基于Power World Simulator的地区电网静态安全稳定性分析

电力系统具有良好的稳定性是保证电网正常运行的关键,充分应用Power World Simulator电力系统仿真软件对我国西北某地区实际电网进行安全稳定性分析。根据给定的实际电网运行数据搭建电网模型并进行潮流计算,将潮流计算结果与静态安全理论相结合,对该地区电网模型进行N-1静态安全性分析。针对线路负载率过高以及节点母线电压越限的情况,提出解决措施以达到提高电网运行稳定性的目的。

一种旁路机制下的低功耗片上网络功率门控设计

随着技术尺寸的缩小,静态功耗在片上网络(NoC)的功耗开销中占据主导地位。功率门控作为一种通用的功耗节约技术,将NoC中空闲模块关闭以降低静态功耗。然而,传统的功率门控技术带来了诸如数据包唤醒延迟,盈亏平衡时间等问题。为了解决上述问题,该文提出代替功率门控路由器进行数据包传输的分区旁路传输机制(PBTI),并基于该旁路机制设计了低延迟低功耗的功率门控方案。PBTI使用相互独立的旁路分别处理东西方向传输的数据包,并在旁路内部使用公共的缓冲区以提高缓冲区利用率。PBTI可以在路由器断电时实现数据包的注入、传输和弹出。即使网络中所有的路由器均处于功率门控状态,数据包也可以从源节点传输到目的节点。当流量增大超过PBTI的传输能力时,路由器以列为单位进行统一的唤醒。实验结果表明,与不使用功率门控的NoC相比,所提方案降低了83.4%的静态功耗和17.2%的数据包延迟,同时只额外增加了6.2%的面积开销。相较于常规的功率门控方案该文功率门控设计实现了更低的功耗和延迟,具有显著的优势。

Fortran Powerstatio 4.0静态链接库建立与使用

静态链接库可以封装已经成熟的程序代码,优化程序结构。Fortran静态链接库的建立和使用并不复杂,大型程序经简单改写便可使用静态库进行封装,这无疑会带来很大的方便。本文介绍了一种在Fortran Powerstatio 4.0环境下建立静态链接库,并通过主程序调用链接库的简单实用的方法。静态链接库在工程计算领域具有很大的实用性,值得积极推广使用。

Kenics型静态混合器中幂律流体与颗粒混合过程分析

针对Kenics型静态混合器内固体颗粒在幂律流体中的孤岛现象的产生机理进行研究。运用Fluent数值模拟固相颗粒与CMC水溶液在Kenics静态混合器中的混合过程,并利用浓度变异系数(COV)对颗粒分布特性进行量化分析。研究表明:提高流体表观黏度和流体入口速度,颗粒停留时间缩短,COV值降低,混合效果提高。在第4~8个扭旋叶片中间截面上均形成了两对对称的无粒子孤岛,降低流体表观黏度和提高流体入口速度,孤岛边界更清晰。扭旋叶片诱导的内流涡旋和近壁面涡旋有较高的涡量,涡旋中心局域形成无粒子孤岛,相邻叶片交错区域,随着涡旋耗散孤岛消失。

分布式光伏配电网电压无功优化研究

为解决分布式光伏接入配电网引起的电压越限质量问题,建立以有功网损和电压偏差最小为目标的无功优化数学模型。通过对光伏并网点的电压进行分析,提出了一种加权方式的电压功率与静止无功发生器控制补偿相结合的协同控制策略。为提高模型的求解能力,采用改进的粒子群优化算法,引入变异操作防止算法陷入局部最优;为提高算法的收敛效果,采用改进的异步学习因子。在IEEE-33节点配电系统中进行算例验证,结果表明了模型的正确性和策略的有效性。

一种低延时低功耗PWM比较器电路设计

设计了一种基于HHGrace 0.35μm BCD工艺的低延时低功耗电压型静态脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)比较器,主要应用于高频低功耗的开关电源系统。设计中包含动态尾电流源和改进型正反馈放大器,以改进传统跨导放大器(Operational Transconductance Amplifier,OTA)型比较器高延迟和高功耗等问题。仿真结果表明:在1.2~5.0 V供电电压范围内稳定工作,最大上升沿延时35 ns,最大下降沿延时41 ns,支持6 MHz开关频率的系统,比较精度8 mV,失调电压439μV,静态功耗仅为2.5μA(1.2 V供电)和4.4μA(5.0 V供电)。

A Simulation Study on the Specific Loss Power in Magnetic Hyperthermia in the Presence of a Static Magnetic Field

