基于SSO多扰动输入机理分析的DFIG-GSC功率振荡抑制策略研究

电网次同步振荡(SSO)已成为桎梏新能源发展的主要问题之一,针对SSO下双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的功率振荡问题展开研究。首先,建立SSO对GSC的多扰动输入数学模型,探究不同扰动输入的性质以及其对GSC系统的影响,明确了针对物理量扰动以及信号扰动分别采用补偿与滤除两种不同的抑制方法。其次,针对锁相环(PLL)输出误差经过坐标变换产生耦合振荡的问题,建立PLL输出误差角度的频域数学模型,并通过设计一种改进PLL消除其输出误差对GSC的信号扰动影响。同时,设计一种准谐振控制器的自适应算法,并提出基于自适应准谐振控制器的DFIG-GSC功率振荡抑制策略,消除SSO对GSC的物理扰动影响;最后,通过搭建具有SSO模拟环境的DFIG实验平台,验证本文所提控制策略的有效性。

考虑用电和馈电模式的变流器电驱系统建模与稳定性分析

由大量异步电机驱动设备构成的电力电子化交流配用电系统存在严重的次/超同步振荡问题。电驱系统正常工作时具有用电和馈电2种运行模式,现场振荡现象表明不同的运行模式对系统的稳定性影响也不同。建立了含机侧系统的电驱系统详细阻抗模型,利用阻抗分析法揭示了电驱系统接入电网的次/超同步振荡机理,分析了运行模式、电网强度、控制参数、交流电压幅值等因素对系统次/超同步稳定性的影响,并基于相位裕度灵敏度明确了主导影响因素。基于实际系统数据,搭建了时域仿真模型,仿真复现了振荡现象,并验证了理论分析的正确性。

冷却速率对纯铁固态相变行为的影响

采用高精度热膨胀相变仪研究了工业纯铁在较宽的冷却速率范围内(冷速0.1~150℃/s及极限冷速560℃/s)的固态相变行为。结果表明:随着冷速从0.1℃/s增加至50℃/s,纯铁γ→α相变开始温度缓慢降低,当冷速从50℃/s增加至150℃/s时,γ→α相变开始温度快速下降;冷却速率增加还使纯铁γ→α相变所需时间缩短,当冷速增加到150℃/s时,γ→α相变时间缩短至0.2 s;当冷速从0.1℃/s增加到100℃/s时,铁素体生长模式从三维转变为二维生长。

应用于斜楔块的子孔径虚拟源全聚焦成像

楔块斜入射检测工艺下,楔块会进一步降低全聚焦成像的缺陷检测能力。尤其是在检测大深度缺陷和粗晶材料时,全聚焦图像会因为缺陷回波幅值下降,导致缺陷图像的信噪比较低。为了提高入射能量,提出了应用于斜楔块的子孔径虚拟源全聚焦成像技术。研究结果表明:该技术通过延时控制子孔径阵元激励形成虚拟源发射,显著增加了射入到被检构件中的声能。在横向L值为20∼40 mm探头移动区间内,17∼38 mm深度范围内Φ3边钻孔幅值较黄铜全聚焦图像提高4.58∼7.12 dB;当钢制试块为被检对象时,在横向L值为30∼40 mm探头移动区间内,40∼65 mm深度范围内Φ1边钻孔幅值较全聚焦图像提高0.63∼2.35 dB。因此在该技术应用于楔块斜入射检测工艺下的粗晶材料检测,具有较好的检测效果。

