计及电压稳定性约束的海上风电场集群VSC-MTDC组网优化方法

海上风电场将朝深远海、集群化方向发展,多端柔性直流输电技术(voltage source converter based multi-terminal direct current,VSC-MTDC)对远距离、大规模海上风电接入系统表现出明显优势,因此有必要对海上风电场集群VSC-MTDC组网优化进行研究。考虑到风电场集群出力的聚集效应会影响电气设备的容量配置,以及陆上电网的公共连接点(point of common coupling,PCC)电压稳定性对大规模风电接入容量的影响。文中推导了PCC点电压稳定性指标,并引入了“N+”原则对电气设备进行容量配置,提出一种计及“N+”原则和PCC点电压稳定性的海上风电场集群VSC-MTDC组网优化方法。采用改进的NSGAⅡ算法对海上风电场集群VSC-MTDC系统进行分析。算例结果表明,按“N+”原则进行容量配置可以更好提高收益,考虑PCC点电压稳定性虽然会增加投资成本,但能够提高PCC点电压稳定性。

火电厂集控运行在电力系统稳定性中的作用分析

本文旨在分析火电厂集控运行在电力系统稳定性中的关键作用。通过对火电厂集控运行与电力系统稳定性的概念进行阐述,特别是火电厂在静态稳定性和动态稳定性方面的影响。重点探讨了火电厂调度和运行控制、电力系统的频率响应以及对电压稳定性的影响。此外,还介绍了电力系统协调集控运行的优化策略,包括监控和自动控制系统,人工智能在集控运行中的应用,火电厂运营参数的优化以及运行的可持续性考虑。研究发现,火电厂集控运行系统的高效运作对于保障电力系统的稳定性、可靠性和可持续性具有至关重要的作用。

海上风电分频集电系统结构及其稳定运行影响因素仿真分析

近年来海上风电发展迅速,但普遍存在建设投资大且维护成本高的问题。本文提出了一种基于高压永磁同步发电机的分频集电系统结构,减少机端换流器数量和分频升压变压器环节,实现分频并网发电,并介绍了基于统一变流器的分频集电系统稳定控制策略。基于Matlab/Simulink搭建了含三台永磁同步发电机的分频集电仿真模型,并对影响系统稳定运行的风速差异和线路阻抗差异因素进行了仿真分析,仿真结果表明,三台风机在存在风速差异和线路阻抗差异的情况下能够稳定运行,验证了基于转子平均磁链控制的分频集电结构的有效性。

含类分数阶Hukuhara导数集值积分微分方程的稳定性

讨论了一类特殊的集值积分微分方程的稳定性.通过类Lyapunov函数和比较原理,得到了一类特殊的方程解的等度稳定性、一致稳定性、等度渐近稳定性和严格稳定性准则.

频率突变影响下基于Lyapunov法的孤岛微电网暂态稳定性分析

以电力电子变流器为主导的微电网作为一种灵活、可靠的分布式能源消纳和集成方式,近年来越来越受到关注。由于缺少电网稳定的电压和频率支撑,孤岛微电网在故障扰动下易出现暂态失稳现象。考虑锁相环受扰瞬间的被动频率突变和下垂控制器无功环影响,该文建立了由构网型和跟网型逆变器共同组成的孤岛微电网的改进暂态模型,改善了暂态模型精度。在此基础上,构建了一种二次型Lyapunov函数,用于孤岛微电网的暂态稳定性分析。通过待定系数,减小了非耗散区的影响,从而改善了传统Lyapunov方法的保守性。利用Lyapunov稳定判据,对不同形式扰动下的功角稳定边界进行了估计,分析了孤岛微电网对不同形式扰动的敏感度,揭示了系统参数对暂态稳定性的影响。最后,利用Matlab/Simulink仿真和基于RT-Lab的硬件在环实验对该文所提方法进行了验证。

向量Lyapunov函数与集值微分系统的稳定性

讨论一类集值微分系统的稳定性问题。通过引入函数的上拟单调增的概念,并利用向量Lyapunov函数,给出连接两个高维系统解的新的比较定理。利用所得到的比较定理,给出集值微分系统等度稳定,等度渐近稳定和一致等度渐近稳定的判别准则。实例分析验证了所得结果的正确性。