Our purpose in this study was to present a method for estimating the specific loss power (SLP) in magnetic hyperthermia in the presence of an external static magnetic field (SMF) and to investigate the SLP values estimated by this method under various diameters (D) of magnetic nanoparticles (MNPs) and amplitudes (H0) and frequencies (f) of an alternating magnetic field (AMF). In our method, the SLP was calculated by solving the magnetization relaxation equation of Shliomis numerically, in which the magnetic field strength at time t (H(t)) was assumed to be given by , with Hs being the strength of the SMF. We also investigated the SLP values in the case when the SMF with a field-free point (FFP) generated by two solenoid coils was used. The SLP value in the quasi steady state (SLPqss) decreased with increasing Hs. The plot of the SLPqss values against the position from the FFP became narrow as the gradient strength of the SMF (Gs) increased. Conversely, it became broad as Gs decreased. These results suggest that the temperature rise and the area of local heating in magnetic hyperthermia can be controlled by varying the Hs and Gs values, respectively. In conclusion, our method will be useful for estimating the SLP in the presence of both the AMF and SMF and for designing an effective local heating system for magnetic hyperthermia in order to reduce the risk of overheating surrounding healthy tissues.

存储体编译和布局协同的片上缓存设计方法

为了提高片上缓存的速度、降低面积和功耗,提出了一种存储体编译和布局协同的片上缓存设计方法。该方法基于存储体在芯片上的不同空间位置预估该存储体的时序余量,分别采用拆分/合并、尺寸调整、阈值替换和长宽比变形等多种配置参数穷举组合进行存储体编译,根据时序余量选择最优的静态随机存取存储器存储体编译配置。将该方法与现有的物理设计步骤集成为一个完整的设计流程。实验结果表明,该方法能够降低约9.9%的功耗,同时缩短7.5%的关键路径延时。

基于静止无功发生器的双流制牵引供电系统控制策略

基于静止无功发生器的双流制牵引供电系统可用于交直流供电系统并存的供电区段,也能为多制式机车提供出厂试验,减少供电设备,提高效率,并解决以负序为主的电能质量问题。提出双流制供电系统的结构,根据负荷的运行工况分别研究2种运行方式的基本原理,构建负序补偿数学模型并推导静止无功发生器容量的计算式。基于瞬时无功理论,研究该方案中静止无功发生器的控制策略。搭建仿真模型,仿真结果表明在不同的负荷运行工况下,双流制供电系统既能为交流负荷和直流负荷提供运行功率,也能对公共连接点处的负序进行治理,验证了补偿方案的正确性与可行性。

Mechanism of Reverse Snapback on I-V Characteristics of Power SITHs with Buried Gate Structure

The reverse snapback phenomena （RSP） on I-V characteristics of static induction thyristors （SITH） are physically researched. The I-V curves of the power SITH exhibit reverse snapback phenomena, and even turn to the conducting-state,when the anode voltage in the forward blocking-state is increased to a critical value. The RSP I-V characteristics of the power SITH are analyzed in terms of operating mechanism, double carrier injection effect, space charge effect, electron-hole plasma in the channel, and the variation in carrier lifetime. The reverse snapback mechanism is theoretically pro- posed and the mathematical expressions to calculate the voltage and current values at the snapback point are presented. The computing results are compared with the experiment values.

工业级芯片热管理与漏电流阈值设定技术

工业级芯片因为高温应用环境的需求,对芯片封装的热管理提出了更高的要求。芯片的漏电流随温度的升高而呈指数级增大的特点,导致高温静态功耗成为影响芯片结温的关键因素,因此有必要在优化动态功耗的基础上,进一步管控静态功耗。基于不同温度下的晶圆漏电流测试,建立了芯片常温漏电流与高温总功耗的关系,提出了基于芯片结温阈值的常温漏电流筛选机制。搭建了芯片热测试实验平台,验证了漏电流筛选的准确性。实现了基于常温的晶圆测试来快速准确地剔除在高温下总功耗超标的芯片,对提高工业级芯片的良率及质量具有重要意义。

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。

多直流馈入受端电网的最大受电能力估计方法

为保证多直流馈入受端电网稳定运行,提出一种静态稳定约束下多直流馈入受端电网的最大受电能力估计方法。首先,基于奇异值理论推导出多直流馈入受端电网静态电压稳定约束;然后,在考虑静态电压稳定性约束的情况下,建立多直流馈入受端电网优化调度模型;接着,给出一种计及静态电压稳定约束的优化调度模型分段线性求解方法,并基于该方法给出最大受电能力估计方法;最后,通过修改的IEEE39节点系统验证本文所提方法的有效性。

