微电网运行模式平滑切换控制策略研究

基于主从式控制模式的微网在发生非计划孤岛时,传统的PQ-V/F控制策略会导致微网难以维持系统的稳定运行。在分析微网运行模式切换时系统内电气量产生冲击原因的基础上,提出一种改进的储能变流器控制策略,通过在电压环中新增一个电压保持环路,配合外加电流环调节器,保证孤岛检测期间系统内的功率平衡,较好地解决了微网运行模式切换时系统内电压电流的冲击问题,实现运行模式的平稳过渡。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,对比分析了采用传统控制策略和改进控制策略的控制效果,验证了改进控制策略的可行性和有效性。

一种CC/CV平滑切换的宽输出电压充电电路

目前多种动力蓄电池凭借着能量密度高、续航里程长和可循环使用等优势,在新能源汽车领域得到了广泛应用。针对当前以谐振电路为基础构建复合变换器应用于蓄电池充电存在输出电压范围、模式间切换、效率等不同问题,提出了一种四开关Buck-Boost与电容钳位LLC级联复用式变换器作为充电电路。该电路增益曲线的容性区和感性区均可工作,宽调频范围的容性区具有恒流特性,感性区的最佳谐振点具有恒压特性,利于实现蓄电池恒流恒压充电控制。频率与占空比的解耦控制拓宽了变换器的输出电压范围,且负载阻抗连续变化下电压增益连续,利于实现蓄电池恒流恒压平滑切换及满足不同电池充电控制方案,宽增益下的宽调控范围可减少输出纹波。拥有桥臂间移相软开关、复用桥臂增强软开关能力和降低通态电流、变压器低磁链及最终移动于最佳谐振点工作等电路特性,利于实现电能高效传输。仿真与实验结果验证了充电电路全程满足ZVS、ZCS的恒流恒压控制及充电模式间平滑切换特性。

分区互联配电网异步孤岛模式切换策略研究

大规模分布式电源的存在允许配电网通过网络重构改变供电方式,实现部分区域在必要时刻以异步孤岛形式运行。但配电网运行方式的改变必然伴随着关键换流器控制模式的切换和参数的调整,如何平稳地实现配电分区在并网和孤岛之间的转换是实现有源配电网安全可靠运行的重要内容。针对通过软开关(soft open point,SOP)实现柔性互联的配电分区,分析了该系统由并网转为异步孤岛运行的暂态特性,提出了基于参考功率自适应的改进下垂控制策略,并采用状态跟踪方法降低了配电网运行状态切换时刻的暂态波动,实现了配电网运行方式的平滑切换。在PSCAD/EMTDC环境下搭建了仿真模型进行验证,结果表明,所提控制方法可有效提升分区互联有源配电网运行的灵活性。

四旋翼飞行器的RBF神经网络鲁棒自适应控制

针对具有模型不确定性和有界外部扰动的四旋翼飞行器,提出了一种基于径向基函数神经网络的鲁棒自适应全局控制方法(RRAC)。所提方法结合了神经网络控制对未知非线性的强拟合能力和鲁棒控制的全局稳定性,解决了神经网络控制仅能实现半全局一致最终有界的问题,实现了控制精度和鲁棒性的双重提升。所设计的控制器由在近似域内工作的神经网络控制器和在近似域外工作的鲁棒控制器组成。引入一种新型切换函数来实现两者之间的平滑切换,以保证闭环系统的所有信号是全局一致最终有界的。利用Lyapunov函数和Barbalat引理严格证明了非线性四旋翼飞行器系统的稳定性。仿真表明,所设计的控制器在模型不确定性和有界外部扰动下对参考轨迹依旧保持良好的跟踪性能,且跟踪误差趋近于零。

基于LADRC的柔性多状态开关平滑切换策略

为实现多端口柔性多状态开关(flexible multi-state switches,FMSS)在所连馈线发生故障时的平滑切换,该文提出一种基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的平滑切换策略,使用LADRC代替比例积分(proportional integral,PI)控制器的直流电压外环并设计解耦状态观测器以便控制器参数调节,引入内环电流指令值反馈以减小其在控制模式切换时的变化幅度,实现FMSS控制模式的平滑切换。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了馈线故障出现在PQ或UdcQ控制端口的连接处时,采用基于LADRC的平滑切换策略均可显著减小FMSS的直流电压偏移率,使端口有功功率过渡平滑,迅速恢复稳定,更好地实现了多端口FMSS控制模式的平滑切换。

