mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于核函数极限学习机的微电网短期负荷预测方法

针对以单个或集体用户为业主的用户侧小容量微电网,考虑到成本约束及用电特征的不确定性,提出了一种基于核函数极限学习机的微电网短期负荷预测方法。使用核函数极限学习机、启发式遗传算法和分时训练样本,建立了包含离线参数寻优与在线负荷预测的预测模型;通过模型参数的周期更新来保证算法最优参数的时效性,同时降低在线预测系统的计算复杂度与历史数据存储量。通过对不同容量、类型的用户侧微电网进行短期负荷预测,分析了预测结果的准确度、参数周期更新的效果、预测结果对经济运行的影响和预测方法的计算效率。
用于超级电容储能系统的三电平双向直流变换器及其控制

传统两电平DC-DC变换器开关器件承受电压应力高,输出电流纹波大。本文采用一种三电平双向直流变换器控制超级电容的能量流动,有效提高了超级电容充放电效率和输入电压等级。分析了三电平双向直流变换器的工作原理及其控制策略,在Matlab/Simulink平台上搭建仿真模型,验证了三电平双向直流变换器拓扑的优点,并实现了对直流网压、飞跨电容电压以及超级电容充放电电流的控制;样机实验表明了该变换器及其控制的合理性和有效性。
直流电容储能反馈和负载功率前馈的PWM整流器控制策略

首先介绍了三相电压型PWM(pulse width modulation)整流器在dq轴系下的数学模型,分析了整流器的能量和功率交换关系。提出了一种电流内环、直流侧电容储能作为外环的电容储能反馈控制策略,并给出了环路设计方法。为了减小负载的不确定性对整流器系统的影响,引入了负载功率前馈估计算法。最后,实验比较了传统的电压、电流双闭环和本文所提出的控制策略的动、稳态特性。结果表明,本文所提出的控制策略能满足系统稳态时的控制要求,并且较传统的电压、电流双闭环控制策略具有更好的动态特性。
双耦合电感二次型高升压增益DC-DC变换器

提出一种双耦合电感单开关二次型高增益变换器。在传统单开关二次型Boost变换器拓扑的基础上,在前级Boost电路单元引入耦合电感,输出端叠加以提升变换器的升压增益特性;同时,通过在后级Boost电路单元引入耦合电感,进一步减小开关管的电压应力。此外,采用无源无损吸收电路抑制了开关管两端的电压尖峰,从而可选取低导通电阻、低电压等级的MOSFET以降低开关管的导通损耗,提高了变换器的效率。文中详细分析了变换器的工作原理及工作特性,最后通过搭建一台200W、18V/200V的实验样机,验证了理论分析的正确性。
电力系统扩展黑启动方案的后效性研究

大停电后恢复初期阶段的扩展黑启动策略为恢复控制提供了新的思路,针对扩展黑启动方案的后效性研究,将后续网架重构过程离散为次序进行的多个时步,建立了计及后续重构过程中机组启动与负荷恢复交替与协调的多目标网架重构优化模型。结合采用分层序列法、改进细菌觅食算法和最短路径法,从网架重构整体最优的角度求解每一时步的待恢复机组、负荷及相应的恢复路径,进而得到网架重构最优方案;在此基础上,建立了反映重构过程多输入多输出要素的指标集,以超效率数据包络分析模型评估后续网架重构的相对效率,以此效率表征扩展黑启动方案的后效性。基于新英格兰10机39节点系统的扩展黑启动方案算例分析验证了本文方法的有效性与正确性。
锂离子电池组充放电均衡器及均衡策略

提出了一种基于Buck斩波电路和Boost-Buck斩波电路的锂离子电池组充放电均衡器。根据电池组的两种工作状态,采取两种不同的均衡策略:电池组处于充电状态时,电池组中荷电状态最高的强单体电池被均衡放电,强单体电池的充电电流减小,而同组中的其他单体电池不受影响;电池组处于放电或静置状态时,电池组中最弱的单体电池被均衡充电,而同组中的其他单体电池不受影响。均衡器具有均衡电路控制简单、易实现,被均衡的单体电池任意可选、均衡能量可双向传输、均衡电流易控等优点。详细阐述了两种均衡控制策略的工作原理,并采用此均衡器对串联的四个磷酸铁锂电池进行了充放电均衡实验,实验结果证明了此均衡器不仅改善了单体电池间不均衡程度,同时提高了电池组的充电容量和放电容量。
基于改进正弦调制电流注入的三相交流电源系统谐波阻抗测量研究

