Power Drive Xceed新型旋转导向工具在南海西部的首次应用

随着海上复杂井和丛式井的广泛应用,对其井身结构的要求越来越高,目前常规动力钻具和导向工具在浅层软地层造斜、浅层防碰和大斜度井电测等方面应用的局限性日益体现,需研制新工具克服其缺点。介绍了一种新型旋转导向工具Power Drive Xceed,是斯伦贝谢公司Power Drive旋转导向系统系列的最新产品,代表了旋转导向最新发展方向。阐述了该工具结构、工作原理、特点及发展现状,并结合在乐东22-1气田成功的现场应用,描述其使用效果,为该工具的推广应用和研究提供了有益参考。

Study on Large Power Tractor Driver's Heart Rate and Fatigue in Sowing Work

In order to reduce the driving fatigue in sowing work, this paper based on heart rate （HR） as the main indicator to survey, tested and analyzed the fatigue condition of the drivers of three imported tractors and one domestic tractor in sowing work. The results showed that when driving the imported tractors in sowing work, the HR increasing rate was 10.4%-14.3%, labor intensity belonged to the light level; when driving domestic tractor in sowing work, the HR increasing rate was 23.4%-33.0%, it was remarkably bigger than that of driving imported tractors （P〈0.05）, labor intensity belonged to the middle level. The main effects on driving fatigue included the control methods, tractors＇ cab environment, processing time, operating content, and so on. Finally, we proposed the concrete measures and suggestions to reduce driving fatigue and improve drivers＇ work condition.

Repacking practice for G-3 engineering driller power unit with drive shaft of dual channel reverse circulation

In order to satisfy operating requirements for constant core drilling technology in reverse circulation with hollow-through DTH,the power unit of G-3 engineering driller was ameliorated. The new one with dual channel drive shaft, achieved the perfect assemble with transmission structure of the original power unit. It could interconvert according to need by using two sets of drive shafts with direct and reverse circulation. The repacked G-3 engineering driller carried on experiment in the field test in Luanchuan molybdenum mine of Henan, whose effect was very good.

基于机网变流器协同的波浪发电系统控制策略

为实现波浪发电系统的高效平稳入网,以直驱式波浪发电装置为例,建立其数学模型和并网结构。将装置输出功率分解为平均分量和波动分量,从发电系统主动式控制的角度,进一步提出了阻尼控制和阻尼弹力控制下的最优策略,以使其高效运行。通过直流侧储能配置及机侧和网侧变流器的协同控制,实现电能的平稳入网。仿真结果表明,阻尼弹力控制较于阻尼控制,发电效率更高同时波动更大,直流侧储能及机网侧协同控制可有效平抑功率波动,为波浪发电系统的入网控制设计提供参考。

电动智能农业车辆开发技术与现状

为提高从业人员对电动智能化农业车辆现阶段技术状况的认知水平,本文从电动化、智能化两个方向进行调研、分析了电动智能农业车辆在电驱动、动力电池、智能网联等技术方面的国内外发展概况。经过对大量文献进行分析,中国电动智能化农业车辆存在起步晚、技术落后、产业化程度滞后等问题,中国在电驱动技术、电池技术、网联化技术等方面还有较大的研发空间。

虚拟惯量控制对直驱风电机组载荷影响的分析及评估

针对虚拟惯量控制诱发风电机组机械载荷的问题,开展虚拟惯量控制对采用直驱永磁同步发电机(D-PMSG)的风电机组载荷影响的理论分析和仿真评估研究。从叶片、塔筒等机械结构低阶模态出发,建立虚拟惯量控制下D-PMSG线性化多体动力学模型,并通过线性化多体动力学模型分析虚拟惯量控制对机组载荷的影响机理。采用软件联合建模方法,构建涵盖永磁同步电机及其控制、电网、机械和气动特性等的D-PMSG非线性机电耦合模型。依据冲击载荷最大值、最大变化幅度百分比及等值疲劳载荷等指标,通过所建立的非线性机电耦合模型仿真分析并量化评估虚拟惯量控制对机组冲击载荷和动态疲劳载荷的影响。结果表明,D-PMSG附加虚拟惯量控制后,电网侧频率突变会使得传动轴和塔底侧向出现显著冲击载荷,且其随虚拟惯量时间常数增大而增大,在湍流风运行工况下机组传动轴和塔底侧向等值疲劳载荷较无附加虚拟惯量控制均有所减小。

计及弱磁效应的直驱式波浪发电系统变系数模型预测控制策略

为提高波浪发电系统(wave energy converter,WEC)能量捕获效率,并保证其在运行过程中满足系统的各种约束条件,该文以平均捕获功率最优为目标,提出计及弱磁效应的直驱式波浪发电系统变系数模型预测控制(model predictive control,MPC)策略。针对波浪激励力过大导致的变流器输出电压过调制问题,将弱磁控制引入优化算法,在满足发电机弱磁极限的前提下增大发电系统的运行范围,提高WEC的能量捕获效率。此外,基于仿真分析,发现了规则波下MPC目标函数的正则系数与平均捕获功率的对应关系。在此基础上,引入快速傅里叶变换(fast Fourier transformation,FFT)与叠加定理,构建了适用于不规则波输入的直驱式WEC变系数MPC控制策略。仿真结果表明,在不规则波浪下,所提方案能在满足系统约束条件的同时,有效提高能量捕获效率。

