能源系统运行总成本最小为目标建立优化调度模型;最后,对建立的模型采用Matlab平台调用CPLEX求解器进行求解,通过设置不同的场景进行对比,验证了所提模型的有效性。

基于WiFi技术的火灾报警监测系统设计

火灾给人民的生命和财产安全带来极大的威胁,其造成的各方面损失无法估量,对生态平衡造成的破坏几乎不可逆转,因此,各个国家都投入大量的人力、财力,试图通过先进的技术方法防止大范围火灾的发生。文中设计了一种基于51单片机并结合手机APP实时监控的火灾报警监测系统,以51单片机为主控,利用温度传感器和烟雾传感器准确检测场所内的实时环境并将数据通过WiFi模块传输到终端进行监测;各环境参数值大于等于预先设定的报警数值时会进行声光报警,提醒场所人员和监测人员采取紧急应对措施。该系统注重在中小型生活场所中的可推广性,安装方便、操作简单且价格低廉,为中小型场所生活民众的安全提供了保障,并为相关火灾报警监测系统设计提供了参考。

电动自行车锂电池组保护电路设计

为保证电动自行车锂电池组安全、长寿命的运行,需为其配备专用管理保护电路。为此,针对一款4并10串规格的锂电池组设计了一套保护电路板,采用S-8209A保护芯片,实现了过充电保护、过放电保护、电池充放电平衡、过电流保护、正常带载等功能,已被可靠应用于某款电动自行车的锂电池组中。

基于单片机的智能油温检测报警系统设计

针对目前液压系统油温过高导致系统保护的问题,设计了一种基于单片机的智能油温检测报警系统。详细阐述了该智能油温检测报警系统的原理。该智能油温检测报警系统以Atmel公司AT89C51型单片机为主要内核,采用铜热电阻Cu50和摩托罗拉公司MC14433型A/D转换器为温度信号采集装置,并以7448芯片驱动LED显示,在精确测量温度的同时实现油温升高超限报警功能。

PLC在输电线路自动重合闸控制中的应用

为提高三相自动重合闸控制系统的工作效率和工作可靠性,利用PLC软件代替硬件的方法对自动重合闸装置进行改造。在PLC的软件控制中,首次使用上升沿微分指令DIFU和下降沿微分指令DIFD,在控制中指令分别只对信号的上升沿和下降沿有效,保证了控制的精确度,减少了误动作,该两条指令恰当使用也是该文的创新点所在。从实践结果来看,利用PLC构成自动重合闸装置的控制系统运行速度快、故障少、工作稳定,且体积小、成本低,值得在工业领域推广使用。

电动汽车直流充电桩电源模块研究与设计

为了提高电动汽车直流充电桩的充电效率与品质参数,对充电桩的电源模块进行了两级式设计。前级功率因数校正电路采用三相三线制三电平VIENNA整流电路拓扑结构,通过SVPWM方式划分矢量空间,将三轴坐标系转化为两轴坐标系,判定参考矢量的路径,将零矢量插入到相邻的基本矢量中,确定七分段式矢量切换顺序与作用时间,调节电容中点平衡系数γ使整流电路中电容中点平衡。后级DC⁃DC转换电路采用全桥LLC谐振变换器提高输出电压的幅值并实现电气隔离,对影响谐振网络的参数进行分析。通过技术方案确定参数设计,采用Matlab/Simulink软件进行系统仿真,结果显示,VIENNA整流电路输出功率因数接近于1,DC⁃DC转换电路输出直流电压提高到710 V,输出电流为21 A,波纹系数小于1%,充电桩充电的效率和品质得到提高。

基于智能手机的LoRa无线传输效能测试研究

基于LoRa的低功耗广域网技术有望成为未来物联网的主干支撑技术之一。为了给工作在不同应用环境中的LoRa无线传感器网络节点间的传输提供简单有效、易于使用、成本低廉的测试手段,提出一种基于智能手机的LoRa无线传输效能测试系统。该系统由智能手机及与之配套的低成本测试节点组成。对组成系统的智能手机端App及测试节点设计进行讨论,系统完成后利用其在智能楼宇与智慧农业的应用场景下进行测试。测试结果表明,LoRa无线传输在不同的应用环境中会受到外界因素的干扰,通过本系统可方便、有效、快捷地获得分散在较长时间周期内的数据,为基于LoRa的无线传感器网络在设计、安装与维护中提供以数据传输效果为表征的参考测试数据。