三相交流电源系统在三相静止坐标系下的谐波阻抗参数是对系统进行谐波估计、滤波器设计等谐波分析的重要参数。但在采用基于阻抗的稳定性判据对交流系统进行稳定性分析时,需要得到系统在dq坐标系下的谐波阻抗参数。推导了系统中典型元件在dq坐标系下的谐波阻抗模型;提出了一种改进的基于正弦调制电流注入的交流系统谐波阻抗测量方法;搭建了三相交流系统的仿真模型,并开发了交流系统谐波阻抗测量装置。仿真与实验结果验证了理论分析的正确性与有效性。
一种加权式并联型重复控制的研究

重复控制(Repetitive Control,RC)技术在逆变器中广泛应用,传统的并联型重复控制(Parallel-type Repetitive Control,PRC)技术通过并联PI环节来提高系统的动态性能。改进并联型重复控制(Improved Parallel-type Repetitive Control,IPRC)技术在PRC的基础上使系统的跟踪性能和抗干扰性能同时达到最优化。本文提出了一种加权式并联型重复控制(Weighted Parallel-type Repetitive Control,WPRC)技术,该技术相比于IPRC,在满足系统稳态性能的前提下,显著提高了系统在负载切换时的动态性能。首先给出了一种基于特定频率陷波器的重复控制器的设计,然后理论分析对比了WPRC和IPRC的动态性能并给出了参数设计,最后制作了一台120W车载逆变器样机,验证了WPRC相比于IPRC所具有的优秀的动态性能。
一种新型的共用滞后桥臂的零电压开关混合型变换器

本文提出了一种新颖的实现滞后桥臂软开关的全桥混合型变换器。半桥LLC与全桥共用一个滞后桥臂,保证该桥臂开关管实现全范围的ZVS,LLC输出回馈到直流母线侧,变换器工作在恒定频率,总的输出由全桥通过移相来控制。同时使开关频率大于谐振频率,LLC输出功率在满足软开关情况下尽可能小,可有效降低损耗。最后研制了一台3k W样机,验证了该方案的可行性,实验结果表明滞后桥臂能够实现全范围的软开关。
基于人工神经网络的负荷模型预测

负荷模型是影响电网稳定分析的重要因素,是电力系统进行仿真分析、计算的重要依据之一。若能对次日的最大、最小负荷时刻的负荷模型进行预测,可为调度机构制定运行方式时校核系统稳定性提供重要依据。以静态ZIP负荷模型为基础,分析了影响负荷模型的因素,采用人工神经网络方法,对最大、最小负荷时刻的负荷模型参数进行预测。分析了负荷模型参数与负荷预测结果之间的灵敏度,以掌握它们相互间的关系和影响程度,并由此寻找减小误差的方法。以最小负荷的有功模型预测为例,进行了实际预测。算例结果表明,负荷模型预测具有较好的准确率,本文所提方法可行。
计及风电消纳效益的电力系统源荷协调二层优化模型

随着风电的大规模接入,其随机性和间歇性导致常规电源的调节压力不断增大,与常规能源呈逆向分布的特点也使得常规电源的调节能力受到输电通道的制约,从而造成风电消纳受阻。本文利用高载能负荷作为消纳风电的重要手段,将常规电源的优化调度和高载能负荷的优化配置相结合,综合考虑风电消纳效益、高载能负荷调节成本和系统运行成本,建立以源荷协调运行效益最大化为目标的二层优化模型。通过求解上层优化模型确定常规电源出力和风电调度出力;在此基础上,下层优化模型针对因常规电源调节能力不足导致的风电受阻情况,选取能够有效消纳风电受阻功率且调节成本最少的高载能负荷参与电网调度。根据上、下层模型决策变量的不同特点,采用改进遗传算法和二进制粒子群算法相结合的混合智能算法进行模型求解。通过某实际电网的仿真结果,验证了本文优化模型的可行性和有效性。
一种新的单相-三相矩阵变换器调制策略

