Branch Quality Control of Gas-Liquid Two-Phase Flow Using a Novel T-Junction Type Distributor

In order to eliminate mal-distribution and ensure the side arm to produce desirable gas quality a special distributor is proposed. The experimental distributor mainly consists of a straight through section,a gas extraction line,a liquid extraction line and a side arm branch. A gas orifice and a liquid orifice are mounted at the gas and liquid extraction line respectively to control the outlet gas quality. The diameter of the liquid orifice was set to 2. 50 mm and three gas orifices with different size( dG= 2. 65,5. 00,10. 00 mm) were tested. The experiments were carried out at an air-water two-phase flow loop. The gas superficial velocity ranged from 6. 0 to 20. 0 m /s and the liquid superficial velocity was in the range of 0. 02- 0. 18 m /s. Flow patterns such as wave flow,slug flow and annular flow were observed. The gas quality of the side arm branch was found mainly determined by the flow area ratio of the gas orifice to the liquid orifice and independent of gas and liquid superficial velocity,flow patterns and extraction flux.

基于复合控制的清洁能源光伏发电并网分相电流控制研究

清洁能源对可持续发展战略的实现具有重要意义。针对清洁能源光伏发电并网分相电流控制存在的问题,研究提出了一种基于电力电子变压器的分相电流复合控制策略。采用分相电流调控方式,以变换器输出的负载电流,向单相牵引负载供电,减小电网中各节点间的不对称。仿真实验结果表明:通过研究提出的基于电力电子变压器的复合控制策略,在电网侧电压大小不一致的情况下,通过调节逆变器的输出,仍能获得期望的交流电压。研究的成果在清洁能源光伏发电领域具有广泛的应用前景和重要的实际意义。

三相三电平并网逆变器无死区SPWM控制研究

深入研究当前电压型逆变器的死区补偿或无死区正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)策略,并分析它们存在的问题。在此基础上,提出基于调制函数的并网逆变器无死区SPWM控制策略。为在三相三电平逆变器中应用这种策略,首先采用分相控制达到三相并网电流、调制函数的解耦,然后利用解耦的并网电流调制函数进行无死区SPWM控制。实验证明,这种控制策略简单有效,保证了无死区调制策略的可靠性,并摆脱了传统方法对于硬件检测电路的依赖。

车辆纵向速度分相控制

针对汽车纵向运动系统具有强烈非线性和参考速度输入不确定的特点,提出一种车辆纵向速度分相控制方法,可以用于车辆纵向速度闭环仿真,也可以用于智能驾驶系统纵向速度控制。算法采用分相控制思想,将车辆的纵向运动分成稳速控制相、加速控制相、急加速控制相、制动控制相、急减速控制相5个相。前3个相内采用油门控制,后2个相内采用刹车控制,在每一个相内采用抗积分饱和PID或比例控制。仿真结果表明,分相控制具有良好的速度跟随精度,并很好地解决了油门和制动的切换问题。

仿人控制的电力机车自动过分相装置研究

介绍了一种勿需地面位置感知信号进行控制的电力机车自动过分相方案。它通过隔离 4 85通讯从机车安全信息综合监测装置 TAX箱获取机车的实时运行信息 ,与预先存储的分相点位置信息比较 ,判断机车是否到达分相点。通过对当前级位进行采样 ,控制级位的升、降和主断路器的分、合 ,完成机车自动过分相过程。该装置采用仿人控制原理 ,借助于司机的操作经验和决策过程 。

智能汽车纵向控制校正与切换方法研究

基于对真实驾驶员纵向控制行为的分析,提出一种智能汽车纵向加速度跟随控制的校正策略。将加速度作为外环实施闭环控制,为确保开环前向通道特性为低频下的理想1系统,用车辆纵向动力学的等效1阶惯性模型的逆模型作为前馈。采用一种拟人化分相逻辑解决加速踏板与制动踏板的切换问题。该校正策略模拟人的控制行为,无需准确的车辆参数,即能在车辆运行全速度范围内实施控制,适用于stop-and-go系统的应用。仿真结果表明,采用该校正策略后,加速度跟随响应快,加速踏板与制动踏板切换平稳,符合真实驾驶员操作行为。

基于临界分流理论的气液两相流均匀分配器

提出了一种新型气液两相流分配器，主要由旋流叶片、整流器、分流喷嘴以及分配腔室组成。通过采用“流型调整”与“临界分流”控制相分离。为研究不同分流比下的分配特征，设计了2喷嘴和4喷嘴两种分配结构。建立了气液两相流数值模型，模拟了气液两相流在分配器内流动特性。在气液两相流实验环道上进行了测试，气相折算速度范围为5.0～25.0 m·s^-1，液相折算速度范围为0.012～0.14 m·s^-1，实验中出现的流型包括波浪流、段塞流以及环状流。结果表明，在临界分流条件下，气液相分流系数主要取决于与侧支管相连通的分流喷嘴数目与总喷嘴数目的比值，不受流型、气液流速等参数波动的影响。对于2喷嘴分配器分流系数接近理论值0.5，对于4喷嘴气液分流系数约为0.25。

