Influence of Control Modes of Grid-Connected Solar Photovoltaic Generation on Grid Power Flow

Integration of Solar Photovoltaic (PV) generation into an existing distribution system has many impacts on the system, with the power flow being one of the major issues. This impact is not generic for any network, but it may manifest itself either positively or negatively, depending on the grid configuration, interface control modes, operation mode, and load profile. Grid-connected PV systems have three control options of the local voltage controller of the interface DC-AC converter. These control modes are Power Factor control, voltage control, and Droop Voltage control. This paper aims at evaluating and comparing the impacts of those control modes on the grid power flow. A set of evaluation criteria and indices is defined and mathematically formulated. Based on the requirements of the used program (Power Factory Dig Silent V14.1.3), a computation plan (algorithm) has been proposed. The algorithm has been applied to a typical weak network and a wide range of simulations has been carried out. Simulation results have been thoroughly discussed and important findings have been concluded.

正流量液压挖掘机回转系统节能控制

针对徐工某中型正流量挖掘机回转系统存在的较大溢流损失,设计了一种减小能量损失的节能控制方法。首先建立挖掘机回转系统关键部件模型;其次基于趋近律设计滑模控制器,根据模糊规则确定趋近律参数;最后根据马达溢流阀压力改变泵排量,以实现泵输出流量对压力的快速响应,从而实现节能降耗的目的。经仿真分析,较挖掘机传统的开环控制与PID控制,采用模糊滑模控制下的泵输出流量明显减少,且马达转速较前两种算法变化不大,不会降低回转作业效率,可知设计的算法有效。

高压阀口液动力补偿控制策略仿真分析

直动式比例伺服阀是一种新型的单级伺服阀,采用比例电磁铁或线性力马达直接驱动滑阀运动,具有成本低、频响高、抗污染能力强等优点,广泛应用于注塑机进给控制、轧机板厚控制系统等高速高精度液压控制系统中。传统的直动式比例伺服阀采用PID控制策略实现阀芯的精确位置控制,在高压大流量工况下(供油压力达到20 MPa、流量大于100 L/min),阀芯受到液动力扰动变得更加剧烈,易出现响应速度慢、阀芯抖动的现象,影响了比例伺服阀的控制精度。为了解决大液动力扰动的问题,提出了一种基于指数收敛干扰观测器的滑模控制器。通过建立阀芯动力学模型来设计滑模控制器,保证阀芯位置的高动态跟踪性能;使用基于指数收敛的干扰观测器,估计阀芯动力学模型中液动力的不确定性扰动,解决高压大流量工况下的阀芯液动力扰动补偿问题。搭建了比例伺服阀系统的联合仿真模型进行仿真验证,结果表明,提出的控制器可以解决高压大流量工况下阀芯液动力扰动对阀芯位置控制的干扰问题。

计及高比例新能源多种控制方式及运行约束的连续潮流

高比例新能源电网的电压稳定问题突出,连续潮流是电压稳定分析的重要工具。现有含电压源换流器(VSC)电源电网的连续潮流未充分考虑VSC的多种控制方式以及运行约束,导致电压稳定裕度计算的准确性不足。文中提出同时计及新能源并网VSC的输出电流约束和内电势约束,以及考虑构网型新能源恒电压控制、无功功率-电压下垂控制和跟网型新能源恒无功控制的连续潮流模型和计算方法,给出了由约束导致的控制方式切换逻辑和分岔点类型识别方法。通过改造的IEEE 39节点系统算例结果表明,所提模型与算法提升了传统连续潮流方法对高比例新能源电网静态电压稳定分析的适用性。

