VIRTUAL DESIGN OF A NEW TYPE OF HYDRAULIC SUPPORT

Using virtual reality to design a new type of hydraulic support is discussed.That is how to make use of the virtual design to develop coal mining machine in practice. Theadvantages of virtual design are studied and the simple virtual reality system is built. The 3Dparts and elements of hydraulic support are modeled with parametric design in CAD software, thenexported to VR environment, in which the virtual hydraulic support is assembled, operated andtested. With the method, the errors and faults of design can be fined easily, many improvements aremade and the new hydraulic support is developed successfully.

Development of Future Generations:Oriented Virtual Negotiation Support System for Intergenerational Conflict

Intergenerational conflict coordination is the fundamental requirement and core of sustainable development. In this paper, through the analysis of the future generations-oriented management mechanisms for intergenerational conflict, the idea of mechanisms and institution building for the coordination and management of intergenerational conflict is put forward. Furthermore, the future generations-oriented virtual negotiation support system (NSS) for intergenerational conflict is developed, built on the analysis of the process simulation of intergenerational wealth transfer, intergenerational equilibrium allocation of resources, and strategies for the mitigation and avoidance of intergenerational conflict, through the application of advanced IT technology. The virtual NSS for intergenerational conflict is helpful to the practical application of the sustainable development theory; on the other hand, it can be applied directly to the intergenerational equilibrium allocation of resources, national economic accounting, formulation of sustainable development strategies and other urgent national economic and social development issues. Finally, the sustainable development theory can be enriched and extended. Therefore, the development of the future generations-oriented virtual NSS for intergenerational conflict has certain theoretical and practical effects on the theory of sustainable development.

流动的老年与虚拟的社交:随迁老人微信社会支持研究

随迁老人群体规模的迅速增长与中国新型城镇化进程紧密相连。在流动性、老龄化、数字化交叠的城市空间,随迁老人群体在随子女迁徙的过程中面临着脱嵌与再嵌入的困境。相较于非随迁老人,随迁老人的微信使用总体更为熟练;微信在其生活中起到了增权益能的作用,尤其是以社交补位的方式,帮助该群体于虚拟空间弥合实体距离,在一定程度上实现了线下关系的再聚合与再拓展;但技术的普及与使用是一个不均衡的赋权过程,现实个体差异仍然影响着该群体在互联网平台上的资源与支持的获取。如何让仍在负重前行的随迁老人老有所依,应有赖于线上线下多元支持网络的构建以及代际、友辈间多维的深度沟通。

虚拟同步耦合下储能的频率支撑与功率振荡多目标协调控制

准确评估系统惯量、阻尼和一次调频需求,弱化虚拟同步机阻尼支撑和一次调频间的耦合性,是实现储能并网发电系统多目标协调控制的关键。基于同步机的功率响应方程,建立虚拟调速器系统,弱化虚拟同步机单位调节功率和阻尼的耦合性。根据同调发电系统的频率稳定约束,量化评估储能的单位调节功率和惯量需求,以保障系统频率安全。根据阻尼比约束设计储能阻尼,以保障同调发电系统的振荡抑制能力,并结合频率安全需求提出含虚拟调速系统的虚拟同步多目标协调主动支撑控制策略,充分发挥储能的惯量、一次调频及阻尼支撑潜力。搭建风储高渗透率并网仿真系统,验证所提控制策略可显著改善储能支撑系统频率稳定和抑制功率振荡的能力。

储能虚拟惯量主动支撑与调频状态转移控制

释放储能装置的频率支撑潜力,将是提升风、光高占比系统并网稳定性的关键。该文首先对比分析常规发电机组的固有惯量、风电机组的虚拟惯量及储能的惯性支撑特性。其次,根据系统中的储能容量配置,约束量化储能的虚拟惯量,为系统惯量需求提供评估依据,以保障频率安全。在此基础上,利用储能独特的功率支撑特性,提出恒频控制与调频状态转移控制结合的储能并网频率主动支撑控制策略,突破虚拟惯量及一次调频的传统控制模式。最后,搭建风电高渗透电网仿真系统,验证储能装置在所提控制策略下能够显著提升系统的频率稳定性,改善其对电网的主动支撑性能。

