改进下垂控制下的中压直流配电系统双时间尺度分层调控方法

针对中压直流配电系统,在负荷激增、可再生能源出力突变等特殊工况下,传统优化调度方案与协调控制策略存在系统运行经济性有待提升、直流母线电压易越限的问题。为此,提出一种基于改进下垂控制的中压直流配电系统双时间尺度分层调控方法。首先,构建一种具备直流故障穿越能力的3端混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)环状±10 kV中压直流配电系统,该系统含电动汽车充电站、储能系统、分布式光伏与风电等灵活性资源。其次,制定各单元协调控制策略,并采用tan函数改进传统下垂控制,以提高系统应对大幅功率波动的能力。然后,基于改进控制策略提出一种双时间尺度分层优化调控方法:在长时间尺度的系统调度层,以运行总成本最小为优化目标,确定各换流器参考功率;在短时间尺度的换流器间协调控制层,改进下垂曲线,并优化控制系数,以兼顾系统运行经济性与电能质量。最后,以典型算例验证该文所提优化调度方案及协调控制策略的有效性:通过灵活调度多种柔性资源,系统运行总成本可降低约11%;在某数据中心负荷激增100%的工况下,各直流母线电压波动仍能维持在±3%UN(额定电压)的允许范围内。

关节镜下双Endobutton钛板固定治疗单侧Rockwood Ⅲ型急性肩锁关节脱位的临床疗效观察

目的探讨关节镜辅助下双Endobutton钛板固定治疗患者单侧RockwoodⅢ型急性肩锁关节脱位的临床疗效。方法采用回顾性研究方法,选取2022年1月至2023年7月在首都医科大学附属北京友谊医院收治的单侧RackwoodⅢ型急性肩锁关节脱位的患者49例,根据手术方式的不同分为观察组(n=27)和对照组(n=22)。观察组接受关节镜辅助下肩锁关节脱位复位、双Endobutton钛板内固定手术治疗,对照组接受传统的切开复位锁骨钩钢板内固定手术治疗。所有患者进行门诊随访,记录术前、术后12周和末次随访时患者的视觉模拟疼痛评分(VAS)、美国加州大学洛杉矶分校肩关节系统评分(UCLA)以及肩关节正位X线上肩锁关节间距(ACD)和喙锁关节间距(CCD),并比较两种治疗方法的临床疗效。结果所有患者得到完整随访,随访时间为25.3~30.6周,平均(28.8±2.1)周。所有患者均未出现血管和神经损伤并发症。术后12周和末次随访,两组患者的VAS评分较术前有明显降低,UCLA肩关节评分均较术前升高,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组和对照组术后12周和末次随访的VAS[(3.1±0.5)分vs.(3.3±0.6)分,(2.8±0.6)分vs.(2.7±0.8)分]、UCLA肩关节评分[(33.5±3.6)分vs.(33.7±3.2)分,(34.1±2.9)分vs.(34.7±2.6)分]比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。术后12周和末次随访,两组患者的ACD和CCD均小于术前,差异均有统计学意义(P<0.05);两组间术后12周和末次随访的ACD[(5.2±1.8)分vs.(5.6±2.1)分,(5.1±1.7)分vs.(5.5±2.0)分]和CCD[(7.4±2.9)分vs.(7.2±2.5)分,(7.5±2.6)分vs.(7.1±2.6)分]比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。末次随访观察组和对照组的优良率比较(81.6%vs.81.8%),差异无统计学意义(P>0.05)。结论关节镜下复位单侧RockwoodⅢ型急性肩锁关节脱位并使用双Endobutton钛板固定能够获得良好的治疗效果,与传统的切开复位钩钢板固定没有临床疗效的差异。

光伏光热联合双源热泵系统运行模式研究(1):最佳切换模式验证

讨论了光伏光热联合双源热泵系统制热运行的最佳切换模式。利用TRNSYS软件建立了仿真模型,对双源(水源、空气源)热泵系统性能系数(COP_(s))进行了计算,提出以某时刻空气源热泵模式或水源热泵模式运行COP_(s)较大者优先运行作为COP_(s)切换模式。通过前期实验结果验证了模拟结果的正确性,并与常规的集热水箱温度切换模式进行了对比实验,验证了COP_(s)切换模式的有效性。结果表明,该实验系统以COP_(s)最佳切换模式运行时发电量和发电效率较集热水箱温度切换模式分别提高了5.35%和1.73%,耗电量降低了17.03%,COP_(s)提高了4.91%。

