STATCOM/VRB改善笼型风电机组性能的控制策略

为了提供笼型机组发电时所需无功功率并平滑笼型机组有功功率的波动,将无功功率补偿装置STATCOM与VRB储能系统合二为一构成STATCOM/VRB装置,用以改善笼型风电机组性能。首先构建了STATCOM/VRB数学模型;然后研究系统各部分的控制策略,通过在STATCOM/VRB装置的DC/DC变换器处加装模糊控制器,并提出一种基于模糊自适应的STATCOM/VRB控制策略;最后在MATLAB/Simulink环境下进行仿真研究,结果表明在风速骤升和骤降两种情况下该控制策略依然可以有效平抑风电功率波动并维持储能系统工作在合理状态,有效提升电网安全运行水平。

基于双模量理论的连续配筋混凝土复合式路面沥青层表损伤分析及Top-Down开裂控制

基于连续介质损伤力学和双模量理论,建立单一模量和双模量2种疲劳损伤本构,采用数值模拟的方法,对2种疲劳损伤本构模型进行了简单分析对比,并采用双模量损伤本构分析沥青层(AC)厚度、模量、拉压模量比以及AC层与连续配筋水泥混凝土层(CRC)摩擦系数4个因素对沥青层表面损伤的影响,在单因素分析的基础上通过响应面法对CRC+AC复合式路面抗Top-Down开裂性能进行优化设计。研究表明:AC层在单模量下的最大压应力比双模量下大0.1MPa,但AC层在单模量下几乎未产生拉应力,而双模量下的最大拉应力为0.08MPa;单因素分析得到AC层厚度、模量、拉压模量比、层间摩擦系数推荐最大取值分别为8cm、1700MPa、0.8、7;3个参数中,对AC层表面疲劳损伤度综合影响从大到小的组合为:AC层厚度和拉压模量比,AC层拉模量和拉压模量比,AC层厚度和拉模量;针对不同拉模量的AC层材料提出了不同AC层厚度下的拉压模量比控制标准。

永磁同步电机无模型自适应滑模补偿预测控制

针对在永磁同步电机矢量控制系统中应用模型预测控制方法设计控制器时依赖电机数学模型参数,当电机运行过程中参数变化时,引起控制器参数与电机参数失配,导致系统控制性能降低。提出一种无模型自适应预测控制方法,利用系统输入输出数据和时变的伪偏导数建立预测模型;又由于无模型自适应预测控制方法没有反馈校正环节,易受外部扰动的影响,设计一种新型高阶滑模补偿器作为校正部分,以提高控制系统的鲁棒性且抑制滑模自身的抖振,最后MATLAB仿真验证了无模型自适应高阶滑模补偿预测控制方法的优越性。

冻融损伤过程中纤维加筋土的抗压性能与裂隙演化

冻融损伤土的微观结构,土中产生微裂隙,宏观上表现为土的力学性能下降。文章完成了石灰固化土和纤维与石灰加筋固化土的冻融试验、无侧限抗压强度试验、CT扫描试验,分析冻融损伤过程中石灰固化土和纤维与石灰加筋固化土的抗压性能与裂隙演化特征,评价纤维对提高土的抗冻融性能的积极作用。结果表明:石灰固化土、纤维与石灰加筋固化土的抗压强度与破坏应变均随冻融次数的增加呈阶段性下降,即降幅较大阶段、降幅较小阶段和强度基本稳定阶段,纤维加筋显著提高了土的抗变形性能;土的压实度越大,纤维加筋提高土的力学性能就越明显;冻融过程中,裂隙主要分布在试样的表面、上部和下部,面裂隙率随扫描层数的增加呈先减小后增大的变化规律;纤维与石灰加筋固化土的体裂隙率、裂隙长度均值、裂隙宽度均值均小于石灰固化土,纤维加筋延缓了裂隙的形成、发展与连通。纤维与石灰加筋固化土的抗压性能与抗冻融性能显著优于石灰固化土,纤维加筋减弱了冻融土的微观结构损伤程度。

STATCOM应用于2010年华中电网的初步研究

随着三峡电站投入运行 ,2 0 1 0年时华中电网的暂态电压稳定问题越发严重。文中利用清华大学提供的静止补偿器 (STATCOM)的数学模型 ,并采用中国电力科学研究院的电力系统综合分析程序 ,对 STATCOM接入华中电网进行了技术可行性仿真研究。所得结论为