针对直接型单相-三相矩阵变换器,提出一种基于正弦脉宽调制(Sine Pulse Width Modulation,SPWM)的调制方法。假定单相输入电压为余弦函数,通过构造含有输出电流频率和一族输入频率奇数倍频率的余弦函数,进行简单的加减运算作为调制波,可以获得对称的三相输出电压,并且输出电压的谐波次数、频率和幅值可控。对于感性负载,输出电流近似为正弦波形,获得了单相-三相矩阵变换器的输入电流计算公式。建立Matlab/Simulink的仿真模型,构造相应的调制函数,进行了阻感负载的仿真实验。使用DSP芯片和双向开关搭建了单相-三相矩阵变换器的实验平台,实验结果表明提出的调制策略扩大了矩阵变换器输出频率的调节范围,减小了输出电流的总谐波失真度(Total Harmonic Distortion,THD),并能保持输入功率因数为1,具有良好的性能。
基于自适应抗差最小二乘的线路正序参数在线辨识方法

针对在线PMU(Phasor Measurement Unit)数据会存在随机量测噪声甚至不良数据的实际情况,本文提出了一种输电线路正序参数的自适应抗差最小二乘在线辨识方法。文中基于线路双端多时刻断面的PMU电气量建立了线路正序参数的最小二乘辨识模型;在简要介绍抗差最小二乘原理的基础上,为充分利用量测信息,采用IGG(Institute of Geodesy&Geophysics,Chinese Academy of Sciences)权函数(方案I)实现"三段"法抗差参数辨识;并利用中位数原理在线估计方程残差序列的期望和方差,实现自适应地调整权函数的抗差阈值。该方法无需事先确定量测设备的量测误差,具有很好的抗差能力及结果可信度,同时也消除了参数迭代对初值的敏感性。基于PSCAD仿真和PMU实测数据的算例表明,该方法十分有效,更适合于在线参数辨识。
FB10三相非隔离光伏并网逆变器共模电流抑制研究

以FB10三相非隔离型光伏并网逆变器为研究对象,通过理论分析提出一种新型载波调制方法解决共模电流问题,与空间矢量调制方法相比,提出的载波调制方法有效简化了开关逻辑的产生过程。文中对该方法的共模电压特性和共模电流特性进行了分析,并设计了系统静止坐标系无锁相环并网控制方案,最后和传统方案进行了对比研究。结果表明,所提出的方法可以实现FB10光伏并网逆变器系统共模电压恒定,具有良好的共模电流抑制效果。
AC-DC LED驱动电源消除电解电容技术综述

电解电容是影响AC-DC LED驱动电源寿命的主要元件,因此,消除电解电容技术成为LED驱动电源研究的关键点。近几年国内外学者从控制策略或者拓扑结构等方面相继提出了一些消除电解电容的方法。本文基于控制策略、优化拓扑结构两方面详述AC-DC LED驱动电源消除电解电容技术的研究现状,总结出AC-DC LED驱动电源消除电解电容方法的基本思想,并阐述了现有方法的技术原理和应用特点。最后,根据各种消除电解电容技术的综合性能给出了其应用意见及研究方向。
一种双馈式风力发电系统的等效模型

为研究含分布式双馈风力发电的配电网广义综合负荷特性,本文提出了一种双馈式风力发电系统的三阶感应电机综合等效模型。分析了DFIG发电系统的等效电路、静态功率特性及其控制策略;讨论了DFIG等效模型的结构特点及其参数辨识方法;通过在输出方程中引入一阶差分环节,提出了具有一阶内反馈结构的模型改进方案,显著改善了三阶等效模型对DFIG发电系统的动态特性的描述能力,并在机理上对该改进模型的物理意义进行了阐述;最后通过一系列的建模仿真实验,验证了该模型的有效性。
单周控制下三相四线制PFC整流器输出电压不均匀原因分析及均压数字控制方法