特定湍动激励-响应类型二次非线性系统双谱分析仿真建模

自然界存在一类特定湍动激励类型二次非线性系统,属于一种特殊的非高斯信号系统,其特征是输入信号谱由湍流波动产生,而且这种湍流波动信号功率谱分布接近高斯分布.本文从拓展Choi等(1985 J.Sound Vib.99309]和Kim等(1987 IEEE J.Ocean.Eng.OE-12568)的工作入手,对以海浪激励-系泊船舶响应和充分发展湍流为代表的特定湍动激励-响应类二次非线性系统,基于双谱分析技术进行系统仿真,并对仿真系统进行了扩展的、系统的建模分析,并首次应用完备迭代法(2020 Phys.Scr.95055202)进行模型求解,计算了线性传递函数与二次非线性传递函数.所得结果均符合预期.相干分析表明,随机海浪-船舶摇动系统二次相干性远大于线性相干性,但近高斯输入型充分发展湍流的线性相干性更大.反算验证或与真实系统的对比表明,本文的湍流仿真手段与系统建模方法准确性好,求解算法效率高,可以有效应用于与湍动激励相关的二次非线性系统的模型描述与系统分析.

基于传递函数分析的双馈风力发电系统动态建模方法研究

以双馈风力发电系统(doubly-fed induction generator based wind energy conversion system,DFIG-based WECS)为例,利用小信号分析法推导出由风机、双质量块传动链构成的动力与传动系统通用传递函数方程。动力与传动系统传递函数的零极点位置、稳定性与系统参数及系统运行工作点相关。该传递函数可进一步分解为扭转分量和非扭转分量。传动链参数仅对扭转分量造成影响。在此基础上,建立了考虑动力传动、电机、变流器、控制等环节的风力发电系统传递函数模型。模型综合了各环节参数,可直观反映系统参数对系统响应的影响,有助于深入了解系统动态行为。算例及时域仿真结果证明了所提出传递函数模型的准确性和高效性,可为系统参数设计研究提供理论依据。

基于“双碳”目标视角的新型电力系统创新探索

预计2060年前,我国的二氧化碳排放量将会达到世界最高水平,而电力系统发展中的二氧化碳排放量占我国总排放量的40%左右。为了缓解这一问题,国家制定了“碳达峰、碳中和”的发展目标。在此目标视角下,传统的电力系统无法满足目标发展需求。因此,新能源等新型电力系统便成为当下需要不断深入发展的时代课题。本文从“削峰填谷”“源-网-荷-储”一体模式、“规划-运行-市场”协同机制、“数字智能化”管控运营4个方面探索新型电力系统的创新发展,旨在能够推动新型电力系统的建设进程,促使我国更快达到“双碳”目标。

基于持续扫描式葡萄糖监测系统探讨二甲双胍对青春期T1DM患儿的应用价值

目的基于持续扫描式葡萄糖监测系统探讨二甲双胍联合胰岛素注射液治疗青春期1型糖尿病(T1DM)儿童的疗效。方法2018年1月至2023年5月门诊随访的青春期T1DM儿童99例,48例胰岛素联合盐酸二甲双胍片治疗为观察组,51例单用胰岛素治疗为对照组。比较两组儿童各项临床资料、监测指标及安全性。结果在3个月随访时观察组、对照组平均目标范围内时间(TIR)分别为76.6%±9.1%、65.9%±15.0%,中位高血糖时间(TAR)两组分别为7.0%(3.0%~14.3%)、21.0%(12.0%~29.0%),平均低血糖时间(TBR)两组分别为14.5%±7.1%、10.2%±6.8%,在6个月随访时观察组、对照组平均TIR两组分别为76.0%±8.9%、65.5%±14.3%,中位TAR两组分别为8.0%(3.3%~13.8%)、24.0%(15.0%~29.0%),平均TBR两组分别为14.4%±5.9%、10.0%±6.8%,以上变量两组间差异均有统计学意义(P均<0.05)。观察组两次随访中位胰岛素用量低于对照组。48例观察组患儿两次随访时中位胰岛素用量、中位BMI、平均TIR、平均TBR均高于其基线水平,中位TAR水平低于自身基线水平,以上变量差异均有统计学意义(P均<0.05)。观察组4例(8.33%)出现胃肠道症状,无严重低血糖发生。结论二甲双胍联合胰岛素治疗方案,可以有效提高青春期T1DM儿童TIR。TBR水平增加,并不增加严重低血糖风险,安全性良好。二甲双胍联合胰岛素治疗对青春期T1DM儿童是一种可行的选择。

