计及渗透率约束的风光火储系统容量优化及规律研究

为探索不同风光渗透率对风光火储系统容量配置及系统运行的影响规律,以风光火储联合发电系统为例,构建了考虑渗透率约束与火储联合控制的3层容量优化模型。首先,将黄金搜索优化(golden search optimization,GSO)算法引入容量优化配置求解中,给出不同渗透率约束下系统最佳容量配置,求得系统运行指标数据结果;然后,对所得结果进行最小二乘法曲线拟合,得到系统的经济性、可靠性和稳定性与不同渗透率之间的变化曲线;最后,系统地分析了曲线趋势变化的主要原因,可为风光等可再生能源系统容量优化配置及运行规划提供借鉴。

Bezier函数和混合控制的光伏模拟器优化设计

对当前光伏电池模拟器存在的误差、纹波和响应时间难以兼顾的问题,从I-U曲线建模、硬件参数优化和控制策略改进3个关键环节入手,提出了一种新的光伏电池模拟器设计方法。首先,利用两条平滑连接二阶Bezier曲线拟合光伏电池的输出特性;其次,采用正态分布配置特性曲线不同点的权重,构建了基于Buck变换器电压输出纹波和阻尼系数的多目标函数,借助粒子群算法求解出整个电压域内电感和电容的优化结果;再次,设计了以最大功率点为分界点的电压和电流混合控制策略。最后,搭建了硬件试验平台。结果表明,所设计的光伏模拟器响应时间小于7 ms,电压和电流的误差均不超过1.7%,有效地兼顾了精度与响应时间,减少了输出电压纹波。

电动汽车电机可靠性的灰色预测模型

针对电动汽车电机运行工况复杂,故障因素多,普通电机基于统计学理论的可靠性分析方法已不再适用的问题,为研究电动汽车电机的可靠性,建立电动汽车电机的故障树模型。深入研究故障率较高的绕组绝缘和轴承的故障逻辑,给出其可靠性解析计算式并进行详细分析,分析结果表明,电机可靠性数据可以看成灰色序列。提出基于灰度预测的电机可靠性分析方法,并根据已有电机的可靠性数据对所提模型进行仿真验证。仿真结果和实测数据的相对误差均小于10%,满足工程实际的需要,验证了所提算法的有效性,为电动汽车电机可靠性分析提供了理论依据。

电动汽车电机故障时间的粒子群优化灰色预测

电动汽车电机故障因素多,可靠性分析需要大样本数据,为准确预测电机的故障时间,建立了故障率较高元件的故障树模型,给出了其可靠性计算式,并将基于小样本数据的灰色算法引入到电机可靠性计算中,利用传统和改进灰色模型进行仿真分析。为了进一步提高预测精度,以两种灰色模型为基础,利用粒子群算法的全局寻优能力,提出了以均方差最小为目标函数的优化模型,对电机故障时间进行预测,并利用两组实测数据进行了验证。结果表明,优化算法的相对平均误差分别为3.36%和5.05%,相对误差最大值分别为5.62%和8.41%。该结果验证了所提算法的有效性,为电动汽车电机的故障预测提供了理论依据。

EDM电流对电动汽车电机轴承寿命的影响

为研究不同转速下放电加工电流对电动汽车驱动电机寿命的影响,基于电动汽车驱动系统的轴电压模型,以弹性流体润滑理论分析了载荷和车速对轴承各钢球的油膜厚度和赫兹接触面积的影响,以6006球轴承为例,计算了不同载荷和车速下轴承的等效电容值,建立了轴承放电加工电流的仿真分析模型,利用电流和赫兹接触面积的比值给出了轴电流的表面电流密度,进而对轴承电气寿命进行解析计算,最后,给出了电气和机械老化应力同时作用时轴承寿命的简单分析方法。

PWM驱动电机可靠性研究发展及展望

电机的可靠性一直是相关领域的重点研究内容,而PWM控制技术的负面效应进一步增加了电机可靠性分析的复杂性和难度.目前,对PWM脉冲导致电机失效的机理和影响尚无系统的总结和分析.由于绕组绝缘和轴承是电机中失效率最高的两个部件,首先简述了PWM脉冲作用下绕组绝缘和轴承的失效机理,介绍了绕组绝缘和轴承可靠性研究中较为典型的试验和成果,总结和归纳了整体电机寿命预测技术的研究现状,最后讨论了电机可靠性研究中尚未解决的问题和今后可能的研究方向.

