高功率载荷卫星供配电系统安全性设计及在轨验证

卫星供配电系统一旦发生短路或断电等故障,可能造成整星失效的灾难性后果,卫星供配电安全性是在轨可靠运行的基本保障条件。针对某承载高功率高压载荷卫星的供配电高风险的特性,采取了平台载荷双独立母线、蓄电池组放电过压保护、限流保护、卫星放电开关安全控制等多种安全性设计措施,确保卫星能源安全。卫星在轨运行情况表明,卫星供配电在轨状态稳定可靠,系统安全性良好。

用于快速响应负荷需求的两段式斜坡重力储能系统放电功率调节方法

斜坡式重力储能系统(GESS)放电时通常将上堆场重物块运送至下堆场。然而,当放电过程中系统负荷需求出现波动时,现有方案难以通过及时调整重物块数量来调节输出功率,导致重力储能系统响应不及时并造成额外能量损耗。通过在斜坡两侧增加辅助堆场并将斜坡分为两段,通过控制顶部堆场重物块释放数量、斜坡堆场释放高度以及斜坡堆场重物块抓取位置,实现了重力储能系统输出功率的精确控制与负荷需求的快速响应。基于Matlab/Simulink平台搭建了两段式斜坡重力储能系统仿真模型,验证了所提方法的正确性与有效性。研究成果为斜坡式重力储能系统放电功率的快速调节与精确控制提供了重要参考。

模块化多电平铁路功率调节器接入的机车混跑车网耦合系统稳定性分析

基于模块化多电平换流器的铁路功率调节器(modular multilevel converter-railway static power conditioner,MMCRPC)能够有效解决牵引供电系统存在的电能质量问题,但接入MMC-RPC对车网耦合系统低频稳定性的影响尚不明确。针对此问题,首先考虑频率耦合效应,基于多谐波线性化方法建立了CRH3型、CRH5型机车变流器及MMC-RPC的端口序导纳模型,并实现了不同控制策略、不同变流器负荷序导纳模型在单相静止坐标系的统一。其次,分别研究了MMC-RPC接入牵引网前后车网耦合系统的低频振荡现象。接着,根据主导相角裕度和灵敏度指标首次定量评估了MMC-RPC接入机车混跑系统工况下不同控制器参数对系统稳定性的影响,并提出相应调参准则以提升系统稳定性。最后基于Matlab/Simulink仿真和硬件在环半实物实时仿真验证了对系统稳定性分析结果的正确性。

考虑功率可调节裕度的综合能源系统云边协同优化

区域综合能源系统(RIES)集群协同优化可以实现跨区域能量共享,提高系统的灵活性。针对RIES集群多主体难管控的问题,提出了一种考虑功率可调节裕度的云边协同优化调度模型。首先,对不可控设备和可控设备的可调节能力进行建模,并在此基础上建立RIES主动调节能力综合指标的数学模型;其次,建立能量管理云平台和RIES双层能量优化模型,能量管理云平台以降低整个系统对外部能源需求为目的对区域间能量互济进行调控;然后,引入交替方向乘子法对模型进行求解,协调能源信息交互;最后,通过云边协同优化方法对RIES集群运行进行了仿真验证。结果表明:各RIES对内部能量进行优化,实现了低碳经济运行,并提高了系统的功率可调节裕度。由能量管理云平台和RIES协同交互完成的优化过程,提高了RIES集群的自给能力和主动调节能力,减少了系统运行成本和碳排放。

地铁列车大功率高频辅助变流器散热系统的设计及优化试验验证

[目的]地铁列车大功率辅助变流器高度集成化后,散热要求越来越高,为此有必要提出散热系统新设计方案。[方法]通过系统的损耗计算、风机选型、散热风道布局等一系列正向设计,结合仿真来验证热设计的合理性。[结果及结论]仿真表明,在单台辅助变流器故障工况下,中间腔室流场分布不均,导致变压器温升较高,存在热失效风险。在此基础上对风道结构进行优化,仿真确认优化后风道的流场分布较均匀,变压器温升显著降低且在器件应用温度范围内,表明优化后散热系统满足应用需求。为验证理论设计的合理性,开展了样机的温升试验,对比仿真和样机试验结果,在单台/两台满载工况下,关键器件的温升和仿真温度差控制在5℃,均在选型的应用范围内,表明风道散热系统设计合理。通过正向优化设计提出了一种新型变流器散热系统及柜体结构,样机试验验证了仿真分析的有效性,大幅缩短了样机的开发周期,提高了市场响应速度,为大功率高频辅助变流器设计及优化提供方法及思路。