计及静态电压稳定性的风光电站选址定容协同规划方法

为了降低风光电站并网给电力系统电压稳定性带来的负面影响,提出了计及静态电压稳定性的风光电站选址定容协同规划方法。分析了风光电站的发电特性,并对其建立数学模型;考虑并网等值阻抗和静态电压稳定性的内在制约关系,进一步综合风光电站及其汇集站选址定容、并网点位置等优化目标,建立了风光电站选址定容协同规划模型;基于地图栅格化和分段线性化方法,将所提规划模型转换为混合整数线性规划模型;在此基础上,利用K-means算法提取典型场景,并给出了所提模型的求解流程。基于西南某地区的实际数据进行算例验证,结果表明所提规划方法能够充分发挥规划区域内自然资源的禀赋特性和风光发电互补性,有效提高了风光电站并网后的静态电压稳定性。

基于环境激励的电力系统静态电压稳定在线评估

随着电网结构的日益复杂,传统的静态电压稳定分析难以满足速度和准确度的要求。为此,本文提出一种基于随机响应数据的静态电压稳定在线评估方法。首先,推导基于节点电压和线路无功功率的灵敏度指标,在深入分析环境激励下灵敏度指标特性的基础上,提出对灵敏度进行分类;然后,引入K均值异常检测算法处理异常的灵敏度数值,有效地改善了灵敏度估计的准确性;其次,采用加权平均值计算一段时间内的灵敏度,实时判断系统的静态电压稳定性。最后,在IEEE10机39节点系统上进行验证,结果表明所提方法能够准确监测电力系统静态电压的稳定性。

含SVG的双馈风场风速变化条件下高频谐振问题分析

大规模风电并网导致宽频谐振问题日渐凸显,业内多认为电缆电容效应、控制器参数变化等是导致谐振的主要因素,而关于静止无功发生器(static var generator, SVG)、风功率变化与高频谐振内在因果关系研究尚未展开。针对低风速风场系统高频谐振问题,首先基于谐波线性化理论,考虑功率外环作用,建立SVG和双馈风机(doubly-fed induction generator, DFIG)的序阻抗模型。其次将风速变化纳入风机变流器建模,并建立空载电缆投入时风速变化与SVG阻抗的联系。然后利用阻抗交互揭示风机变流器阻抗变化对SVG阻抗特性的影响机理,指出区域内空载电缆投入后,低风速不仅降低系统在高频的鲁棒性,而且扩大了SVG高频负阻尼范围,导致系统高频谐振风险增加。最后,基于STARSIM-HIL搭建含SVG的双馈风场电磁仿真模型,并进行软硬件在环实验。实验结果证明了理论分析的正确性。

PowerPC 603e低功耗技术的开发

Power PC6 0 3e是一款高性能、低成本、低功耗的 32位超标量 RISC微处理器。本文简要介绍了 Power PC6 0 3e结构 ,详细介绍了 Power PC6 0 3e动态功耗管理、静态功耗管理设计技术及一些低功耗技术 ,最后给出了 Power

光伏组件布置方式对光伏温室温光环境的影响研究

在温室结构中引入光伏组件会对温室内部的光、热环境产生积极影响,为探究各季节屋顶光伏对温室内部环境的影响,获得最佳覆盖率,进而在改善光伏温室内光热环境的同时提高光伏发电量,建立温室内辐射得热模型并通过实验验证模型的准确性。结合所提出的光伏温室系统,对典型日下对某顶部面积为420 m2的光伏温室在不同光伏组件覆盖率下的室内辐照量、室内气温及光伏发电量进行模拟分析。结果表明,与不铺设光伏组件相比,光伏组件的覆盖率每增加12.5%,春分日、夏至日、秋分日、冬至日的室内辐照量分别降低2.79%、5.8%、2.90%、0.70%,白天室内气温分别降低1.19%、0.54%、0.49%、1.12%。通过对植物生长所需的光、温条件进行分析,得出各典型日的最佳光伏组件覆盖率分别为62.5%、50%、62.5%、25%。

数字化波浪补偿分离式液压钻机的研制

基于能源绿色、风力大等优势,海上风力发电技术近年来越来越受到重视,正由浅海向深海发展,且小型发电机逐步被大功率发电机取代。海上风力发电中风电场的选址、风机的基础设计、桩基施工、地层测试等,都离不开钻探和井内静力触探技术。为了满足海上勘察钻机的要求,研发了数字化波浪补偿分离式液压钻机,主要是在数字化、自动化、回转、波浪补偿等功能,以及模块化设计、制造工艺等方面进行了创新。通过理论参数核算、海上应用测试、深海生产施工验证,证明该钻机不仅可满足使用需求,并且比常规钻机更加方便管理、高效安全,还降低了钻探的辅助成本。

基于小型SVG电气柜的散热分析

为了满足各种控制需要,利用静止无功补偿电气柜实现高度集成化、小型化,导致电气柜内部发热元件数量增加,散热空间缩小。针对发热问题,选择一种合适的散热方式,并根据产品设计要求调整优化散热方案,使温度降低至正常范围内,以解决静止无功补偿电气柜发热问题。