亚毫米气泡和常规尺寸气泡气液两相流流动与传质特性对比

通过实验和数值模拟系统研究了亚毫米气泡鼓泡塔与常规鼓泡塔在流动和传质特性上的区别,并建立了适用于亚毫米气泡气液两相流流动和传质过程的数值模拟方法。研究结果表明,相比常规鼓泡塔,相同操作条件下亚毫米气泡鼓泡塔的气泡尺寸分布更窄,平均尺寸降至前者3%左右,气含率提高2倍以上,比表面积提高2个数量级。另外亚毫米气泡气液两相流中气液径向分布更均匀,轴向返混程度更小。亚毫米气泡鼓泡塔的相界面积是强化传质的关键控制因素,其液相传质系数虽低于常规鼓泡塔,但依靠巨大的相界面积,其体积传质系数是常规鼓泡塔的10倍左右。针对大规模鼓泡塔反应器的模拟结果也表明,亚毫米气泡可使反应器达到更均匀的气含率分布,受初始气液分布的影响小。

基于K-means聚类的相控阵任意形状波束子阵综合方法

传统相控阵由于设计复杂性和成本过高,已经不能满足日益增长的应用需求,子阵划分等技术较好地解决了这个问题。本文提出一种任意形状波束相控阵子阵综合方法,在激励匹配策略下,将子阵综合问题转化为一个子阵布局优化问题,而子阵的复激励可解析地从参考阵列激励计算得到。利用一种无监督聚类K-means方法对子阵布局优化问题进行求解,该方法能同时对子阵的激励幅相进行优化,增加了子阵综合的自由度和灵活性。在任意形状波束子阵综合数值算例中,通过与传统智能优化方法在方向图逼近、激励匹配代价函数、阵列性能参数及计算效率等方面的比较,验证了所提方法的有效性。

宽带相控阵延时补偿系统设计方法

使用时间延迟补偿实现相控阵波束指向控制,可以提高阵列的瞬时带宽。对延时补偿系统策划设计一般依赖经验和预留设计余量,缺乏相关的理论分析。针对宽带相控阵延时补偿系统进行了详细的理论推导,给出了实时延迟线最小步进和阵面最大延时量的计算方法。分析了多级延时补偿的分配原则,提出了多级延时系统中波位全覆盖的三个充分条件。最后,利用实例分析和仿真,验证了设计方法的正确性和有效性。

STATCOM谐波环流与子模块电压失衡分析与平抑方法

配电网并联STATCOM机间谐波交互作用可能导致其系统运行失稳,文中从链内子模块载波的相对位置出发,分析非特征次谐波产生的根本原因,通过归纳电容吞吐有功功率变化规律,研究了谐波环流与子模块电容电压失衡之间的交互影响机理,构建了子模块电容电压均衡优化控制方法,最后搭建电平STATCOM双机仿真模型进行验证,仿真结果证明了理论分析和控制方法的正确性。

CMOS毫米波低相噪级联双锁相环频率综合器设计

采用65 nm CMOS工艺,设计了一种低相噪级联双锁相环毫米波频率综合器。该频率综合器采用两级锁相环级联的结构,减轻了单级毫米波频率综合器带内和带外相位噪声受带宽的影响。时间数字转换器采用游标卡尺型结构,改善了PVT变化下时间数字转换器的量化线性度。数字环路滤波器采用自动环路增益控制技术来自适应调节环路带宽,以提高频率综合器的性能。振荡器采用噪声循环技术,减小了注入到谐振腔的噪声,进而改善了振荡器的相位噪声。后仿真结果表明,在1.2 V电源电压下,该频率综合器可输出的频率范围为22~26 GHz,在输出频率为24 GHz时,相位噪声为-104.8 dBc/Hz@1 MHz,功耗为46.8 mW。

Magnéli相亚氧化钛电极的制备及应用

简要阐述了常规电催化氧化阳极材料及电催化氧化机理,归纳总结了Magnéli相亚氧化钛电极的性质及不同制备手段的优缺点。对近年来国内外Magnéli相亚氧化钛电极在电催化氧化处理新污染物废水的应用进行了综述,并从电极制备及性质上进行了分析,对Magnéli相亚氧化钛电极的应用前景和发展方向进行了展望。

