mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
静子容腔泄漏对某压气机性能影响的数值研究

利用全三维数值模拟方法研究了压气机静子容腔泄漏流动对压气机性能以及流场的影响,研究表明静子容腔泄漏流动不仅导致压气机效率和压比降低,而且使得压气机提前失速,稳定裕度下降5.19%.详细流场分析显示静子容腔泄漏流动对上游叶片排流动影响较小,但对本级静子以及后面叶片排根部流场的影响明显,静子容腔泄漏流动还改变了压气机失速的原因:静子容腔泄漏流动导致第1级静子根部尾缘发生流动分离,使得第2级转子根部攻角过大,整个叶背发生流动分离,引起压气机提前失速.
重大自然灾害房屋倒塌程度高分辨率遥感识别方法:重大自然灾害房屋倒塌程度高分辨率遥感识别方法:以舟曲特大泥石流灾害为例

重大自然灾害引起的房屋倒塌程度的快速制图,对灾害应急救援和灾后损失评估意义重大。针对目前利用高空间分辨率遥感数据开展房屋倒塌程度调查中存在的主要问题,如房屋倒塌分类标准不统一、解译标准缺乏等,在考虑人员和经济损失状况、灾害救助、恢复重建难度等方面的基础上,建立了高空间分辨率遥感数据支持下的重大自然灾害房屋倒塌程度的分类体系,分为未倒塌、轻度倒塌、中度倒塌、重度倒塌、完全倒塌5级。系统描述了房屋倒塌程度遥感解译规则,建立了遥感解译标志,并提出了一种基于瓦砾信息开展房屋倒塌程度的遥感识别方法。最后,以舟曲特大山洪泥石流灾害为例,开展了房屋倒塌程度遥感制图研究。结果表明,利用此方法,房屋倒塌程度识别精度达到92.73%,完全能够满足自然灾害应急救援和灾后损失评估的需求。该方法体系为重大自然灾害应急救援和灾后损失评估提供了科学支撑。
鄂尔多斯盆地延长探区陆相页岩气勘探

鄂尔多斯盆地延长探区的柳评177井压裂出气,标志着中国陆相页岩气的成功发现,揭开了我国陆相页岩气勘探开发的序幕。之后,延长石油集团在页岩气勘探方面做了大量的研究工作,取得一系列重要的地质认识,为陆相页岩气勘探开发奠定了基础。鄂尔多斯盆地晚三叠世早、中期湖盆演化控制着页岩气源岩的形成;在延长探区内,主力生烃层为长7和长9页岩,其有机质丰度较高,干酪根主要为Ⅱ_1型,处于成熟—湿气(原油伴生气)阶段;所发现的页岩气均为腐泥型干酪根热演化形成的油型气,页岩中油气共生,以湿气为主,以游离态、吸附态和溶解态等形式赋存,且以游离态为主,吸附态次之;结合鄂尔多斯盆地勘探实践,针对盆地页岩气勘探相关地质问题进行了讨论,最终得出盆地热演化差异性、低熟油气生成机理以及生烃期古地层压力研究是鄂尔多斯盆地页岩气勘探地质研究的关键理论问题。
流体包裹体PVTx 模拟研究油气充注期次和古压力恢复:以西湖凹陷平湖构造带为例

传统流体包裹体PVTx 模拟应用包裹体组分、气液比和均一温度,结合模拟软件可以恢复包裹体被捕获时的古流体压力,然而组分参数受多因素影响而难以确定,导致精度有限。介绍了Ping等2011年提出的一种改进PVTx 模拟法,以西湖凹陷平湖构造带为例,应用显微荧光、显微测温和激光共聚焦扫描显微镜等分析,划分了油气充注期次并恢复了古压力,简化了依靠传统模拟软件获取捕获压力的步骤。研究结果表明:平湖构造带存在两期油气充注,第一期距今16.8~13.2Ma,即中新世早期,主要充注发橙黄色荧光的原油,古流体压力为25.00~28.86MPa;第二期为主成藏期,距今10.0~0Ma,即中新世中后期至今,主要充注天然气和发蓝绿色、蓝白色多种荧光颜色的原油,古流体压力为38.60~44.31MPa。研究结果有助于深化勘探区油气成藏规律的认识。
江苏宁芜和溧水地区下中侏罗统象山群层序划分及沉积相演变分析

江苏宁芜和溧水地区属于下扬子地层分区,早中侏罗世普遍发育陆相河湖相沉积,选取了下侏罗统钟山组、中侏罗统北象山组野外露头剖面开展层序地层研究。研究表明:钟山组为典型陆相曲流河相地层,北象山组主要为一套湖相地层,均代表了早中侏罗世坳陷盆地沉积,在坳陷盆地升降运动的主要驱动下,象山群(包括有钟山组和北象山组)中共识别出2个三级层序,11个四级层序及若干体系域。通过下中侏罗统层序研究,进一步完善了区域内多重地层划分方案,并对下中侏罗统沉积相演变过程有了新的系统认识。
内蒙古阿巴嘎旗乌和尔楚鲁图钼矿区地质特征及综合找矿信息

乌和尔楚鲁图钼矿是二连-东乌旗成矿带新发现的一处中型隐伏斑岩型钼矿床。根据最新的矿床勘查成果,详细分析了矿床地质特征、物化探异常特征、矿体及矿石特征,简要评述了控矿因素、综合找矿信息。结果表明,矿体主要赋存于花岗斑岩与英安质角砾凝灰熔岩的内外接触带中,呈拱桥状产出。空间上和成因上均与燕山早期侵入的花岗斑岩体关系密切,含矿岩体以富硅、富碱、过铝型以及w(K_2O)>w(Na_2O)为特征。矿区围岩蚀变作用强烈,主要有硅化、钾长石化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等。主成因类型属低品位斑岩型钼矿床,初步估算钼矿体(334_1)资源量为7万多吨。乌和尔楚鲁图钼(铜)矿床的地质、物探、化探等综合找矿信息,对本地区下一步找矿工作的开展具有重要借鉴意义。
青海东昆仑东段按纳格闪长岩地球化学及锆石U-Pb年代学研究

对产于东昆仑成矿带东段的按纳格闪长岩体进行的岩石学和地球化学研究及锆石LA-ICP-MS U-Pb法定年研究表明:该岩体的成岩年龄为(474.1±2.4)Ma,形成时代为早奥陶世,属加里东期;其w(SiO_2)为52.63%~56.56%,具贫K_2O(0.41%~0.73%),富CaO(7.23%~9.17%)、Na_2O(2.62%~4.67%)的特点,为钙碱性-低钾(拉斑)系列准铝质岩石。岩石明显富集大离子亲石元素(如Ba)、LREE和活泼的不相容元素(如U、Th),相对亏损高场强元素(如Nb、Zr、Hf、Ti、P)。稀土元素总量变化不大(130.09×10~(-6)~182.76×10~(-6)),显示了轻稀土元素强烈富集的右倾式稀土元素配分型式。δEu变化范围为0.81~0.89,具有弱的负铕异常。Rb/Sr、Nb/Ta等特征反映出岩石具幔源岩浆的特点,亦显示岩浆受到地壳物质的混染。构造环境判别图解显示按纳格闪长岩形成的大地构造背景为洋壳俯冲造山阶段的岛弧环境。
膨胀土裂隙图像处理及特征提取方法的改进

裂隙特征作为膨胀土裂隙研究的基础,其定量化描述有助于进一步研究裂隙对膨胀土工程性质的影响。以膨胀土平面裂隙为研究对象,使用数码摄影获取膨胀土裂隙图像,通过优化和改进裂隙图像处理方法及裂隙特征提取方法,获得膨胀土裂隙的各特征参数。对于裂隙图像处理方法,采用改进的局部阈值二值化方法,相比大津法能更好地将裂隙和背景区分开来,而通过标记连通区域的方法有效去除了裂隙二值图像中全局分布的细小杂点,同时,利用闭运算填充了裂隙图像中细小的孔洞和缺口,上述处理方法使裂隙二值图像更清晰可靠。对于裂隙特征提取方法,基于对裂隙端点和交点的快捷识别能力,选择了查找表方法作为裂隙条数统计的基础;改进了端点识别算法以去除毛刺,提高了裂隙长度统计的精度;采用改进的最小外接矩形算法进行裂隙宽度的统计,提高了计算精度,节省了计算时间;尝试采用玫瑰花图进行裂隙方向统计,更直观明了地分析裂隙方向及条数的变化规律。
一种基于应变能理论的黏弹塑性蠕变本构模型

