水风光储一体化系统中储能平抑出力波动效果评价研究

随着新型电力系统的发展,风能、光能等高比例新能源的联网运行是实现其大规模开发利用重要途径,也是在双碳政策背景下节能减排的重要方式。由于风电和光伏出力具有极强的随机性与不可控性,高比例的风电与光伏接入电网势必会产生巨大的波动,从而降低电能质量,给电网运行带来许多不便。如何既能高比例地消纳风电与光伏,又能尽量减少其并网产生的不利影响成为一项重要课题。本文建立了风电、光伏及水电的出力模型,分析了不同情景下的出力特点与趋势,根据其出力的强不确定性、间歇性与周期性的特点,计算不同组合方式下的组合能源系统出力数据并对比分析。以某水电站为例,建立以水电调节为主的水风光发电系统,并在其中加入超短期储能装置,研究发现此组合能源出力系统可以很好地平抑出力波动并达到出力最高,且经济效益良好。

基于Raptor编码的多输入多输出光通信系统设计

为了提高可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统的复用增益,本文提出一种基于多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)的固定比例像素化VLC系统。系统首先执行空间角度映射,使数据的传送可在角域中进行;同时利用Raptor编码方法来跟踪由于窗口截断而引起的数据信道特性变化;然后对于使用高速相机捕捉到的一系列时变图像,利用散景效应获得所有链路距离上的固定比例图像。实验利用液晶显示器和高速相机,对所提出的VLC系统进行了验证。与传统的像素化MIMO系统相比,本文所提出的系统在未对准朝向的情境下具有更高的鲁棒性,从而在多路复用场景有着广泛的应用前景。

GAGG∶Ce闪烁晶体光输出的温度特性研究

闪烁晶体的光输出性能会受到晶体温度的影响。掺铈钆镓铝石榴石(Gd_(3)(Ga,Al)_(5)O_(12)∶Ce,GAGG∶Ce)闪烁晶体在医学成像、辐射监测、高能物理等领域应用广泛。为研究GAGG∶Ce晶体光输出的温度特性,本文设计了晶体温度为单一变量的实验,测量了GAGG∶Ce晶体在-30~60℃、121.8~1112.1 keV的7个能量γ射线的全能峰峰位随温度的变化,得到了GAGG∶Ce晶体光输出随温度的变化曲线,并分析了晶体光输出与温度的线性关系;采用一次函数拟合了不同温度下121.8~1112.1 keV的7个能量与γ谱线相应道址的能量线性,其线性拟合的决定系数R^(2)大于0.9999,证明了GAGG∶Ce晶体具备良好的能量线性。

Al组分阶梯型渐变电子阻挡层深紫外LED性能研究

为减少电子泄漏改善发光性能,本文基于深紫外发光二极管(LED)提出了一种Al组分阶梯型渐变电子阻挡层(EBL)结构.通过数值研究,对比分析了不同EBL结构对深紫外LED发光性能的影响规律.结果表明,相较于传统EBL结构的深紫外LED(样品A),Al组分阶梯型渐变EBL结构的深紫外LED(样品B、样品C)最大内量子效率(IQE)分别提高了7.9%、14.2%,光输出功率(LOP)在200 mA下分别提升了73.3%、80.1%.这是因为Al组分阶梯型渐变EBL结构有效改善了EBL处极化效应引起的电场强度,进而减少了电子泄漏.

基于非线性编码的叠加概率整形20QAM星座方案

针对多输入多输出可见光通信系统计算复杂度高、相邻星座点容易相互交叠的问题,提出一种基于非线性编码的叠加概率整形(PS)20阶正交幅度调制(20QAM)星座方案。首先,基于提出的非线性编码方程,将等概率的4级电平信号编码为PS 5级电平信号。然后,将PS 5级电平信号映射为梯形形状的PS 5QAM信号以最大化叠加星座的欧氏距离。最后,将PS 5QAM信号与等概率的4QAM信号进行翻转叠加得到PS 20QAM信号。实验结果证明:所提出的叠加20QAM星座方案对系统的非线性失真有较强的鲁棒性,比叠加16QAM、叠加24QAM星座方案的误码率性能更优。

隧道洞口光伏发电系统输出特性仿真研究

目前国内关于隧道洞口光伏发电系统的研究主要是针对隧道场景的工程应用和发电功率预测,针对隧道特有的“白洞”和“黑洞”工况下的光伏组件容量与照明负载匹配问题的研究较少。针对用于照明负载的隧道洞口光伏发电系统应用场景,以晶科能源控股有限公司Tiger Pro系列555W的8块光伏组件串联构成光伏发电源,以BOOST变换器作为直流变换器,仿真研究在光照、温度、负载变化情况下隧道洞口光伏组件和直流变换器输出端的特性变化情况。仿真结果表明:本研究的串联光伏发电源的输出可在稳态和瞬态情况下满足隧道内照明要求;当辐照降低或负载过载时,可通过额外补充电容或储能系统进行容量支撑。研究结果可为匹配光伏组件数量、照明负载功率提供参考,为支撑隧道照明供电的设计方法提供理论支持和技术指导。

