基于自适应虚拟电阻的低压微电网有功均分下垂控制策略

由于低压微电网中各分布式电源的线路阻抗不匹配,传统的下垂控制策略难以按照下垂系数合理分配有功功率。为此,提出一种无需通信的自适应虚拟电阻下垂控制方法。通过将微电网中每个分布式发电机(DG)单元输出的有功功率和电压传送给自适应虚拟电阻控制器中,在保证电压和频率稳定控制的前提下实现功率按逆变器容量比例进行精确分配。论文对改进方法的微电网逆变器进行小信号稳定性分析,以优化控制器有关控制参数。仿真和实验结果验证了所提控制方法的有效性。

基于离散元方法的复合绝缘子表面污秽沉积模型

污秽颗粒在复合绝缘子表面的沉积会影响其电气特性,导致沿面放电甚至污秽闪络的发生,从微观的角度探究其沉积机理,能够为电力系统的稳定运行提供理论依据。文中基于JKR接触力学理论,通过传统牛顿力学法和离散元方法分别对颗粒碰撞过程中的受力情况进行分析,提出综合考虑法向碰撞、颗粒反弹速度的碰撞沉积模型。根据不同碰撞沉积模型进行仿真实验,将所得结果与现有实验结果进行比较。结果表明:对比牛顿力学方法,离散元方法得到的碰撞沉积模型更能准确预测SiO_(2)颗粒在复合绝缘子表面的沉积情况。绝缘子表面颗粒沉积数随粒径的增大呈先增大后减小的趋势,在粒径20μm时达到最大沉积数。改变风向,绝缘子串中压端与高压端NSDD的比值随风向角度的增大而减小,下表面与上表面NSDD的比值随角度的增大而减小。绝缘子表面颗粒沉积数随风速的增大呈先增大后减小的趋势,并在±30º时达到最大。该文模型能够更为准确的描述污秽颗粒在绝缘子表面的沉积过程,研究结果有助于完善复合绝缘子表面污秽沉积机理。

基于多传热模型数值仿真的风电机组叶片气热防除冰性能强化

风电机组叶片结冰给风电场的运行安全和发电效益带来双重困扰,迫切需求对结冰较严重的风电机组进行除冰。气热除冰是一种叶片主动抗冰技术,热风热量通过导热—对流综合作用由叶片内表面向外表面传递,融化其上覆冰层。单纯从传热流程来看,气热除冰过程中的热对流和热传导流程并不十分复杂,可以通过系统实验和数值模拟2种方法研究其流动传热特性。然而,实验所需条件较为苛刻,实验成本也较高。针对此问题,基于k-ε湍流模型、速度—压力耦合算法及壁面函数等技术建立风机叶片内、外两侧流动与传热耦合模型,分析导热—对流综合作用下的气热防除冰效果,避免传统数值模型只考虑单侧流动与传热的分离式缺陷,能准确获取特定工况下叶片内腔速度场、温度场、压力场以及叶片外壁温度分布,为合理的除冰系统设计及运行控制提供技术指导。研究结果表明:在不同的送风风速下,叶片表面温度分布呈现两端高、中间低的趋势,且随着风速提升,温度不均衡现象得到了明显改善。当送风风速小于15 m/s时,叶片大部分区域表面温度低于0℃,送风风速增大到20 m/s时表面温度低于0℃区域面积显著减少。

计及线路阻抗与负荷影响的不平衡配电网电压消弧方法

在单相接地故障和接地故障消弧的分析中,通常假设配电网是三相平衡的。已有的消弧方法在对地参数和负载不平衡的配电网单相接地故障时消弧效果不佳。针对上述问题,提出一种计及线路阻抗和配电网参数不平衡的电压消弧方法。分析考虑配电网参数不平衡和线路阻抗的配电网等效模型,推导出精确电压消弧指令值,通过故障前后各注入一次电流计算电压指令值,有源消弧装置调控零序电压至该指令值从而抑制故障点电压、电流为0。为了避免任意注入电流引起故障电流增大,将传统电流消弧作为电压消弧的过渡能有效补偿故障电流。通过和已有考虑线路阻抗电压消弧方法、忽略线路阻抗电压消弧方法对比,仿真结果表明,在不同的不平衡度、故障位置和接地电阻下,所提方法消弧性能最佳。

一种新颖的模糊自耦合PI在风力机MPPT控制中的应用

针对风速随机性给风能转换系统(wind energy conversion system,WECS)带来的非线性和参数不确定性,提出了一种模糊自耦合PI控制方案用于低风速的最大功率点跟踪。自耦合PI被用来完成基本的转速跟踪,以实现对风力机尖速比的最优化控制。而模糊控制器则被用来获取自耦合PI在不同工作点下的控制参数,以提高系统对风速变化的适应能力。为了验证所提方案的可行性,在Matlab/Simulink搭建的2 MW风能转换系统仿真模型中开展了与传统方法的对比实验。仿真结果表明,相比于传统PI、模糊PI以及GA-PI,所提出方法拥有更佳的转速跟踪性能、更平滑的响应曲线以及更多的电能输出。