从内能角度分析发生蠕变的机制,基于应变能理论,采用Perzyna黏塑性理论与西原正夫元件模型相结合,建立了一种能描述衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变3个阶段全过程的蠕变统一本构模型。该模型考虑了应力状态对加速蠕变的影响,通过定义加速蠕变临界应变能密度值可以有效判断加速蠕变发生时刻,并在统一蠕变本构模型基础上进行简化,采用Drucker-Prager(D-P)屈服准则结合相关联流动法则,用过屈服应力比反映加速阶段蠕变应变速率变化,建立了一个实用的能预测加速蠕变并能反映蠕变3阶段全过程的简化蠕变本构模型,结果表明,数值模拟结果与试验数据基本吻合,研究成果为岩石蠕变断裂过程研究提供了一种新的思路。
煤体吸附膨胀变形模型理论研究

为了深入探讨煤体吸附瓦斯发生膨胀变形效应的力学行为,基于煤-气吸附界面的表面自由能变化等于煤体弹性能的变化基本假设,从理论上推导了煤体吸附膨胀模型中吸附膨胀变形表达式和吸附膨胀应力表达式,模型中各参数的物理意义明确。通过已有的试验数据分别从低气体压、中气体压和高气体压3个角度对吸附变形模型的适用性和正确性进行了验证。模拟结果表明,模型预测数据与已有的试验数据吻合度较高,能够很好地描述不同气体在不同压力条件下的煤体吸附膨胀差异性,拟合精度均较高;在综合考虑吸附膨胀应力和气体压力对煤体吸附膨胀变形影响前提下,忽略吸附气体体积V~a对煤体吸附膨胀变形的影响。
胶结充填体三轴压缩变形破坏及能量耗散特征分析

充填体的变形破坏、能量耗散与围压的变化密切相关,通过开展不同灰砂配比、浓度的充填体单轴、三轴压缩试验,基于系列试验结果,研究了不同围压加载阶段充填体的变形特征、破坏模式及能量耗散与围压的内在关系。结果表明,随着围压的增加,充填体的峰值应变随之增大,且两者呈线性相关;低围压时充填体呈现脆性破坏,表现为应变软化特征,随着围压增大,充填体由脆性向应变硬化转化,灰砂比越大、浓度越高,充填体发生脆-延性的临界围压值越大。充填体的破坏裂纹发展形式各异,大致可分为单一、平行、交叉和复合4种类型;宏观破坏表现主要呈"X"状、"Y"状剪切模式,破坏面的类型主要分为:直线式光滑摩擦面、圆弧式破碎摩擦面、直线式破碎摩擦面以及台阶式破碎摩擦面。充填体的峰值强度与围压也呈正线性相关,内摩擦角对灰砂比的敏感性要高于浓度。围压的增大能够相当程度上提高充填体各阶段的应变能,峰前、峰后能耗量、单位体积变形能以及总能耗与围压皆呈正相关性。
桂林红黏土的土-水特征曲线

采用压力板法、滤纸法和饱和盐溶液法3种方法,对压实桂林红黏土进行全吸力范围内的土-水特性量测,研究干密度对于土-水特征曲线的影响。试验结果表明:干密度1.4 g/cm~3的压实桂林红黏土的进气值约为20 kPa;土-水特征曲线的过渡段与典型的土-水特征曲线不同,含水率或饱和度与吸力的对数坐标关系不是单一直线,而是出现了3段直线,并且中间一段平缓段下降斜率较小;当吸力增大到367 MPa时,含水率仅为0.74%,可认为如吸力继续增大至10~6 kPa时,含水率和饱和度为0;用吸力与含水率关系表示土-水特征曲线时,吸力较大时不同干密度的曲线重合,认为干密度对土-水特征曲线无影响。用吸力与饱和度关系表示土-水特征曲线时,在吸力较小时,干密度越大,对应的土-水特征曲线越高;当吸力较大时,不同干密度的土-水特征曲线几乎重合。
加锚岩石抗弯特性试验研究

采用煤层顶板岩石作为加锚基体,用钢丝模拟锚杆,薄钢片模拟钢带,对加锚体进行了三点弯试验,并与常规试件进行对比分析。结果表明,因岩石抗压与抗拉性能的差异,试件在弯曲过程中,下表面拉应变的增长速度大于上表面压应变的增长速度,裂纹最先在下表面产生并逐渐向上发展。加锚试件,因锚杆改善了锚固区域岩石的力学性能,且钢带与锚杆共同承担了一定的拉应力,锚固试件抗弯能力有所增强。试件截面应力状态可以结合破坏过程分为3个阶段,第1阶段为弹性阶段;第2阶段为裂纹产生与扩展阶段,岩石承载能力逐渐劣化,拉应力逐渐向钢带转移,岩石裂纹发展受限,试件抗弯能力有较大提升;第3阶段为破坏阶段,锚杆失黏,挠度持续增加而试件承载能力趋于稳定。
单宁与聚磷酸铵复配体系对聚丁二酸丁二酯的催化成炭作用

采用热失重分析仪、微型量热仪及扫描电镜研究了单宁(Tannin)与聚磷酸铵(APP)复配体系对聚丁二酸丁二酯(PBS)的催化成炭作用以及炭层对其燃烧行为的影响。热失重分析表明,无论在空气还是氮气下,APP与Tannin复配使用都可以催化PBS体系成炭。当APP与Tannin的质量比为3∶1时,在空气中PBS体系700℃时残炭的实验值为9.3%,在氮气中残炭的实验值为11.3%,都远远高于理论计算值。微型量热仪分析显示,炭层可以作为基体与火焰之间的屏障,尤其当APP与Tannin的比例为5∶1时,PHRR降低了33%。此外,残炭形貌分析表明,APP和Tannin复配使用后,材料表面形成较为均匀、致密的炭层结构。
四脚氧化锌晶须/氢化环氧树脂形状记忆复合材料的制备与性能

采用不同比例的四脚氧化锌晶须(T-ZnOw)与氢化环氧树脂(H-EP)共混,在聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)和异佛尔酮二胺用量不变的前提下,经完全固化制备出一种新型的复合材料。通过动态力学性能测试、力学测试、红外光谱、扫描电子显微镜和U型形状记忆测试系统地研究了该体系的力学性能和形状记忆性能。实验结果表明,该体系复合材料的玻璃化转变温度最高可达到61.5℃,其力学性能比纯环氧树脂提高了15.87%。该试样具有良好的形状记忆性能,变形的试样几乎可以完全回复。
聚丙烯腈纤维非晶区的取向结构

基于聚丙烯腈(PAN)纤维中氰基缔合,非晶分子链取向并形成短程有序的堆叠结构,采用X射线衍射仪、声速仪和傅里叶变换红外光谱仪对不同牵伸倍率的PAN纤维的非晶区取向结构进行表征,利用取向因子(f_a)和取向相分数(F_a)来研究非晶区取向结构,同时提出了PAN纤维非晶区取向结构演变示意图。结果表明,用X射线衍射法所测得的非晶区取向因子与通过声速法计算所得的非晶区取向因子吻合较好,PAN纤维的非晶区取向因子随牵伸倍率的增加而增大,到某一值时增长趋势逐渐变缓;非晶区取向相分数先降低后增加。
树突细胞在入侵检测中的应用研究