新型电流型多电平逆变器的优化设计

针对目前逆变器设计中存在的问题,提出一种基于FPGA的三次谐波注入法,该方法在原正弦调制波(基波)的基础上,叠加适当幅值的三次谐波,由于合成参考信号的最大值减小,从而提高了输出等效正弦波的幅值,而所加入的三次谐波,在三相系统中可以互相抵消。采用FPGA技术,只需一个芯片,就可完成整个设计。仿真与实验证明,采用三次谐波输入,可使电流的利用率提高1.15倍。

分相式交流接触器的控制技术

为了提高接触器的电寿命、带载能力和分断能力,提出分相式交流接触器控制技术。采用三相接触器分相式控制,在不改变现有小容量接触器结构参数的条件下组成大容量接触器,研制了分相式交流接触器控制器。其具有电流过零点检测功能,可实现主回路三相电流微电弧分断控制,使触头在微弧或者少弧的情况下分断负载电流,且给出分相控制的微电弧分断试验波形。试验结果表明,技术可有效地减少触头的损耗,能提高接触器的电寿命和分断能力。

基于拓扑动态调整的分段接线故障限流控制方案

随着电网的快速发展,短路电流超标问题日益突出,制约电网安全稳定运行。针对现有短路电流限制方法的不足,提出了分段接线方式下基于拓扑动态调整方法的拓扑快速解列和自动恢复限流方案。为满足故障限流控制系统的速动性要求,从提高数据处理速度和降低链路传输延时的角度设计了基于FT3通信的控制系统架构,提出基于卡尔曼状态估计的故障快速识别和相控开断方法及其实现方案。最后通过RTDS试验对控制系统进行验证,结果表明短路电流限制方案能够快速提取故障特征量,在短路电流的第一个周波内快速完成解列,确保在常规断路器燃弧前限流起效。

一种母联分相断路器操作拒分自动重合的测控装置

针对母联分相断路器遥控分闸后可能出现某一相或者某两相拒分的情况,从而导致三相不一致发生。母联长期处于三相不一致状态时,可能导致母线上其他分支产生零序电流,进一步引起保护装置不正确动作。为解决由于操作母联断路器拒分而导致保护装置不正确动作的问题,提出了一种操作拒分后可以自动重合的测控装置。通过判三相不一致状态而实现重合闸的功能,使母联断路器恢复三相合位运行状态。方案在开入、开出回路上跟保护装置互相独立,同时对已有的遥控回路也互不影响。在变电站改造、间隔扩建等方面具有投资小、方案简单、适用性强等特点,具有很好的推广效应。

考虑车流通行需求的交叉口绿信比分配模型

为解决多股跨相车流及非关键车流在未饱和信号交叉口的通行时间分配问题,提出了一种基于车流通行需求的绿信比分配目标函数,建立了交叉口绿信比的基础分配模型与多轮分配模型,给出了绿信比与相位时间的分配流程,设计了一种程序化的交叉口绿信比分配方法,并结合算例阐明了模型方法的求解过程.选取广州市某信号交叉口进行案例分析,与现行配时方案和Synchro优化配时方案相比,所提模型优化配时方案的非关键车流及跨相车流整体延误时间在VISSIM仿真实验中分别减少了22.3%和9.1%,在Synchro仿真实验中分别减少了15.4%和4.8%.模型通过对绿信比与相位时间的多轮分配,实现了对非关键及跨相车流通行时间的优化,可以更好地满足信号交叉口各股车流的通行需求.

基于仿真的交通信号控制优化策略研究

根据道路流量,研究了利用灵活的控制策略提高交通控制的效率问题。针对信号控制交叉口实际流量动态变化的特征,在现有传统控制方法的基础上根据交叉口交通流的变化特点,提出采用可变车道控制模式的控制方法、单边轮放控制模式的控制方法,介绍了其潜在的适用条件、优势及特点,并在交通流量调查的的基础上,建立了交叉口的相应仿真模型,利用信号控制仿真软件Synchro验证了在高峰期不同控制方法的效果。仿真结果表明,所提出的控制方法适用于具有相应流量特点的交叉口,提高了信号交叉口的控制效率。

