钙钛矿多色级联发光二极管中多中心载流子均衡分布调控研究

钙钛矿发光二极管(PeLEDs)具有优异的光电特性,在显示应用中表现出巨大的发展潜力。红、绿和蓝单色PeLEDs的研究已经取得了突破性的进展,但是三色钙钛矿共同电致发光的研究始终迟滞不前。本研究在不同钙钛矿之间引入具有空穴/电子产生和传输能力的中间连接层(ICL),实现了蓝绿双色和红绿蓝三色发光中心共同电致发光。一方面,ICL可以抑制不同钙钛矿之间的离子交换和能量转移;另一方面,ICL具有电荷产生和输运功能,能够确保不同发光中心获得足够的载流子实现独立发光。进一步改变空穴传输层(NPB)的厚度可以调控蓝绿双色发光中心之间的能量均衡分布,当NPB厚度为40 nm时,器件表现出最大外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)为0.33%。红绿蓝钙钛矿共同电致发光器件的最大EQE达到0.5%。本工作首次报道了红绿蓝三色钙钛矿共同电致发光,并为钙钛矿多色发光中心共同电致发光提供了具有参考性的策略,推动了钙钛矿在显示应用中的发展进程。

柔性多端直流的智能分布调控

随着风电、光伏等新能源在传统电力系统中渗透率的增加,常规的交流电网已不能满足远距离、大容量输送电能的需要,柔性多端直流电网将成为区域互联和风电消纳的发展方向。首先对柔性多端直流电网的控制策略进行研究;然后,在每个换流站都设置一个智能体,提出柔性多端直流电网的智能分布调控策略;最后,搭建一个典型的四端柔性直流输电系统进行仿真。仿真结果表明,该控制策略能够同时兼顾集中式控制和分布式控制的优点,每个智能体都能够计划并制定适当的决策,通过TCP/IP协议与其他智能体交换数据,在环境突变(系统故障或者大扰动)的情况下迅速做出反应,减少通信延迟以及上级电网智能体优化计算的时间损耗。

“一锅法”光控开环聚合原位调控聚类肽分子量及分子量分布

设计和合成了光敏性休眠引发剂2-硝基-4,5-二甲氧基苄基环己胺基甲酸酯,用于氮-丁基-氮-羧酸内酸酐(^(Bu)N-NCA)的可控开环聚合。该光敏性引发剂在紫外光(360 nm)下释放环己胺引发剂。通过改变紫外光的照射时长可控制环己胺引发剂的释放量,从而调控聚类肽的分子量。随着照射时长从1 h增至4 h,聚类肽的数均分子量从9.6×10^(3)降至4.6×10^(3)。通过调控紫外光的照射间隔控制环己胺引发剂的释放速率。先释放的引发剂先引发单体,后释放的引发剂后引发单体,形成链长不均一的聚合物。通过光控实现了“一锅法”原位调控聚类肽的分子量及分子量分布,为聚类肽分子量分布宽度及分布形状更精准的调控提供了可能,也为研究聚类肽分子量分布和性能间的关系奠定了基础。

云边端架构下配电网实时一致性分布式优化调控策略

随着配电网中分布式新能源渗透率的不断提高,其波动性与不确定性使日前制定的调控计划在实时运行阶段产生功率偏差。为此提出了云边端架构下配电网实时一致性分布式优化调控策略。首先,构建了配电网分布式资源云边端协同调控框架,对云边端分别进行了角色定义及任务划分,并提出了云边端协同机制;其次,在所建架构基础上,提出实时一致性分布式调控策略,对台区内部调控单元采用“Leader-Follower”集中分布式调控方法,建立实时一致性分布式优化决策模型,以各调控单元的成本微增率作为一致性变量进行迭代;最后,通过算例分析证明了所提调控策略的有效性和经济性,为配电网中分布式资源调控提供一定依据。