提出了一种基于危险理论的网络攻击入侵检测算法.该算法强调了树突细胞(Dendritic Cells)在人工免疫中的重要作用,描述了在入侵检测过程中,DCs的不同状态的转换和对信息的处理过程,以及和T细胞的交互.最后同几种经典的AIS算法进行比较,仿真结果显示在网络攻击入侵的检测效率和误报率上都有较大的改善.
无线传感器网络接纳控制方法研究

为了解决无线传感器网络汇聚节点存在的溢出问题,提出了一种新的接纳控制方法(Connection Admission Control based on Wavelet Transform,CACWT).该方法首先结合小波变换降低业务流的突发特性,并且推导了有效带宽边界和溢出概率边界.同时,利用NS2进行仿真实验,深入分析了有效带宽、缓冲区、溢出概率以及链路容量之间的关系.与传统的其他方法相比较,CACWT具有较好的适应性.
EAST装置电场数据采集与分析系统

根据EAST(超导托卡马克装置)实验需求,为了全面监测EAST放电时装置周围的电场变化,设计了以 LabVIEW为软件开发平台的多通道EAST装置电场数据采集系统,该系统采用FlexRIO系列数据采集板卡进行高速数据采集,并采用磁盘阵列进行数据存储,结合虚拟仪器技术与高速数据流盘技术,实现了16个模拟通道同步数据采集、存储与显示,系统采样精度为14位,采样率可达25 MHz,数据流盘速率高达800 MB/s.经测试,该系统性能稳定,抗干扰性强,完全满足EAST装置周围电场的数据采集需求.
雷击桁架桥梁时雷电保护系统中瞬态电流分布的计算方法

针对由雷击引起的电磁干扰问题,提出了一种用于快速计算桁架桥梁各分支导体中雷电流分布的方法。该方法首先对桁架桥雷电防护系统上的每根导体用传输线进行等效,忽略导体之间的耦合作用后,整个桁架桥防雷系统等效为由传输线组成的无耦合电网络,然后在频域进行求解,并通过快速傅里叶逆变(IFFT)技术得到雷电防护系统中电流分布的时域解。为了验证算法的有效性,采用文中方法与其他文献中的方法分别对同一问题进行了仿真计算,结果表明:本方法在解的精度上与其他方法相近,但在求解速度、运算量两方面明显优于其他方法。本方法为快速获取桁架桥梁内部雷电电磁场分布奠定了基础,是分析、评估桁架桥内部雷电防护等级(LPL)的一种行之有效的方法。
高功率因数锂电池化成能量回馈系统

电池化成作为电池生产过程中的关键工序关系到电池的特性和质量,并直接影响电池的生产成本。设计了一套带能量回馈功能的高功率因数锂电池化成系统,包含监控、AC/DC双向变流器和DC/DC双向变换器。 AC/DC双向变流器可实现能量的双向传递和交流侧高功率因数,双向DC/DC变换器用于实现锂电池的充、放电。对AC/DC双向变流器和双向DC/DC变换器的工作原理进行了分析,并通过实验对实验样机进行功能验证。
利用光纤应变判断光电复合海缆锚害程度的有限元分析法

锚害占海缆机械故障的80%以上,不同程度的锚害会导致海缆发生漏电、接地、短路和断缆事故,及时发现锚害并判断锚害程度十分重要。本文提出了利用光电复合海缆中光纤的应变判断海缆锚害程度的有限元分析法。建立了110k V光电复合海缆的有限元模型,对海缆锚害过程进行了仿真和分析,建立了海缆锚害过程中铠装层应力和光纤应变的分段时间函数,对锚害程度进行了分级,并用海缆模型试验验证了仿真结果。结果表明,海缆锚害程度的加剧导致光纤应变的增加,海缆锚害过程可用5个分段函数表示,锚害程度可分为三级,分别对应0.12%、0.35%和1.1%的光纤应变,可利用分布式光纤传感技术测量的光纤应变判断海缆的锚害程度。
Ar/O_2和Ar/H_2O中大气压等离子体射流放电特性的比较

为了比较大气压下Ar/O_2和Ar/H_2O等离子体射流放电特性的区别,混入相同含量的O_2和H_2O,通过测量电压电流波形,Lissajous图形,发光图像,发射光谱等放电特性,研究了两种气体工作时,等离子体射流的放电特性和演变规律。计算放电功率、传输电荷、电子激发温度、分子振动温度、分子转动温度等主要放电参量后,研究了它们随外加电压幅值的变化趋势,并就趋势图和实验结果做机理分析和讨论。研究结果表明,两种气体下等离子体射流的放电形式为电晕放电、DBD以及射流形成等三个阶段,随着电压的增加,两种气体的射流长度不断增加。两种气体的发射光谱图中,产生的主要发光粒子均为OH、Ar、N_2和O,气体温度在300~650K范围内,属于低温等离子体。在外加电压幅值为7~9.5k V范围内,Ar/H_2O等离子体射流光谱强度要强于氩氧,通过对电子激发温度和分子转动温度的计算,发现Ar/O_2和Ar/H_2O的电子温度相差不大,但是Ar/H_2O有更低的气体温度,更有利于处理热敏感材料。
车用电机硬件在环实时仿真与测试平台

车用内置式永磁电机功率密度高,参数非线性变化显著。针对此情况,本文在高速FPGA芯片上建立车用永磁电机的非线性模型,与真实控制器连接,构建了硬件在环半实物实时仿真与测试平台(HIL-bench)。利用两台产品级车用永磁电机组成共直流母线互馈对拖平台(M/G-bench),与所构建的实时仿真测试平台进行对比。测试转速范围从恒转矩区到弱磁区,测试转矩从轻载到额定负载。对比结果表明,在高速指标方面,HIL-bench系统仿真步长已达到1μs;在逼近现实工况指标方面,两个平台的平均误差为4.15%。
基于无源性理论的风电联合控制器设计

为了提高风电变流器的动态响应速度,本文提出了一种基于无源性理论的联合控制器设计方案。将机侧、网侧变流器统一考虑,建立了风电变流器系统的整体模型。应用无源性理论对误差系统的跟踪问题进行了控制器的设计,通过采用无源电流控制器与转速、直流电压PI调节器构成的联合控制器结构,可以实现状态量的无静差跟踪、并提高系统的鲁棒性。在此基础上,基于对系统动态的分析,对状态平衡点的选取进行了优化设计,从而提高了控制系统的动态响应速度。硬件在环实验结果验证了该方法具有良好的稳态与动态性能。
基于状态空间法的无接触供电PDM调制建模

为了实现高阶非线性的CPT系统的能量调节,根据不动点理论和状态空间法,建立了系统的频闪映射模型,推导出了系统的稳态响应分段解析函数式,提出了基于PDM能量调制的系统工作模式。文中推导了系统开关边界状态不动点函数,计算了系统在PDM控制模式下的控制参数,验证了逆变器的软开关特性。计算表明在不同的脉冲密度下电流频率近似相等;且建立的样机系统实际测试,也证明了本文的稳态建模方法和求解的正确性。
综合考虑可靠性与经济性的电力变压器检修方案优选

针对在电力变压器状态检修决策中尚未将技术性与经济性综合考量的问题,提出了一种综合考虑可靠性与经济性的变压器检修方案优选方法。在综合考虑运行环境情况因子和检修记录因子的基础上,构建了基于油色谱分析、油化实验、电气试验的变压器综合健康指数评估模型,根据建立的健康指数与故障率的关系,通过量化变压器的经济运行风险,构建合理的检修模型,并采用粒子群优化算法对检修的最优化方案进行了确定。经实例验证表明,该方法有效合理,可以为变压器检修方案的确定提供一条新思路。
基于电流闭环和死区补偿的变频驱动调速系统低频振荡抑制

变频器+感应电机的调速系统在低频段运行时容易出现振荡,这种低频振荡引起的过电流轻者使系统跳闸保护,重者烧毁设备,严重危害长期运行在低频的传动设备。本文建立了感应电机及其变频调速系统的小扰动数学模型,采用根轨迹分析方法,绘制了调速系统的不稳定区域;分析了多种变频器死区补偿的方法,提出了基于电流闭环和死区补偿相结合的低频振荡抑制策略。其中电流环用以抑制电机定子电流的波动,使其稳定在期望频率工作点的电流值处;死区补偿用以抵消逆变器死区时间对系统稳定性的影响。仿真与实验结果表明本文提出的抑制策略能够很好地抑制变频驱动调速系统的低频振荡,提高系统的稳定性和调速性能。
采用HHT振动分析的低压断路器合闸同期辨识