均匀旋转对圆柱水动力及流动结构的影响

基于格子Boltzmann方法 (LBM)对均匀旋转控制下的低雷诺数(Re=100)圆柱绕流问题进行了数值模拟,得到了转速比从0~10变化下,旋转控制对圆柱水动力及流动结构的影响规律.使用动态模态分解(DMD)对流场特征进行提取,并分析了施加旋转控制之后转速比对流场不同模态和增长率的影响.结果表明,随着转速比增大,圆柱下游流动结构依次呈现出卡门涡街、剪切层、反向剪切层、单侧涡和附着涡5种结构;阻力系数时均值先减小,随后在转速进入单侧涡区间后增大,升力系数与力矩系数的时均值均单调增加,同时,在出现涡脱落的两个转速区间内,水动力出现了明显的波动,且二次失稳时波动幅度更大. DMD的结果表明,圆柱下游的流动结构主要受圆柱壁面的旋转影响而发生改变并产生全新流动模态;旋转会对流动稳定性产生影响:在未充分发展阶段,旋转对流动稳定性的影响不显著,而在充分发展后,各转速下的流场不稳定模态数均远少于未充分发展阶段,随着转速比的增大,流动稳定性会产生不同程度的增强或减弱,且无涡脱落时的稳定性高于有涡脱落时,因此,通过旋转控制抑制尾涡脱落可以有效增强流动的稳定性.

基于KUKA工业机器人的智能制造产线包装系统设计及优化

研究了成品工业机器人以工站形式集成于智能制造产线的设计方法。以文创笔筒智能制造产线为例,设计了基于KUKA六轴工业机器人的包装系统,该系统以工业机器人为核心设备,配以PLC、感知元器件等,共同完成笔筒产品的商业化包装。系统的结构组成、作业流程、KUKA机器人在系统中的控制模式及程序框架对生产线上包装自动化系统的开发具有广泛适用性。此外,有效解决了低刚度包装盒的压盖干涉问题,将包装成功率由50%提升至96%,且不更改包装类型、不增加包装成本,对同类型包装作业有较好的参考价值。

非定常等离子体激励对大攻角流动分离控制的数值模拟研究

应用交流电(alternating current,AC)介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体流动控制由于其结构简单、响应频率快、可实现实时定量控制等优点,正在成为等离子体流动控制技术的重点研究方向。结合基于分离涡模拟(detached eddy simulation,DES)和等离子体唯象体积力模型的方法研究非定常等离子体激励对NACA0015翼型在攻角为20°情况下流动分离控制。结果表明:非定常等离子体激励在高雷诺数、大攻角下对翼型分离具有明显的控制效果,可以达到增升减阻目的,且流动控制效果比定常激励效率更高;非定常等离子体激励流动控制与定常等离子体激励流动控制机理不同,非定常等离子体激励通过促进分离区内速度脉动,对流场产生非定常的干扰,使得分离剪切层提前失稳,增强流场涡结构的掺混,从而抑制流动分离。

不平衡电网下MMC-UPFC的反演-滑模控制策略

针对模块化多电平变流器(MMC)-统一潮流控制器(UPFC)采用的控制方法存在的问题,本文提出了一种基于MMC-UPFC的反演控制(BSC)与滑模控制(SMC)组合而成的反演-滑模控制(BSC-SMC)非线性控制策略,这种控制策略既保留了SMC的抗干扰能力强等性能,也兼具BSC响应速度快等优点。首先,根据MMC-UPFC的拓扑结构,建立并联侧MMC变换器、串联侧MMC变换器的数学模型;其次,在不平衡条件下进行了正、负序分解,并设计了MMC-UPFC在不平衡条件下BSC-SMC控制器,并证明了控制系统的稳定性;最后,在MATLAB/Simulink软件平台搭建MMC-UPFC仿真模型进行仿真验证,通过把本文所提BSC-SMC控制策略与PID控制策略在接收端电源电压单相跌落、串联侧注入电压两种不同工况下进行了仿真比较,验证了BSC-SMC控制策略除具有SMC控制策略的抗扰性强特点外,还同时具有BSC控制策略的响应速度快和超调量小特点,且本文控制系统的稳定性更强、鲁棒性更好,从而验证了本文所提BSC-SMC控制策略的有效性和优越性。

BUFFER DIMENSIONING FOR RATE-BASED CONTROL IN ATM NETWORK

Available Bit Rate (ABR) service has been developed to support data applications to asynchronous transfer mode (ATM) networks.Since a ratebased feedback flow control mechanism has been selected as a standard by ATM Forum,buffering becomes an issue that needs intensive study.In this paper,the queuing performance in a switch is studied in detail.It is theoretically proven that the goals of no cell loss and full utilization of link capacity can be achieved by choosing an appropriate buffersize and threshold of the switch buffer which is supported by our simulation results of a complex network.