为解决三相四线制PFC整流器直流侧两输出电容电压不平衡对后级变换器带来的不利影响,本文重点推导出了电压不均衡的原因,在传统的单周控制基础上提出一种改进的数字控制方法用来解决输出电容电压不平衡问题。对输出端两电容分别应用霍尔器件进行采样,将采样值输入到DSP中,由数字控制芯片进行处理,将处理后的均压结果加入到单周控制环节中,实现输出电容的均压控制。最后在数字控制平台上搭建了3k V·A原理样机,通过Matlab仿真和实验验证了改进的控制策略的正确性和可行性,表明系统能满足稳定性与快速跟踪性要求。
电压型级联系统中减小源变换器输出阻抗的有源阻尼控制方法

在级联系统中,源变换器和负载变换器之间阻抗的相互作用可能会影响系统的稳定性。许多文献分析了不同控制方法、电路参数等因素对变换器阻抗特性的影响,并针对优化变换器的阻抗设计提出了多种无源阻尼或者控制的方法,从而提高变换器的稳定裕度,以保证变换器构成的级联系统维持稳定。本文基于变换器的小信号模型,提出了一种实现虚拟电阻的有源阻尼控制方法,以降低变换器的输出阻抗,优化其阻尼特性。该方法通过采样变换器输出电压中的交流分量,经过有源阻尼控制器作用后叠加至调制波以产生控制信号,从而实现在变换器小信号模型的输出端连接虚拟电阻的效果,达到降低输出阻抗的目的。由于虚拟电阻仅存在于小信号模型中,所以变换器的稳态工作点不受影响。通过仿真和实验验证了该方法的正确性。
直流偏磁对变压器振动噪声的影响

取向硅钢片的磁致伸缩特性是引起变压器振动噪声的主要原因,并且直流偏磁在很大程度上加剧了变压器的振动噪声。本文首先测量了取向硅钢在不同磁密下的磁致伸缩蝴蝶曲线族,研究了轧制方向(RD)和垂直轧制方向(TD)磁致伸缩的特性,同时研究了直流偏磁对磁致伸缩特性的影响,然后用平均磁致伸缩曲线来模拟取向硅钢片的磁致伸缩特性,并将其应用到直流偏磁条件下一台160k V·A干式变压器空载振动的有限元计算。最后实验测量了直流偏磁条件下变压器铁心不同位置的空载振动,以及随着直流偏磁的增大,噪声声压级的值。综合有限元计算和实验测得的空载振动噪声值,分析了直流偏磁对变压器振动噪声的影响。
柱上开关开断对二次智能设备的电磁干扰研究

随着智能电网的建设和发展,对智能化一次设备提出了更高的要求,二次控制与保护装置的安全可靠运行是实现一次设备智能化的重要保障。柱上开关是配电系统中作为保护与控制的关键设备,其在开断燃弧过程产生的高频信号是二次智能装置中最严重的电磁干扰来源之一,它可能会造成二次装置出现故障,所以研究柱上开关开断对二次智能设备的电磁干扰问题具有重要意义。本文利用合成试验回路对10k V柱上开关进行合成开断试验,采集了电流互感器输出电流信号,FTU控制器输入及输出电流信号,并对采集的波形数据进行时频特性分析,得到了开关分断时对二次侧信号干扰的频带及能量分布情况,结果表明:柱上开关开断对电流互感器二次侧、FTU控制器均产生了瞬态电磁干扰;柱上开关开断燃弧过程引起的干扰主要分布在频带7.81~15.62MHz;电弧过零引起的干扰主要分布在31.25~62.5MHz;瞬态恢复电压引起的瞬态干扰主要分布在31.25~125MHz。
电动汽车用异步电机转子磁链定向校正算法研究

异步电机参数受温度、励磁等的影响,导致基于转子磁链定向的矢量控制系统定向出现偏差。基于无功功率的算法虽然可以实现定向校正,但其校正准确度受死区的影响。为此,提出了一种改进的算法,即采用定子电流与定子磁链的点乘闭环来校正磁链定向,可以不受死区影响,提高了定向校正准确度。然而,该算法的稳态准确度受定子电感的影响,因此,设计了简单的补偿算法。理论分析和实验结果验证了该算法的有效性。
计及撬棒保护影响的双馈风力发电机组故障电流特性研究