左转展宽车道长度不足的交叉口信号控制研究

针对左转展宽车道长度不足时,排队通过交叉口的车辆会溢出展宽段,车辆交织严重,通行效率低的问题,分析车流运行特性,依据车辆消散流率具有的"两阶段性",提出拆分相位的信号控制方法,并结合一主次干道相交的十字交叉口,具体给出了两种拆分相位的方式。通过VISSIM软件对这一十字交叉口进行仿真,采用一个信号控制周期内车流不间断放行的方法车辆延误急剧增加;采用拆分相位的控制方法使得交叉口车辆平均延误分别降低了41.5%、32%。结果表明,基于车辆消散流率"两阶段性"的拆分相位信号控制法能够降低延误,提高交叉口的通行效率,对左转展宽长度不足的信号控制方法具有借鉴意义。

基于双环控制器的电容分裂式三相四线制DSTATCOM控制方法

针对不对称负载无功补偿装置电容分裂式三相四线制DSTATCOM补偿精度问题,建立了分析模型,针对传统PI控制器对于周期性信号跟踪较差的问题,提出了基于双环控制器的电容分裂式三相四线制DSTATCOM控制方法。该方法将能够对指令快速响应的PI控制器与能够对周期性信号高精度控制的重复控制器相结合,构成双环控制器,并将其应用到DSTATCOM内环电流跟踪环节。对该控制器的设计进行了详细分析以及仿真与实验验证,结果表明采用所提出的双环控制方法,可以在保证响应速度的同时提高电流跟踪精度,实现电容分裂式三相四线制DSTATCOM对不对称负载的无功补偿功能,降低装置输出电流及畸变率,提高DSTATCOM并网电流质量,补偿效果较传统PI控制方法大幅提高。

输变电系统同步控制装置

为了减少输变电系统合/分闸操作引起的瞬态电压及涌流的危害,提出了采取同步控制装置控制合/分闸的方法。介绍了同步控制装置的主要构成及工作原理,对其在输变电系统合/分闸控制中的应用进行了分析。同步控制装置可以最大限度地降低由于随机合/分闸产生的瞬变电压、电流对电力系统安全产生造成的危害。

智能化同步分断三相交流接触器控制系统设计

随着科学技术的快速发展,自动化和智能化水平不断提高,交流接触器作为重要的低压开关设备,其作用变得越来越重要。在分析交流接触器应用场合和产量数据变化趋势基础上,对交流接触器接通与分断过程进行详细分析,阐述了电弧的产生原因及危害,以PIC单片机为核心设计智能化同步分断三相交流接触器控制系统整体结构,并分别设计电流采样模块通讯模块,确定控制系统抗干扰措施。

一种新颖的三相正弦变频信号发生器

提出一种新颖的三相正弦变频信号的实现方式,它采用6分频方式实现三相方波信号120°精确裂相;通过直流负反馈消除由方波向三角波转换过程中积分电容上的电荷积累效应;可调直流电压线性改变频率的同时,又线性地改变对称方波的幅度,从而保证三角波幅度的稳定性;利用二极管的非线性拟合技术实现三角波向正弦波的转换。

一种抑制HVDC换相失败的交直流联合控制策略

换相失败(CF)是直流系统运行中的关键问题之一,结合对换相过程的深入分析,整合交直流控制的各种有效方法,提出了一种改进的抑制高压直流输电(HVDC)换相失败的交直流联合控制策略。该策略利用HVDC自身控制系统作为直流输出的控制手段,借助已在交直流输电中广泛应用的SVC作为交流电压控制的手段,充分挖掘电力电子器件控制的快速性、准确性、独立性和灵活性。该策略包括改进的换相失败预测器模块、直流电流预测控制模块和基于SVC的交流电压分相控制模块。在Matlab/Simulink仿真平台上进行了模型搭建和仿真分析,设计测试了各个模块的输出性能和整体控制策略的有效性。仿真测试结果表明,提出的交直流联合控制策略可以达到抑制换相失败、改善直流输电性能的目的。

基于静止无功发生器分相控制的电压暂降治理技术

电压暂降会严重影响工业安全生产,特别是导致使用大量变频器的工业生产线停止工作,针对这一问题,本文提出一种基于静止无功发生器分相控制的电压暂降补偿技术。该技术借助于静止无功发生器实时、迅速、精准且具有分相吸收或者发出无功功率的特点,在单相或者多相瞬间接地短路故障或者瞬时相间短路工况时,通过母线工况逻辑分析模块智能选择瞬时故障治理策略,保证电压敏感的电气设备始终能够正常工作,不但保证生产线连续安全运行,而且不会把电压暂降问题延伸到上级电力系统。在Matlab/Simulink环境下,对单相瞬间接地故障、相间瞬时短路两种工况进行仿真,仿真结果证明静止无功发生器可以补偿暂降的电压,并且满足同母线所有用电设备正常运行。