面向串联补偿三相并网逆变器的模拟阻抗控制策略

串联补偿是一种提高可再生能源发电站长距离输电能力的常见方案,然而并网逆变器和串联补偿电力线之间的相互作用会带来振荡问题,威胁电力系统的安全运行。为此提出一种无锁相环的扩展模拟阻抗控制策略,在弱电网和高串补度电网中稳定系统。此外,还通过稳定性分析验证该方法的有效性;进行特征值分析,以指导参数设计。最后,通过模拟和实验结果验证了理论分析和所提控制策略的有效性。

三相变单相模块化多电平换流器调制优化研究

随着模块化多电平换流器(MMC)技术的成熟,近年来三相变单相MMC逐步被欧洲铁路单相供电系统采用,也是我国接触网供电重要研究方向。针对高铁单相供电系统用AC/AC MMC,提出了一种通过预估每个桥臂全部子模块电容瞬时总电压的优化调制策略,基于Matlab/Simulink搭建模型开展仿真分析,并结合低压物理样机验证了该策略的有效性。

MMC电池储能系统直流侧三级能量均衡控制

为了保障电池储能系统的安全高效运行,需要对电池进行均衡。提出了基于能量偏差对模块化多电平电池储能系统(modular multilevel converter based battery enegy storage system,MMC-BESS)进行均衡控制,适用于梯次电池和电池混用的场合。首先,根据电池的充放电状态进行系统功率分配;然后通过相间均衡、子模块均衡和桥臂均衡实现了系统的三级均衡控制;最后,在试验样机上进行测试,得到的相关物理量波形验证了三级均衡中各个控制方法的适用性。测试结果验证了MMC-BESS三级均衡控制策略的正确性。

适用于大规模风、光直流送出系统的子模块IGBT开路故障诊断策略

在大规模风、光直流集中送出系统中,采用模块化多电平换流器(MMC)实现高压直流输电(HVDC)成为新的发展趋势。但在系统运行过程中,子模块发生故障的概率较高,对故障进行快速、准确的诊断及定位是维持系统稳定运行的关键。针对子模块内部开路故障,在分析子模块内部故障特性的基础上,以直流侧电压测量值与计算值的差值判断故障是否发生以及发生类型,以输出相电流为观测量搭建滑膜观测器,根据输出相电流的测量值与计算值的差值和变化率判断故障所处的桥臂,根据故障类型选取对应开关状态的子模块,利用子模块电容电流理论值与实际值的比值进行定位;最后在PSCAD/EMTDC搭建双端21电平MMC-HVDC系统,仿真结果表明,所提出的策略能够快速实现子模块故障的诊断并进行快速可靠的就地保护。

基于模数混合子带划分的信号重构建模分析与优化

为了应对宽带阻塞式干扰,通信干扰对消系统通常应用基于子带划分的干扰对消技术来提升宽带干扰抑制能力,同时为了兼顾通信性能,将子带信号重构恢复为通信信号,保障通信质量。该文采用模拟电路与数字处理相结合的方式,搭建了子带划分与信号重构框架,通过模拟滤波器实现第1级宽滤波,减小信号处理带宽,利用数字滤波器完成第2级窄滤波,进一步提高信号信噪比。针对通信信号在子带划分过程中,存在跨子带重构失真的问题,建立了子带划分与信号重构系统时频域模型,分析子带间幅相不一致对信号重构的影响。为了解决重构信号的幅相不一致问题,提出了相位校准方法与滤波器幅频优化方法,从幅度和相位两方面同时保证跨子带信号的近似无失真重构。仿真与实验结果表明,该文所设计的滤波器幅频响应具有良好的重构精度,并且解决了跨子带信号重构的相位失真问题,有效降低了重构通信信号的误码率。