集值优化问题E-Henig有效解的稳定性

改善集下的Henig有效解统一了Henig有效解和近似Henig有效解,其稳定性分析在数值计算中不可或缺,同时集值优化问题是当前优化领域研究的热点问题,研究基于改善集下的集值优化问题E-Henig有效解的稳定性具有重要的理论意义和实用价值。首先,针对集值优化问题,基于改善集的概念,引入集值优化问题的E-Henig有效解,统一了集值优化问题近似Henig有效解和Henig有效解;其次,在集值优化问题目标映射和约束条件均扰动的情况下,借助Painlevé-Kuratowski收敛性,建立集值映射水平集的闭凸性、有界性及回收锥的相关性质;然后,借助所获得的集值映射水平集的闭凸性、有界性及回收锥的性质,在集值优化问题目标映射和约束条件均扰动的情况下,分别建立严格真拟C-凸集值优化问题E-弱有效点集、E-Henig有效点集和E-Henig有效解的稳定性结果。所得结果首次聚焦于集值优化问题基于改善集概念下的弱有效点集、Henig有效点集及Henig有效解集的稳定性结果,相较于以往文献大都只关注集值优化问题Henig有效解的存在性、最优性条件、对偶性性质,大大完善了集值优化问题Henig有效解的理论结果,并为数值计算的稳定性分析提供了方法和技巧。

带有扰动的适型分数阶时滞系统的稳定分析

基于非线性系统Lyapunov稳定理论,在适型分数阶导数意义下,针对带有扰动的导数阶数在开区间(0,1)的分数阶时滞非线性系统,研究其稳定与镇定.首先,基于Lyapunov-Krasovskii泛函思想,给出带有扰动的适型分数阶时滞系统稳定定理.其次,基于TP管控策略,在Filippov解的意义下,给出带有扰动的时滞适型分数阶系统反馈镇定定理.最后,举例说明结果的正确性.

基于集对-组合赋权的填埋场失稳风险评价方法

我国填埋场具有高水位、高气压的特征,现有规范和研究中虽提出了不同的稳定性评价指标和分级标准,但对指标权重和综合风险评估缺乏系统性研究。为此,建立了涵盖填埋场几何构型、垃圾土抗剪强度、液气赋存情况和降雨4类7个指标的填埋场失稳风险评价指标体系,通过参数敏感性分析实现5级分类(稳定、较稳定、基本稳定、不稳定、极不稳定),并采用集对分析构建指标联系度函数。采用指标重要性排序法,通过参数敏感性分析、工程失稳事故、文献关注度统计和博弈论组合赋权,确定了评价指标的综合权重。最后,将指标综合权重与指标联系度函数耦合,建立了填埋场失稳风险综合评价模型,并应用于一实际填埋场工程中,与现场实际监测数据结果一致,验证了评价模型的准确性和有效性。

基于大幅值Lyapunov轨道稳定流形的地月转移方法

针对现有的基于不变流形地月转移轨道设计方法存在的转移时间长、需要额外速度增量的缺点,本文利用平面圆型限制性三体问题下大幅值Lyapunov轨道的稳定流形,提出了一种地月低能转移轨道设计方法。首先计算与给定近月轨道相切的大幅值Lyapunov轨道作为参考轨道;然后根据小偏差值对稳定流形的影响确定Lyapunov轨道初始点的取值范围;再通过最近点截面确定与给定近地轨道相切的Lyapunov轨道的稳定流形;最后根据稳定流形的切点调整近月轨道半径,通过一条稳定流形直接连接近地轨道与近月轨道来实现地月转移。仿真结果表明,该方法仅需要两次速度增量,在能耗较低的前提下大大减少了探测器渐近Lyapunov轨道时的飞行时间,为地月低能转移轨道的设计提供了一种新思路。

