用于建筑工程安全监控的红外热像仪光学系统设计

由于我国幅员辽阔,不同地域的环境温度差别巨大。为满足建筑工程安全监控用红外热像仪的环境适应性要求,采用了折射/衍射混合光学被动无热化设计方式。通过对不同红外光学材料透镜的光焦度进行合理分配,设计了一种能够在-55~70℃范围内工作、视场为24.1°×19.4°的小型化非制冷红外成像光学系统。该系统的工作波段为8~12μm,F数为1.0。设计结果表明,系统结构简单、体积小且成像良好,在空间频率42 1p/mm处的光学调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)值大于0.3,可以满足应用需求。

用于建筑施工质量检测的红外热成像光学系统设计

为适应不同类型建筑的红外非接触式安全与质量检测需求,针对像元尺寸为14μm×14μm的1024×768元高性能非制冷长波红外探测器,采用变倍组光焦度为负值、补偿组光焦度为正值的正组补偿结构形式,并合理分配各组透镜的光焦度,设计了一种焦距为30~180 mm、工作波段为8~12μm、F数为1.2的大变倍比非制冷红外连续变焦成像光学系统,然后对其成像效果进行了分析。结果表明,该系统在变焦过程中成像质量良好,在探测器361p/mm特征频率处的光学调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)值大于0.3,满足应用需求。

基于模糊理论的主动配电网资源集群控制系统设计

现有系统进行主动配电网资源集群控制时,受脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)波频率的影响而无法进行有效调压,存在主动配电网响应偏差较大的问题,因此设计基于模糊理论的主动配电网资源集群控制系统。系统硬件配置包括集群管理模块、调压模块,集群管理模块由集群管理主站、集群管控装置、高级应用子系统以及数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)系统构成,调压模块由调压装置构成。在硬件设计的基础上,通过集群划分实现配电网分区、主导节点选择以及集群资源划分,并通过多目标优化方法对电网资源进行多目标优化,根据优化结果通过主动配电网资源集群控制策略实现主动配电网资源集群控制。实验结果证明,在输出功率为3000~6000 W范围内,所设计系统的响应偏差较小,且运行效率较高,实现了性能提升。

考虑风电不确定性与需求侧管理的电力系统低碳经济调度

减少碳排放是环境保护的重要目标,风电的高渗透率有助于节能减排。随着风电渗透率的不断增大,风电功率的波动性及随机性给电力系统的安全稳定运行带来了极大的挑战。因此,建立风电功率的不确定性模型、利用柔性资源提高电力系统风电消纳能力意义重大。建立了考虑风电不确定性与需求侧管理的电力系统低碳经济调度模型,研究了储能系统、需求侧管理对系统燃料成本、碳排放量、风电利用量的影响。在IEEE-30节点系统中进行仿真,采用鸡群算法对模型进行求解,并对鸡群算法的不足之处进行了改进,解决了该算法迭代后期收敛慢、易陷入局部极值等问题。仿真结果表明:所提模型及算法可提高风电利用率,节能减排效果显著。

机载小型化中波红外连续变焦光学系统设计

为适应机载光电系统对红外热像仪光学系统小型化、轻量化的要求,采用前端无焦扩展倍镜与后端连续变焦光学系统组合的方式,实现了30~660 mm的22倍连续变焦光学系统。该系统的光学总长为244 mm,总长/最大焦距比为0.37,系统具有光学总长小、变倍比大的特点,适用于远距离目标探测的大型机载光电吊舱系统中。将前端无焦扩展倍镜去掉后,后端连续变焦光学系统可以实现15~330 mm的22倍连续变焦光学系统,该系统的光学总长为138 mm,总长/最大焦距比为0.42,可作为独立的连续变焦系统应用于近距离目标探测的中小型机载光电吊舱系统中。设计结果显示,该系统在两种状态下均成像良好,在探测器对应的特征频率331p/mm处,中心视场的MTF值均在0.3附近,接近衍射极限,0.7视场的MTF值均在0.2附近,边缘视场的MTF均在0.15附近,能够满足应用需求。

考虑含可再生能源多电源系统三维概率分布的协同运行优化策略

提出一种基于序列概率理论量化不确定性,制定可再生能源系统多电源协同运行策略的方法。着重处理了系统中多电源建模和量化不确定性的困难。从三个方面处理不确定性影响:优化区域发电任务、优化整定备用容量、三维概率序列和机会阈值定量描述不确定性。通过模型求解,分别确定区域间传输功率和区域内出力方案,得到促进可再生能源消纳的调度方案。计算结果表明,该方法能够在有效处理系统不确定性的前提下给出较为合理的协同运行策略,对实际调度有一定的指导作用。