盘刷式光伏清扫机器人结构与驱动设计研究

针对光伏电站中运维使用的清扫机器人轻量化设计问题,提出一种盘刷式光伏清扫机器人结构并设计驱动系统。首先,在现有轮式机器人基础上,将盘刷与机器人驱动轮集成为一体,设计紧凑型机器人结构,在机器人运动过程中同步实现组件表面清扫,并对电机支架进行优化设计。其次,采用四轮驱动方式,设计盘刷式光伏清扫机器人驱动系统软硬件。在屋顶光伏组件表面开展实验,实验结果表明所设计的盘刷式光伏清扫机器人结构与驱动系统满足清扫需求,在夏季晴天天气清扫一块面积为2.44 m^(2)的光伏组件,对比清扫前后光伏组件标准化的电气特性,清扫后修正至标准测试条件(STC)下的最大功率提升约16.1%。

考虑用电和馈电模式的变流器电驱系统建模与稳定性分析

由大量异步电机驱动设备构成的电力电子化交流配用电系统存在严重的次/超同步振荡问题。电驱系统正常工作时具有用电和馈电2种运行模式,现场振荡现象表明不同的运行模式对系统的稳定性影响也不同。建立了含机侧系统的电驱系统详细阻抗模型,利用阻抗分析法揭示了电驱系统接入电网的次/超同步振荡机理,分析了运行模式、电网强度、控制参数、交流电压幅值等因素对系统次/超同步稳定性的影响,并基于相位裕度灵敏度明确了主导影响因素。基于实际系统数据,搭建了时域仿真模型,仿真复现了振荡现象,并验证了理论分析的正确性。

电网故障下含直驱风电机组的电力系统频率动态响应分析

电网受扰后基于模型解析的频率响应分析对电力系统安全评估与紧急控制具有重要意义。电网发生故障时,直驱风电机组(DDWT)并网点电压幅值跌落引发控制器暂态响应,同时电压相位突变引发锁相暂态响应,锁相暂态响应又通过变流器控制传导产生功率控制误差,可能导致现有以负荷突变场景为对象的频率特性分析产生较大偏差。为此,提出了电网故障下DDWT锁相偏差的量化方法;解析了锁相偏差经DDWT变流器控制的传导路径,提出了锁相暂态响应导致DDWT功率控制误差的机理及其计算方法;建立了电网故障下含DDWT的电力系统频率响应模型,提出了锁相暂态响应影响下系统频率变化率和最大频率偏差的计算方法,解析了电网故障下考虑DDWT功率控制误差的电力系统频率动态响应特性,并通过算例分析验证了所提方法的有效性。

高精度多通道激光器恒定驱动电源研究与设计

为了对多个激光器进行可靠性测试,实现分时工作,同时降低驱动电路体积,选用多路选择开关和多路模拟开关以实现多通道下光电二极管PD和雪崩光电二极管APD的切换,通过设置DAC数模转换芯片不同工作点电压,实现一种可以驱动多通道不同型号激光器的恒定驱动电源电路;电路设计中利用深度负反馈原理来提高系统的稳定度,设计了双OPA和MOS管进一步减小漏电流引起的偏差,优化了电压-电流线性度;软件设计中引入强化学习Actor-Critic框架对RBF-PID算法参数自适应调整,缩短系统动态平衡时间的同时具有智能性;实验表明该驱动电源具有输出精度高(<0.1%),稳定性强(0.05%),纹波系数低(<1μA),动态响应时间快,抗干扰能力强等优点。

页岩油电驱设备面临的供电问题及解决策略

国内某页岩油示范区已进入规模开发阶段,对钻机和压裂机组的需求量较大,目前面临用电难、电驱钻井和压裂作业难以开展的问题。通过对电动钻机和电驱压裂机组的用电需求分析,单部电动钻机需要的供电容量达3710 kVA;单套电驱压裂机组需要的供电容量达38061 kVA。结合区域已建电力系统现状,指出现阶段示范区电力系统的供电能力严重不足,供电容量只能以满足机采设备和站场设备用电为主,也可兼顾部分电动钻机用电,但是与电驱压裂用电需求的容量相差甚远。对电网而言,电动钻机和电驱压裂机组均属电能质量干扰源,设备接入系统会明显影响供电质量和电网安全稳定运行。此外,施工供电设备多次接入电网或从电网脱离,也会增加调度管理难度。为了改变这种不利局面,提出两种供电问题解决策略:一是积极促进电网增容和升级,改善供电条件,为现场扩大电气化施工作业规模奠定基础;二是利用页岩油伴生气量较大的优势,建设燃气发电站和配电网,缓解电网供电压力。建议策略一优先采用,策略二可作为策略一的有益补充。

