非分段GaN HEMT EF2类功率放大器理论研究

目前,增强型氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的仿真模型存在仿真时间长、复杂度高且收敛性不好等问题。为了解决GaN HEMT器件在电力电子电路中仿真收敛性和准确性差的问题,提出一种非分段的GaN HEMT SPICE模型。使用非分段连续方程对GaN HEMT器件的静态和动态特性进行建模;再对GaN HEMT的输出特性进行仿真,并与Si MOSFET的仿真结果进行对比。仿真结果表明,所提模型的收敛性较好,收敛速度快,有较高的准确性。另外,将此模型应用于EF2类功率放大器中,研究该模型对传输效率的影响。仿真结果进一步表明:该模型具有良好的收敛性;且当开关频率为10~20 MHz,输入功率为75 W时,输出功率可达73 W,传输效率为95%,这也证明了GaN HEMT器件可以提高EF2类功率放大器的传输效率。

船舶永磁同步推进电机的优化I/f起动控制方法

为解决高转矩与高转动惯量的船舶推进电机在开环I/f控制中转速和转矩波动大、电机易失步、效率低的问题,提出一种I/f控制改进方法。通过建立转矩角观测器,调节给定电流矢量的幅值,使其跟随负载转矩变化,提高系统鲁棒性。同时,将电机运行状态推进至接近最大转矩电流比状态,提高电机的运行效率;通过瞬时有功功率调节电流矢量的角速度,降低电磁转矩波动,加快电机的转速收敛过程。最后,在Matlab/Simulink中进行仿真实验,实验结果表明该方法可以显著提高推进电机运行效率和稳定性。

基于多维群堆管理的仪控业务标准化体系构建

江苏核电有限公司(以下简称“江苏核电”)是国内首家成立独立仪控处室的核电厂,在跨堆型的群堆化生产管理模式下,探索建立仪控业务标准化体系是落实企业精细化管理的迫切需要。基于群堆化管理理念,江苏核电打破不同堆型、不同生产单元的专业壁垒,推动仪控业务管理由“一体单堆模式化”向“多维群堆精细化”转变,通过顶层规划,以创建仪控部门处级管理层矩阵式管理、科组层多中心多节点辐射式管理模式和仪控专业融合管理制度为基础,采用人才培养“引育用管”、承包商管理“三化”“三抓”、大修实施“四个到位”和“四件法宝”、日常运维“三个管控”等管理方法,实现仪控人、财、物管理的多维度业务标准化,并以智能化平台进行实施管控和通过实践来健全业务管理流程,成功构建了精细化的仪控业务标准化管理体系,提升了仪控系统设备运行的可靠性和核电厂的运营效率。仪控业务标准化管理体系及构建实施的经验,可在同行核电厂维修管理、设备管理等业务领域复制和推广。

希望区域法在临床试验适应性设计中的准确性和稳健性研究

目的评估希望区域法应用于适应性设计样本量再估计的准确性及稳健性,为该方法的适用条件提供理论参考。方法以二分类资料为例,以包含期中分析的两阶段适应性试验为框架,采用Monte Carlo方法,在相同的组间响应率率差、同合并率等参数的模拟场景下,比较固定样本量设计、成组序贯设计和希望区域法进行样本量再估计的准确性和稳健性。结果模拟研究显示希望区域法在期中检验效能落入希望区域内进行适应性样本量调整时,Ⅰ类错误与同场景下固定设计和成组序贯设计近似。初始估计样本量被低估时,希望区域法比固定设计的检验效能平均提高约5%,比成组序贯设计提高约8.8%,样本量比固定设计多耗费0.18倍,比成组序贯设计多0.38倍。高估初始估计样本量时,三种设计的检验效能相差仅在1%左右,但希望区域法比固定设计多消耗7.5%、比成组序贯设计多耗费48%的样本量。结论相比于固定样本量及成组序贯设计,希望区域法对于试验的整体检验效能提高不大,其平均样本量均大于相同设定场景下的固定设计及成组序贯设计,使用该设计方法时应谨慎权衡试验收益。

认知诊断模型中题目拟合评估的研究

有效应用认知诊断模型(cognitive diagnosis model,CDM)的一个关键步骤是检查模型和测验题目是否拟合。尽管已有研究将IRT中的题目拟合检验方法应用于CDM中,然而这些方法在CDM中的表现仍缺乏系统的比较研究。本研究通过模拟实验比较了χ2,G2,S-χ2,z(r),z(l)和Stone-Q1的一类错误率和统计检验力。实验结果显示,综合一类错误率和统计检验力而言,当用ACDM作为生成模型时,z(r)和z(l)的效果最优;当生成模型是DINA或DINO时,在高质量测验中,z(r)的表现最好,而在低质量测验中,χ2和G2的表现更好。最后通过一个实测数据分析,进一步检验了题目拟合检验方法的实证应用效果。

