锂离子电池储能电站的热失控状态检测与安全防控技术研究进展

锂离子电池具有能量密度大、使用寿命长、工作温度范围宽、自放电小等优点,是中国电化学储能电站的主流电池技术。然而,在加热、过充等恶劣工况下,锂离子电池易发生热失控引发火灾甚至爆炸,因此其安全问题已逐渐成为锂离子电池储能电站建设及大规模应用的首要问题。该文系统分析了锂离子储能电池热失控的诱因、电池内部反应过程及外部特征参量的变化规律,重点总结了当前主要的电池热失控状态检测技术、智能诊断算法及储能电站安全防控技术,最后对储能电站热失控状态检测及安全防控技术进行了总结和展望。

考虑荷电状态一致性的分布式储能电站一次调频控制策略

随着可再生能源比例增加,电网新建储能电站成为提升系统频率稳定性的重要手段。针对电网中分布式储能电站(distributedenergystoragestations,DESS)参与一次调频面临的荷电状态均衡问题,提出了一种考虑荷电状态(state of charge,SOC)一致性的DESS协同控制策略。首先,构建了含分布式储能电站的区域电网调频模型,分析了传统调频控制方法的特点,并讨论了储能在高渗透率新能源电网中的调频及一致性控制需求;其次,分析了电网调频需求与DESS的SOC一致性调整需求之间的耦合关系,设计了基于一致性原理的SOC分布式控制策略,进而构建了兼顾两种需求的DESS一次调频协同控制方法,详细分析了关键控制参数的设计原则与取值方法。最后,搭建典型区域电网模型,结合不同频率波动工况进行了仿真验证,结果表明:所提控制策略可以有效改善电网频率质量,在不增加系统调频负担的前提下实现多个储能电站的SOC一致性调节,减小了DESS集群的SOC越限风险,增强了其聚合控制效果。

巡检机器人在水电站设施局部特征测控和状态识别的技术研究

随着科技的进步,人工智能和机器学习在许多领域中都得到了广泛的应用。其中,巡检机器人作为智能巡检的重要工具,已经在水电站设施监测中发挥着越来越重要的作用。本文主要探讨了巡检机器人在水电站设施局部特征测控和状态识别方面的技术应用研究,旨在为提高水电站设施的安全性和稳定性提供有力支持。

考虑SOC均衡的储能电站一次调频协同控制方法

针对多个储能电站参与一次调频的稳定运行问题,提出一种考虑荷电状态(SOC)均衡需求的储能电站协同调频控制策略。首先,建立含多个储能电站的区域电网调频控制模型,并分析储能电站参与一次调频的基本控制规律。其次,根据系统调频动作区和死区内的净功率变化,对不同工作阶段区间调频功率与SOC均衡功率的互补耦合特性进行分析,论证储能SOC均衡控制与调频需求协同响应的可行性,在此基础上设计储能的协同调频控制策略,并给出关键控制参数的设计方法。本文方法在改善分布式储能电站调频效果的同时,减小了储能电站SOC越限风险,使得其频率支撑能力更加稳定。最后,搭建典型区域电网模型,结合不同频率波动工况进行仿真验证,结果表明所提控制策略可以有效改善频率质量,在不增加系统调频负担的前提下实现多个储能电站的荷电状态均衡。

基于状态检测的风力发电站设备无功补偿控制研究

风力发电站设备的无功补偿效果直接影响供电效率,但是在判断风力发电站设备状态临界值时难度较大,导致补偿控制效果较差。为此,提出了基于状态检测的风力发电站设备无功补偿控制方法。利用无功补偿器控制风力发电站设备的无功功率,达到控制生成电流电压波动的目的。采用X光探伤设备对无功补偿设备各个结构进行全方位探伤检测。在无功补偿设备的基础上安装备用设备,当其中任意结构达到某一承受临界值时会对其进行终止控制,并将生成电流电压接入到备用结构当中,实现风力发电站设备无功补偿控制,保证设备的正常工作。对比实验结果表明,基于状态检测的风力发电站设备无功补偿控制方法控制精确度优于对比方法,控制能力更高,检测能力更强,具有优良的发展前景。