考虑可中断负荷接入的主动配电网鲁棒优化模型

为了提高主动配电网供电可靠性与运行的经济性,针对可再生分布式电源出力的随机性、波动性,以及可中断负荷不可控性给主动配电网的安全运行带来的不确定性,从源侧考虑,以风电出力的不确定性模型和光伏出力的不确定性模型为基础,提出了可再生分布式电源不确定性模型;从负荷侧考虑,建立了可中断负荷不确定性模型。采用区间形式描述不确定性,再通过引入控制因子和误差因子处理不确定性,进而提出以最小网损为目标,含源⁃荷不确定性的主动配电网双层鲁棒优化模型。通过主⁃子问题和强对偶理论将双层优化问题转化为单层优化问题,再采用改进的粒子群算法进行求解,最后通过改进IEEE 33节点配电系统进行算例仿真,结果表明所提模型能够有效降低系统网损,具有较好的鲁棒性。

基于FPGA的喷墨打印机控制系统

提出一种基于FPGA的喷墨打印机控制系统,使用Altera公司的FPGA芯片EP1C6Q240C8作为控制核心,把喷墨打印机分为两部分研究,控制喷墨打印机喷墨的打印头与控制喷墨打印机走纸的步进电机,实现喷墨打印机打印头的喷墨与步进电机的走纸运动的联合控制。实验结果表明,该系统不但能实现对喷墨打印机的高精度控制,并且具有操作简单、可升级性强等特点。

基于MCU的权控智能节水系统设计

为了节约水资源,营造环保、舒适的人居环境,针对现有卫生间冲水器实时性差,误检率高,节水效果不明显等问题,提出一种基于AT89C2051单片机的嵌入式智能型节水系统设计方案。该系统采用主注水控制技术及加权控制辅注水技术,极大地缩短了冲水迟滞时间。采用基于3min检测周期的冲水机理能实时、有效地检测判断出高峰期、低峰期和无人期;采用改进的红外监测技术使红外监测的误检率降低到0.2%。现场试验结果表明,系统各项性能指标均达到设计指标要求,节水率提高到88%。

基于AVR的LED旋转屏设计

为了使显示屏的体积更小,成本更低,同时又能有较丰富的显示效果,采用AVR微处理器ATmega16L作为核心控制芯片,由直流电机带动一列贴片LED旋转设计了圆柱形LED显示屏,可以由无线红外遥控装置随时切换显示的内容,可显示不同的文字、图案、系统时间等。利用少量发光二极管实现海量发光二极管才能实现的显示屏,同时该屏在旋转过程中显示,使得可视角更广,可以达到360°全方位。

全光纤电流互感器光源控制

随着智能电网建设的不断深入,全光纤电流互感器日益成为研究重点,其稳定性问题也逐渐受到人们关注。通过研究全光纤电流互感器中的光源稳定性问题,针对影响其稳定性的温度和驱动电流这2个主要因素设计了不同的解决方案。在温度控制方面,提出2种温控电路设计方案,最后根据实际需求采用数字式温控电路。在驱动电流控制方面,基于传统控制方案,设计了一种基于光源光功率调节驱动电流的方案,并对两者进行了实验论证。实验结果表明新的方案提高了互感器光源的可靠性和稳定性。

基于PD⁃IM⁃MOPSO算法的微电网多目标优化运行

为了贯彻十四五规划“推动绿色低碳发展”的理念,依据风电、光伏和储能电池等装置组成的微网,提出以综合运行成本最低、碳排放最小和风光消纳处理能力最优为目标函数建立优化运行模型,并采用基于Pareto关联度支配的改进自适应变化权重的多目标粒子群算法(PD⁃IM⁃MOPSO)对该优化问题进行求解。采用Pareto关联度可以使Pareto前沿尽可能逼近真实的前沿面,更好维护种群的多样性,而自适应变化权重的改变可以有效降低算法陷入局部“早熟”的概率。通过Matlab仿真对比IM⁃MOPSO和PD⁃IM⁃MOPSO算法的收敛曲线,验证所提算法具有较快的收敛速度,通过算法Pareto前沿解集的分析比较,可以验证PD⁃IM⁃MOPSO算法的Pareto前沿分布更加均匀,具有全局和局部搜索能力强的优点。最后结合模糊模型识别从非劣解集中求得最优的运行方案。