新能源储能微电网惯量支撑性能研究

针对传统虚拟惯量控制无法在频率恢复阶段使直流母线电压恢复至额定的问题,提出1种采用高通滤波器的虚拟惯量控制方法。MATLAB/Simulink仿真结果表明,直流母线电压变化可以反应微电网实时频率,新型虚拟惯量控制策略可以保证频率变化全过程稳定,在频率恢复阶段减小虚拟惯量加快频率恢复,为后续频率调节提供充足时间裕度。高通滤波器虚拟惯量控制方法可以使直流母线电压恢复至初值,在不改变超级电容储能惯量支撑的基础上,使新能源储能微电网保持直流母线电压稳定。

基于人工智能的非高斯风压预测虚拟仿真实验教学

利用有限的随机风场时程数据预测未知点位置的随机风场时程,以实现虚拟仿真实验教学的目的,可在一定程度上节省实验费用和资源,降低实验测试难度。利用Matlab仿真软件建立基于支持向量机(SVM)非高斯风压预测仿真方法。仿真结果表明,SVM核函数的选择对非高斯风压预测仿真影响较大,线性核函数模型对非高斯风压的预测仿真效果优于高斯核函数与指数核函数。基于SVM线性核函数模型能有效预测非高斯风压,为风洞试验或风场实测的虚拟仿真教学提供借鉴。

内嵌同步机支撑特性的含储能并网变流器电流型控制策略

光储并网变流器具有低惯量、弱阻尼、调压能力弱和功率频繁波动等特征,大规模接入会影响电力系统安全稳定运行。针对此类含储能并网变流器,提出了一种内嵌同步机支撑特性的电流型控制策略,以增强系统的惯性支撑能力。该策略模拟同步机的动力学行为,将并网变流器输出外特性控制成具有同步机控制特性的受控电流源,融合了基于虚拟同步机的构网型控制与基于锁相环的跟网型控制两者的优势,在惯性支撑、故障穿越、电网谐波、孤岛运行等方面具备显著综合优势,并且虚拟惯性支撑的实现无须对系统输出频率微分进行检测采样,避免了频率微分检测带来的噪声干扰。此外,针对交流侧惯性支撑能力与直流侧电压稳定难以调和的矛盾,设计了兼顾直流侧电压稳定与交流侧惯性支撑的模糊自适应比例-积分(PI)协调控制策略。最后,硬件在环实验结果验证了所提策略的可行性和有效性。

基于贪婪算法的云计算数据块节能存储仿真

针对云数据储存能量消耗大的问题,提出基于贪婪算法的云计算数据块节能存储方法。建立具有用户访问层、核心服务层和服务管理层的云计算架构,了解数据块产生过程和储存环境;将物理机利用率、能源消耗量和主机储存能力作为节能储存的约束条件,将待储存的数据块封装为虚拟机,利用贪婪算法描述虚拟机部署问题,构建贪婪算法下虚拟机分配环境;计算单个物理机和整个数据中心的数据块储存能力和资源请求能力,综合考虑虚拟机分配的相关向量,运算数据储存时的能量消耗;以总体能量最小为目标函数,将虚拟机分为主模块与备用模块,通过设置虚拟机状态转换规则来减少储存开销,实现节能储存。实验结果表明,上述方法在数据储存过程中能够有效减少服务器开启数量,节省储存功率,达到节能目的。

为老年人提供情感支持的虚拟代理研究现状

目的 老龄化社会需要为老年人提供多种支持,以满足他们的不同需求,而老年人的情感需求往往被忽视。缺乏情感支持的信息产品会使老年用户难以应对使用中的挫折,从而阻碍其融入信息时代。虚拟代理作为一种承载情感化信息的交互工具,在为用户提供情感支持和帮助方面具有一定的潜力。方法 本研究采用系统性文献综述法,筛选并分析了国内外79篇关于虚拟代理和老年人的理论及案例研究。从虚拟代理的定义和特征、为老年人提供情感支持的类型、有利于提高情感支持效果的设计元素,以及未来发展趋势四方面总结了虚拟代理的研究现状。结论 虚拟代理的视觉形象、语音交互和自适应特征有助于为老年人提供社交陪伴,增强他们对技术的信任和接受度。基于此,本文总结了提高虚拟代理情感表达能力的言语和非言语设计因素,同时考虑了相关的隐私伦理问题。最后提出了为老年人提供情感支持的虚拟代理研究的两个重要趋势,包括虚拟代理用于弥合老年人在信息产品和服务中的数字鸿沟,减少他们使用过程中的挫折;虚拟代理的应用环境将逐渐向移动设备和虚拟场景中转变。相关的研究结论从情感支持的角度为适老化虚拟代理的设计研究提供了理论参考。