叠加放行信号控制方式适用条件及效益评价

在不考虑右转机动车通行相位的前提下,按照同一相位内不同方向交通流不冲突原则,得到了叠加放行4种基本相位相序方案,并分析了不同相位相序方案流量比适用条件及其它相关影响因素。根据叠加放行相邻相位交通流特点,给出了叠加放行各个相位关键车道组流量比、周期相位损失时间、信号周期确定方法,在此基础上建立了相位有效绿灯时间算法模型。采用最小信号周期、关键车道组总流量比等参数指标,对单口放行、对称放行、叠加放行3种信号控制方式效益进行了评价。最后结合实例,运用理论计算及VISSIM软件交通仿真两种方法,进一步验证了叠加放行信号控制方式在缩短信号周期、减少交叉口交通延误等方面发挥出的作用。研究结果表明:当交叉口进口车道流量比符合一定条件时,采用叠加放行信号控制方式,周期相位数增加但周期损失时间不变,而且通过灵活选取相位相序方案组合形式,可以充分利用道路时空资源,有效提高交叉口的通行能力。

考虑控制模式影响的多电压等级直流电网潮流计算方法

多电压等级直流电网可满足不同地区接入各类能源和负荷的电压等级需求,是未来电网建设的发展方向。直流电网潮流分析是电网规划设计、运行控制的基础,而相比于传统电网潮流分析,多电压等级直流电网控制方式灵活、运行方式多样,使得潮流分析更加复杂。计及换流站的控制方式,首先,对多电压等级直流电网进行分区处理,建立了多电压等级直流电网稳态等值模型;然后,基于牛顿迭代法建立节点导纳矩阵及潮流方程,推导了直流电网潮流计算方法;最后,基于PSCAD搭建了多端直流电网模型,验证了所提计算方法的有效性和正确性。

基于滑模技术的液态肥流量高精度控制方法

为了提高液态化肥的利用率,提出了一种基于滑模技术的液态肥流量高精度控制方法。首先,分析了电动调节阀控制液态肥流量的工作过程,并建立了液态肥流量控制模型;然后,针对电动调节阀中的阀门开度、电机转速和电机角加速度设计了积分滑模面,并提出了滑模控制律;最后,对液态肥流量控制系统进行了稳定性分析。试验结果表明:设计的滑模控制方法具有快速性和准确性,响应时间小于0.6s,阀门开度最大误差仅为0.01cm,液态肥流量最大误差仅为1mL,液态肥流速最大跟踪误差仅为0.1mL/s,在对番茄液态肥实测中最大流量误差也仅为0.03mL,控制精度较高,可实现精准施肥。

排导困难区域的泥石流灾害防治模式研究——以新疆布尔津科克逊泥石流为例

泥石流灾害的防治通常采用“稳、拦、排”的基本模式,但对于不具备排导条件的泥石流治理方法,仍在探索之中。本文以阿勒泰布尔津县科克逊泥石流为例,对排导受限条件下的泥石流防治模式进行了探索性的分析研究,提出了“上游拦挡物源、中游稳固沟道和消能、下游综合排导”泥石流治理新模式。该模式在稳定和拦截泥石流物源的基础上,充分利用下游地形地质条件,在下游沟口地形开阔处修建拦水堤坝,坝前设置渗水区,拦截和储存水体,借助该区地层良好的渗透性,使临时储存的水体快速下渗转化为地下水进行排泄,从而有效达到治理泥石流灾害的目的。本文以新疆布尔津科克逊泥石流为例,系统分析了研究区地形地貌、水文、工程地质条件、下游堆积区地质结构等,优化了工程布局和结构设计,通过现场工程应用验证了新模式的可行性和有效性,并根据不同地质条件、气候特征、社会经济情况等提出了相应的适应性调整措施,提高泥石流防治的长期有效性,成果可为排导困难区域的泥石流防治提供借鉴。

遥控器面壳注射成型模具设计及数值模拟

【目的】为提高注射模研发效率,可在模具制造前预测注射成型质量,以避免修模带来的成本消耗。【方法】以遥控器面壳注射成型模具设计为例,利用Moldflow软件来创建模流分析系统,进行注射成型模流分析,评估注射成型质量,并基于模流分析结果进行模具结构设计。【结果】获知产品熔体流动状态好,熔接痕少,气穴位置分布合理,塑件最大翘曲变形量为0.2668 mm,最大收缩率为5.243%,均符合产品技术要求。模具采用镶拼组合式型腔两板式结构,采用侧向滑块抽芯及多顶杆顶出脱模方式。【结论】该方法降低了模具制造的难度,保证脱模的稳定性。该方法生产的模具结构简单、运行可靠,满足遥控器外壳自动化生产要求。