STATCOM应用于2000年华中电网的仿真研究

以华中电网 2 0 0 0年网络结构为背景 ,研究了河南省电力局与清华大学联合研制的± 2 0 Mvar静止补偿器 (STATCOM)提高电压稳定性的能力 ,并讨论了 STATCOM的安装点和控制点的选择原则 ,得出了相应的结论。这些仿真结果对

STATCOM对直流融冰整流变压器直流偏磁的影响及抑制方法

利用12脉动直流融冰装置的整流变压器将静止无功发生器(STATCOM)接入交流电网,可以使整流变压器得到充分利用,为系统提供动态无功支撑,并有效改善融冰方式运行时的电能质量。针对STATCOM系统中整流变压器的直流偏磁问题,对1台链式STATCOM样机中的变压器直流偏磁现象进行了试验研究和分析,并提出了链式逆变器的直流分量控制方法和针对整流变压器的最大直流电流分量控制方法,该方法可以有效抑制整流变压器的直流偏磁。所提出直流偏磁抑制方案的有效性通过在30 k VA链式STATCOM样机上得到试验验证,一旦检测到有直流电流分量,直流偏磁抑制分量就会很快起作用,使变压器铁芯停止偏磁过程,并回到正常状态。

不平衡工况下星形链式STATCOM的控制策略及其能力分析

星形链式STATCOM广泛应用于高压大功率场合的电能质量治理。实际上,三相负载不可能完全平衡,STATCOM在治理无功的同时应尽其能力同时补偿负载三相不平衡。根据负载电流计算出STATCOM同时补偿无功、三相负载不平衡时的指令电流。给出STATCOM与电网连接的等效电路,根据每相链节吸收的有功功率为零计算出STATCOM的中性点电压,设计了电流跟踪控制策略、直流侧电压稳定与均衡控制策略。为避免出现过调制现象,分析了STATCOM补偿三相负载不平衡能力。在Matlab/Simulink中搭建了1.5 Mvar、2kV、七电平STATCOM仿真模型,通过不同的负载情况验证了STATCOM能够补偿的最大负载不平衡度以及STATCOM控制策略的正确性。

废弃一次性医用外科口罩热解动力学分析

为了研究一次性医用外科口罩的动力学特性,在非等温条件下,对口罩的各个组分及混合组分进行热重分析法(TGA)实验,实验结果表明,除了耳绳以外,其余部分裂解特性基本相似。利用无模型法F-W-O法、K-A-S法和Starink法得到的一次性医用外科口罩的平均活化能分别为214.4、213.5和213.1 kJ/mol,利用模型拟合法得到的活化能为216 kJ/mol,与聚丙烯的活化能值相差约5%。在升温速率为40 K/min的条件下,采用无模型法得到的活化能和模型拟合法的结果作为依据,推断出一次性医用外科口罩的热解机理属于随机成核随后生长模型,并构建补偿效应方程验证动力学参数的准确性,为废弃口罩裂解工艺设计和循环再利用提供了理论基础。

跨平台访问端传感网络串口通信多线程实现

串口是外部串行设备与计算机之间的关键数据传输通道,由于跨平台访问端的传感器数据来自不同平台,具有显著独立性,融合难度较大,直接影响多线程通信效率。提出一种针对跨平台访问端传感网络的串口通信多线程实现方法。构建跨平台访问端,采用统计概率置信度算法,修正或剔除传感网络数据中的异常值。从时间相关性和空间相关性,完成传感网络的数据融合。依据信标时序补偿网络时钟同步法、父子链路时序轮转调度法,分配多线程执行信息传输,实现跨平台访问端传感网络串口多线程通信。实验表明:当线程数量由1增加至16时,在低网络流量和高网络流量负载情况下,所提方法的传感网络延迟可控制在0.53 ms以内。且在相同传输错漏率下,所提方法的进程平均超限步数始终更低。

T型铁路轨道检查仪轨距测量固有误差及其补偿(上)

T型铁路轨道检查仪为T形小车结构,在测量曲线轨距时,由于测量原理存在缺陷,测得的轨距中会引入固有误差(D值误差),导致“假轨距”问题。在分析轨距测量原理和D值误差,以及D值误差对轨距测量准确度影响的基础上,讨论短纵梁、线形参数补偿、增加轨距辅助测头等处理“假轨距”问题的常见方法,提出惯性轨迹补偿方法,并在试验线路上验证轨距补偿效果。结果表明,采用惯性轨迹补偿方法补偿后,T型铁路轨道检查仪测得的轨距更接近实际轨距,且满足TB/T3147—2020《铁路轨道检查仪》要求,重复性和一致性优于轨距辅助测头补偿方法。基于2种补偿方法效果的分析,提出优化铁路轨道检查仪标准的相关建议。