利用振动信号辨识三相合闸不同期故障,应解决有效的振动信号消噪及其故障特征提取方法。提出一种希尔伯特-黄变换(HHT)的低压断路器振动信号分析方法,采用经验模态分解(EMD)有效地提取反映振动信号局部特性的本征模态函数(IMF)分量,以前5阶IMF分量表征振动信号特性且起到信号消噪作用。通过时域特征分析,得出振动信号的峭度和均方值可作为判别机械特性的辅助特征指标。提出前5阶IMF分量能量比及峭度、均方值为特征向量,建立粒子群优化径向基(PSO-RBF)神经网络的低压断路器合闸不同期故障识别模型。实验与仿真结果表明,基于单个传感器振动特性,综合采用时域分析、EMD分解、粒子群优化神经网络等人工智能的合闸同期性故障识别效果良好,为断路器故障尤其是三相合闸同期性振动分析提供了一种新的诊断方法。
采用双向改进模糊2DLDA算法提升多因素影响的局部放电识别可靠性

缺陷尺寸、施加电压、绝缘老化等多因素会引起局部放电特征的分散、交叉,并对变压器局部放电的识别可靠性产生较大影响。为了解决上述问题,本文提出了一种双向改进模糊2DLDA(TD-MF2DLDA)算法,提取局部放电(PD)灰度图像特征以提升局部放电的识别可靠性。首先,提出了一种改进模糊2DLDA(MF2DLDA)算法,并引入双向压缩策略,构建了局部放电灰度图像压缩的TD-MF2DLDA算法。最后,采用模糊C均值聚类算法对TD-MF2DLDA特征和其他特征进行了对比分析。对实验室局部放电样本的识别结果表明,当存在绝缘老化等多因素影响时,TD-MF2DLDA算法可以取得92.84%的聚类正确率,较NMF-PCA特征和传统局部放电PRPD特征的77.80%和71.12%具有明显的提高,能够有效避免缺陷尺寸、施加电压、绝缘老化等因素导致的局部放电特征分散、相互交叉等问题,提高了局部放电识别的可靠性。同时,FCM聚类指标XBI表明TD-MF2DLDA特征较NMF-PCA特征和PRPD特征具有更好的类内紧凑性和类间可分性,更适合现场应用。
整流发电机出口断路器分析与设计

现代舰船中压直流电力系统中,由整流发电机组构成电源,其出口断路器保护要求为发电机侧故障时瞬动和电网侧故障时短延时耐受后再分断。本文阐述了一种基于强迫换流原理的双向混合型直流真空断路器的工作原理,重点对换流过程进行了理论和仿真分析,改进了拓扑结构。通过对换流支路阻抗的双向非对称设计,进行分流比的方向调节,优化了换流参数。研制了额定5k V/6k A断路器样机,等效试验验证了理论分析和参数选择的有效性。
特高压直流耐压实验用防风抗晕导线的设计

为了应对西北风力强劲的特殊气候条件,本文设计了一种特高压直流耐压实验用的新型防风抗晕24分裂导线。基于计算流体力学与模拟电荷法,通过求解空气-多分裂导线流场的二维RANS控制方程和相应的电位系数矩阵,分析计算了不同分裂数、子导线直径、间隔盘半径与导线间距比的防风抗晕导线在风速场中的气动力特性及三维电场,导线设计以抑制电晕和减小风偏角为主要目标,综合考虑导线的电场-流场特性,确定了实验导线的子导线直径、分裂数、间隔盘半径等优化设计参数。计算表明,对于多分裂实验导线,存在子导线间干扰效应最大的临界导线间距比,分裂子导线间的干扰效应能显著影响导线风偏角;在13.8m/s的水平风速下,实验导线风偏角被抑制在25°以内,导线表面最大场强被抑制在27k V/cm以内,防风抗晕导线在大风条件下具备较好的电气性能与力学性能,能够确保耐压实验的安全进行。
基于转矩伪微分反馈的风轮机动静态特性模拟

在分析风轮机数学模型的基础上,对常用的基于加速度反馈实现转矩补偿的风轮机模拟方法进行了简要分析,分析表明该方法由于滤波器的引入使得加速度的求取存在延迟,导致补偿转矩产生滞后,模拟的准确性降低。为提高风轮机模拟系统模拟的准确性,提出了一种基于转矩伪微分反馈的新型风轮机模拟方法。阐述了所提出的基于转矩伪微分反馈的新型风轮机模拟方法的实现原理,该方法避免了滤波器的引入,解决了补偿转矩滞后的问题。对基于加速度反馈和基于转矩伪微分反馈的两种模拟方法下补偿转矩的频域特性进行了对比研究。最后利用RT-LAB实时控制器构成风轮机模拟系统进行了实验研究,验证了所提出风轮机模拟控制策略的有效性。
表面式永磁同步电机无源非奇异快速终端滑模控制

考虑逆变器非线性因素对调速系统的影响,从能量和鲁棒性的角度研究了表面式永磁同步电机(SPMSM)调速系统。首先推导了包含逆变器的SPMSM系统统一端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)数学模型,基于能量成形方法和PCHD原理,设计了SPMSM调速系统的无源控制器,简化了控制算法,保证了系统全局稳定,逆变器非线性扰动由扩张状态观测器进行补偿。针对速度外环响应速度慢、鲁棒性差的问题设计了非奇异快速终端滑模速度控制器并得到q轴期望的电流。仿真和实验结果表明,所提控制方法使转速跟踪速度快、鲁棒性强,提高了整个系统的动静态性能。
基于反推控制的永磁同步电动机速度的模糊控制

在永磁同步电动机速度跟踪系统中,电机参数的变化会导致系统出现一定的波动。针对此问题,本文提出了把模糊控制和反推控制相结合的控制策略,通过模糊控制器调节反推控制系统中的反推参数来改善系统的速度跟踪性能。该方法不仅能够实现永磁同步电动机系统的完全解耦,保证系统全局渐进稳定;并且通过模糊控制器对系统中反推参数的实时调整,能够在电机参数发生变化时实现快速的速度跟踪,使系统具有较强的鲁棒性和良好的伺服性能。通过Matlab仿真及实验结果验证了系统设计的有效性和可行性。
电动汽车用开关磁阻电机驱动系统设计及优化

为了达到车用开关磁阻电机驱动系统动态特性优化的目的,建立了其动态仿真模型,分析了负载转矩、开通角、关断角对转矩脉动及电机效率的影响及其规律。以降低转矩脉动,提高电机效率为目标,提出了一种双指标同步优化开关磁阻电机控制参数的方法,建立了基于负载转矩与电机转速的可变开通角、关断角控制参数模型。针对不同优化策略结果的对比分析以及实验结果表明,提出的双指标同步优化策略能很好地降低转矩脉动,提高电机效率,达到了优化开关磁阻电机驱动系统动态特性的目的。
基于TRIZ理论的质子交换膜燃料电池膜材料研究进展分析

对质子交换膜燃料电池膜材料的重要性、性能要求以及 TRIZ 理论的核心思想、基本发明原理进行了介绍,并结合实际技术内容,通过 TRIZ 理论的标准求解过程,即参数选择、矛盾矩阵分析和发明原理求解印证了质子交换膜燃料电池的膜材料性能改进研究的实际发展历程。由求解过程和结论可知,基于 TRIZ 理论推导过程给出的相关发明原理能够合理预测膜材料导电性、稳定性的发展趋势;通过掌握 TRIZ 理论,能够更有针对性地寻找对膜材料改进的可行之路。对于质子交换膜而言,至少可以在提纯工艺、遴选工艺以及燃料电池组件协同功能性方面寻找提升性能的途径。
双边长初级磁通切换永磁直线电机推力波动分析及抑制