整合素调控动脉粥样硬化血管平滑肌细胞表型转化的研究进展

动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是一种慢性炎症性血管疾病,也是许多心脑血管疾病的主要病理基础,发病机制复杂且目前尚未完全阐明。血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)是构成血管壁的主要细胞类型之一,参与调节血管壁的收缩与舒张功能,维持血管张力。然而,在促AS有害因素刺激下,收缩型VSMC可发生表型转化,表现出增殖、迁移、黏附、钙化等特性,可直接导致AS斑块形成或破裂。整合素(integrins)负责协调细胞外基质和细胞骨架之间的跨膜联系,在多种疾病的发生发展中扮演重要角色。整合素在调控VSMC向间充质干细胞、肌成纤维细胞、巨噬细胞、成骨细胞等细胞类型的转分化中也发挥着关键作用,可通过调控VSMC表型转化间接影响AS的发生及进展,具有成为新的AS治疗靶点的潜力。本文综述了VSMC表型转化的分类及整合素在VSMC表型转化中的调控作用的研究进展,以期为AS的早期治疗和干预提供新靶点和新策略。

内含子源性27nt-microRNA对大鼠血管平滑肌细胞表型转换的影响及其机制研究

目的 探讨内含子源性27nt-miRNA(27nt-miR)对血小板源性生长因子-BB(PDGF-BB)诱导大鼠血管平滑肌细胞(VSMCs)表型转换的影响及其分子机制。方法 用27nt-miR表达慢病毒转染培养的VSMCs,观察其对PDGF-BB诱导的VSMCs表型转换的影响;将细胞分为对照组、PDGF-BB诱导组、27ntmiR组、27nt-miR-sponge组及27nt-miR NC组(27nt-miR NC组)。雷帕霉素(100 nmol/L)与MHY-1485(10μmol/L)作用于27nt-miR组、27nt-miR-sponge组及27nt-miR NC组,以验证27nt-miR是否参与mTOR与p70S6k通路的调控。用生物信息学预测27nt-miR与mTOR的靶向结合位点,用CCK-8法与EdU法分别测定VSMCs活力与增殖情况,划痕试验测定VSMCs迁移能力,实时荧光聚合酶链反应检测α-SMA、SM22α及OPN mRNA表达,Western blotting检测α-SMA、SM22α、OPN、mTOR、p-mTOR、p70S6k与pp70S6k蛋白表达。结果 CCK-8法结果示,PDGF-BB诱导组细胞增殖率较正常值高(P <0.05),27ntmiR NC组与PDGF-BB诱导组比较,差异无统计学意义(P>0.05);27nt-miR组细胞增殖率较27nt-miR NC组低(P <0.05),27nt-miR-sponge组与27nt-miR NC组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。PDGFBB诱导组细胞迁移率较对照组高(P <0.05),27nt-miR NC组与PDGF-BB诱导组比较,差异无统计学意义(P>0.05);27nt-miR组细胞迁移率较27nt-miR NC组低(P <0.05),27nt-miR-sponge组细胞迁移率与27nt-miR NC组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。EdU法结果示,PDGF-BB诱导组细胞增殖率较对照组高(P <0.05),27nt-miR NC组与PDGF-BB诱导组细胞增殖率比较,差异无统计学意义(P>0.05);27nt-miR组细胞增殖率较27nt-miR NC组低(P <0.05),27nt-miR-sponge组与27nt-miR NC组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。PDGF-BB诱导组α-SMA mRNA相对表达量较对照组低(P <0.05),两组SM22α与OPN mRNA相对表达量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。27nt-miR NC组与PDGF-BB诱导组α-SMA、SM22α、OPN mRNA相对表达量比较,差异无统计学意义(P>0.05);27nt-miR组α-SMA、SM22α mRNA相对表达量较27nt-miR NC组高(P <0.05),OPN mRNA相对表达量较27nt-miR NC组低(P <0.05);27nt-miR-sponge组与27nt-miR NC组α-SMA、SM22α mRNA相对表达量比较,差异均无统计学意义(P>0.05),27nt-miR-sponge组OPNm RNA相对表达量较27nt-miRNC组高(P<0.05)。PDGF-BB诱导组α-SMA、SM22α蛋白相对表达量较对照组低(P <0.05);27nt-miR NC组、PDGF-BB诱导组OPN蛋白相对表达量较27nt-miR组高(P <0.05);27nt-miR组α-SMA、SM22α蛋白相对表达量较27nt-miR NC组高(P <0.05),OPN蛋白相对表达量较27nt-miR NC组低(P <0.05);27nt-miR组p70S6k、p-p70S6k与p-mTOR蛋白相对表达量较27nt-miR NC组低(P <0.05);各组经雷帕霉素处理后,27ntmiR-sponge组与27nt-miR NC组各蛋白相对表达量比较,差异均有统计学意义(P <0.05)。27nt-miR组p70S6k、p-p70S6k、mTOR、p-mTOR蛋白相对表达量较27nt-miR NC组低(P <0.05),27nt-miR-sponge组与27nt-miR NC组p-p70S6k、mTOR、p-mTOR蛋白相对表达量比较,差异均有统计学意义(P <0.05)。各组经MHY-1485处理后,27nt-miR组p70S6k、p-p70S6k、mTOR、p-mTOR蛋白相对表达量较27ntmiR NC组低(P <0.05);27nt-miR-sponge组与27nt-miR NC组各蛋白相对表达量比较,差异均有统计学意义(P <0.05)。结论 27nt-miR可能通过靶向m TOR/p70S6k信号通路从而调节大鼠血管平滑肌细胞增殖活力、增殖、迁移与表型转换。