基于卫星地面站天线状态预测的任务再规划

集成运行控制系统(Integrated Operation and Control System,IOCS)是极轨气象卫星地面应用系统的重要系统之一,其主要作用之一是规划多卫星地面站接收任务,确保全球资料的完整获取。当卫星地面站某个天线出现异常或不可用时,若仍按原有的任务规划进行数据接收,将直接造成全球资料的不完整,因此需要研究卫星地面站天线状态的预测和相应的任务再规划技术,从而及时发现和处理卫星地面站的天线异常、降低连续多轨数据接收失败风险,最终达到提高极轨气象卫星数据接收成功率的目的。文章设计了基于统计分析的卫星地面站天线状态预测方法,并研究了对后续系统运行改变最小、易实现和结果可复核的任务再规划方法。

基于稳态数据的调度主站热稳定控制技术

因网架结构和负荷增大等原因,电网运行热稳定问题日益突出。文中从稳态量测数据实用化角度出发,针对短期性和临时性的电网热稳定过载问题,在调度主站能量管理系统中开发热稳定控制子系统,通过分钟级别响应的远程自动控制,切除远方负荷或机组,从而可提高热稳定运行限额和电网供电能力。介绍了主站热稳定控制的原理和实现方法,并且阐述了控制策略管理、三相跳闸事故判定、过载识别及消除和控制可靠性等关键技术。实际运行效果验证了该技术的有效性。

非控股股东派驻董事与国有企业总经理变更研究

非控股股东在董事会在派驻董事,是协调控股股东和非控股股东之间利益冲突的一条核心渠道。本文使用2003-2010年国有上市公司数据,实证研究发现,非控股股东在董事会中派驻董事显著增强了经理变更对企业业绩的敏感性,并且非控股股东在董事会中派驻董事比例越高,总经理变更对企业业绩的敏感性越强。研究还发现,独立董事比例、董事会规模、非控股股东持股比例并不影响经理变更对企业业绩的敏感性。本文从新的视角丰富了对董事会治理功能的研究。

云广特高压交流滤波器状态判别逻辑分析及改进建议

详细分析了目前云广特高压直流站控系统对于小组交流滤波器投入以及退出状态的判别逻辑,并与其他高压直流工程相应逻辑进行对比分析,同时结合实例,指出其中存在的设计缺陷,该设计缺陷会导致直流站控系统误判小组滤波器在投入或者退出状态,从而影响系统无功控制,并针对性地提出了相应的改进建议,该建议同样适用于其他高压直流工程。

光储式充电站基于SOC的改进型准PR下垂控制研究

针对光储式电动汽车充电站以DG形式接入微电网的情况,提出了一种基于SOC的改进型功率耦合下垂控制,在系统孤岛运行时,能根据充电站储能系统SOC的变化,改善充电站与其他DG之间的功率分配;在微电网并网/孤岛双模式切换时,结合相应的并网输出功率的改变和预同步控制,来实现双模式切换的平滑过渡。在逆变器的双环控制中,电压外环采用准PR控制,电流内环采用比例P控制,实现对参考信号的快速跟踪和无差控制。最后,基于MATLAB/Simulink针对不同工况对控制策略进行了对比研究,仿真结果表明,所提出的改进型下垂控制能实现充电站向电网方向放电的灵活有效控制。

遥控武器站的自抗扰控制

遥控武器站系统是一个具有强后坐力、变摩擦力和变转动惯量的非线性系统,采用自抗扰控制技术对该系统进行稳定控制。系统利用自抗扰控制器的扩张状态观测器,对系统未建模特性和不确定性外扰进行动态估计和反馈补偿,提高了系统的抗干扰能力。实物系统稳定控制实验结果表明,所设计的自抗扰控制器具有良好的动态品质和较强的抗干扰性能,系统实现180°回转仅需2.62s,且转动过程中无振荡和无超调。

万家寨水利枢纽水压致裂应力测量结果和分析

万家寨水利枢纽工程进行了３个钻孔的水压致裂地应力测量。取得了该区最大水平主应力、最小水平主应力量值及最大水平主应力方向。根据测试结果对本区应力状态进行了分析，并对大坝及地下泵站的稳定性进行了讨论。

船舶电站同步发电机状态反馈H_∞调压器

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的响应特性。船舶电站同步发电机调压系统是一个非线性控制系统,为了分析系统的动态特性,首先建立同步发电机调压系统的非线性数学模型,然后以此为基础设计状态反馈H∞调压器。将H∞控制理论应用于同步发电机调压器的设计,把系统的性能要求转化为标准H∞控制问题,通过解Riccati方程,获得了同步发电机状态反馈H∞电压控制律。计算机仿真结果表明,所设计的状态反馈H∞调压器在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高了系统的动态精度和抑制扰动的能力,改善了船舶电力系统电压的稳定性。