基于聚类算法的叠加星座图可见光通信系统

简述了利用叠加星座图调制的方法来解决可见光多输入多输出通信系统容易受高信道相干性影响的问题,同时探究了机器学习中的聚类算法,以降低系统的误码率,提高通信传输的可靠性。研究结果表明,当星座图因受到非线性效应影响而发生旋转时,与不加入任何算法的系统相比,采用了K-means和模糊C均值算法的通信系统的误码率有了大幅度的下降,且不会受到旋转角度的影响。此外,对比分析2种聚类算法发现,K-means的原理和运算过程相对而言更加简便,可以更好地提高数据传输速率,提供更可靠安全的通信传输。

大规模多输入多输出可见光通感一体化系统的信道状态信息还原和定位

得益于丰富的频谱和光源,可见光通信感知一体化(IVLCP)系统为解决高性能通信定位的室内无线网络需求提供强有力的技术支撑。同时,大规模多输入多输出(m-MIMO)技术能有效提高IVLCP网络的服务范围和质量。然而,m-MIMO赋能的IVLCP网络的信道环境更加复杂且先验信息更易变化,这使得传统方法难以快速准确地完成信道估计和定位。针对此,该文提出一种信道状态信息还原和定位(CSIRP)网络,该网络不仅能够有效地捕捉复杂分布的可见光通信信道特征,同时能够应对信道状态的时变性,从而提高信道和位置估计的鲁棒性和动态适应性。具体而言,CSIRP网络首先基于条件生成对抗思想自适应训练生成器和鉴别器,进而实现根据接收信号进行信道估计,接着结合长短期记忆网络(LSTM)从估计的信道中获取接收终端的位置估计值。仿真结果表明,采用CSIRP网络所获得的信道状态准确度和定位精度均优于现有的深度学习参考方法,这为m-MIMO赋能的IVLCP系统提供了可靠和精准的信道状态信息和位置感知能力。

一种新的叠加64QAM星座设计方案

为了提升可见光通信系统的传输速率和克服信道相关性,在2×2多输入多输出可见光通信系统中提出一种叠加64阶正交幅度调制(64QAM)星座方案。首先,在发射端生成两路几何整型的8QAM信号,通过两个发光二极管(LED)发送;其次,在自由空间传输到接收端线性叠加得到一个方形的64QAM星座信号。实验表明,所提方案误码率更低、电压峰峰值工作范围更广,相较于现有方案的发射端信号具有更大的最小欧式距离和较低的峰均功率比值,因此抗噪声能力更强,能有效降低发射端LED产生非线性失真风险。理论仿真和实验都证明了其优越性。

LED环氧树脂封装材料研究进展

针对封装材料在使用中的缺陷,综述了对环氧树脂的增韧、提高耐热性、改善透明性、改善加工性能的研究现状,并介绍了LED环氧树脂封装材料的发展前景。

高发光均匀性Ce:LSO闪烁晶体的研制

采用提拉法生长了尺寸为φ65mm×200mm的Ce:LSO闪烁晶体,在研究高发光均匀性机理的基础上,利用正交试验生长不同铈掺杂浓度、二氧化硅补偿浓度及结晶率的Ce:LSO晶体。结合晶体头尾相对发光强度、发光不均匀性等测试结果,确定了合适的原料配比和结晶率等相关参数,即铈离子掺杂浓度为0.16%、二氧化硅补偿浓度0.20%、结晶分数60%。通过以上研究结果表明,该尺寸晶体的发光均匀性超过96%。

中能重离子在位置灵敏CsI(Tl)探测器中能损与光输出响应的关系

描述了一种双维位置灵敏CsI(Tl)探测器的结构及其读出系统,用中能次级束研究其能损与光输出关系。使用Bρ+(ΔE-TOF)方法鉴别次级束,刻度了CsI(Tl)探测器位置信号的线性,并用其光输出与入射粒子的A、Z关系刻度其能量。结果表明,CsI(Tl)探测器输出信号的ADC读出与QDC读出(即其光输出)有很好的线性关系。

γ/快中子图像测量系统闪烁体光输出特性的实验研究

强脉冲辐射场γ/快中子图像测量系统通常使用闪烁体作为源区信号的转换体。闪烁体的光输出和光学成像系统对闪烁光的收光效率是确定系统灵敏度及测量动态范围的关键参数。本文通过研究闪烁体与光敏器件在分离耦合条件下输出信号电流的变化规律,测量了YAG∶Ce3+、ST401、EJ200、EJ260和EJ264等5种无机/塑料闪烁体的相对光输出,研究了耦合距离对光学成像系统收光效率的影响。结果表明,实验测量闪烁体的相对光输出在不同耦合距离条件下具有很好的一致性,分离耦合时计算光学成像系统的收光效率需考虑闪烁体光输出各向异性的影响。