川西公路低频泥石流发育特征与防治综述

川西山区构造运动强烈,内外动力地质作用频发,是我国泥石流的高发区。低频泥石流因其固有特点,造成的经济损失和人员伤亡位居各类泥石流之首。针对交通干线沿线低频泥石流的发育特征和防治模式的研究是对其防灾和减灾的基础。结合现有低频泥石流研究成果,首先探讨了国内外典型低频泥石流的成因和特征,梳理了当前川西低频泥石流发育特征,并对川西山区特定背景下的防治原则与模式进行总结归纳。在极端天气和内外动力地质作用耦合下如何控制泥石流的形成,并针对交通干线沿线分布密集、类型多样、致灾方式多变的泥石流,提出相对应的防治模式,指出了未来川西山区公路沿线低频泥石流研究的重点与难点。

基于工控通信模式的层次识别方法

工控资产探测可以为工控网络安全监控、工控威胁态势感知提供系统认知基础,在提高入侵检测系统的效率、安全威胁分析等方面也起到重要作用。作为工控资产探测的关键一步,设备层次识别能够有效构建控制系统层次结构,对后续识别设备的厂商、型号、版本等详细信息起着至关重要的作用。鉴于工业控制系统中控制通信数据流的持续性以及工控设备之间通信模式的稳定性等特点,提出一种基于工控设备间通信模式的层次识别方法,通过过滤出使用工控协议端口作为目的端口的网络流量,提取工控设备间的交互关系,提高设备层次识别的准确性。最后在4个公开数据集上进行实验,验证该方法能够有效地对典型工控系统中的设备进行层次划分,并且具有通用性。

考虑逆变电源控制模式的微电网三相潮流模型

考虑微电网的不对称性和逆变电源控制特性的多样性,提出适用于微电网三相潮流计算分析的数学模型。从逆变电源两种控制模式的对称条件出发,考虑逆变电源的多种控制目标和控制方式,提出电压控制型逆变电源的改进PQ节点和PV节点潮流模型,以及电流控制型逆变电源的Droop节点和PI节点模型。在此基础上,进一步考虑负荷的电压/频率调节特性,建立了微电网三相潮流模型。采用牛顿–拉夫逊方法求解该模型,并通过IEEE 13节点修正系统验证所提模型的有效性。算例结果表明,所提出的潮流模型能够反映逆变电源的控制特性,适用于各种控制模式及控制方式的微电网三相潮流计算分析。

高压气体压力及流量控制系统

构建了一个高压气体压力及流量控制系统。该系统的硬件部分主要由控制器、电磁比例阀、压力伺服阀、减压阀、截止阀、压力传感器、节流孔板等组成。软件部分由2个模块组成,其中压力控制模块以PI方法为基础,通过电磁比例阀、压力伺服阀实现对气体压力的控制;流量控制模块以PID方法为基础,根据压力差与流量之间的关系,通过控制节流孔板前后的压力差对流量进行较精确的控制。该系统已成功应用于工业生产中。

含能源路由器的交直流网络潮流计算模型及可行解求取

基于电力电子技术的能源路由器是能源互联网中的关键设备。在分析电力网络能源路由器结构的基础上,提出了计及多种控制方式、适用于多种运行环境的能源路由器稳态计算模型,构建了含有能源路由器的交直流混合网络潮流计算模型,提出了考虑能源路由器调控能力求解混合网络潮流可行解的方法。基于改进的IEEE 30节点系统,验证了提出的能源路由器潮流计算模型和可行解求取方法的正确性和有效性,该模型和求解方法能满足能源路由器不同控制方式的需求,可适应交直流有源或无源网络。

基于自组织理论的交通流初步研究

分析和阐述了应用自组织理论进行交通流研究的可行性及合理性，提出了基于自组织理论的交通流研究的构想和框架；对交通流中的耗散、分形进行了初步研究，提出了一种基于自组织理论的交通流管控模式．