储能辅助电网参与调频的控制策略研究

目的研究储能电站在风光发电情况下保持电力系统稳态的调节原理与方法,并在此基础上设计了一种虚拟同步发电机三级模型用有源支持控制方式辅助火电机组维持电网频率稳定的主动支撑控制策略。方法利用储能电池快速响应的特性,建立储能系统,对储能换流器的控制进行改进,在传统的控制架构的基础上改进为在电压中加入虚拟阻抗的外环调节器和基于准PR控制器的电流内环控制,深入分析控制策略的原理和同步发电机的对应关系。结果随着新能源渗透率越来越高,在储能电站并网参与频率调节的情况下,频率波动的次数变少。结论控制方法可以给新能源发电系统带来一定的惯性和阻尼,从而增强了系统的稳定性,并且证明了储能电站参与电网调频的必要性和可实施性,为储能电站的分布和储能电池的容量配置提供了一定的实际的参考意义。

基于数字孪生的液压支架群跟机工艺虚拟调试方法

针对物理综采工作面“三机”跟机自动化工艺参数调试周期长,费用成本高,以及工作环境搭建困难等问题,基于数字孪生技术,研究了液压支架群跟机行为工艺虚拟调试关键技术。首先基于现代建模技术构建了1∶1构综采“三机”孪生体,利用虚拟现实引擎对综采“三机”运动单元进行了虚拟重构和虚拟仿真;然后基于现代设计理论,依据“三机”协同原则实现了跟机自动化过程中的不同参数配置,建立了采煤工艺的支架行为工艺决策模型和支运装备直线度协同控制模型,并在虚拟场景中对决策模型进行预演;最后利用TCP协议建立了虚实交互通道,通过半实物仿真试验对决策模型进行了验证。结果表明:虚拟场景在执行采煤工艺时可对物理工作面场景进行精准复现,通过支架群行为决策模型可提前对液压支架工艺行为进行决策规划,通过反向控制试验可对支架控制器进行实时虚实交互,有望克服井下调试环境阻碍,对综采“三机”电液控程序的合理制定与修正提供参考价值。

基于虚拟惯量模糊自适应的新能源逆变器频率主动支撑策略

新能源通过逆变器大规模接入孤岛微电网,导致系统惯量水平持续下降,系统频率面临严峻的失稳风险。针对此问题,提出了一种基于虚拟惯量模糊自适应的新能源逆变器频率主动支撑控制方法,利用新能源逆变器直流侧电容主动支撑系统频率。首先,通过在新能源逆变器控制回路中引入基于模糊控制的新能源逆变器直流侧电容电压-系统频率耦合的功率控制项,使直流侧电容具备与同步发电机相似的惯性响应。然后,计及频率响应过程对虚拟惯量的差异化需求,设计模糊控制规则,根据频率波动区间自适应调整新能源逆变器直流电容附加虚拟惯量,以减缓系统频率偏移速度,改善系统频率极值,并加快系统频率恢复速度。其次,通过构造李雅普诺夫能量函数证明了采用所提控制方法后系统的稳定性。最后,仿真和实验验证了所提控制方法的有效性。

弱电网下多源构网型变流器协同控制方法

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)作为构网型控制的主要技术之一,可为电网提供惯量支撑,但由于变流器单机容量有限,当系统需要更大的惯量支撑时,需要多VSG并联运行,因此多VSG并联的协同控制备受关注。基于此,建立了VSG多机并联的状态空间模型,通过状态变量矩阵的特征值分析系统稳定性。同时,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的多VSG并联协同控制策略,引入角频率差与功角差作为性能指标设计目标函数,求解所需最佳有功额定增量,通过功频系数对输出角频率进行动态修正,实现对输出频率的主动支撑,有效抑制了VSG并联造成的系统频率波动,提高了电网的稳定性。结果表明,相较于传统的VSG并联系统,所提出的MPC-VSG并联控制方法可缩短系统暂态响应时间,提高系统在暂态下的鲁棒性。仿真结果验证了该方法的有效性。

基于数字孪生的装备维修保障平台

维修保障是装备运行使用的重要部分,装备的维修保障能力直接影响其效能的发挥。而基于历史故障数据的传统维修保障方式很难实现实时精确保障,使得装备效能发挥受到了影响。数字孪生技术的发展为装备运行使用过程中的全资可视化、装备状态实时感知、故障快速预测并诊断、维修方案智能化制定及验证、维修指导以及按需训练培训等提供了良好的实现条件。文中在研究装备维修保障对象、业务领域及寿命期保障内容的基础上,设计一种装备维修保障数字孪生模型,分析装备数字孪生体组成以及需要管理的元素;在分析装备维修保障孪生数据流的基础上,提出了装备维修保障数字孪生平台框架;最后针对装备维修保障数字孪生体的构建及使用,分析了数字孪生平台实现的关键技术。研究成果可指导装备维修保障数字孪生体建设工作的开展,实现装备实时、精确保障。