无机闪烁探测器综述

主要介绍了无机闪烁探测器的发展和现状。包括对常用无机闪烁晶体NaI(Tl)、CsI(Na)、CsI(Tl)、CsI(Pure)、BaF2、BGO、CdWO4、GSO:Ce和YAP:Ce等的密度、等效原子序数、衰减时间、光输出、发射光谱、能量分辨率、温度特性、辐射性能、加工性能等方面的介绍,以及对Ce3+掺杂的新型闪烁体的特性及发展前景的介绍。旨在为读者选择、使用无机闪烁晶体提供一份参考。

中子探测用闪烁体的研究进展

简要综述了中子探测的相关理论和中子探测对于材料的性能要求。同时简要论述了国际上正在应用的中子探测用闪烁材料的性能特点。展望了新型中子探测材料的发展态势和几种具有潜在应用价值的中子探测材料。

纯碘化铯(CsI)晶体的发光与光衰减特性研究

纯碘化铯晶体是一种具有快衰减闪烁特性的新型辐射探测材料,在伽马射线、中子和其它辐射探测技术中有重要的应用前景。本研究以Bridgman法所生长的纯碘化铯为对象,分别研究了该晶体的透射光谱以及在紫外光、连续X射线、脉冲X射线和宇宙射线激发下的发射光谱、时间响应特性和沿晶体生长方向不同部位的光输出分布特点。实验测得晶体的吸收边为240 nm,激发和发射波长分别位于241 nm和318 nm,发光衰减时间分别为2~3 ns和18~25 ns。以尺寸为30 mm×30 mm×200 mm的晶体籽晶端和尾端与PMT耦合所测得的光输出分别是143 p.e/Me V和127 p.e./Me V,尽管晶体两端的光输出存在12.6%的差异,但没有观察到衰减时间长于100 ns的慢分量。这些性能进一步证明纯碘化铯晶体具有作为快闪烁体的优势。

自制CsI(Tl)晶体的光输出非均匀性

实验测试了中国科学院近代物理研究所制备的9根大尺寸闪烁晶体样品(40 mm×40 mm×300 mm)的光输出及其非均匀性。使用了多种光反射材料和包装方法对样品进行包装,对其光输出及其非均匀性进行测试。对实验数据进行分析,确定了大尺寸晶体的最佳读出端和包装方法。在测试中,所有CsI(Tl)闪烁晶体样品的光输出非均匀性均好于7%,部分样品可达到2%左右。结合本次实验结果,对影响CsI(Tl)晶体光输出非均匀性的因素进行了简要分析。

Φ300mm碘化铯晶体发光非均匀性与生长界面的关系

报道了迄今为止国内首次生长出的最大直径(300 mm)碘化铯CsⅠ(Tl)闪烁晶体,并采用X射线和137Cs所发射的-射线为激发源分别测试了该晶体不同部位的发光强度,分析了这些部位的铊离子浓度,并对发光强度与铊离子浓度及其空间关系进行了讨论,认为该晶体在水平面上的发光不均匀性反映出生长界面具有凸向上的特征,进而提出调节温度场对改善均匀性具有重要作用。

具有电流阻挡层的不同GaN基LED的光电特性(英文)

研究对比了InGaN/GaN多量子阱发光二极管中p电极下的不同SiO2电流阻挡层的光电特性。6种样品被分为3组:普通表面、表面粗化、表面粗化+边墙腐蚀。每组都有两种结构,一种具有电流阻挡层,另一种没有电流阻挡层。每组中,具有电流阻挡层的LED在20 mA下的正向电压分别为3.156,3.282,3.284 V,略高于不含电流阻挡层的样品(Vf=3.105,3.205,3.210 V).但是,具有电流阻挡层的LED的光效和光功率要优于无电流阻挡层的器件,在20 mA下的光功率分别提高了10.20%、12.19%和11.49%。这些性能的提升都要归功于电流阻挡层良好的电流扩展效应,同时电流阻挡层还可以减小p电极下的寄生光吸收。

BESIII飞行时间探测器塑料闪烁体性能检测

北京谱议(BESIII)重大改造工程中飞行时间探测器所使用的各个塑料闪烁体需要严格测量和质量控制,包括机械尺寸、有效衰减长度和相对光产额。我们用宇宙线测量塑料闪烁体的衰减长度时,利用飞行时间探测器本身的时间信息重建出宇宙线的位置和方向,宇宙线在闪烁体上的光产额通过其两端光电倍增管的电荷信息来反应,这样测量的闪烁体的有效衰减长度统计量大、准确并且快速。检测结果表明,闪烁体的各项指标达到了的设计要求。