为了研究对称及不对称电网故障情况下双馈风力发电机组的故障电流特性,建立了两相静止坐标系下双馈风力发电机组的动态模型。对近区严重故障且撬棒保护动作情况下双馈风力发电机组的定子绕组磁链动态过程进行了研究,提出了一种兼顾精确性和简易性的定子绕组磁链简化计算模型。以此为基础,对对称故障和不对称故障情况下双馈风力发电机组的故障电流特性进行了分析,得到了其解析表达式,建立了故障电流的等效计算模型。数字仿真结果表明,理论分析结果在故障发生后的前2个工频周期内具有很高的精确度,可以满足继电保护原理研究和整定计算的应用要求。
基于漏磁通补偿的导磁钢板直流偏磁杂散损耗特性模拟

为了研究电力变压器内部由导磁钢板(Q235B)组成的结构件(如铁心拉板、变压器油箱等)在直流偏磁工作状态下的杂散损耗特性。本文提出了一种基于漏磁通补偿的杂散损耗模拟方法,设计和研制了相关的实验模型,并进行了详细地实验研究和对比分析。重点考察不同程度的直流偏磁激励下导磁钢板的杂散损耗和漏磁通分布,研究交流激励和直流激励之间的交叉作用对杂散损耗特性的影响。通过详细地模型实验研究,分别获得了电力变压器内由导磁钢板组成的结构件在标准的正弦激励作用和直流偏置激励作用时的杂散损耗和漏磁通的分布情况并进行了对比分析。所得实验数据、结果和结论可为电力变压器的电磁设计和优化提供参考,具有一定的工程实用价值。
水(冰):宇宙矿物

水(冰)是最简单的化合物,也是宇宙中丰度最大的矿物。通常认为,水无嗅、无味,无处不在。然而,液态水或固态水却是异乎寻常的物质。水具有某些其它物质没有的,特别是赋予生命所要求的特殊性质,如氢键、水簇和kosmotrope离子等。本文综述水(冰)的结构、化学性质、物理性质、分布以及与生命的关系。
蒙脱石对铬螯合物的吸附行为分析

研究了不同p H值、初始Cr~(3+)浓度、温度、反应时间等条件下蒙脱石对Cr~(3+)及螯合物[Cr(phen)3]~(3+)的吸附行为,探讨了电动电位变化与吸附性能的关系。结果表明:蒙脱石吸附[Cr(phen)3]~(3+)性能明显优于吸附Cr~(3+)的性能,其主要原因在于蒙脱石对[Cr(phen)3]~(3+)的吸附是静电引力及氢键、范德华力共同作用的结果,并且这种吸附能力基本不受介质酸碱性的影响。动力学研究表明两种吸附均符合准二级反应动力学模型。热力学研究表明蒙脱石对[Cr(phen)3]~(3+)和Cr~(3+)的吸附符合Langmuir的单层吸附模型。蒙脱石对[Cr(phen)3]~(3+)和Cr~(3+)的吸附的ΔG均小于零,而ΔH、ΔS都大于零,因此2种吸附均为自发、吸热和更无序的。
镁锰水滑石氧化沉淀法制备及其热分解特性研究

采用氧化沉淀法制备了摩尔比为2∶1、3∶1、4∶1的3种镁锰水滑石,通过粉末X射线衍射、红外光谱和热重-差热分析等手段对合成的样品进行结构表征。研究结果表明,采用氧化沉淀法成功制得了不同摩尔比的镁锰水滑石,且所制得的水滑石结构完整、晶相单一。然后以合成的镁锰水滑石为前驱体,采用XRD表征研究了其在不同温度下热分解产物的物相变化规律。
非线性波浪作用下埋置管道周围土体渗流压力计算