双向DC变换器拓扑的电动汽车电磁干扰仿真

为了研究带双向DC-DC和DC-AC拓扑结构电动车的电磁干扰,在对电动汽车能量变换器拓扑进行详细分析的基础上,建立了包含两个共模电压系统的传递函数.由于各种电动汽车中能量变换电路拓扑结构的差异,以及连接、固定方式、开关器件的不同,导致了在共模电流回路参数变化时,在车体产生不同的共模电压,对此进行了时域和频域的分析,并建立了仿真模型.仿真结果表明,不同的参数变化时,对共模电压的低频或高频段产生不同的影响.利用仿真结果,可以在设计阶段对电动汽车的电磁干扰进行预测,缩短开发周期.

考虑行驶工况的电动汽车驱动电机动态温升计算

为给出考虑整车参数和实际工况时系统的电动汽车驱动电机动态温升计算方法,在概括主要研究思路的基础上,给出了电动汽车驱动电机动态温升研究方法的具体实现过程。首先,将实际电机的特性曲线嵌入到在Advisor整车系统中,基于拉格朗日极值定理,建立逆动态电流解耦模型,实现了运行工况下考虑整车参数的电机瞬态电流提取;其次,将工况电流作为Ansys温度场模型的输入,计算了实际行驶时驱动电机的动态温升;最后,搭建实验测试平台进行实验测试。实验结果和仿真结果显示了很好的一致性,证明了所提电动汽车驱动电机动态温升计算方法的准确性和有效性。

如何在工科教学中渗透科学素质教育——以变压器绕组识别为例

为进一步提高工科学生的科学素质,在工科教学中有意识地渗透科学素质教育理念,文章以三相心式变压器绕组识别教学为例,以科学教育为指导,对绕组识别中涉及到的基本概念的内涵、前提和应用进行深入讲解剖析,以开阔思维的科学态度对教材给定方法进行批判性思考和权衡,通过严谨的理论推断,总结出了一套学生更易理解和掌握的教学方法,以进一步培养和提高学生的科学素养。

直接转矩技术的仿真研究

介绍了异步电动机的直接转矩控制基本原理和Matlab软件,以及在Matlab软件仿真平台下的直接转矩仿真模型,并利用Matlab软件对该系统进行了仿真研究,仿真结果验证了该模型以及控制系统的正确性和有效性。

浅论工程教育认证背景下本科教学中基本概念的作用--以《电机学》铁损为例

针对以学生为中心的工程教育专业认证的根本目标,探索了基本概念在工程教育专业认证中的角色,以《电机学》课程中的铁损概念为例,总结了基本概念在《电机学》类课程教学中的关键地位,并结合直流电动机,直流发电机和异步电动机等内容,详细阐述了铁损概念在教学实施过程中的提纲挈领作用,进一步明确了基本概念对培养以学生为中心的工程教育专业目标中的重要意义。

考虑氢储动态效率的电氢耦合微网长期容量优化

双碳目标下风光氢联系日益密切,合理的容量优化是保证电氢耦合系统稳定运行的有效途径。针对风–光–氢储–超级电容联合运行的独立微网,提出了一种长期容量优化方法。通过考量氢储系统的动态效率,优化产氢和耗氢设备的工作区间,制定了合理的微网运行控制策略。为反映真实的风光气象因素长期变化趋势,基于皮尔森相关系数和灰色滚动预测法进行典型日长期预测,得到了模型输入样本。以微网的经济性、可靠性和低碳性综合最优为目标构建了容量优化模型,并采用非线性动态权重的多目标粒子群算法求解出Pareto集,同时引入隶属度分析法给出了最佳规划方案。仿真结果表明:相比于当前研究成果,所提方法得益于对氢储单元动态特性的分析和输入样本的改进,能够给出更优越的配置结果。

考虑价格和激励/补偿耦合机制的微网容量多层内嵌优化

为充分挖掘供需侧双向交互平抑微网源荷差异的能力,根据价格型和激励补偿型响应的优劣势互补关系,提出了一种结合不同响应机制的源荷协同优化思路。首先,在内层荷端构建了需求侧响应上、下双层优化模型,上层根据净负荷曲线划分峰、平、谷时段,以微网各时段净负荷绝对值之和最小为目标优化分时电价,下层计及柔性负荷参与调度的积极性,以电舒适度和经济性构成满意度指标优化激励/补偿系数。然后,在外层搭建了综合考量经济性和可靠性的源端容量优化模型。最后,基于多层内嵌机理耦合源荷两端优化模型,构建了结合多目标粒子群算法(MOPSO)和粒子群-帝国竞争算法(PSO-ICA)的求解模型。仿真结果表明,得益于需求侧综合响应机制和求解模型结构的优越性,所提方法能够在满足用户需求的基础上提升微网的经济性和可靠性。