“双碳”目标下我国电力系统灵活性资源发展策略研究

大力发展新能源是实现“双碳”目标的重要途径,但新能源的随机性、波动性和间歇性特点给电力系统供需平衡及稳定性带来严峻挑战,亟需发展多元灵活性资源来保障系统的安全稳定运行。本文综述了我国碳中和目标下电力需求及电源结构发展路线的相关研究情况,深入分析了不同风光发电量比例下电力系统对灵活性调节的不同需求,并从高峰能力(充足性)、爬坡灵活性、稳定性、惯性4个方面阐述了未来所需要的“源网荷储”各类灵活性资源特性;结合国际经验,提出了保障安全、低碳发展、经济最优的灵活性资源发展原则,并在分析我国灵活性资源发展存在问题的基础上,提出了与我国电力行业减排目标和中长期电力结构变化趋势相一致的灵活性资源发展路线;最后从电源、电网、负荷、储能、市场机制5个方面提出了发展灵活性资源的重点举措。

混合转子永磁电机双风道冷却系统设计

混合转子永磁电机具有高功率密度的优势,但也导致电机散热空间和散热能力不足等问题。为此,根据其特有的转子结构提出一种双风道冷却系统,并采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)的方法对电机温度场进行验证。首先,根据电机损耗和尺寸设计一个适合双风道的轴流风扇。其次,对不同进、出风口的结构参数进行仿真,对比和分析仿真结果,选出冷却性能较好的参数组合。最后对单风道和该参数组合下的双风道进行数值模拟,仿真结果表明,使用双风道冷却结构后电机散热能力显著提升。

双缸液压驱动系统灰色预测模糊PID控制研究

为了提高双缸液压驱动系统非线性变化力的跟踪精度,使驱动力变化相对稳定,设计了灰色预测模糊比例积分微分(PID)控制器,并对驱动力跟踪效果进行仿真验证。为了对双缸液压驱动系统工作原理进行介绍,绘制了双缸液压驱动系统装置简图。针对传统PID控制器进行改进,结合模糊推理和灰色预测理论,设计出灰色模糊PID控制器,并且给出了双缸液压驱动系统控制过程。利用灰色补偿提高控制器的抗干扰能力,采用Matlab软件对双缸液压驱动系统非线性力的变化跟踪进行仿真,与改进前的控制效果进行对比。结果显示:在无干扰环境中,采用PID控制、模糊PID控制和灰色预测模糊PID控制方法,均能提高双缸液压驱动系统力的变化跟踪精度,这3种控制器控制效果相差不大。在有干扰环境中,灰色预测模糊PID控制方法明显优于PID控制和模糊PID控制方法。双缸液压驱动系统采用灰色预测模糊PID控制方法,能够抑制外界波形的干扰,从而提高控制系统的稳定性。

双循环蓄热式导热油加热系统在工业领域的应用探究

当今工业领域中有很多间歇式生产流程,在工作时需要过热蒸汽进行生产运转。而随着国内企业节能环保意识的逐步加强,将厂区内低品质蒸汽更清洁、高效地利用起来成为各企业研究的方向。本文通过建立一种双循环蓄热式导热油加热系统,将清洁的电能转换为热能,间接加热蒸汽,将一个工作周期内的间断供汽所需最大热负荷需求转变为该周期内连续平均的电加热负荷,避免电加热器频繁启停,延长电加热器寿命,同时降低对电网的影响。由此对于下一步大规模工业实践提供了参考和借鉴。

