基于欧拉-拉格朗日模型的不同含水率生物质热解对比研究

基于欧拉-拉格朗日模型,对固定床中不同含水率(水分质量分数)的生物质颗粒温度分布变化进行研究,利用OpenFOAM软件分析颗粒平均温度和固相质量分数的变化,以及不同热解阶段的颗粒温度分布。结果表明:生物质的含水率越高,在热解中期的颗粒温度分布越不均匀;而在热解前期及热解后期,含水率对颗粒温度分布影响不大;含水率越高,热解过程中的有效传热系数越大。

基于无源控制理论的直流能馈型单相交流PEL研究

针对传统能耗型带载测试造成能源浪费,负载形式无法灵活调节,设计的直流能馈型单相交流电力电子负载(Power Electronic Load,PEL)能够灵活模拟各特性负载,能量直流直接回馈至待测逆变电源直流输入侧,达到能源二次利用的目的,提高能源的利用率。首先介绍直流能馈型单相交流PEL的拓扑结构,然后将无源控制策略引入到具有非线性特性的负载模拟单元,设计无源控制器,以获得更好的动态性能,减小静态误差,使负载模拟调节更加方便;能量回馈单元采用双环PI控制,实现能源循环利用。最后搭建了Matlab/Simulink仿真模型和基于TMS320F28335样机系统,仿真和实验结果表明了所采用控制策略的可行性。

三相四桥臂D-STATCOM控制算法研究

为解决由不平衡负载引起的电能质量问题,采用简化的情感控制器控制维持直流侧电压,建立欧拉-拉格朗日模型,设计了无源控制器对电流环进行控制,算法简洁,易于理解,参数设置简单,便于软件编程实现。相较于传统PI控制器,其性能上具有一定的优越性,成功实现了对三相四桥臂D-STATCOM拓扑电路的快速稳定控制。

基于SMES-SAPF的无源动态演化和滑模控制策略

针对传统并联有源电力滤波器在不同负载接入时存在补偿精度低、直流侧电压无法保持稳定运行的问题,将超导磁储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)装置与并联有源电力滤波器相结合构成新型拓扑结构,即超导磁储能型有源电力滤波器(superconducting magnetic energy storage shunt active power filter,SMES-SAPF),且基于该拓扑结构提出了无源动态演化控制和滑模控制策略。首先,根据超导磁储能型有源电力滤波器的数学模型建立了基于欧拉拉格朗日模型的无源动态演化控制器,提高了系统整体的鲁棒性和抗干扰能力;其次,采用滑模控制消除直流侧电压在不同负载接入时引起的电压超调和波动,从而改善直流侧电压的稳压性能。最后,在非线性负载、不平衡负载和脉冲负载三种负载接入以及其他运行状态下,通过仿真实验验证了SMES-SAPF及其控制系统有较强的补偿精度和抗干扰能力,能更有效地解决不同负载接入时所引起的电能质量问题。