孤岛模式下交直流混合微电网互联变流器新型控制策略

孤岛模式下交直流混合微电网可以通过互联变流器(interlinking converter,IC)实现交流微电网和直流微电网的功率互济。针对孤岛模式下IC采用传统下垂控制和基于比例积分(proportional-integral,PI)的电流控制方案存在惯性小、动态性能差的问题,提出了基于虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)的新型控制策略。首先,在传统下垂控制的基础上,通过引入交流频率和直流电压的微分量,提出了改进的VSG控制方法,以提升系统的电压和频率稳定性。然后,在IC的电流环,提出了固定时间滑模控制(sliding mode control,SMC)方法,提高了系统的动态性能。接着,在交流微电网和直流微电网中引入了功率二次控制,实现了系统电压和频率恢复。最后,基于远宽StarSim硬件在环实时仿真平台搭建的交直流混合微电网模型,验证了所提新型控制策略可以实现交直流微电网子系统间功率互济,提升了系统的惯性和动态控制性能。

液压支架姿态数字孪生精准快速映射方法

针对应用数字孪生实现综采工作面液压支架姿态映射存在精度低、时延大及精度与时延难以平衡等问题,提出了一种液压支架姿态数字孪生精准快速映射方法。设计了包括物理感知层、数据层、业务逻辑层和表现层的液压支架姿态数字孪生系统架构;在业务逻辑层,通过保留液压支架高精度模型外部形状并将关键部位合并成轻量化结构件,建立了液压支架姿态数字孪生模型,减少了渲染时延,并通过建立倾角传感器测量角度与数字孪生模型转动角度之间的转换关系,实现液压支架姿态数字孪生模型与液压支架实体虚实映射一致,保证了液压支架姿态映射的精度;在数据层,从各数据传输环节中划分出传输间隔并进行参数约束,应用参数规划求解优化可调环节的数据更新间隔,减少了数字孪生系统数据传输过程的资源浪费和时延。搭建了液压支架姿态数字孪生精准快速映射平台,进行液压支架姿态虚实映射的时延和精度测试,结果表明,该方法在保证液压支架姿态映射精度的前提下具有较低的时延。

绿色低碳转型对企业脱虚向实的影响研究

基于中国A股上市公司数据,采用渐进双重差分模型探究绿色低碳转型对企业投资行为的影响。研究发现,绿色低碳转型显著促进了企业“向实”发展,而对企业“脱虚”的影响不明显。影响机制检验发现,绿色低碳转型通过创新补偿效应和资金扶持效应助推实体企业“向实”发展,其中,创新补偿效应体现在绿色低碳转型提升了企业绿色创新水平,增加了企业绿色节能发明专利和替代能源发明专利申请量;资金扶持效应体现在绿色低碳转型增加了企业政府补贴,提高了企业现金流量,缓解了企业融资约束。异质性分析发现,绿色低碳转型对企业实业投资的促进效应在非国有企业、非高碳行业以及非资源型城市的企业更为明显。

提升电力系统安全稳定水平的风电光伏场站主动支撑技术发展及展望综述

高比例风电光伏场站接入对系统的频率稳定、电压安全稳定、同步稳定等动态特性产生显著影响,对电力系统安全稳定运行带来了严峻挑战。主动支撑技术能够提高风电光伏场站对电力系统动态支撑能力,对新能源发展起到积极作用。文中首先基于风电光伏场站动态特性分析风电光伏场站接入对系统安全稳定性的影响。然后将风电光伏场站主动支撑技术按照支撑形式、控制方法、功能实现等不同维度进行了分类论述,总结虚拟惯量控制、虚拟同步机、下垂控制等常见的风电光伏场站主动支撑技术,分析他们的运行原理、优势和仍存在的问题。最后在主动支撑技术典型应用场景中分析不同主动支撑技术的适用情况,对主动支撑技术参数设置和协调配合提出建议,为风电光伏场站主动支撑技术的发展提供了参考。

初探光学空间定位虚实交互表演环境系统的设计

针对演艺领域提出一种基于光学空间定位虚实交互表演环境系统的实施方案,解析了设计思路、系统架构、技术路线,并针对实施难点提出了解决方案。