双相机工业摄影测量系统测量场误差分析与现场评定方法

针对双相机工业摄影测量系统不同应用场景下实测精度与标称精度不匹配的问题,对系统网形结构进行了深入研究。通过研究发现:当物方测量点交会角大于45°,测量点与基线水平夹角介于28°~68°,竖直视角不超过23°,且测量点位于双相机工业摄影测量系统纵深方向[0.4B,1.3B]范围内时,测量点的精度较高,超过该范围,测量点的误差将变大。本文基于以上结论提出一种采用双相机工业摄影测量系统对测量场内规定位置标准尺长度测量,通过比较标准尺测量值与标称值差异,快速评定系统测量场精度的方法。试验表明,该方法能够快速准确地评定双相机工业摄影测量系统测量场精度,对于保证系统现场作业质量,提高现场作业效率具有重要指导作用。

双转子-中介轴承系统动力学仿真与实验研究

针对双转子系统复杂的动力学特性以及总是存在的质量不平衡现象,建立内外双转子系统动力学模型,通过轴心轨迹图、时域图、频谱图、庞加莱截面图和分岔图分析其振动特性,并通过双转子系统实验台升速和不平衡实验验证了理论和仿真结果。结果表明:双转子系统在升速过程中会发生2次振幅突然加剧的现象,2次主共振分别由内、外转子转速达到系统固有频率引起;双转子系统在不同的转速下会呈现出不同的振动特性;增大内转子的不平衡量,不仅会影响内转子系统振动响应,还会影响外转子系统振动响应,并且对前者的影响更显著。

基于最小能耗的双机器人协调搬运系统负载分配

针对由两台机器人组成的紧协调搬运系统,以期望轨迹下的最小能耗为目标,研究了双机器人紧协调搬运系统的负载分配方法。首先,在被搬运物期望运动轨迹下,结合机器人动力学和双机器人末端力约束关系,确定了被搬运物动态载荷和机器人关节力矩之间的关系。其次,取双机器人关节力矩的平方和作为系统最小能耗优化的目标函数,为保证被搬运物在搬运过程中不会因为过大的内力而导致变形和损坏,在目标函数中引入抓取矩阵的特定伪逆。然后,考虑机器人关节力矩约束,将目标函数的求解问题转化为二次非线性规划问题,并使用遗传算法进行了寻优。最后,以两台节卡Zu 5机器人搭建协调搬运平台,在期望搬运轨迹下,测得双机器人末端力与关节力矩,通过与理论计算值的比较,验证了负载分配的合理性和能耗优化方案的有效性。

刚性联接双电机系统功率平衡控制策略

针对刚性联接双电机系统因参数摄动和负载变化导致的系统输出功率不均衡问题,基于转矩闭环矢量控制系统,提出了一种自抗扰模型预测(ADRC-MPCC)转矩交叉耦合功率平衡控制策略。首先,建立刚性联接双电机系统的统一数学模型,基于该模型分析了功率不平衡产生的原因;其次,通过确定合适的转矩反馈补偿系数,提高了系统中双电机的同步性能;最后,设计自抗扰控制器对转速环、磁链环和转矩环的扰动进行估计和补偿,并通过简化模型预测控制方法对逆变器开关状态进行选择,减少了控制器的运算时间。仿真与实验结果表明,提出的控制策略实现了参数摄动和负载扰动情况下刚性联接双电机系统的输出功率平衡,验证了功率平衡控制策略的有效性。

乘用车双电机冗余电动助力转向系统研究

为了提高电动助力转向系统的安全性以及可靠性,基于乘用车提出一种双电机冗余电动助力转向技术,采用转向执行双助力电机,可以从硬件上实现冗余,避免任意单电机发生故障时导致转向系统的失效,不仅可以满足转向系统对于轻便型、助力跟随性的要求,还可以减轻单个助力电机的负载提高电机的使用寿命。针对提出的问题,介绍了对双电机阻力转向系统整体结构及工作原理,并对其关键零部件进行分析论述。搭建双电机冗余系统仿真模型,双电机电流分配采用“一主一辅”的控制方式,并进行方向盘多种工况仿真验证。针对助力转向出现抖动问题,结合“扫频试验”,设计输出转矩超前滞后补偿方式进行相位校正补偿。通过实车试验验证了该算法的准确性和有效性。实验结果表明双冗余电动助力转向系统极大提高了转向力矩的稳定性,抑制其扰动性,有较好的助力效果,极大提高系统的可靠性和安全性。