带自适应模糊神经网络补偿的自耦合PI在风力机变桨控制中的应用

风力机对于风能的捕获主要依靠主控制器和执行机构之间的协同工作。然而风速的幅值和方向是时刻变化的,它的这种非线性特性给能量转换带来了挑战。针对该问题,文章设计了一种基于混合控制方案的变桨距系统,用于超风速下功率吸收的恒定。所提方法利用一种新颖的自耦合PI获取转子速度跟踪性能。而风速的随机性变化被视为一个外在扰动,采用自适应模糊神经网络对其进行补偿控制。为了验证该变桨距控制系统的性能,在Matlab/Simulink中搭建了2 MW直驱式风机模型,并与传统的PI控制器进行仿真对比。仿真结果表明,文章所提算法在转子速度跟踪和输出功率恒定控制等方面拥有比传统PI更为优异的性能。

风力发电机柔性变桨驱动及控制方法研究

近年来,随着交流变桨系统的大量使用,风机关键承力部件的质量问题频出,由于交流变桨驱动电机输出扭矩大,叶片、齿轮和轴承等频繁地承受过大的瞬时扭矩,容易出现开裂等结构性的损伤,最终导致风机损坏。传统的控制策略仅仅是通过简单的满足功率最优的原则,而未考虑在不同工况和风速下其控制对风机承力部件疲劳寿命的影响,在变桨时也无法降低机组关键部件的疲劳应力和冲量。针对以上问题,从探索风机伺服变桨驱动器力矩随着风速波动变化的一般规律入手,设计转矩平滑上调系数和转矩平滑下调系数控制变桨驱动器输出转矩回收量的大小,保证在不同强度风力变化时都能够很好地缓解叶片、齿轮和轴承所受到的冲击,并利用仿真对提出的方法进行验证与修正。

基于动态虚拟复阻抗的微网下垂控制策略

输出功率均分与系统间环流抑制是并联逆变器控制的热点问题。由于低压微网系统输电线路以阻性为主,将逆变器自身输出阻抗设计呈以阻性为主,使微网系统等效输出阻抗呈阻性,提升了有功电压无功频率PV-QF下垂方式的适用性,实现了有功功率与无功功率的解耦控制。在分析环流的产生和影响因素后,提出动态虚拟复阻抗方法对输出电压进行动态反向调整,从而对环流进行抑制,并提高系统动态响应,减小了并联冲击。最后通过搭建仿真模型,验证了所提方法的可行性。

基于功率补偿量及下垂系数衰减的直流微电网并网转离网无缝切换控制策略

无缝切换控制策略是保证直流微电网稳定可靠运行的关键。针对传统并网转离网切换控制方法存在母线电压恢复慢、电能质量较差的问题,提出一种基于功率补偿量及下垂系数衰减的直流微电网并网转离网无缝切换控制策略。孤岛检测期间,并网变流器工作在电压控制模式,储能变流器(Energy Storage Converter,ESC)工作在下垂控制模式。通过建模分析,证明采用下垂控制时孤岛检测期间直流母线电压是可控的,由此得到下垂系数选择方法。孤岛检测完成后,以固定函数衰减ESC功率补偿量和下垂系数,实现ESC下垂控制和定电压控制的无缝切换,防止因ESC控制模式的突变而引起直流母线电压波动和ESC电流冲击。讨论了衰减函数的选择方法。仿真结果表明,所提无缝切换控制策略能够有效解决孤岛检测期间直流母线电压不可控的问题,抑制孤岛检测完成后因ESC模式切换时所产生的电流冲击。

阈值负荷吸气肌训练对慢性阻塞性肺疾病患者呼吸功能、运动功能及生活质量影响的Meta分析

目的系统分析阈值负荷吸气肌训练(TIMT)对慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者呼吸、运动功能及生活质量的影响。方法从PubMed、EBSCO、Web of Science、Ovid、Cochrane Library、中国生物医学文献数据库、中国知网和维普数据库检索自建库至2020年9月关于TIMT对COPD患者呼吸、运动功能及生活质量影响的随机对照试验(RCT)。由两名研究者独立进行文献筛选、资料提取和质量评价,采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。结果共纳入30个RCT,2060例患者。TIMT能显著增加最大吸气压(MD=10.68,95%CI 7.43~13.92,P<0.001),改善6分钟步行试验结果(MD=24.62,95%CI 9.09~40.15,P=0.002)、圣乔治呼吸疾病问卷评分(MD=-3.08,95%CI-5.84~-0.33,P=0.03)、改良英国医学会研究协会呼吸困难量表评分(MD=-0.30,95%CI-0.52~-0.07,P=0.01)和Borg评分(MD=-0.84,95%CI-1.24~-0.44,P<0.001)。TIMT能改善第1秒用力最大呼气容积(MD=0.11,95%CI 0.04~0.19,P=0.003)和第1秒钟用力呼气容积占预计值百分比(MD=3.72,95%CI 2.62~4.82,P<0.001)。TIMT对COPD评估测试评分(MD=-1.14,95%CI-2.32~0.03,P=0.06)和用力肺活量(MD=0.07,95%CI-0.12~0.25,P=0.49)无显著改善作用。结论TIMT能够提升COPD患者吸气肌肌力,缓解呼吸困难,提升患者肺功能、生活质量及运动能力。