基于旋转型磁通切换永磁电机的工作原理和电磁发射的特点,提出了一种应用于电磁发射的新型磁通切换型长初级永磁直线电机,该电机具有推力密度大、动子结构简单、质量小的优点。首先,分析了该电机的结构和工作原理,并对该电机的电磁推力各分量的计算公式进行了推导。其次,分析了在正常和故障状态下引起推力波动的原因:根据推力波动产生的机理,针对边端定位力、磁阻力和容错控制运行状态下永磁谐波分量引起的推力波动,分别提出了采用楔形边端设计、绕组电感互补、电流谐波注入和次级错极等方法进行了优化和补偿,并通过二维瞬态有限元进行了验证仿真。最后,通过一台长次级的磁通切换永磁直线电机验证了有限元仿真的正确性以及所提出的推力波动抑制方法的有效性。
新兴污染物对污泥厌氧发酵的影响及其厌氧降解研究进展

污水处理厂产生的污泥中普遍吸附着表面活性剂、药物及个人护理品、雌激素、全氟化合物、邻苯二甲酸酯和纳米材料等新兴污染物。新兴污染物的存在必然会对以厌氧发酵及土地利用为代表的污泥资源化利用过程产生影响,其自身也会发生降解。本文介绍了上述6种典型新兴污染物在污泥中的污染现状,分析了其对污泥厌氧发酵产生的影响,并阐述了其产生影响的相关机理。同时讨论了新兴污染物在污泥厌氧发酵过程中的降解情况,发现新兴污染物的降解受其物理化学特性、生物降解难易程度、自身浓度、共代谢效应等影响。最后,对今后污泥中新兴污染物研究的发展方向进行了展望,指出今后应重点探究新兴污染物在污泥厌氧发酵过程中的降解方法、途径及机理,以利于后续污泥的土地资源化利用。
分级式冲击磨制备玉米秸秆粉体工艺参数

分级式冲击磨是应用十分广泛的超细粉碎设备,但目前对分级式冲击磨的一些工艺参数的研究还不够充分。为了得到科学、合理的分级式冲击磨的工艺参数,本实验选用切断的玉米秸秆作为实验原料,用锤片式破碎机对其进行破碎并过筛(筛网孔径4mm),通过分级式冲击磨对粗破过筛后的玉米秸秆进行粉碎。实验考察了二次风风门开闭情况、锤头数量、锤头周向速度对玉米秸秆粉体产量及设备单位能耗的影响。实验结果表明,二次风风门全开时,粉体产量比二次风风门关闭时提高43.6%;锤头数量为8个时,粉体产量比锤头数量为4个和16个时高,单位能耗比锤头数量为4个和16个时低,但差距并不明显;锤头周向速度为130m/s时,粉体的产量比锤头周向速度为120m/s、110m/s、100m/s时高。
聚磁式场调制永磁风力发电机工作原理与静态特性

提出一种新型聚磁式场调制永磁(Flux-Concentrating Field-Modulated PermanentMagnet,FCFMPM)电机,该电机外转子采用聚磁式永磁体结构改善气隙磁通密度,定子采用开口槽结构提高空间利用率。基于磁齿轮效应,定子齿对转子永磁磁场进行调制,产生极对数少、运行速度快的谐波磁场,由该谐波磁场作为有效励磁的FCFMPM电机具有低速、大转矩密度的特点。在深入分析电机工作原理的基础上,运用二维有限元方法计算了其静态特性,包括空载永磁磁链、空载感应电动势、电感、定位力矩和电磁转矩等。研制了一台5k W实验样机,并与商业化小型永磁直驱风力发电机做比较。仿真和实验结果表明,所提电机具有转矩密度大、定位力矩小、外特性硬等特点,特别适用于如风力发电等低速、直驱系统。
粒度对赤泥直接还原动力学的影响

为了得出粒度对赤泥在煤基条件下等速率加热过程中的直接还原反应的转化过程及反应动力学的影响,采用热分析技术、扫描电镜等手段研究了赤泥在直接还原过程中的热行为和不同条件下焙烧产物中铁矿物的存在形式等。实验结果发现,煤基条件下的直接还原反应主要分为赤泥脱水和铁氧化物还原两个阶段。通过计算得出了这几种粒度的赤泥的还原度,同时运用 Coats-Redfern 积分法推断出了试样在各个阶段的最概然机理函数和活化能、频率因子等反应动力学参数,并且用 Flynn-Wall-Ozawa 法对计算结果进行了验证。
2009-2013年重庆地区儿童感染流感嗜血杆菌的耐药性及血清型分析

目的统计分析2009-2013年重庆地区儿童感染流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae,Hi)的耐药性及血清型,为临床治疗Hi感染和推广Hi疫苗接种提供参考依据。方法纸片扩散法检测Hi的耐药性,玻片凝集法对Hi进行血清分型。结果共分离Hi 5 474株,以呼吸道标本多见,占97.4%(5 329株) 。>6个月~3岁组和>3~5岁组的Hi分离率分别为21.8%和16.3%,高于<6个月组和>5岁组的分离率10.3%和6.6%,82.2%的分离株在≤5岁年龄段;复方新诺明、氨苄西林、头孢噻肟、氨苄西林/舒巴坦、左氧氟沙星的耐药率分别为77.0%、42.4%、0.2 %、2.3%、0.4%。2009-2013年Hi对复方新诺明、阿莫西林/棒酸、氨苄西林、氯霉素、利福平、头孢呋辛、阿奇霉素耐药率有明显改变(P<0.05),其余受试药物的耐药率均无明显改变(P>0.05)。共分离出33株β-内酰胺酶阴性氨苄西林耐药Hi,占0.6%。2282株Hi产β-内酰胺酶,产酶率为41.7%。不可分型Hi占92.8%,可分型Hi中a、b、c型各占5.6%,d、e、f型分别为27.8%、38.9%、16.7%。结论≤5岁儿童是Hi感染易感人群,Hi主要分离自呼吸道标本,复方新诺明已不宜用于Hi感染的经验用药,临床应重视Hi的耐药现象,并加强Hi对抗菌药物的耐药性监测。血清分型以不可分型株为主,Hie是重庆地区儿童Hi的主要血清型。
甲醇水溶液脉动热管的传热特性

以体积分数为50%的甲醇水溶液为工质,充液率为50%,对不同倾角和加热功率条件下环路脉动热管的启动性能和稳定运行时的传热性能进行了实验研究。对比分析了甲醇水溶液、无水甲醇和水的传热效果,探讨了甲醇水溶液与水、无水甲醇在启动过程中启动时间、启动温度以及稳定运行时传热热阻、热冷端温差的变化特点。结果表明,在低加热功率条件下,甲醇水溶液45°和90°倾角下的启动方式均为温度渐变型,甲醇水溶液的启动时间比无水甲醇长,但比水短。稳定运行时,甲醇水溶液在90°倾角下加热段温度低于甲醇,且波动较大。在低、中加热功率条件下,甲醇水溶液传热性能优于水和无水甲醇,甲醇水溶液在45°和90°倾角下的最小热阻值分别为0.38℃/W和0.3℃/W。
衡阳紫色土丘陵坡地不同土地利用模式下土壤种子库特征