抽水蓄能机组背靠背启动规律的仿真

采用电机状态方程的形式,研究了抽水蓄能机组背靠背启动的机电变化规律,分析了各种主要参数的影响,得出了启动过程的有关物理规律,从而提出了一种新型的背靠背启动控制策略,对大型抽水蓄能机组的背靠背启动控制设计具有借鉴意义。

有限状态机在IEC 60870-5-103通信规约中的应用

为了研制基于低功耗的ARM硬件架构的嵌入式系统的103协议主站通信控制器,需对原有103通信程序作结构化、精简化移植改造。将有限状态机(FSM)模型引入规约状态管理中。从有限状态机模型的定义出发,讨论了状态、转移函数及事件集合等概念和在规约实现中的具体应用。提出了采用状态搜索树来扩展FSM的行为方式,为提高主站的响应速度奠定基础。提出了分步式轮询应答及采用历史状态响应中断操作的实现方式,进一步提高了主站的响应速度,解决了以往通信程序采集模型周期长、状态管理困难等问题。

移动电站远程无线监控系统设计

针对移动电站状态信息远程获取存在的问题,结合GSM短信模块与电站智能控制系统,设计了移动电站运行状态信息无线远程监控系统。介绍了电站智能控制系统的结构功能,并着重阐述了G100A型GSM模块的功能、硬件连接、工作模式、与上位机的通信帧格式以及软件程序设计。实际使用表明,该远程监控系统的功能设计达到了预期目标,具有较好的应用价值。

面向多个电动汽车换电站的有序充电控制

如何采用合适的控制策略对换电站内电池进行有序充电,是非常重要且需要迫切解决的问题。针对单向充电方式,建立相应的电动汽车换电站有序充电数学模型,以优化电网负荷曲线为目标,综合考虑用户的更换电池需求、电池组充电特性等约束条件,根据问题维数高的特点,在基本粒子群算法的基础上加以改进,采用协同粒子群整数规划算法对模型进行求解。基于MATLAB平台,通过仿真算例验证了单向充电方式下有序充电控制策略用于削峰填谷、优化电力负荷曲线的有效性。

基于CAN总线的伺服电机控制系统设计

鉴于交流伺服电机系统参数繁琐、可操作性差、控制线路复杂、可靠性不高、实时性差等,提出了一种基于CANopen协议的CAN总线伺服电机驱动校控制设计方法。CAN总线接口技术用于构建硬件平台,CANopen协议栈程序和电机控制程序在CCS软件开发环境中实现,并利用PC上位机监控。实验结果表明,交流伺服驱动器采用CAN总线与PC上位机通信,控制简便,实时效果好,数据传输速度快。

新能源经柔直送出系统新型孤岛鲁棒控制

新能源经柔直孤岛送出系统易受到新能源出力波动和交直流故障的干扰,传统孤岛控制下系统受扰后稳定运行点发生偏移,影响送端换流站交流电压的稳定性,严重时甚至导致系统崩溃。为此,提出一种新型孤岛鲁棒控制:首先建立送端换流站的二阶数学模型,设计三阶线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)对系统的扰动进行实时估计并前馈补偿,利用PI控制器实现并网电压的稳定控制。其次,针对所提控制系统进行收敛性及稳定性分析。最后设计故障电流抑制环节,降低故障后模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的过流风险。新型孤岛控制采用前馈加反馈的复合控制策略,在提高鲁棒性的同时简化控制器结构。在PSCAD/EMTDC中搭建新能源孤岛送出的四端柔性直流输电系统,验证所提控制策略的有效性。仿真结果表明:新型孤岛控制在新能源出力变化和系统交直流扰动下具有更优越的暂态响应和恢复响应。

高速公路路面气象监测数据质量检查方法

针对2009年8月至2010年7月河北省高速公路8套路面状况监测站监测数据的质量问题,探讨路面状况监测数据及其监测到的内部温度、水膜厚度等原始数据的阶段性质量检查方法。结果表明,状态允许值检查、状态连续性检查、内部一致性检查、气象要素的空间一致性检查、数据完整性检查和人为识别等方法可用于路面状况监测数据的阶段性质量检查和质量控制,在一定程度上能够满足交通气象服务业务和科研工作的需求。