基于场分布调控和多孔氮化镓DBR的蓝光光子晶体面发射激光器设计

提出了一种基于表面场分布调控和多孔氮化镓(Ga N)分布式布拉格反射器(DBR)的蓝光Ph C面发射激光器,通过在Ga N表面引入二氧化钛(TiO_(2))Ph C层以及在下部引入多孔Ga N/Ga N DBR结构,实现具有高限制因子、高谐振品质因数和基于DBR增强光功率的激光谐振腔结构。采用严格耦合波分析(RCWA)、平面波方程(PWE)和时域有限差分(FDTD)等仿真方法,研究了Ph C结构和层结构参数对激光器性能的影响,最终完成了对光场模式分布的强约束与调节控制,实现了大于8%的Ph C层限制因子、38 cm^(-1)的辐射常数和约2 W/A的斜率效率。此外,较高的品质因数和限制因子使激光器具有了低至217 cm^(-1)增益阈值。

基于撑网逆变器的交流微电网分布式协调控制

为了解决分层控制体系中下垂控制存在电压调节性能和功率分配的固有矛盾,以及功率分配受线路阻抗影响的缺点,针对基于电网支撑型逆变器的交流微电网,采用扩散算法,提出了一种不依赖下垂机制的分布式协调控制策略:首先引入权重系数以协调各分布式电源所承担的负荷比例;其次,电压调节器、无功功率调节器和有功功率调节器中采用分布式控制,并基于扩散算法,控制功率分配和电压/频率精准调节。理论分析了扩散算法和一致性算法的收敛性能,并通过仿真对比基于传统下垂机制的分层控制策略,和基于一致性算法的分布式协调控制,结果表明:所提基于扩散算法的分布式协调控制策略在线路阻抗不匹配、负荷突变、通信故障、通信延时、变流器故障等情况下,能够同时实现电压/频率的精准调节和功率的精确分配,具有较高的稳定性。

海陆分布对海气相互作用的调控和副热带高压的形成

首先回顾了近年来关于副热带高压形成和变异研究的若干动力学进展,阐明夏季副热带"四叶型"LOS-ECOD加热分布型的内涵。在此基础上研究海陆分布对海气相互作用的调控,揭示了"四叶型"加热形成的物理基础,并进一步阐明"四叶型"加热拼图及其与副热带高压形成和变异的联系。文章还回顾了关于副热带高压中短期变异的动力研究的最新进展。给出了影响中国江淮流域持续性降水的副热带高压三维结构的空间分布型;指出东西风带扰动的传播和高/低纬扰动的正压发展是影响副热带高压变异和中国夏季降水的一种可能机制,最后证明青藏高原夏季的强加热能激发纬向非对称不稳定发展,产生南亚高压的东/西部型双模态及准双周振荡。还证明初夏低纬的强对流降水/台风也能激发纬向非对称不稳定发展,影响西太平洋副热带高压异常和中国淮河流域的持续性降水。

含高比例分布式光伏电站的配电线路电压协调控制系统

文中在传统下垂控制策略的基础上引入首端电压变量,提出了一种基于首端母线电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略,并使用matlab软件进行了仿真分析,结果显示所提出的变斜率下垂控制策略可以牺牲较少的降压效果来换取更大的降损收益,验证了所提方法的正确性和实用性。同时,在所提出的变斜率下垂控制策略基础上开发了分布式光伏协调控制系统,并进行实际案例分析,结果显示通过该系统对分布式光伏电源并网运行情况进行控制调节,不仅能满足电网电压运行合格指标,而且可以大大提高光伏电源的消纳能力。

大规模风电并网条件下AGC机组跨区分布式最优协调控制

我国风电资源主要集中在西部和北部,外送是解决风电消纳问题的有效手段。但随着风电渗透率的增加,其不确定性带来的风电功率波动造成部分区域或省份的自动发电控制(AGC)出现了较为严重的调节资源不足及控制问题。为解决这一问题,利用分布在全网的AGC机组实现跨区分布式最优协调控制。引入协调因子建立AGC最优协调控制模型,采用原始对偶梯度算法对该模型进行变换,并利用线性变换得到基于协调因子的分布式最优协调控制器。仿真算例表明,随着风电渗透率增加,各区AGC机组能协调地进行频率控制,有效平衡风电不确定性引起的功率不平衡量。