为了解衡阳紫色土丘陵坡地不同土地利用模式下土壤种子库特征,利用土壤种子库“萌发法”,对衡阳紫色土丘陵坡地种子库在封山育林(20a)模式(Ⅰ)、退耕还林(2a)模式(Ⅱ)、农耕模式(Ⅲ)的土壤种子库进行分析。结果表明:(1)3种土地利用模式种子库平均密度的大小顺序为:模式Ⅱ>模式Ⅲ>模式Ⅰ。(2)土壤种子集中分布于0~5 cm土层,随土层深度增加,种子数量与种类趋于减少。(3)3种土地利用模式种子库物种Czekanowski相似性系数(CC)较低,Patrick丰富度指数(R)的大小顺序为:模式Ⅱ>模式Ⅰ>模式Ⅲ(P>0.05);Shannon-Wiener指数(H)和Pielou均匀度指数(E)的大小顺序均为:模式Ⅱ>模式Ⅲ>模式Ⅰ(P<0.05);Simpson指数(D)的大小顺序为:模式Ⅰ>模式Ⅲ>模式Ⅱ(P<0.05)。(4)土壤种子库所含物种数较接近,物种组成以草本植物为主,菊科、禾本科占优势。(5)封山育林模式和退耕还林模式属于进展演替,封山育林模式处于较高演替阶段,农耕模式属于逆行演替。研究表明:衡阳紫色土丘陵坡地具有依靠土壤种子库实现自然恢复的潜力,但单依靠土壤种子库自然恢复到现存植被是困难的,需要在自然恢复潜力评估的基础上积极充分采取人工促进自然恢复的策略,促进当地的植被恢复。
不同休牧模式对东祁连山高寒草甸草原植被特征变化的影响

对东祁连山高寒草甸区不同休牧模式下植物群落特征和地下根系生物量进行比较研究,试验设传统夏季休牧(TG)、全生长季休牧(RG)和全年禁牧(NG)3个处理。结果表明:与TG处理相比,RG和NG处理增加了垂穗披碱草(Elymus nutans)和冷地早熟禾(Poa crymophila)的重要值、各功能群(禾本科、莎草科、豆科和杂类草)植物的高度、禾本科植物密度和生物量以及总地上、地下生物量,其中以NG处理区效果最为明显;同时RG和NG处理降低了杂类草植物的重要值、地下与地上生物量的比值以及杂类草的生物量和密度;在3种休牧模式中,Shannon-Wiener指数(H)、Pielou均匀度指数(J)和丰富度指数(S)及群落总密度的排列顺序均为:NG
不同发育时期及外源处理后赤霞珠葡萄脂氧合酶活性及脂肪酸含量变化

以酿酒葡萄品种赤霞珠为试材,研究了果实发育时期、机械创伤处理与外源茉莉酸甲酯处理对葡萄果皮中脂肪酸组分、含量及LOX活性的变化。结果表明:(1)葡萄果皮的LOX活性在花后12周达到最大值;花后15周对果实进行创伤处理,处理3h后LOX活性达到最高点;花后17周对果实进行MeJA处理,处理后24hLOX活性达到最大值。(2)葡萄果皮脂肪酸组分中,饱和脂肪酸以棕榈酸和硬脂酸为主,而不饱和脂肪酸以亚油酸和亚麻酸为主。(3)葡萄果实脂肪酸含量随葡萄发育先增加后下降,花后15周创伤处理后的葡萄脂肪酸含量波动较大,花后17周茉莉酸甲酯处理后24h葡萄脂肪酸含量显著升高。
模拟量输入合并单元计量性能测试研究

目前对模拟量输入合并单元的计量性能研究较少,现有合并单元测试规范中与误差相关的部分均参照电子式互感器标准制定,难以满足计量性能测试的要求,限制了数字化电能计量技术的发展。为研究模拟量输入合并单元的计量特性,从信号流程角度,分析了模拟量输入合并单元的误差环节,比较了模拟量输入合并单元与电子式互感器和电子式电能表的结构异同,总结了计量特性误差影响因素。并以基本误差为例,按照不同标准对2台不同厂家生产的标称0.2 S级准确度的合并单元进行了单相和三相误差测试。测试数据显示单相测试和三相同时测试的结果有差异,说明各通道相互之间有影响,且输入信号越小,相互影响越大。针对现有合并单元测试规范不能正确反映计量性能的问题,提出评价模拟量输入合并单元计量性能时,不能仅仅参考电子式互感器标准,还应参考电子式电能表检定规程增加计量性能相关测试项目,完善计量用合并单元的相关测试规范。
基于“充分式”电流综合比幅判据的含DG配网保护

提出了一种新型“充分式”保护原理,能在现有含 DG配网条件下很好地处理保护策略与成本之间的平衡。首先以含DG配网中电流幅值故障特征为例对“充分式”原理进行了深入诠释;由带制动特性的幅值差动原理推导了电流比幅判据形式,并构造了基于正序电流、负序电流和分相全电流的“充分式”综合比幅判据,该判据能在各种故障情况下自适应地优选灵敏性最高的子判据来切除故障,且具备一定的耐过渡电阻能力。判据只利用了线路两侧电流的幅值信息,不需要采样数据的严格同步,减少了通信成本。仿真结果验证了判据的有效性。
双馈风电机组不对称故障穿越性能优化

低电压穿越是并网风电发展的关键技术,而撬棒保护电路是提高低电压穿越能力的有效方法之一。但是,撬棒电阻取值、切除时间以及直流母线稳定影响着风力机的低电压穿越性能。文中提出了根据双馈异步电机不对称故障负序电流的撬棒切除时刻判定依据和基于超级电容器的直流母线稳压方法,提高了双馈异步电机的故障穿越能力。在 DIgSILENT 平台上建立双馈异步电机实验模型,仿真结果验证了所提方法的合理性。
基于新型空间矢量调制策略的双输出-双级矩阵变换器研究

双输出-双级矩阵变换器(dual-output two-stage matrix converter,DO-TSMC)可以实现功率双向流动,其输出端9开关逆变级可以实现2组三相交流输出以驱动2组负载,同时也具有三相输入/输出正弦、输入功率因数可调等优点。在分析该变换器拓扑及其工作原理的基础上,提出了一种按照比例系数分配各逆变级作用时间的新型空间矢量调制策略,能够灵活地调节2组逆变级的输出电压范围,可以实现相同频率和不同频率2种模式输出,推导了在该调制策略下的输入电流、直流平均电流和2组逆变级输出电压及电压传输比的表达式。仿真算例结果验证了该策略的有效性。
对称电网故障下双馈式风力发电系统去磁控制

双馈感应电机(doubly-fed induction generator,DFIG)被广泛地用于变速恒频风力发电系统中,但它对电网故障特别敏感。研究了双馈式风力发电系统在对称电网故障下的响应,并且提出了一种加速定子直流磁链的衰减的去磁控制策略。该控制策略无需系统硬件参数,可以显著缩短对称故障下系统暂态过程。为了满足电网低电压穿越要求,还给出了故障期间有功电流、无功电流和去磁电流协调控制策略。为了验证所提出的控制策略,搭建了小功率实验平台,实验结果验证了控制策略的正确性。
一种具有直流故障穿越能力的MMC子模块拓扑

模块化多电平换流器(multilevel modular converter, MMC)具有高度模块化、输出波形谐波含量低、开关频率低等优点,因而在高压直流输电领域得到了广泛应用。如何处理直流侧故障是MMC需要面对的主要难题。在分析已有子模块拓扑的基础上,提出了一种具有直流故障穿越能力的子模块拓扑,在不改变原有控制策略与调制策略的情况下能够快速切断故障电流。最后在PSCAD/EMTDC下搭建了仿真模型,对所提子模块拓扑进行了验证,仿真结果证明了所提出的子模块拓扑在切断直流故障电流方面的有效性。
考虑天气因素的含风电场电力系统的概率潮流分析

概率潮流是分析电力系统不确定性的重要工具。为了有效研究不同天气状况下含风电场电力系统的潮流变化情况,引入三状态天气模型模拟天气状况对架空输电线和风力机强迫停运的影响,并推导出计及风力机出力与风速非线性关系和风力机故障的风电场出力概率模型,以更准确地描述风速波动较大时风电场输出功率的概率特性。采用基于半不变量的概率潮流法求解问题,通过Gram-Charlier级数和Von Mises法分别得到待求状态变量的连续部分和离散部分。对IEEE RTS 24节点系统的测试表明:计及风力机出力与风速非线性关系和风力机故障的风电场出力模型是必要且合理的,天气因素对含风电场电力系统的潮流概率分布有重要影响。
含STATCOM输电线路的故障选相方法