基于机器学习的量子通信激光器功率控制系统设计

量子通信激光器的频段带宽较宽,在无线通信方面具有潜在的超高传输容量,也能够发挥快速波载的应用特性;但受功率控制的不协调因素限制,量子通信激光器在数据传输中脉冲功率会产生波动,导致传输带宽产生畸变,研究基于机器学习的量子通信激光器功率控制系统设计方法;以获取不同的控制指令为前提条件,将单片机和FPGA作为量子通信激光器主控单元;采用A/D作为转换单元,通过串行封装设计转换电路;基于机器学习分析电流与电压关系,实现系统硬件设计;构建量子通信激光机通信检测单元,在多量子耦合关系下,设定激光器有源区控制形式,基于介电常数分析激光器运行模式,对应量子通信功率反馈条件;基于机器学习中Q函数算法,寻找功率最优控制方案,完成系统软件设计;实验结果表明:在信号增益分别为0.05、0.10、0.15的变量条件下,应用文章所提系统控制量子通信激光器脉冲功率,能够在50次往返过程中实现功率的稳定控制,且脉冲宽度扥别为528 FS、556 FS、585 FS,没有发生畸变,表明该系统对量子通信激光器功率控制的效果较好。

基于分布式光伏系统的配电网逆功率控制系统设计

随着包括分布式光伏在内的新能源电力技术在配电网的广泛应用,经常出现以配电台区或用户侧表后为划分的网络节点,从原先的单向潮流变为双向潮流的复杂情况,因此,亟须对新形势下的配电网实施相应的控制和保护改善措施。提出了一种既不依赖于逆功率实际发生以后触发继电保护的被动响应,又不依赖于光伏发电预测和负荷预测等复杂逻辑的解决方案,并围绕该方案展开了阐述,其在逆功率事前主动调节中主要通过实时的并网点净功率与储能系统的运行状态进行动态判断,实施预防调度,同时辅以逆功率事后被动保护功能。通过案例实证和实现效果,证明了该方案的可行性,以期提高逆功率控制技术方案的可行性和适应性,最大限度地避免配电网中的弃光现象,进而确保配电网的安全、可靠。

时间最优PID控制算法在水电厂监控系统功率调节中的应用

常规的PID控制措施还具有一定的提升空间,因为其需要在非时变性和线性特性的系统模型下,才可以达到较好的控制成效。在水电站功率调节系统中,若采取常规的算法,便会出现控制效果不佳,甚至失稳的问题。所以为了保证水轮发电机组功率的快速、稳定、有效地调节性能,本文根据归纳不同的水电机组调节经验,将带死区的Bang-Bang控制与数字PID融合起来,研究了一种基于时间最佳控制与带死区的数字PID控制联合的分段控制算法,同时对其实施了分析。实践证明,与常规PID控制算法相较,该措施具有良好的稳定性和迅速性。

通信系统中高性能功率放大器的设计与优化

随着通信技术的不断发展,高性能功率放大器在通信系统中扮演着越来越重要的角色。作为通信系统的核心部件之一,功率放大器的性能会直接影响整个通信系统的可靠性和有效性。文中探讨了高性能功率放大器在通信系统中的设计与优化,分析其热门话题和爆点,并提供了独特的见解和原创性观点。

光伏并网稳定控制系统设计方法及其在南方电网的应用与实践

随着新型电力系统的建设,电网的“双高”将显著影响电力系统的运行与稳定特性。因此提出了一种光伏并网稳控系统的标准化设计方案,包括组网通信架构、软硬件功能配置、出口方式设计和协调配合方法等,解决了目前光伏稳控出口仅能在“全站整切”或“全站整调”中人为二选一的局限性。该方案已成功应用于南方电网首个水光互补项目,RTDS仿真试验结果表明,所设计的稳控系统实现了功率快速精细化调节,通信延时短,通信组网可靠性高,能够适应实际电网的各种稳定性需求。

4~18 GHz超宽带行波管输能系统设计

为满足新一代电子对抗装备对跨频带超宽带行波管的需求,本文针对4~18 GHz超宽带大功率行波管输能系统开展了匹配优化设计和功率容量分析研究。从同轴窗、同轴输能结构及输能结构与高频结构匹配等几方面综合优化,设计出输入驻波比优于1.53、输出驻波比优于1.55的输能系统,与测试结果对比表明设计方法合理,输能系统和器件匹配成功;针对输出系统的功率容限问题,从峰值功率和平均功率两方面分析了输能窗的电可靠性和热可靠性,制管实测结果表明,该输能系统能够满足行波管应用要求。

大学生五行音乐情志调节系统开发与实践

针对后疫情时代大学生的情志问题,该文利用数字技术设计一款具有易用性和创新性的五行音乐调理系统。该系统能够根据大学生的心理状况,推荐相应的五行音乐进行调理,帮助大学生缓解焦虑、抑郁等情绪问题,提高身心健康水平。系统对学生存在的情志问题进行分类,设计4种与五行音乐相结合的沉浸式调理方式。其探讨五行音乐在情志调节中的创新应用,突破传统情志调节的时空局限性,有助于大学生走出情绪困境。