基于可逆固体氧化物电池的气电双向耦合统一调度优化

传统多能市场模型一般将异质能源转换装置视作市场主体,例如燃气电厂等。能源互联网理念下,异质能源的综合利用要求打破种类壁垒,形成统一能源传输系统。计量的能源形式不统一,能源转换方向单一,限制了能源互联网的应用场景。基于实验数据推导可逆固体氧化物电池(reversal solid oxide cells,r SOC)等效物理模型,提出一种rSOC双向能源传输管道的电力-天然气统一市场模型,并将节点边际价格(locational marginal price,LMP)推广到异质能源的统一能价机制,验证rSOC异质能价双向传递作用。研究表明应用rSOC双向传输管道有助于节省供能成本,提高综合能源市场经济效益和调度效率。所提异质能源市场统一价格理论,以及气电统一市场模型为综合能源联合交易提供理论基础和模型参考。

基于MCU的低功耗I^(2)C总线控制器设计与实现

为加强I^(2)C(Inter-Integrated Circuit)总线控制器的IP(Intellectual Property)复用性和IP应用广泛性,设计了一种低功耗I^(2)C总线控制器。该总线控制器集成于MCU(Microcontroller Unit)系统中,不仅能够满足I^(2)C总线协议进行数据通信,而且能够唤醒处于低功耗模式的系统,使芯片恢复正常工作。对采用的低功耗技术、I^(2)C的通信功能和低功耗功能的设计与实现进行了介绍。对设计的I^(2)C总线控制器进行了系统仿真,分析表明该设计实现了I^(2)C总线协议的通信,并能够唤醒低功耗系统,满足设计预期。

考虑对外支撑能力的电热综合能源系统建模及优化运行

综合能源系统内部含有可调资源且运行方式灵活多变,在一定程度上对电网发挥支撑能力,辅助电网优化运行。基于此,提出了计及对外支撑能力的综合能源系统优化运行模型。首先,以电热综合能源系统为研究对象,建立电热综合能源系统模型;其次,考虑外部电网的期望支撑需求,以最大程度满足外部电网期望支撑需求为目标,建立电热综合能源系统优化运行模型;考虑模型的非线性,采用细菌群体趋药性优化算法求解。最后,以我国北方某综合能源系统为例,验证了所建模型的有效性,通过调整电热综合能源系统灵活运行,能够有效地满足外部电网的期望支撑需求,发挥对外支撑作用。

IEC 63096核电厂仪控系统网络安全管控标准与国内等级保护相关标准的协调分析

伴随着全球工业数字化、网络化和智能化的发展,传统基于物理隔离的保护方式已无法确保核电厂仪控系统的网络安全。核电厂仪控系统遭受网络攻击不仅可能导致生产过程中断,还可能引起核安全事件,因此核电厂仪控系统网络安全已引起世界各国及相关国际组织的高度关注。国际电工委员会于2020年发布了关于核电厂仪控系统网络安全防范管控的国际标准IEC 63096,为核电厂仪控系统各相关方提供了基于网络安全防范等级和生命周期阶段的具体指引,用于指导核电厂实施网络安全管控措施,以预防、检测和处置网络攻击。同时,等级保护制度作为我国网络安全的基础制度,是国内各核电厂必须开展的规定工作。为此,本文分别对IEC 63096以及等级保护系列标准进行了介绍,重点对二者在安全等级及管控措施方面的协调性进行了分析,从而帮助核电厂在进行网络安全管控措施的部署时有效降低时间成本和投资成本。

基于22标准集中器的高频采集技术研究

随着数字时代的到来,电力系统逐渐向着智能化方向发展。为了实现用电信息的高可靠性和高实时性采集,国家电网公司推出了22标准I型集中器用电采集终端系列规范,对高频采集提出更高要求。为满足电力系统的发展需求,该论文采用理论与实验相结合的方法对高频采集进行了研究,首先介绍了高频采集的研究背景及理论基础,其次提出了高频采集APP通信模型和协议机制,最后展示了高频采集现场应用成果,证明了所提方案的优越性。高频采集技术对有效开展供电线路老化趋势分析,监测电网电压质量和负荷波动情况具有重要意义。