含静止同步补偿器(static synchronous compensator, STATCOM)的线路发生故障时,若并补元件未退出运行,仍然向系统中注入无功补偿电流,会使故障相电压和部分非故障相电流升高,也会使突变量选相元件的部分故障特征发生变化,从而影响到现有的基于稳态量和突变量的故障选相。针对此种问题,提出一种基于STATCOM补偿度突变量时差特征的故障选相方法。利用回归分析得到STATCOM的补偿度在实测量中的模型,通过分析故障时各相补偿度突变量之间的时差特征,得出故障选相的判据。大量PSCAD仿真验证了方法的正确性,该方法能简单、快速、有效地实现并补线路故障选相和故障类型的判别。
高压直流输电非典型工况下过电压异常风险分析

过电压控制是大容量高压直流输电广为关注的一个问题。由于无功大量集中进行补偿,直流扰动或闭锁后换流站电压会短时大幅上升,需要通过预防控制避免过电压引起设备绝缘损坏或产生次生故障。实际系统中发生非典型工况下直流闭锁后过电压异常现象,压升超出常规工况,给电网安全带来风险。详细分析了过电压异常现象的机制,并仿真验证了机制分析的有效性。在此基础上总结了存在过电压异常风险的非典型工况,为过电压绝缘配合设计及交直流电网运行控制提供指导。
特高压直流输电多端馈入方式稳态特性研究

随着传统高压直流输电容量的不断增大,受端系统电压支撑能力限制特高压直流应用的问题变得越来越突出。在分析特高压单端馈入存在的局限性的基础上,提出多端单层馈入和多端分层馈入2种方式。根据节点阻抗矩阵推导出不同馈入方式下的受端系统短路比,并进行对比分析。以向上和德宝直流工程为算例,比较不同馈入方式下的受端系统短路比及功率传输特性曲线,验证多端馈入的优势。从直流联网、系统扩建等方面给出了各种馈入方式的优缺点。最后对未来的特高压直流输电接入方式给出合理建议。
变桨风力发电机组控制器优化设计

风速的随机性和风电机组控制系统的非线性导致难以获取风电机组精确的数学模型。鉴于实际的风电工程通常采用简单的比例–积分–微分(proportional integral differential, PID)控制器或比例–积分(proportional integral,PI)控制器达到输出恒定功率的控制目标,不涉及复杂的智能控制算法,在风速高于额定风速时,提出了一种基于加性分解原理的方法来规范风力发电机组变桨控制器的设计参数,将风力发电机组变桨控制问题分解为2个简单的子问题,即线性时不变主系统的追踪问题和辅系统的镇定问题。基于该原理,设计出了简单的PI控制器,并在此基础上进行了控制器优化设计,而且通过理论推导给出了该控制器的稳定性证明,最后通过仿真验证优化后的控制器能够大大增加输出功率的平稳性。这将为今后设计风力发电机组变桨控制器设计提供一定的准则。
风速相关性下的最优旋转备用容量

在兼顾系统经济性和可靠性的基础上,同时考虑负荷预测偏差以及风电出力预测偏差等不确定性因素后,研究了计及风速相关性下的电网最优旋转备用。采用成本效益分析法,建立了系统发电成本、备用成本和期望停电成本之和最小的目标函数,利用基于随机模拟的量子行为粒子群算法对其进行求解,并对相关影响因素进行敏感性分析。通过算例分析了风速相关性对旋转备用的影响,验证了所提模型和算法是可行的。
基于阀电压或阀电流的HVDC换相失败故障诊断

为实现换相失败的快速准确诊断,以便及时采取有效的控制措施,减小换相失败对高压直流输电(HVDC)系统的影响,通过对换相失败机制和过程的分析,认为阀电压持续为零、阀电流持续非零并保持较高幅值可作为换相失败的本质特征,并据此提出基于阀电压或阀电流的换相失败故障诊断方法。若阀电压持续为零或阀电流持续非零的时间超过1个工频周期,可判定为HVDC发生换相失败。理论分析和仿真结果证明,该方法既可以准确有效地诊断换相失败,还可直观地显示发生换相失败的换流阀,而且原理简单,不存在诊断盲区。
并网风电场下垂控制系数概率模型研究

随着风电并网容量的不断增加,风电场参与系统的频率控制是未来发展的必然趋势。了解和掌握并网风电场频率控制特性对于保证系统的频率稳定性具有重要意义。风电场并网的频率控制与传统发电机组有所不同,风电场出力受风速影响具有一定的随机性和波动性。根据风力发电机组出力模型,提出了基于风速变化的风电场下垂控制系数概率模型。利用半不变量的可加性,运算得出随机变量的数字特征,通过Gram-Charlie级数展开的方法计算其概率密度函数。通过对并网IEEE-14节点系统进行仿真计算,结果表明采用下垂控制系数概率模型能够反映其随机变化特性,风电场调频能力受风电场随机出力的影响,验证了概率模型的正确性,为风电场参与系统频率控制提供了一定的理论依据。
考虑机组同调性的风电场无功协调控制

针对具有无功调节能力的双馈感应发电机(double-fed induction generator,DFIG)组成的风电场,提出了一种基于同调分群的无功协调控制策略。该策略充分考虑风电场内风电机组的差异性与同调性,在对风电场进行同调机群划分后,对不同特性的机群分别采用不同的无功控制策略,并采用一种风电场稳定系数指标来综合评价电网电压稳定和无功裕度。仿真算例结果表明,所提出的协调控制策略能有效支持电网电压,还具有相对较大的无功裕度来满足电网无功需求。
基于改进多目标粒子群算法的配电网储能选址定容

以系统节点电压波动、负荷波动以及储能系统总容量为目标建立了储能选址定容优化模型。求解过程中提出了一种改进多目标粒子群算法(improved multi-objective particle swarm optimizer,IMOPSO)。该算法根据粒子与种群最优粒子的距离来指导惯性权重的取值,使得各粒子的惯性权重可以自适应调整,并在二者距离较小时引入交叉变异操作,避免陷入局部最优解,同时采用动态密集距离排序来更新非劣解集并指导种群全局最优解的选取,在保持解集规模的同时使解的分布更均匀。为避免决策者偏好对最终结果的影响,采用基于信息熵的序数偏好法从最优Pareto解集中选取储能的最优接入方案。以IEEE-33节点配电系统为例进行仿真验证,结果表明该方法在储能选址定容问题求解中具有很好的收敛性以及全局搜索能力。
基于云模型和模糊聚类的电力负荷模式提取方法

为解决应用传统模糊C 均值(fuzzy C-means,FCM)算法进行电力负荷模式提取时存在的对初始聚类中心敏感、聚类数目不易确定、算法稳定性较差等问题,从负荷曲线形态出发,提出一种基于云模型和模糊聚类的电力负荷模式提取方法。该方法首先针对电力负荷数据的时间特性,对云变换方法进行了维度扩展,使其能够应用于具有时间特征的二维数据处理,将电力用户典型日负荷的频率分布分解为若干个正态云组的叠加,以各云模型中最能代表各定性概念的期望向量集合作为初始聚类中心;然后,基于云模型确定的初始聚类中心和聚类数目,应用FCM 算法进行电力负荷模式提取和用户分类。最后,以某电网实际负荷数据进行算例分析,结果证明了该算法的实用性和有效性。
基于粒子群算法的多类型分布式电源并网位置与运行出力综合优化算法

在分析了几种常见分布式电源(distributed generation, DG)并网类型和出力特性的基础上,对其中3类具有调节能力的分布式电源的并网位置和运行出力进行了综合优化,以使配电网的网络损耗降到最小。对所提优化模型变量进行了分离处理,形成了交叉反馈粒子群算法(cross feedback particle swarm optimization algorithm,CFPSO)。对比了基于分离变量思想的分层嵌套粒子群算法(layer embedded particle swarm optimization algorithm,LEPSO)。以某三馈线配电系统为例对提出的模型进行了仿真计算,计算结果验证了2种算法的有效性。由于实现了变量的完全解耦以及反馈机制的引入,CFPSO 算法具有更好的收敛精度,同时大大提高了求解效率。
满足充裕性指标的电力系统可接纳风电容量评估