35kV/1MVA宽频带导纳测量装备与频率耦合导纳测量方法

高压大容量宽频带导纳测量装备是破解风光等新能源并网发电设备控制黑/灰箱化下导纳建模难题的重要装备。该文采用基于级联多电平的宽频带导纳测量拓扑结构及其宽频带线性输出控制方法,研制出1台35kV/1MVA宽频带导纳测量装备,可在新能源并网发电设备的高压侧进行导纳测量,测量频宽为10Hz~1kHz。在此基础上,提出宽频带导纳测量装备的平滑投切控制方法,主要通过控制各种开关的投切顺序以及导纳测量装备与新能源并网发电设备的启停顺序,避免投入和切除导纳测量装备过程对装备本身及被测对象产生冲击,特别是能够防止变压器励磁涌流带来的不利影响。然后,针对传统频率耦合导纳测量方法易引起导纳矩阵中非对角元素的相位出现混乱的问题,提出基于电网基波电压相位校正的频率耦合导纳测量方法,可准确测量新能源并网发电设备的频率耦合导纳特性。最后,仿真与风电基地现场实验证明所提35kV/1MVA宽频带导纳测量装备设计方案与频率耦合导纳测量方法的有效性。

基于改进自恢复下垂控制的储能逆变器多维度优化控制

微电网被认为是接纳可再生能源、提高电能质量的有效手段。含有储能逆变器的微电网,要求储能逆变器具有并网/独立双模式功能,并且能够实现在孤岛时储能逆变器输出频率的稳定以及减少线路阻抗对逆变器无功控制性能的影响,并网时实现并网有功和无功功率精确可控以及并/脱网的平滑切换。为实现上述多维度控制,提出一种改进的自恢复下垂控制策略(self-recovery droop control,SRDC),对传统自恢复下垂控制进行改进。引入偏差比例前馈,从而显著提升了孤岛模式下负载扰动时储能逆变器的频率恢复暂态性能,解决了频率动态越限并实现稳态无差控制;引入附加并网功率控制环路,实现了并网模式下逆变器的有功功率和无功功率精确可控以及非计划孤岛的脱网平滑切换。对上述改进自恢复下垂控制的工作机理和整个并脱网运行过程进行了详细分析,并通过仿真和实验结果验证了所提出方法的有效性。

多端口能量互补设备多工况协调控制

多端口能量互补设备在多工况下的稳定运行以及工况间的平滑切换是保证电网平滑运行的重要支撑。针对设备内分布式发电的波动性,基于分层控制策略,文中先提出了一种并离网模式下多工况划分方法,通过本地控制层与中央管理层两层间端口参数和控制指令的协调配合来维持设备在所提多个工况下的功率平衡。其次,又提出了一种改进的并离网平滑切换方法,并在此基础上加入电压监测来避免电压正常波动所引起的工况频繁切换。最后,在MATLAB中搭建3种典型运行场景的仿真模型以验证其可行性。仿真结果表明,直流母线电压在典型场景的工况切换过程中能够迅速恢复到稳定状态,且波动在0.5%以内;同时改进的并离网平滑切换方法能够在30 ms内实现预同步,能够满足稳定、快速的运行要求。

微电网并离网平滑切换控制策略研究

针对微电网并网和离网模式切换过程存在电压、频率波动问题,主要从切换过程储能逆变器P/Q控制和V/F控制入手,分析并改进了传统储能逆变器的控制策略。在离网控制策略中加入附加的功率模块,可以补充模式切换造成的功率缺额;在并网控制模式中加入附加的频率和电压控制模块,用来稳定切换造成的电压和频率的波动。最后在MATLAB中对上述策略进行建模仿真,验证控制的有效性。