T型轨道检查仪轨距测量固有误差及其补偿(下)

T型铁路轨道检查仪为T形小车结构,在测量曲线轨距时,由于测量原理存在缺陷,测得的轨距中会引入固有误差(D值误差),导致“假轨距”问题。在分析轨距测量原理和D值误差,以及D值误差对轨距测量准确度影响的基础上,讨论短纵梁、线形参数补偿、增加轨距辅助测头等处理“假轨距”问题的常见方法,提出惯性轨迹补偿方法,并在试验线路上验证轨距补偿效果。结果表明,采用惯性轨迹补偿方法补偿后,T型铁路轨道检查仪测得的轨距更接近实际轨距,且满足TB/T 3147—2020《铁路轨道检查仪》要求,重复性和一致性优于轨距辅助测头补偿方法。基于2种补偿方法效果的分析,提出优化铁路轨道检查仪标准的相关建议。

高性能数控激光切割机进给误差补偿方法研究

数控激光切割机是现今制造工业应用范围较为广泛的大型设备,内部进给系统由于振动、偏斜现象的存在,使得进给误差无法避免,若是不对其进行补偿,会影响切割机的应用效果,故提出高性能数控激光切割机进给误差补偿方法研究。深入分析切割机进给误差来源,确定进给误差组成公式(定位误差+力变形误差),阐明定位误差与力变形误差的测量方式,获取同一时刻多个测量点的进给误差数据,利用加权平均计算最终需要补偿的进给误差,结合硬件设备与软件设备制定进给误差补偿程序,执行制定程序即可实现进给误差的有效补偿。实验数据显示:应用提出方法获得的进给误差补偿结果与预期进给位置一致,进给误差补偿响应时间最小值为0.1 s,充分证实了提出方法进给误差补偿性能更强。

多端直流输电工程交流滤波器设计与无功补偿研究

多端直流输电系统是实现多个能源、负荷中心跨区域互联的有效技术,在技术性和经济性等方面都具备较强竞争力。笔者以我国企业承建、目前在建的某项海外多端直流输电工程为例,进行多端直流输电工程交流滤波器设计与无功补偿研究。该工程中某换流站是弱交流系统,对电压稳定性要求较高,标称频率为60Hz,设计交流滤波器时采用依照北美惯例的性能指标—IT乘积。介绍了多端系统与双端系统差异,IT乘积的计算假设回路结构,在此基础上针对换流站弱交流系统设计出满足性能要求的交流滤波器,并进行无功补偿研究。研究结果对最终确定实际工程交流滤波器方案具有一定的参考作用。

既有建筑钢筋混凝土结构的加固设计与抗震性能分析

为了提升既有建筑钢筋混凝土结构的抗震性能,共设计了7种钢筋混凝土柱试件,考察了混凝土强度等级、聚合物砂浆和损伤裂纹宽度对采用低周往复加载作用下钢筋混凝土柱破坏现象、滞回曲线、骨架曲线和刚度退化等的影响。结果表明,7种钢筋混凝土试件在低周往复荷载作用下都发生了剪切破坏;相较于未加固的对比试件,直接加固试件的滞回曲线较为饱满,耗能能力相对更强;抹聚合物砂浆有助于提升直接加固试件的耗能能力,损伤程度较小的试件在损伤加固处理后的耗能能力更强。加固处理后钢筋混凝土柱试件的承载力增强,且混凝土强度等级更大的试件的承载力和变形能力相对更好;抹聚合物砂浆后加固试件的承载能力会进一步提升,而未抹聚合物砂浆的加固试件的极限位移相对更大;损伤加固处理后可以提升钢筋混凝土柱试件的变形能力。加固处理有助于提升钢筋混凝土柱试件的承载能力和初始刚度,但是抹聚合物砂浆试件的变形能力会略有降低;损伤较小的试件进行加固处理可以提升试件的承载能力、变形能力和初始刚度,而损伤较大后进行加固处理可以恢复到损伤前的水平。

基于频率安全约束-惯量削弱分摊的风电场惯量补偿控制方法

大规模风电并网导致电网惯量不断削弱、系统频率特性恶化,风电场应根据产生的惯量削弱情况承担维持电网频率安全的义务。首先,根据电网频率约束指标求解维持频率安全的临界惯量,并结合实际惯量求解电网惯量补偿目标。然后,通过计算各风电场对电网惯量的削弱量,按照削弱量比例分配各风电场、风机的虚拟惯量补偿目标;再根据惯量补偿目标和风速动态设置惯性控制增益,使风机、风电场响应惯量补偿目标,能够保障电网惯量安全。最后,在IEEE 39节点算例系统中验证了所提方法的有效性。