肢体协调训练对早期原发性帕金森病患者肺功能的效果

目的 观察肢体协调训练对早期原发性帕金森患者肺功能的效果。方法 2021年2月至2022年2月,本院原发性帕金森患者60例根据治疗方案分为对照组(n=30)和试验组(n=30),分别接受常规药物治疗和常规药物联合肢体协调训练治疗,共12周。治疗前后,采用肺功能仪测量患者第1秒用力呼气容积(FEV_(1))、用力肺活量(FVC)、最大呼气流量(PEF)和肺活量(VC),采用心肺运动试验(CPET)测量峰值摄氧量(VO_(2peak))、无氧阈(AT)、峰值功率(WR_(peak)),采用呼吸驱动仪测量最大吸气压(MIP)和最大呼气压(MEP)。结果 治疗后,试验组FEV_(1)、FVC、PEF、VC、VO_(2peak)、AT、WR_(peak)、MIP、MEP均提高(t> 2.087, P <0.05),且均优于对照组(t> 2.079, P <0.05)。结论 肢体协调训练可改善早期原发性帕金森患者肺功能,提高有氧运动能力,增强呼吸肌肌力。

PBL结合思维导图的融合式教学在康复治疗专业学生心肺康复实习教学中的应用

目的观察PBL结合思维导图的融合式教学在康复治疗专业学生心肺康复实习教学中应用的效果.方法选取在西南医科大学附属医院康复医学科心肺康复组实习的2017级和2018级康复治疗专业学生共59名作为观察对象,根据教学方法分为两组,对照组(2017级,n=29)采用传统教学法,观察组(2018级,n=30)采用PBL结合思维导图教学法.分别从学习效果、学生评价、患者评价三方面对两种教学法教学效果进行评价.结果两组客观题得分无显著差异(P>0.05);观察组主观题、技能操作得分及总分均明显高于对照组(P<0.05);观察组在教学形式、教学内容、沟通技巧、自我评价、教师评价5个方面的得分及总分均明显高于对照组(P<0.05);观察组在实习生的服务理念、沟通技巧、技术水平3个方面的得分及总分均明显高于对照组(P<0.05).结论PBL结合思维导图的融合式教学应用于康复治疗专业学生心肺康复实习教学中,可显著提高学生综合成绩,调动学习积极性,增强医患沟通能力,构建良好临床思维,提高康复技术水平,自我认同及患者认同更佳.

基于功率恒定的防饱和在线取电方法

基于厄流线圈取电装置提出了一种防止铁磁磁心饱和的方法,该方法使用旁路泄流电路将流入电流互感器过多的电流引入到旁路电路中消耗掉,将输出功率作为反馈值来调节旁路电路中开关管的关断,通过控制输出的功率大小,输电线路在宽范围电流内实现恒功率输出和防止电流互感器磁心到达饱和。根据电流互感器各方面的要求,建立电流互感器3D模型,将3D模型导入到Maxwell中对电流互感器本身进行有限元仿真分析,得到电流互感器内部各项参数,再将经过有限元分析的电流互感器模型导入到ANSYS中与外部电路组成取电电路进行联合仿真,通过仿真结果验证电流互感器的取电能力。再加入本次对电流互感器取电优化部分,通过电流互感器二次侧谐振的方式增加一次侧输电线路的等效阻抗,考虑到电流互感器磁心饱和的问题,采用旁路泄流电路将过多的电流通过旁路绕过电流互感器一次侧回到输电线路当中的方法解决。

融合改进Canny与RCF的齿轮零件边缘检测算法

随着智能制造的发展,齿轮作为工业常用零件,其边缘检测对于确保零件质量具有关键意义。传统的Canny边缘检测算法对弱边缘信息丢失较为严重,不能满足高精度的测量要求。为了提高测量精度,提出了一种基于改进Canny与RCF融合的方法。算法先通过RCF网络对齿轮边缘进行检测,然后将Canny算法得出的结果与改进RCF网络检出的关键边缘进行融合得到最终边缘。实验结果表明,改进的算法对于齿轮的边缘检测的精度和抗噪性有更好的效果。

新工科背景下电气工程专业学术型创新人才培养模式的探讨

针对高校学术型创新人才的培养问题,该文提出了一种以创新实践成果为导向的教育理念——OBEE(Outcomes-based Education of Experiment),这种理念定义了理论知识与创新实践是一种相辅相成的关系和有机结合的过程。一方面通过创新实践验证理论知识的真实可靠性,并加深对理论知识的理解,另一方面,通过理论创新指导实践活动,并激发学生的创新意识。该文以提升学术型创新人才能力培养为目标,从发展方向、课程建设、能力培养三个方面构建了电气专业人才的培养模式。