运动通过微小RNA-181b/磷酸酶和张力蛋白同源物调控平滑肌表型缓解糖尿病大鼠血管损伤的研究

目的:观察有氧运动对2型糖尿病大鼠血管损伤的作用,探讨潜在的分子调控机制。方法:高糖高脂喂养联合链脲佐菌素注射建立大鼠2型糖尿病模型。选模型鼠20只随机分为糖尿病对照组(DC)和糖尿病运动组(DE),同龄正常饮食大鼠为正常对照组(NC),每组10只。DE组进行8周中等强度的跑台运动,其它组不运动。无创血压仪测试大鼠的心率、血压,HE染色观察血管壁病理学变化,电镜观察血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)的超微结构,实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测血管微小RNA-181b(microRNA-181b,miR-181b)的表达,Western Blot检测血管α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、波形蛋白(Vimentin)、磷酸肌醇3激酶(phospho inositide-3 kinase,PI3K)、磷酸酶和张力蛋白同源物(phosphatase and tensin homologue,PTEN)、蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)等蛋白表达。结果:相比NC组,DC组大鼠心率(heart rate,HR)、收缩压(systolic blood pressure,SBP)、舒张压(diastolic blood pressure,DBP)、平均血压(mean blood pressure,MBP)显著降低(P<0.001);VSMCs失去典型的长梭形特征,表现为菱形,核膨大而不规则,细胞膜边界不清晰,密体、密斑少见;腹主动脉中膜显著增厚(P<0.05);收缩型特异蛋白α-SMA表达降低而合成型特异蛋白Vimentin表达升高(P<0.01);血管miR-181b的表达升高(P<0.001),其靶蛋白PTEN的表达降低(P<0.01),PI3K、AKT表达升高(P<0.01)。相比DC组,8周有氧运动使DE组的SBP、DBP、MBP显著升高(P<0.05或P<0.001);VSMCs呈长方形,核呈长椭圆形,细胞膜清晰完整,可见少许密体和密斑;收缩型特异蛋白α-SMA表达升高而合成型特异蛋白Vimentin表达降低(P<0.05);血管miR-181b的表达显著降低(P<0.001),PTEN蛋白表达升高而AKT表达下降(P<0.01或P<0.05)。结论:有氧运动具有缓解2型糖尿病大鼠血管损伤的作用,且可能机制为运动激活miR-181b/PTEN通路抑制下游AKT信号从而逆转糖尿病大鼠动脉VSMCs向合成表型转化。

基于模糊控制的储能参与一次调频综合控制策略

针对储能调频控制模式间以临界值方式直接切换造成功率跃变及储能荷电状态(SOC)过高过低,储能出力受限问题,提出一种基于模糊控制的储能参与的一次调频综合控制策略。首先,分析储能虚拟下垂、虚拟惯量和虚拟负惯量控制参数对系统频率响应的影响,确定各控制参数调频优势和稳定变化范围;其次,设计含虚拟负惯量控制的模糊控制器,实现控制模式之间的平滑切换和优势互补,加快频率恢复;最后,采用logistics函数设计SOC反馈控制策略和SOC自恢复控制策略,使储能容量得到更好的保持,提高储能的调频能力。仿真实验验证了所提策略的有效性。

心血管疾病中血管平滑肌表型研究进展

心血管疾病是全球发病率和病死率均位居前列的疾病。血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMCs)是动脉血管壁中的主要细胞类型,其不同表型转换会导致多种心血管疾病发生。最常见的疾病类型主要包括动脉粥样硬化、心肌梗死、主动脉瘤和血管钙化等。因此,本综述总结常见心血管疾病中VSMCs不同表型及其特征和功能,对其中可能的分子机制进行总结。

混合微电网并离网切换控制技术研究

为保障混合微电网中交直流系统之间能量传递与系统运行稳定性,依据混合微电网运行需求,减小并离网切换扰动,基于联络变流器控制策略,提出一种用于虚拟同步机与定直流电压联合控制策略的改进预同步控制,实现并离网的无缝切换。首先建立了含虚拟同步机与定直流电压联合控制的混合微电网系统,分析了不同模式下的能量交互状态,通过定性分析模式切换过程,将无锁相环控制策略应用于联络变流器中,最后基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建混合微电网仿真模型,对所提控制策略及方法进行验证。该控制策略可使微电网系统具有惯性阻尼及调频特性,同时在预同步控制策略的加入下,可以实现混合微电网在不同运行模式下的平滑切换,有效提高了混合微电网系统的稳定性及能源使用效率。