抽油机井工况智能调节系统的研究与应用

常规抽油机变频器主要作用是控制电动机转速从而改变抽油机冲次,以满足不同工况下的需求,但只能依靠人工分析操作,不能实现自主调整,因此开展了抽油机井工况智能调节系统研究与现场应用。通过抽油机井冲次自适应和电动机功率随动两项技术,使抽油机能够根据供液能力的变化智能调节冲次,并且在一个冲程内精准改变电动机功率从而控制能耗。累计应用200口井,年节约电费170余万元,实现了抽油机井优化工况、采出速度智能调节的目标。

面向光伏直流升压系统的高压大功率LLC谐振变换器设计方法

文中提出一种适用于光伏直流升压变换系统的高压大功率LLC谐振变换器设计方法与死区时间设计优化方法。文中先介绍大功率LLC变换器的应用场景,光伏直流升压变换器的系统架构和模块拓扑,然后基于模态分析法建立LLC变换器的时域模型,研究其求解方法。分析大功率LLC变换器与小功率设计时的差异,不能沿用小功率变换器设计方法,为此,从原始参数出发,以高效率为目标,时域模型求解方法为基础,提出一种精确简便的大功率LLC变换器设计方法,另外基于模态分析提出了死区时间设计优化方法。理论研究与提出的方法在一台80kW/5kV光伏直流升压变换器样机上得到验证。

基于权重调节模型预测控制的风-光-储-氢耦合系统在线功率调控

该文针对风-光-储-氢系统中风光的波动性、储氢的动态响应特性,实时在线优化匹配储-氢功率与风-光功率问题,提出基于权重调节模型预测控制(MPC)的风-光-储-氢耦合系统在线功率调控方法。文中构建了风-光-储-氢耦合能源系统拓扑结构,建立了耦合系统状态空间模型,以耦合系统功率平衡为目标,以制氢功率、燃料电池功率和电池功率为控制变量,根据氢储能和电池储能的特性及各约束条件将目标函数转换为二次规划问题进行求解,并在自定义s-函数建立的MPC控制器中依据复合储能系统的状态信息对权重因子进行调节,实现了控制器的参数自适应,最后完成了功率控制层与能量管理层的闭环仿真。通过仿真分析,对比三种调控方法,验证了该文所提基于变权重MPC功率调控方法的有效性和优越性。

多联机空调系统电气设计常见问题探讨

针对多联机空调系统电气设计中的一些常见问题,从室外机配电功率,断路器是否需要设置RCD,断路器降容,电缆敷设及载流量修正和室内机配电方式、控制等方面进行探讨,并给出相应的意见及建议。

大功率LED照明系统中的均匀调光技术研究

随着LED照明技术的发展,均匀调光技术将更加注重智能化和个性化,同时也面临技术创新、市场竞争和消费者需求提升等挑战。文章介绍了大功率LED照明系统中均匀调光技术的设计,探讨了色温调节实现方案的设计和实践,以及调光效果的评估与分析。通过采用高可靠、高气密性、高强度的LED支架设计,选择优质的LED原材料,设计创新的LED封装结构和采用多通道焊盘设计等方法,实现了LED灯具的均匀调光。

HTR-PM全厂功率控制系统耦合特性分析

高温气冷堆是全球首座200MW具有第四代核能系统安全特性的商业示范电站,采用“设定负荷”运行方式,两套NSSS模块和一台汽轮发电机组按照设定功率水平运行。HTR-PM全厂功率自动控制与调节系统作为多输入多输出的控制系统,本文通过Bristol法证明了各被控变量与调节变量之间存在耦合关系,通过前馈法对控制过程进行解耦,希望通过以上分析,为HTR-PM调试提供参考。

中国先进研究堆功率调节系统的仿真研究及优化设计

基于核电厂SimPort仿真平台构建了中国先进研究堆(CARR)功率调节系统仿真模型,利用该模型对CARR功率调节系统进行了瞬态仿真研究;针对CARR功率调节系统驱动机构的特点,研究了控制棒位移精度以及电磁线圈和衔铁位移延迟对系统稳定性的影响。综合考虑CARR系统的工艺要求和功率控制系统的功能及特点,得到了数字控制器的整定参数和控制棒驱动机构的稳定限值:数字控制器的采样周期T=100ms,比例增益KP=300;控制棒位移精度的稳定限值为0.4mm,电磁线圈和衔铁的稳定限值为6.0mm。

直驱永磁同步风力发电系统功率控制研究

直驱永磁同步风力发电系统的高功率特性和低电压穿越特性意味着该风力发电系统需要更有效的功率控制措施来保障系统的正常运行和与之相接的电网的平稳正常供电。而对直驱永磁同步风力发电系统进行功率控制主要包括最大风能跟踪控制、有功功率平滑控制和模糊推理的变桨距控制等三种主要策略。基于这三种主要策略,本文提出了一种直驱永磁同步风力发电系统的功率平滑与控制设计方案,尝试将发电系统的功率控制与平滑策略实际应用。