计及驾驶风格的氢燃料电池有轨电车自适应能量管理策略

半独立路权运行模式下,氢燃料电池混合动力有轨电车驾驶员的驾驶风格影响锂电池荷电状态,从而对整车运行经济性有较大影响。提出一种结合驾驶员驾驶风格的自适应能量管理策略,以提高能量管理策略对工况和驾驶风格的适应性。首先,考虑不同的道路工况对驾驶员驾驶风格的影响,通过K-均值聚类算法对行驶工况进行识别,将行驶工况分为低速、中速、高速3类;引入冲击度和加速度标准差构建基于模糊逻辑的算法,对驾驶风格进行识别,将驾驶风格分为迟钝型、标准型、激进型3类。其次,建立系统瞬时氢耗量最优的目标函数,在满足约束条件的前提下,引入锂电池荷电状态等效因子修正系数,针对不同驾驶风格调整传统等效氢耗最小策略中相应的等效因子,以实现等效因子随驾驶风格的改变实时变化。最后,将该策略与传统等效氢耗最小策略、庞特里亚金极小值策略进行仿真对比分析,结果表明:该策略能实现3个动力源功率分配最优;锂电池和超级电容荷电状态波动曲线相较于其他2种策略最为平滑;在续驶里程结束时混合动力系统氢耗量为1.39 kg,具有最为优越的燃油经济性;母线电压最大偏移率最小;能使3个动力源平稳出力,具有较强的系统稳定性。研究结果为进一步提高有轨电车实际运行中对驾驶风格的适应性提供参考。

大规模海上风电接入对电网频率跌落影响研究

为研究大规模海上风电接入对某沿海地区电网频率跌落的影响,基于PSD-BPA对该电网几种场景下的频率受扰特性进行仿真,分析调频风机对电网频率的影响。结果表明:将火电机组替换为风机后将削弱全系统频率稳定性,随着调频风机增多,对电网调频能力的改善效果逐渐展现;相同容量调频风机在不同区域发挥作用时全系统频率波动情况存在差异;故障发生在风机接入点附近时,风机调频作用更为明显。因此合理配置接入电网的可调频风机,将显著改善频率稳定性。

大型管磨机驱动装置的选择及优缺点分析

大型管磨机本体及研磨体载荷大,磨机功率高,当其驱动装置采用行星减速机和齿形联轴器配合的中心传动方式时,会产生较大的轴向力,影响磨机的稳定可靠运行。分析对比了大型管磨机驱动装置采用中心传动、单边缘传动、单边缘双传动、双边缘传动、多点边缘传动等传动方式的工艺特点。以某项目ϕ5.2m大型水泥管磨机2×4000kW双边缘传动系统为例,介绍了主电机、减速机、大齿圈和小齿轮的选型设计计算及双边缘传动系统的实际应用情况。生产实践表明,大型管磨机选择双边缘传动方式安装方便、成本低、传动功率大、运行稳定可靠,是优选方案。

海上风电打桩系统动力学建模与冲击动力特性分析

基于LS-DYNA建立3500 kJ海上风电打桩系统拒桩工况下的有限元模型,基于应力波原理分析打桩系统内部能量的传递和各部件的动力学响应。同时基于牛顿碰撞理论建立打桩系统的集中参数模型,该模型综合考虑各部件的质量和刚度,和有限元模型的分析结果较吻合。从而在该集中参数模型的基础上,分别分析替打刚度、替打和锤质量比、替打环刚度对打桩系统冲击力的影响规律,表明冲击力的主要影响参数为替打刚度。

基于能量流分析的低温能耗研究

为研究低温环境下导致电耗恶化的主要因素,文章通过整车能量流分析方法,测试了常温(23℃)和低温(-7℃)环境下中国乘用车行驶工况(CLTC-P)各个部件能量消耗。测试结果表明,低温和常温的主要能耗差异部件为电驱、压缩机、低压风扇、鼓风机、水泵等。其中压缩机和电驱消耗增加占比较大,所以重点剖析低温电驱恶化的原因,理论分析电驱低温能耗恶化的原因为低温底盘阻力恶化、低温电驱润滑油粘度增加、电机效率恶化等。为了验证润滑油温对电驱电耗的影响,通过电驱水泵流量控制电驱油温,在不同油温下进行低温CLTC-P工况电耗测试。为了验证低温电驱余热通热泵系统和自加热电驱油温这两个方案的能耗差异,实验过程中同时记录电驱电耗和压缩机电耗以及电驱油温,实验结果表明电驱余热自加热油温总电耗更优。

数字直驱中波发射机多功能功放测试平台的设计与实现

随着使用年限的累积,中波广播发射机的故障率逐渐上升,功放模块等关键部件的损坏变得更加频繁。原厂备件价格高昂且采购周期较长,对发射机的运维带来显著负面影响。本文设计开发了具有自主知识产权的新型数字直驱中波发射机功放测试平台,为功放模块维修提供了完备的测试环境,降低了对于原厂采购的依赖,为安全播出提供了有力保障,具有一定的示范作用。