Lyapunov稳定性分析在欠驱动船舶路径跟踪的应用

欠驱动船舶系统的非线性位置控制,因为建模参数控制的不确定性,对于欠驱动运动方程中的某些变量并不能很好的控制。为此,本文基于Lyapunov稳定性原理,对欠驱动控制方法的应用展开探讨,通过对其多特征值、轨迹跟踪和位置控制问题进行研究,提出一种多特征自适应融合的算法。同时通过借助视频目标跟踪自适应融合的方式,能够提高欠驱动船舶路径跟踪的精确性。

卫星长期集群飞行的稳定性与灵活性分析

针对卫星在轨长期集群飞行问题,提出一种使用相对轨道要素(Relative Orbital Elements,ROEs)描述的稳定性与灵活性的分析方法,使用相对轨道要素描述了卫星集群飞行的被动安全和通信保持需求,通过集群成员的状态转换和漂移分析,研究了卫星集群的稳定性;通过描述集群的尺度、最优填充和扩展性问题,分析了卫星集群的灵活性。通过仿真,比较了不同的卫星集群构型在多种指标下的优缺点。使用相对轨道要素描述的稳定性与灵活性分析方法,为卫星集群飞行任务选择提供了依据。

具有重新接收率的CASRC谣言传播模型稳定性分析

针对谣言传播初期个体识别谣言或对谣言不感兴趣变为理智者,但由于从众心理等原因在谣言传播后期理智者会以一定的概率变为谣言轻信者的现象,建立了轻信者-潜在传播者-传播者-理智者-轻信者(credulous-affacted-spreader-rational-credulous,CASRC)谣言传播模型。首先利用再生矩阵计算了谣言传播的基本再生数R_(0),并根据Routh-Hurwitz判据证明了R_(0)<1时谣言消亡平衡点的局部渐近稳定性,通过构造Lyapunov函数证明了R_(0)≤1时谣言消亡平衡点的全局渐近稳定性。其次利用第二加性复合矩阵的方法证明了R_(0)>1且β≤β-时谣言持久平衡点的全局渐近稳定性。最后考虑了接触率α_(1)和网络平均度k-对谣言传播的影响,通过数值模拟验证了结果。该研究能帮助政府相关部门制定抑制谣言传播的策略。

Cu箔集流体飞秒激光深刻蚀织构化及其对锂离子电池性能的影响

目的 使用飞秒激光在Cu箔表面深刻蚀织构化,制备微纳沟槽结构,提高锂离子电池Si电极循环稳定性。方法 系统研究激光能量密度、单位点有效脉冲数对厚度为9μm的Cu箔的表面形貌和微纳结构的影响规律,根据结果设计不同沟槽密度和沟槽深度的Cu箔,并组装成Si电极锂离子半电池,通过循环测试及循环后电极形貌揭示其稳定性提升的内在机理。结果 最佳的激光能量密度为3.18 J/cm^(2),此时改变单位点有效脉冲数和扫描间距可有效控制刻蚀沟槽的密度和深度。Si电极的循环稳定性随着Cu箔表面沟槽密度和沟槽深度的增加而逐渐提升,当沟槽密度为75%、沟槽深度为6μm时,循环300圈后剩余的容量高达911 mA·h/g,保持率为89%,电极形貌相对最完整、稳定。结论 刻蚀表面纳米结构增加了电极层与集流体之间的黏结强度;微米沟槽结构进一步保护了电极层,缓解了体积膨胀效应。采用Cu箔集流体深刻蚀显著改善了Si电极的剥离和开裂现象,实现了其电化学性能的提升。

基于时空注意机制与LSTM的暂态电压稳定评估

针对新型电力系统发展背景下现阶段机器学习算法难以准确判断风电并网系统暂态电压稳定性的问题,提出一种基于时空注意机制与长短期记忆网络的暂态电压稳定评估方法。首先,基于支持向量机对初始单特征评价进行特征粗筛,并采用皮尔逊相关系数法判断剩余特征的相似度;其次,通过主成分分析-加权负荷评价获取与暂态电压稳定情况相关性较高的特征集;然后,通过时空注意机制,量化系统负载节点间的空间耦合关系和风电接入点间的空间相关性对整个系统暂态进程的影响,构建基于时空注意机制与长短期记忆网络的评估模型;最后,在算例上进行仿真分析,结果表明该模型有利于风电并网系统暂态电压稳定性判别准确率的提升,以及减少误判和漏判。