初论成矿流体及金属矿物富集系统

在长期积累的有关金属成矿作用的研究资料和成果的基础上 ,吸收和借鉴相关学科领域的最新研究进展 ,作者初步提出了一个新的金属成矿系统分类方案。本篇首先介绍 10种成矿流体及其金属矿物富集系统的主要特征 ,10种系统包括 :镁铁质岩浆中的堆积系统、镁铁质岩浆与硫化物熔融体不混溶系统、长英质岩浆与挥发相不混溶系统、热水中矿物子相析出系统、热水与CO2 不混溶系统、热水与有机物不混溶系统、变质热水矿物子相析出系统、地下水矿物子相析出系统。

天然气管道泄漏速率的确定

天然气泄漏速率是模拟评价天然气管线泄漏事故过程中的重要因素之一,对其研究将有利于提高模拟评价结果的正确性。应用热力学和气体动力学理论,结合理想气体状态方程、绝热方程和能量守恒方程,研究分析了天然气管道的泄漏过程,分别给出了在临界泄漏阶段以及亚临界泄漏阶段的泄漏速率计算公式,为天然气管输安全工程的相关计算提供了可靠的理论依据。

亚像素级图像配准算法研究

在很多应用领域,要求图像配准的精度达到亚像素级。对现有的亚像素级图像配准算法进行了分类,介绍了几种最主要的亚像素级精度的配准方法,包括基于插值的方法、扩展的相位相关法、解最优化问题法,并对这些算法的思路、性能特点和最新进展进行了综述。然后从几个评价标准对各种算法进行了比较,分析了各自影响性能的因素和性能提升的空间。最后对未来的发展趋势进行了展望。

基于极线校正的亚像素相位立体匹配方法

针对双目结构投影光栅相位法三维测量系统中立体匹配的效率与精度问题,提出了基于极线校正的亚像素相位立体匹配方法。首先,通过外极线校正算法将双目立体视觉几何结构校正为平视双目标准几何结构,使匹配点对在左右相机上的成像点位于同一水平线上。然后,采用双线性内插法获取校正后新相位图像对,并提出一种基于相位区域匹配的立体匹配算法,获得初始匹配点。最后,提出采用最小二乘拟合将初始匹配点附近3×3邻域内的相似度量拟合为一个二次曲面,然后求解得到该曲面的局部最小值,得到与待匹配点相位相同的右摄像机匹配点坐标。通过对标准平板平面度进行测量与精度分析,表明该方法能够快速、准确的实现立体匹配。

不同剂量过敏原对滴鼻制备急性和亚急性小鼠哮喘模型的影响

目的:评估不同剂量过敏原对滴鼻制备小鼠急性和亚急性哮喘模型的影响。方法:将不同剂量卵清蛋白(OVA)25μg、50μg、100μg连续滴鼻,建立急性和亚急性小鼠哮喘模型。使用有创小鼠肺功能仪测量各组小鼠肺功能参数;收集小鼠肺泡灌洗液计数细胞总数和细胞分类;取其肺组织常规石蜡包埋切片,进行伊红染色(HE)、刚果红染色、马松染色和过碘酸雪夫氏(PAS)染色,观察炎性细胞浸润,胶原纤维沉积、黏液分泌等指标的变化。结果:在实验第20d和24d,100μg与50μgOVA激发组小鼠气道反应性、肺泡灌洗液中细胞总数和嗜酸性粒细胞百分比增高;小鼠肺泡、管腔、管壁及伴行动脉周围有大量炎性细胞特别是嗜酸性粒细胞浸润,支气管粘膜皱襞增多、延长,管腔内存有大量黏液性痰栓;支气管管壁及其伴行动脉周围胶原纤维沉积明显增加;气道粘蛋白染色成强阳性反应,较25μgOVA激发组和生理盐水组小鼠有明显差异。结论:采用不同剂量OVA滴鼻,成功建立了程度不同的急性和亚急性小鼠支气管哮喘模型。过敏原剂量对模型建立有重要影响,为进一步研究哮喘的发生机制和药物筛选奠定了基础。