孤岛微电网分布式P-V协调控制策略

为提升有功功率分配精度和降低线路损耗,研究了一种孤岛微电网分布式有功-电压(P-V)协调控制策略。重点提出了考虑线损系数及节点电压优化量的有功分配因子设计方法,并研究了基于有功分配因子一致原则的功率分配方法。采用分布式稀疏通信网络进行信息交互,利用一致性算法得到二级控制所需的有功分配因子平均估计值和系统平均电压估计值,产生综合电压优化量完成下垂控制优化,实现孤岛微电网分布式P-V协调控制。该策略可有效兼顾线路损耗降低以及有功功率分配精度提升,控制各节点电压在合理范围内,并调节系统平均电压至额定值。最后通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提控制策略的有效性。

微电网群储能变流器的牵制协调控制

针对由多个微电网组成的微电网群系统,因其系统庞大控制器繁多,存在控制目标信息数据难以协调统一的问题。考虑在微电网内分布式电源之间通信存在延迟的情况,建立含稀疏通信网络的微电网群系统模型,提出一种分布式牵制二次控制策略,仅需通过与邻居节点交换功率信息状态,即可实现精确功率共享,提高系统的可靠性和灵活性。最后搭建基于StarSim-HIL的实验平台,并在多种场景下进行实验,结果显示所提方案对微电网群可实现精确的功率共享和微电网区域高度自治,验证了所提策略的有效性。

柔性中压直流铁路牵引供电系统分布式协调控制策略

柔性中压直流铁路牵引供电系统可缓解传统工频单相交流25 kV铁路牵引供电系统存在的电能质量问题并取消电分相。针对柔性中压直流铁路牵引供电系统中并联牵引变电所的协调控制问题,提出了一种分布式协调控制策略。该控制策略由两级控制组成,牵引变电所的一级控制通过下垂控制实现负载功率的一次分配。二级控制与相邻牵引变电所进行信息交互,利用有限时间一致性算法,实现各牵引变电所输出电压平均值二次调节。该控制策略在维持牵引网直流电压稳定的同时,实现负载功率的就近分配,减小了系统供电损耗。当某牵引变电所超负荷或故障退出时,可由距其最近的牵引变电所补充出力,避免供电中断事故,提升了牵引供电系统的供电可靠性。进一步地,建立详细的柔性中压直流铁路牵引供电系统仿真模型,模拟真实的机车运行工况,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

满足电动汽车充电需求的台区柔性资源分布式协调控制

随着电动汽车行业的快速发展,交直流混合微电网经济稳定运行成为重要研究目标,需研究满足孤岛运行的电动汽车充电需求控制技术。围绕多辆电动汽车的充电需求问题,文中提出了一种基于需求的台区柔性资源分布式协调策略(DDRCS),基于电压下垂控制结构提出了一种改进的互联变换器(IC),根据分散和分布工作方式提出一种协调控制的电动汽车存储控制器,建立了基于区域电动汽车充电需求的交直流混合微电网模型,测试了两种控制器在可变光伏、商业负荷和各种故障下的性能。算例表明所提出的分布式控制器在时间延迟和故障条件优于已有分布式控制器,可提高发电可变情况下的交直流混合微电网安全经济运行能力,同时可满足多辆电动汽车充电需求。

城市快速路网分布式匝道协调控制

针对城市快速路网的匝道调节问题,提出了分布式匝道协调控制策略.首先采用动态图混杂自动机与元胞传输模型相结合的方法建立了快速路网的交通流模型;然后分析了系统的平衡状态集,在此基础上设计了分布式匝道协调控制,使得系统状态渐近收敛到某个平衡状态;最后对北京三环快速路网进行了仿真实验.实验结果验证了控制方案的有效性和可行性.