基于Bezier曲线的薄膜太阳电池参数逆最小二乘辨识

针对光伏参数求解繁琐、准确度不高、需要实验测试的弊端,提出一种利用两条二阶Bezier曲线和逆最小二乘法相结合的薄膜太阳电池参数辨识方法。首先,构造过最大功率点且平行于开路电压点和短路电流点连线的平行线,并在该平行线上寻找两条二阶Bezier函数的最佳控制点,进而给出控制位置与薄膜太阳电池填充因子的线性规律,实现对I-V曲线简单、准确地刻画;然后,利用等效变换简化薄膜太阳电池输出特性超越方程,引入5个新的变量将超越方程改造为代数方程,随机选取Bezier曲线上的5个点,通过代数计算和欧几里得范数的(伪)解给出5个变量的值,并基于所得的变量结果,利用逆最小二乘法反向求解出超越方程的5个参数。最后,以5种不同型号薄膜太阳电池为例,对不同条件下的参数和求解时间进行对比和分析,验证该方法具备快速性、准确性和适用性。

基于Bezier函数的光伏电池建模

以单二极管电路模型为基础,推导了仅包含串、并联电阻和二极管品质因子的光伏电池三参数数学模型,并对其进行迭代法求解,利用求解结果对光伏电池输出I-U(电流-电压)曲线的关键点进行灰色关联度分析,确定了串、并联电阻和二极管品质因子是影响曲线特性的主要因素。在此基础上,提出了光伏电池的Bezier函数建模方法,该方法利用最大功率点代替难以获取的串、并联电阻和二极管品质因子等参数,结合开路电压和短路电流点,借助二阶Bezier函数对光伏电池的输出特性进行拟合。在标准测试条件下对2种不同光伏组件进行建模仿真,将仿真结果与实测结果进行对比,结果验证了所建模型的有效性。讨论了任意条件下Bezier函数在光伏电池输出特性曲线拟合中的应用,以为光伏电池的建模提供参考。

空间电压矢量在DSP上的实现

通过TMS320LF2407芯片与SVPWM算法的结合使用,相比与其他的PWM方式,不但可以方便的设置死区时间,从而使SVPWM控制简单,也能使其电流波形更接近于正弦波,既减少了电网的谐波干扰问题,也使系统的结构更紧凑,更合理。提高运行效率,保证控制的正常运行。

基于蚁群优化的风电机组绝缘可靠性灰色预测

目前风电机组可靠性分析主要是针对风电机组整体系统,缺乏对关键部件可靠性的深入研究,且需要处理大量数据,增加了可靠性测试的成本和难度,因此,在深入研究绝缘主要故障机理的基础上,将两种基于小样本数据的灰色模型引入到绕组绝缘可靠性预测中.为提高预测精度,以两种灰色模型为基础,以最小偏差平方和为标准提出了基于蚁群算法的绝缘可靠性优化模型.预测结果表明,绝缘可靠性满足威布尔分布.利用实测数据进行验证,两者的符合度较好,证明利用所提模型可以有效缩短可靠性测试周期,降低实验成本.

威布尔分布的电动汽车驱动电机轴承的可靠性

为分析电动汽车驱动电机轴承的可靠性分布,考虑驱动电机轴承的实际工况,详细地了机械应力、电应力、热应力和化学应力导致轴承失效的机理,讨论了当前轴承寿命计算方法的局限性,以少量样本数据的灰色模型对轴承寿命进行预测由最大似然估计方法,求得轴承可靠性的两参数威布尔分布结果,算例分析结果可以证明灰色算法和威布尔分布在电动汽车驱动电机轴承可靠性分析中的有效性。

基于PIC单片机汽车巡航控制系统的研究

分析了巡航控制系统(CCS)的基本原理和结构特点,确定了输入输出信号后,搭建了巡航模拟实验台,提出了一种新型巡航控制系统设计方案,即对转速、节气门开度双闭环控制,运用参数自适应PI控制算法,可以不断智能调节比例和积分参数,从而改善控制效果.通过实验结果分析,证实了所设计巡航控制系统的合理性和实用性,该系统对国内汽车巡航系统普及有一定推动作用.

基于Bezier函数光伏阵列建模对比仿真研究

针对光伏阵列建模存在所需参数较多和计算较繁琐的弊端,基于一种新型的Bezier函数光伏阵列建模方法,利用厂商给定参数对BN20-M进行建模,并与传统迭代法的计算结果进行对比,利用已有的实测数据进行验证,结果表明,Bezier函数计算精度虽略低于迭代法,但具有参数获取方便和计算简单的特点,并能够有效地缩短仿真时间,提高计算效率,证明了Bezier函数在光伏阵列建模中的适用性和有效性。