考虑碳捕集与光热电站的综合能源系统优化调度

为高效处理综合能源系统IES(integrated energy system)中因热电供需矛盾导致的弃风及碳排放问题,构建了考虑碳捕集与封存CCS(carbon capture and storage)技术以及光热CSP(concentrating solar power)电站的优化调度模型。首先,利用CCS技术对热电联产CHP(combined heat and power)机组进行低碳化改造,建立碳捕集热电联产机组的数学模型;然后,在此基础上引入CSP电站,构成CSP-CHP-CCS协同框架,并建立含CSP-CHPCCS的IES低碳经济调度模型;接着,针对系统中的源、荷不确定性,采用信息间隙决策理论进行模拟分析,构建风险规避鲁棒模型;最后,通过算例仿真对比,验证了所提模型在促进新能源消纳和降低碳排放方面的有效性。

核电站数字化仪控系统信息安全风险分析和应对

仪控系统是核电机组的重要组成部分,只有保证仪控系统的信息安全,才能确保核电机组可靠运行。针对数字化仪控系统的信息安全问题,采用文献总结法、案例分析法,从仪控系统的结构组成出发,分析了信息安全风险点并提出应对措施,最后阐述了信息安全管理方案。研究表明,数字化仪控系统的信息安全风险较多,通过风险点的识别与评估,从管理、技术两个层面制定应对措施,才能保证信息安全,提高数字化仪控系统的运行质量。

某核电厂碘源溶液安全管控优化改进

某核电厂通风系统碘吸附器效率试验采用放射性甲基碘法,试验需要用到放射性碘源(Na^(131)I)溶液,由于碘具有易挥发性,在碘源溶液的配制和存储过程中发生过微量^(131)I挥发排向通风系统,最终在烟囱中取样检测到^(131)I(远小于豁免水平)的情况。基于核电厂安全第一和防患于未然的管理原则,为了防止在碘源溶液配制和存储过程中^(131)I挥发并经通风系统向外排放,对^(131)I挥发的原因进行了分析研究。研究结果表明:^(131)I挥发的主要原是因为在手套箱中进行碘源配制操作过程中使用注射器抽取碘源溶液,注射器内壁和针头表面粘附的少量碘源溶液挥发到碘源间内,最终通过排风系统排向环境;此外,存储在碘源柜中的碘源溶液密封性较差也是造成^(131)I向外挥发的原因之一。针对碘吸附器效率试验用碘源溶液配制和存储过程中微量^(131)I挥发问题,制定了改进优化方案,多次现场实践验证表明,改进优化方案实施效果显著。

基于I-V曲线逆推法的光伏组件故障诊断策略

光伏组件故障诊断一般依赖于对辐照度和温度等环境变量的测量,对分散的组件故障判别不够精确。文章提出了基于逆推I-V曲线法的光伏组件故障诊断策略。该策略事先提取光伏组件模型参数,然后计算不同辐照度及太阳能电池温度下的I-V曲线,形成I-V曲线库;在运行时无须实时监测太阳能电池运行时表面辐照度及平均温度,仅测量光伏组件的开路电压、短路电流和最大功率点电压、电流,即可判断出组件是否发生故障。搭建实验平台对典型故障进行模拟并利用该策略进行判别,结果表明,文章提出的策略能够有效判断组件的故障。利用该策略研发了单板故障监测模块,实现了光伏组件在线故障判断,提高了光伏组件故障判断的精确性及光伏电站运行的可靠性和经济性。

计及动态碳排放因子的多H_(2)-IES双层优化运行方法

在“双碳”目标背景下,能源系统的低碳转型是其未来的发展方向.近年来,高热值、低污染的氢能受到广泛重视.基于碳排放流理论提出一种计及动态碳排放因子的多含氢综合能源系统(H_(2)-IES)双层优化运行模型.在上层模型中,上级能源网基于效益最优原则建立经济调度模型,确定各园区的能源价格与碳排放因子并下发给下层;在下层模型中,基于纳什谈判理论建立了多园区低碳合作运行模型,并采用自适应交替方向乘子法分布式求解,确定各园区的能源需求量并反馈给上层;所提模型在多次迭代互动中实现上下层协同优化.为了实现对多园区合作收益的合理分配,提出一种基于综合议价能力的收益分配方法.算例分析表明,该双层优化方法可实现上下层间的协同运行,同时兼顾多园区运行的低碳性与经济性,通过合理分配合作收益,保证园区参与合作的积极性.