考虑移动式储能均衡的微电网群分布式动态协同控制策略

微电网群是促进源网荷储互动、新能源高效利用的重要方式,故障发生时可通过拓扑重构或移动式储能接入维持系统电压频率稳定,保证重要负荷持续、可靠供电。然而,常规分布式一致性策略收敛性能受通信拓扑影响显著,难以适应微电网群故障下的应急控制需求。针对上述问题,提出一种考虑移动式储能应急接入的微电网群动态协同控制策略。一方面,基于动态收敛算法设计兼顾收敛速度和收敛稳定性的分布式协同控制器,实现电源间功率均分和储能荷电状态均衡;另一方面,基于本地量测信息实现系统频率/关键母线电压二次调节恢复,并通过预同步和供需功率转移保证移动式储能平滑投切。在此基础上,进一步引入事件触发机制以降低分布式控制器通信成本。最后,通过仿真算例验证了所提控制策略的有效性。

基于鲸鱼算法改进下垂控制的微电网平滑切换策略

在传统下垂控制所在微电网系统负载发生突变时,可能无法维持整个微电网的稳定;在模式切换过程中存在功率振荡、母线电压偏离过大等问题.针对此类问题,提出一种基于鲸鱼算法改进下垂控制的方法.依据电压幅值及频率波动,应用鲸鱼算法调整优化相应参数;将优化结果反馈到下垂参数计算中,用于解决切换时产生的功率振荡及频率偏移问题;搭建MATLAB/Simulink模型进行仿真验证.仿真结果显示:优化后的算法能够减少功率振荡幅度及频率偏移,实现微电网的孤网与并网平滑切换.在负荷突变工况下,功率偏差最大为13.78%,改进后降至3.97%,从扰动至稳定状态所用时间缩短了37.52%,提高了系统的供电质量,证明了该改进控制策略的有效性.

基于平滑切换的不平衡工况下直驱风机故障穿越控制策略

目前已有的风电机组故障穿越控制策略和相关标准主要针对三相平衡故障或仅考虑不平衡工况下的单一控制目标,文中重点研究了直驱风机并网系统在三相不平衡故障下的多目标协同故障穿越控制策略。首先,在不平衡工况下网侧逆变器瞬时功率模型的基础上,分析了传统控制策略下直驱风机输出电流三相不平衡、有功功率与无功功率二倍频振荡及其导致的直流母线电压波动机理。为了实现不平衡故障下的多目标协同控制,提出了基于最小二乘法的最优电流设定值求解方法。此外,考虑到故障过程中网侧变流器直流电压环对电流控制的钳制作用,提出了一种基于状态跟随的平滑切换控制策略以减小切换过程的暂态冲击,即故障穿越期间直流电压控制从网侧变流器平滑切换至机侧变流器。与传统故障穿越控制策略相比,所提故障穿越控制策略可以同时实现对不平衡电流、有功及无功功率波动的有效抑制,避免了单独控制有功或无功功率振荡时易出现的电流指令值饱和现象,提高了直驱风机故障穿越控制性能。最后,利用PSCDAD/EMTDC仿真验证了所提控制策略的有效性和优越性。

光伏直流变压器不闭锁零电压穿越策略

针对中压直流系统双极故障下光伏直流变压器的低电压穿越问题,首先基于双有源桥和全桥隔离电路的子模块拓扑结构,分析光伏直流变压器正常运行时最大功率点追踪控制的快速实现方案。然后利用光伏电池板输出特性,提出光伏直流变压器不闭锁穿越策略,该策略对故障时长不敏感,可实现严重故障下的零电压穿越。进一步,针对故障穿越暂态过程中的过电压及子模块不均压问题,提出多控制策略间的平滑切换方案,有效降低暂态过程中的过电压现象,改善子模块间的均压效果。最后在MATLAB/Simulink环境中搭建仿真模型,验证所提策略的有效性。

微电网光储多源协调及多模式平滑切换控制

传统新能源微电网由于微源(光伏(PV)、储能)种类的不同,存在逆变器种类较多、系统整体控制层级复杂等缺点。针对光储微电网供电系统,提出整合传统光伏、储能逆变器于一体的两级式光储微电网逆变结构,实现了光伏组件与储能设备的多源协调管理。基于所提架构详细分析了光储多源协调供电系统控制方案,实现了新能源光储微电网在孤岛与并网模态下稳定工作,以及不同工作模态下的平滑切换控制。同时针对孤岛模态下负载不平衡等问题,提出了光储微电网逆变器机端电压平衡控制策略。最后通过搭建额定功率15 kVA光储微电网逆变器原理样机,对所提新能源光储微电网逆变拓扑及控制方案可行性开展了实验验证。