一类考虑空间异质环境的湖泊生态系统模型的全局稳定性

本文研究一类空间异质环境下具有扩散的湖泊生态系统模型.引入空间异质环境影响,模型中浮游动物的扩散及相互作用系数具有空间依赖性.本文首先证明了模型解的全局存在和唯一性以及共存平衡解的存在唯一性,通过构造Lyapunov泛函,建立了模型非齐次共存平衡解的全局渐近稳定性条件,并通过数值模拟验证了理论结果.本文推广了含有外来有机物的湖泊生态系统模型,进一步证明了空间异质环境下的扩散不会改变湖泊生态系统共存平衡解的稳定性.

添加剂改性固态胺吸附剂用于碳捕集的研究进展

固态胺是固体吸附CO_(2)捕集技术路线中的研究热点,是烟气碳捕集和直接空气碳捕集技术中最有应用前景的吸附剂材料,近年来受到广泛关注。目前,固态胺吸附剂的吸脱附性能以及热化学稳定性仍有较大提升空间。本文综述了近年来表面活性剂、胺类和无机物类,以及环氧化物、螯合剂和含硫化合物等添加剂对固态胺吸附剂吸附能力增强和热化学稳定性提升的研究成果。在此基础上,进一步介绍了不同种类添加剂对固态胺吸附剂的改性机理,总结了在不同碳捕集工况下添加剂对固态胺吸附剂的改性特点。尽管现有研究已经取得了一些进展,但添加剂改性固态胺吸附剂仍然面临挑战,尤其是目前尚未能充分实现增强固态胺吸附剂的吸附能力和热化学稳定性的双重目标。此外,鉴于不同碳捕集工况下气体成分显著不同,未来研究需要更加明晰不同碳捕集工况下添加剂对固态胺吸附剂吸脱附热力学、动力学以及热化学稳定性的影响,并根据具体碳捕集工况有针对性地设计添加剂改性方案。

分数阶时滞切换线性系统的稳定性研究

为了更好地了解系统时滞对分数阶切换系统稳定性的影响,研究了Caputo分数阶时滞切换线性系统的有限时间稳定性。首先,通过求解给定的分数阶时滞线性系统,导出了Lyapunov函数沿分数阶线性时滞系统的Caputo分数阶导数满足的不等式条件。其次,基于该不等式条件和Heaviside阶跃函数的性质,得到了具有Caputo分数阶导数的分段定义微分函数的等价解;通过导出的引理,得到了分数阶时滞线性切换系统有限时间稳定性的充分条件。最后,通过两个算例验证了所提方法的有效性。利用Heaviside阶跃函数得到的分段定义分数阶微分不等式的等价解,有效地克服了现有研究分数阶切换时滞系统稳定性问题中存在的忽略分数阶算子的记忆性缺陷。

三个凸集上交替投影的稳定性分析

二凸集可行性问题是在Hilbert空间中的两个闭凸集的非空交上找到一个点,在Von Neumann的研究中表明交替投影法是解决这类问题最简单的方法。但是在使用交替投影法解决一些问题时会受到数据的不确定性的影响,增加计算难度,而稳定性在一定程度上可以减小甚至消除这部分影响。De Bernardi和Miglierina研究了在两个凸集上的交替投影的稳定性,得到了一些结论。文章将稳定性的部分结论从两个凸集推广到三个凸集上,这可以看作对De Bernardi和Miglierina的稳定性研究成果的拓展。

基于变权理论和集对分析的岩质边坡稳定性评价

为了解决岩质边坡稳定性评价存在诸多不确定性问题,选取了11个评价指标分析边坡的稳定性,以3标度层分析法为基础结合变权理论确定边坡系统各指标的权重,引入集对分析方法,建立岩质边坡稳定性评价的变权理论和集对分析耦合模型。通过对京新高速公路实际边坡稳定性进行实例评价,结果表明:评价结果更符合实际情况,客观科学,方法计算简便,验证了该评价模型的可靠性和合理性,该方法可以为岩质边坡稳定性评价提供一定的参考。