碳交易机制下园区综合能源系统优化调度

为抑制园区综合能源系统的碳排放,优化系统运行成本,提出一种以系统运行总成本最小为目标、平衡经济性和低碳性的园区综合能源系统优化调度策略。首先将阶梯式碳交易机制引入综合能源系统,然后在能源供给侧利用光热电站促进光能实现削峰填谷,在需求侧通过需求响应减少电、热能的使用成本,最后运用CPLEX进行求解,并对多个优化调度方案进行对比分析。结果表明,所提方案在有效控制系统运行成本的同时,碳排放量也得到降低,有助于园区综合能源系统实现“双碳”目标。

基于单相无刷直流电机的高效全速域无位置控制策略

以单相无刷直流电机(SPBLDC)控制系统为研究对象,针对小型风机位置传感器安装受限等问题,提出基于单相无刷直流电机的高效全速域无位置控制策略,该策略通过单相I/f电流幅值与功率因数补偿相结合的控制方法实现。通过构建SPBLDC的小信号模型,根据小信号根轨迹分析法,分别对单相I/f电流幅值控制以及单相I/f电流幅值与功率因数补偿相结合控制方法下系统全速域稳态及动态调速过程进行稳定性分析,选取了合适的升速斜率,理论分析了该控制策略能够提高电机运行效率,同时保证系统全速域均具备良好的稳定性能。在Matlab/Simulink环境中仿真验证该控制策略下系统全速域均高效运行于最大转矩/电流比状态,电机转速、电流收敛性能及稳定性均有提升。最后,实验验证了该控制策略的有效性及工程应用的可行性。

面向综合能源系统的?流追踪模型与计算方法

现有电力系统潮流追踪计算方法在含有电、气、热等多能源耦合的综合能源系统中存在局限性。?作为多种能源形式的共有属性,能够统一表征综合能源系统的有效能。为明晰综合能源系统中有效能在网络中的流动踪迹,文中基于等效?流机理模型建立了综合能源系统?流追踪模型,分别提出了综合能源系统顺序?流追踪方法、逆序?流追踪方法和?流分配解析追踪方法。通过典型综合能源系统算例,全面分析了综合能源系统网络中?流在源-网-荷的分配关系,并验证了?流追踪模型的正确性。最后,对?流追踪在能源价格制定、可再生能源消纳路径、不良?数据辨识、规划与运行优化等方面的应用前景进行了展望。

磁耦合谐振式无线电能传输磁场对海马齿状回区神经元K^(+)通道的影响

目的磁耦合谐振式无线电能传输(magnetically-coupled resonant wireless power transfer,MCR-WPT)具有传输距离较大、传输效率高、穿透性好等优点,为人们生活带来便利的同时其引起的生物电磁效应安全问题备受人们关注。本文通过研究MCR-WPT电磁环境对小鼠海马齿状回(DG)区神经元K^(+)通道特性的影响,为无线电能传输(WPT)技术的发展及其合理开发应用提供实验依据。方法每天对小鼠不间断辐射5 h,持续30 d,对比分析对照组和磁场暴露5 d、15 d、30 d组小鼠的学习记忆能力、海马DG区神经元的瞬时外向K^(+)通道电流(IA)和延迟整流K^(+)通道电流(IK)的变化。结果磁场暴露组瞬时外向K^(+)通道的激活过程受到抑制、延迟整流K^(+)通道的激活特性向去极化方向移动,减少K^(+)的外流,增强了神经兴奋性,但磁场暴露组小鼠行为上无显著性变化。结论长期处于MCR-WPT电磁环境会改变K^(+)通道的电流-电压(I-V)特性和动力学特性,抑制IA和IK,改变神经元动作电位的发放频率,但这些变化并没有引起小鼠学习记忆能力的下降以及认知功能障碍。

固态二氧化碳对电子组件焊接残留清洁作用的研究

为满足核电安全级DCS产品的高可靠性要求,电子组件在焊接后需要进行焊接残留的清洁,以此来保证表面洁净。传统化学溶剂清洁方式有一定的危险化学品操作风险,同时清洁后废液环保处理也是一大难题。固态二氧化碳清洁,作为一种新型清洁技术具有无毒、不导电、不易燃等安全优点,同时其升华的物理特性也使清洁残留降低,这项清洁技术在模具、石化以及汽车等行业有广泛应用,但在电子组件焊接领域却罕有应用。本文将就此清洁方式在电子组件焊接残留的清除作用进行初步研究,并讨论其应用可行性。