多导弹协同作战中的分布式协调控制问题

在群体智能技术框架下,介绍并讨论了几种多导弹时间敏感型协同作战任务,分析了此类任务的特点和优势以及与编队控制任务的异同.在此基础上,指出了时间敏感型协同作战任务中的协调控制问题的研究难点,梳理了导弹群指定时刻命中目标、协同同时命中目标和协同拦截机动目标等协同作战任务涉及的协调控制问题的研究进展.并针对多导弹时间敏感型协同攻击与防御中的分布式协调控制问题中的共性科学问题进行了讨论与展望.

主动配电网分布式调控运行方案研究

为提高配电网运行稳定性,文章结合主动配电分布式调控运行的需求,设计了一种全新的电网运行方案。将电网净负荷消纳比例指数作为评价配电网运行承载能力的指标,计算主动配电网运行承载力;绘制电网重构与主动配电网调控在运行中的关系图,采用重构电网拓扑结构的方式,将网损值降至最低;设计主动配电网双层调控网架,将普通支路结构上的开关与各个扩展线路上的开关通过网架进行连接,通过调节上层和下层的规划参数,实现对最终调控运行方案的设计。实验证明,引入提出的调控运行方案前,风光荷功率在5 min内的变化幅度较大,而在引入提出的调控运行方案后,风光荷功率在5 min内的变化幅度逐渐减小,风光荷功率在此过程中得到了有效控制,提高了配电网运行的稳定性。

配电网多太阳能光伏系统分布式协调控制策略

针对配电网中光伏系统大量增加所引起的配电系统电压快速变化问题,提出了一种针对多住宅太阳能光伏系统的分布式递阶控制策略。首先,利用基于下垂度的初级电平控制,调节PV逆变器的电压,克服配电系统电压的快速变化。其次,运用基于Agent的分布式次级控制,生成具有相邻Agent分布式通信的电压校正项,从而实现平均母线电压恢复和无功功率按比例分配。最后,通过实验仿真分析,验证所提控制策略的有效性。实验结果表明:所提控制策略能够实时补偿光伏发电的不确定性,具有良好的光伏系统电压控制效果,并对大负载变化、有功功率变化和Agent故障具有较高的鲁棒性,可有效提高配电系统的稳定性。

多智能体系统分布式协调控制在电力系统中的应用

介绍了多智能体系统及分布式协调控制理论,在此基础上,对多智能体系统分布式协调控制在电力系统中的应用做了简要阐述。

基于单步协调控制的大型游乐场游客智能导览系统的建模与仿真

一个智能导览系统的核心是基于单步协调控制的决策支持模型,其基本思想是通过构建基于择优选择机制的逐次决策算法来确定游客的下一个参观点。为验证模型的优越性,借助一个简单算例进行仿真分析。实验结果表明,模型在游客等待时间、设施利用率和设施平均等待时间三个指标上均显示出良好的性能,既能均衡利用各设施的接待能力,又能减少游客的等待时间。研究成果有助于大型游乐场的客流时空分布调控,模型逐步产生的推荐路线能让游客自动散布到各个有剩余容量或不太拥挤的设施上,把不同游客从时间和空间上分离开来,同时能降低游客在寻找和等待上的游玩成本,非常适合应用于排队问题突出的大型游乐场的经营管理中。

氧氟微晶玻璃中稀土离子分布对红外发光性能的影响研究

探索氧氟微晶玻璃中氟化物纳米晶内稀土离子的分布状态及调控方法,对实现稀土离子的高效红外辐射发光具有重要意义。实验制备了含PbF_2:Er^(3+)纳米晶的微晶玻璃,采用X射线衍射、高分辨透射电镜以及电子能量损失谱等方法证明,微晶玻璃中大部分稀土离子富集到PbF_2纳米晶体中,并且氟化物纳米晶中稀土离子分布不均匀,存在富集相。在此基础上,采用共掺光学惰性Y^(3+)的方法调控氧氟微晶玻璃氟化物纳米晶中活性稀土离子的分布状态,发光性能测试显示氟化物纳米晶中活性稀土离子的富集与团簇被有效抑制,Er^(3+)离子在2.73μm波段、Tm^(3+)离子在1.47μm波段、Ho^(3+)离子在1.2μm波段的发光显著增强。