立足于风电功率的统计特性,提出一种计及充裕性指标的系统接纳风电能力的评估方法。该方法基于历史的运行数据进行统计,通过模拟计算不同风电容量、储能容量下系统的调峰不足概率、调峰不足期望、发电不足概率以及发电不足期望4种充裕性指标,评估满足给定充裕性水平下的系统可接纳风电的容量。此外,提出一种含风、储系统的综合净负荷以及调峰需求的实用计算方法,基于双线性插值理论,建立了充裕性水平、可接纳风电容量、储能容量的函数关系,为风电容量、储能容量的规划设计提供了参考依据。最后,以实际电网接纳风电能力评估为例,对比了不含储能、含不同储能容量等多种情景下的风电接纳能力,对所提方法进行了分析和说明。
地区配电网重构与故障恢复问题

采用图解蚂蚁系统求解地区配电网的重构与故障恢复问题。将求解过程划分为离线和在线2个阶段,使拓扑分析与搜索寻优分离,以提高计算速度。离线阶段对配电网进行拓扑分析,用构造图表示可行解解集,不同元件故障恢复问题的可行解解集由重构问题的可行解解集经简单变化得到,以避免重复进行拓扑分析;在线阶段通过模拟蚁群在构造图中行走进行搜索寻优。通过修改传统蚁群算法的路径选择规则和信息素更新规则,以避免搜索陷入停滞。以一个实际的地区配电网作为算例。仿真结果表明,所提方法可以有效地提高地区配电网运行的经济性,同时可以提供可靠的故障恢复方案。
风险适应型的月度发电计划管理模式

传统发电计划管理主要考虑年度合约电量完成进度与电厂等负荷率,没有较好地考虑发电计划的调度可执行性,也没有考虑计划执行过程中各类不确定性因素的影响。基于此,提出了一种风险适应型的月度发电计划管理模式与编制方法。首先,在分解月电量时精细化地考虑逐日的机组组合优化安排,以预留一定的执行调整空间,并在机组组合不可行时修正月度发电计划;其次,提炼影响发电计划执行的关键边界条件,在月内持续检测边界条件的变化情况,提出响应边界条件变化的计划跟踪与调整方法,实现了月度发电计划的滚动分析、目标调整与偏差修正,降低计划执行的风险。
一种扩展黑启动方案恢复效果的评估方法

扩展黑启动恢复策略对于加快大停电后的恢复过程具有重要意义,针对扩展黑启动方案的恢复效果研究,提出了一种基于综合权重的灰色关联评估方法。首先构建了一套较完整的评估指标体系,包括机组恢复、网络结构、运行状态等方面;其次采用模糊赋权法和熵权法分别计算各指标的主、客观权重,通过基于博弈论的组合赋权法优化得到指标的综合权重,克服了单一赋权法的不足;然后以改进的灰色关联分析法对扩展黑启动方案的恢复效果进行综合评估。10机39节点系统的算例结果验证了所提评估方法的有效性与合理性。
浙北—福州特高压交流输电工程系统调试中电网运行方式的调整

浙福特高压交流输电工程的建成和投运,有利于提高华东电网接受区外经特高压直流传输的电力的能力,增强电网安全稳定水平,满足福建电网盈余电力的送出需要。文章主要研究工程调试阶段,各试验项目主要包括投切空载变压器、主变低压侧投切低容或低抗、1 000 kV侧空充特高压线路、单段特高压线路的解合环、全线合环送电试验、人工单相瞬时短路接地等试验对电网运行方式的调整要求及对电网潮流和系统稳定特性的影响,并提出了安全稳定控制措施,为系统调试中的调度方案编写和执行提供了技术依据。从电网运行方式的角度提出了试验建议,确保了各项调试试验的顺利进行。
基于穿越频次变步长的离散全程滑模锁相环控制

对于基于同步旋转坐标变换的数字锁相环,为实现更好的实时性和控制精度,更适合新能源并网逆变发电的应用,将一种基于全程滑模的变步长控制策略引入其中。基于同步坐标系数字锁相环的数学模型,研究了不同电网电压矢量初始相位角对锁相速度的影响,推导了电网电压矢量的d轴分量相对于原点进行坐标镜像变换的规则。在建立锁相环全程离散切换函数的基础上,根据非理想全程离散滑动模态的运动特点,提出了基于穿越切换面频次的瞬态判定方法。构建李雅普诺夫(Lyapunov)函数讨论了锁相环全程滑模控制的稳定性、存在性及可达性条件,基于此确定了变步长的极值。仿真和实验结果验证了此控制策略的有效性。
智能变电站配置描述文件管控系统的研究与实现

变电站配置描述(substation configuration description, SCD)文件的正确性对智能变电站的安全运行至关重要,尤其SCD文件中的虚端子以及虚端子连接涉及到智能电子设备的跳合闸、采样回路。文章针对智能变电站配置描述文件管控方法进行研究,阐述了SCD文件管控的流程和技术手段,并介绍了配置文件管控系统的总体架构和建设情况。配置文件管控系统可对区域内多个智能变电站的SCD文件进行集中管理,具备SCD 文件的上传、存储、校验、比对、可视化展示、版本追溯等一系列管理功能,实时监管包括改扩建过程在内的SCD 文件版本变更,保证了SCD 文件的安全性、完整性和一致性。
基于自学习迁移粒子群算法及高斯罚函数的无功优化方法

针对粒子群算法在求解无功优化问题时存在早熟收敛,易陷于局部最优的现象,提出了自学习迁移粒子群算法(self-learning migration particle swarm optimization,SLMPSO)。该算法在采用混沌序列对粒子群进行初始化操作,基于云模型理论的X-条件云发生器对粒子的惯性权重进行自适应调整的基础上,引入一种迁移操作,以引导全局最优粒子的飞行方向,解决粒子群后期朝单一进化方向进化的问题,有效地增强了算法的全局寻优能力。针对电力系统无功优化中的离散变量归整问题,首先将离散变量完全化为连续变量进行迭代求解,在寻求至全局最优解后引入高斯罚函数对离散变量进行归整操作。以网损和电压偏离最小为目标,对IEEE标准30节点算例进行仿真计算,验证了所提算法的有效性和可行性。
局部阴影下光伏阵列全局最大功率点跟踪控制方法综述

介绍了局部阴影下光伏阵列输出特性及最大功率点跟踪原理,对现有全局最大功率点跟踪控制方法从基于阵列硬件结构、采样数据,现代控制理论及其它等4方面进行分类与总结,对周部阴影下全局最大功率点跟踪还需关注的问题与未来全局最大功率点跟踪技术的发展方向进行了探讨。
适用于并网逆变器集群系统孤岛检测的改进滑模频率漂移法

常规的孤岛检测方法主要适用于单机光伏并网系统,在逆变器集群系统应用时存在局限性。滑模频率漂移法是一种被广泛应用的主动式孤岛检测方法,分析多逆变器并联运行情况下的公共并网点电流波形后发现,该方法可能由于系统线路阻抗的存在,导致检测盲区向频率下降方向倾斜,加大了光伏并入弱电网情况下孤岛检测失效的风险,同时延长了反应时间。为此,提出了一种具有电流误差相位补偿作用的改进滑模频率漂移法,能够有效降低逆变器集群电流相位不一致产生的影响。仿真结果验证了所提方法的有效性。
智能配电网大数据应用技术与前景分析

针对大数据在智能配电网中的应用问题,在分析智能配电网大数据现状和特征以及梳理数据关系网的基础上,阐述了大数据在智能配电网中应用所涉及到的大数据存储与处理以及大数据解析等关键技术。提出了数据价值链和面向大数据应用的“飞机型”理论框架,并从用电预测与协同调度、智能配电网网架发展趋势分析与优化规划,以及智能用电与网络降损等方面分析了大数据在智能配电网中的应用前景,提出了应用路线图。