“双碳”目标下农产品区域公用品牌生态系统影响因素研究

构建农产品区域公用品牌的生态系统模型,同时识别并解析系统中的核心要素及其内在关系,采用模糊决策实验室分析法(FUZZY DEMATEL)和解释结构模型(ISM)相结合的集成方法,为“双碳”目标下农产品区域公用品牌实现可持续发展提供决策依据。研究发现,农产品区域公用品牌生态系统受多维度的综合影响,涵盖了6个主要方面的24个具体因素。其中,最直接的影响因素涉及农业龙头企业的领导作用、低碳包装、跨境低碳化实践和公共服务的广泛应用4个关键领域。此外,还有13个中间因素,如消费者责任意识和文化环境的影响等,它们连接着生态系统的底层与顶层。最后,政治环境、生态环境、生态文明理念和粮食安全等7个因素,作为系统的本质因素,对整个生态系统的健康运行具有决定性影响。

一种雷达转台双电机驱动系统设计与同步控制方法

作为机械传动系统的一个重要组成,转台被广泛应用于雷达系统中,为满足雷达检测等领域对转台驱动系统惯量、功率、性能方面的要求,提出采用双电机同步驱动转台的方式。利用双电机伺服系统的电消隙原理和差速耦合负反馈的同步控制方法,由控制器将控制量经数/模转换送入驱动器,以实现系统的消隙功能、同步补偿功能,提高转台驱动系统的精度和同步控制性能,并将其运用到雷达转台伺服系统中,结果证明了方法的可行性,能够提高所设计雷达转台双电机驱动系统的精确性。

基于单相双旋转移相变压器的高速铁路系统负序补偿方法

针对高速铁路供电系统在高压电网引起的负序问题,该文参考旋转潮流控制器(RPFC)和静止无功补偿器(SVG)结构,提出一种基于单相双旋转移相变压器(S-DRPST)的新型负序补偿拓扑。首先,分析S-DRPST的工作原理并建立其稳态电压源模型。其次,在V/x牵引供电系统应用场景下,提出S-DRPST的负序电流补偿方法,即根据供电臂负载功率计算所需补偿电流表达式,进而得到两台S-DRPST输出电压幅值与相位,通过调节移相角大小实现电网侧电流的平衡。在此基础上,对单台S-DRPST移相角控制进行设计,补偿设备投入前利用柔性合环减小对牵引网的冲击,投入后采取移相角协调变速控制,使得移相角在接近设定值时降低转速,同时根据角度偏差协调转速控制,从而抑制输出电压振荡现象。最后,利用Matlab/Simulink软件搭建牵引供电系统进行仿真验证,在合环场景下将S-DRPST柔性投入牵引网,仅a相供电臂带负载的情况下,电压不平衡度从4.81%降低到了0.05%,在计及供电臂制动状态时不同工况的不平衡电压均被控制在0.1%以下,在牵引负载快速连续变化下S-DRPST能及时响应补偿负序电流,结果表明S-DRPST在高速铁路供电系统中具有良好的负序补偿效果。

光伏光热-双源热泵系统地区适用性研究

利用TRNSYS软件建立了光伏光热-双源热泵(PV/T-DSHP)系统仿真模型,选取拉萨和上海对PV/T-DSHP系统的运行特性进行了模拟分析,对不同室外气象条件(环境温度、太阳辐照度)下单一光伏-空气源热泵(PV-ASHP)系统和光伏光热-水源热泵(PV/T-WSHP)系统的性能系数进行了对比分析。结果表明:PV/T-DSHP系统在拉萨和上海的供暖季平均系统性能系数(COP s)分别为4.23和3.34;在太阳能资源一般区和丰富区,PV/T-WSHP系统较PV-ASHP系统在根据环境温度和太阳辐照度划定的最佳COP*s运行区域内运行更具性能优势。