水岩作用对充填节理岩石劣化的影响

为对比不同水岩作用对充填节理岩石损伤劣化的影响,对干湿循环和持续浸泡两种水岩作用下充填节理岩石进行波速测定、静态单轴压缩试验和动态单轴冲击试验。首先分析了两种水岩作用对充填节理岩石波速值、静态和动态抗压强度以及能量耗散特性劣化效应的影响,然后对比了干湿循环作用后不同状态(干燥和含水状态)下充填节理岩石力学参数劣化效应的差异性。结果表明:水岩作用次数小于10次时,干湿循环作用下岩样的波速值显著小于持续浸泡作用下岩样的波速值,但随着水岩作用次数的增加,两者波速值的差距不断缩小;充填节理岩石的静态抗压强度、动态抗压强度和能量耗散率随着水岩作用次数的增加而不断降低,在20次干湿循环和持续浸泡作用下,充填节理岩石的静态抗压强度分别降低了27.16%和18.94%,动态抗压强度分别降低了23.33%和21.76%,能量耗散率分别降低了74.29%和59.71%,可见干湿循环作用对充填节理岩石的损伤劣化相比于持续浸泡作用更大。此外,干湿循环作用下干燥状态岩样静态抗压强度比含水状态岩样强度高,而干燥状态岩样动态抗压强度却比含水状态岩样强度低。

价值核算体系融合物质流分析的沱江流域生态系统生产总值分配研究

【目的】探究2018—2019年沱江流域生态系统生产总值(gross ecosystem product,GEP)变化特征,为流域生态补偿机制设计提供参考。【方法】利用GEP核算体系融合物质流分析开展流域城市的GEP分配,揭示流域GEP的变化特征。【结果】(1)2018年和2019年沱江流域GEP分别为4120.21亿元和4477.67亿元,其中,气候调节服务价值和文化服务价值贡献最大,二者累积贡献分别为2468.99亿元和2721.14亿元,占比分别达59.9%和60.8%;(2)流域内成都的GEP总量最大,2018年和2019年分别为1484.87亿元和1589.17亿元;泸州的GEP总量最小,分别为150.59亿元和168.48亿元,但其涨幅最高,达11.9%;(3)2018年,内江生态价值溢出最多,达427.68亿元,但2019年减少至99.76亿元;成都生态价值溢出的增量最大,从2018年的192.15亿元增加至2019年的329.49亿元;泸州由生态价值外溢转为生态价值消耗,从2018年的74.93亿元减少至2019年的-4.95亿元,由受偿主体转变为补偿主体。【结论】流域GEP因上下游生态服务供需关系呈现出价值流动特征,其变化主要受生态流量变化、政策激励和产业结构调整等影响。

基于博弈论的空时频谱共享:动态接入与惩罚策略

为了解决时空域频谱资源利用不充分的问题,针对异构网络中多个次用户通过感知空时频谱机会动态接入的场景,提出一种基于博弈论的可靠频谱共享策略。首先,次用户通过信道采样感知主用户的活跃程度,并进一步寻找适合的空时频谱机会。其中,每个次用户旨在寻求更多的频谱资源,须避免对主用户的通信质量造成损害。为此,次用户与主用户之间需进行个人效用的协商,以达到混合纳什均衡状态。当次用户发射功率异常时,其行为将被视为违规。然后,结合违规次数和网络中活动节点数,对次用户采用退避时间补偿算法进行惩罚。最后,仿真结果验证了引入惩罚机制的空时频谱机会共享策略的有效性。

半导体激光器驱动电路建模与补偿网络设计

微小的电流变化会导致半导体激光器的输出波长和功率发生重大变化,本文提出使用四相交错并联Buck变换器作为半导体激光器的驱动电路,以减小输出电流纹波。结合交错并联的原理,推导各相电感电流函数。利用状态空间平均法对驱动电路进行建模分析,根据传递函数的伯德图设计最佳补偿网络。仿真结果表明,该驱动电路可以输出电流20A、纹波0.19A,相比于同样输入条件下的传统Buck变换器输出电流20A、纹波2.51A,本文所设计电路能够实现降低纹波、稳定输出的功能。实验结果也验证了设计的合理性。