由于浅水区波浪的非线性影响显著,浅埋管道受非线性波浪荷载的影响大,由于波浪的传播造成海床面波压力随周期变化,而波压力会进一步传递到海床中,管道周围的渗流压力会随波浪的传播发生变化,为了保证管道长期运行的稳定性,需要研究海底管道周围渗流压力的变化。基于Biot固结理论和一阶近似孤立波理论研究了非线性波浪作用下浅水区埋置管道周围的渗流压力分布,推导海床内管道周围的渗流压力解析解,并与已有的非线性波的试验结果及推进波的数值计算结果进行比较。计算结果表明,在孤立波的作用下,海底管道附近的渗流压力呈正弦分布,与试验结果一致。同时,根据不同波浪理论得出的渗流压力差别较大,工程计算中应根据海况条件合理地选择相应的波浪理论。
陡倾层状岩质斜坡极限平衡稳定分析

针对自然界中的层状岩质滑坡绝大部分呈现出明显的三维形态特征,在倾倒破坏极限平衡二维推导分析方法的基础上,考虑层状岩质斜坡的三维受力状态,进行三维力系的简化与等效,提出了考虑三维受力的倾倒分析方法,在考虑真倾角方向的倾倒极限平衡分析中,将层状岩质滑坡近似为悬臂梁处理。并以重庆鸡冠岭滑坡为例进行验证分析。计算结果表明:①自然状态下,鸡冠岭斜坡处于稳定状态;②地下采空状态下,鸡冠岭煤层上覆岩层逐层发生倾倒破坏,并挤压下伏阻滑关键块体,导致关键块体剪出破坏后形成滑坡。该分析结果与实际情况基本一致。
裂纹发生初始阶段的坚硬顶板内力变化和“反弹”特性分析

为研究超前裂纹对坚硬顶板内力变化的影响和顶板“反弹”、“压缩”特性,将煤壁前方煤层和直接顶视为弹性地基,假定在裂纹发生初始阶段顶板上方荷载不变,以最大拉应变强度条件为裂纹发生条件,对初次来压前的坚硬顶板进行分析,求得满足裂纹面边界条件、自然边界条件和连续条件的裂纹发生初始阶段顶板内力和挠度形式解中全部系数。据所得表达式,采用Matlab软件给出算例。算例表明:①裂纹面在煤壁前方,其位置在见报导的顶板超前断裂位置范围内。采空区的顶板下沉量随超前裂纹生长而明显地增大。在裂纹面附近区域顶板挠度发生反弹,在反弹区前方存在压缩区,与现场监测到的顶板“反弹”、“压缩”特性一致。②末排支护为顶板弯矩反弯点,随超前裂纹生长,末排支护前方顶板上侧受拉弯矩全面减小,而其后方顶板下侧受拉弯矩全面增大。煤壁前方顶板剪力随裂纹生长逐渐减小,煤壁后方顶板剪力不变。所得结果对于采场顶板状况的判断有一定的参考价值。
数字图像技术在节理岩体裂纹扩展试验中的应用研究

含倾斜裂纹的岩石在单轴压缩下,会发生翼裂纹扩展并逐步损伤破坏。对含预制裂纹的类岩石脆性试件进行单轴压缩试验,采用两台高分辨率相机连续捕捉图像,经过数字图像相关技术(DIC)处理,得到了试件的全局应变场演化过程图,试验结果表明:当荷载达到一定阶段,裂纹端部观察到了明显的微破裂区,其形状为绕裂纹尖端逆时针转动82°的椭圆;荷载增大到最大荷载的85.6%时,微破裂聚集成核,端部开始形成宏观翼裂纹,裂纹的扩展过程就是高应变区不断蔓延的过程,也是微破裂不断发育、成核的过程;次生微破裂区以及反翼微破裂区发育缓慢,且形成过程中也受到了拉伸应力作用,翼裂纹是试件的主要破坏模式。最后基于线弹性断裂力学,比较了裂纹尖端周围应力和应变的变化规律,给出了采用应变方法分析裂纹起裂扩展的理论依据,并且验证了DIC系统试验结果的可靠性。
基于Markov链的岩土材料颗粒破碎演化规律研究

从单一粒径组颗粒破碎演化规律角度入手,研究了多粒径组颗粒破碎演化规律。首先,提出了能够描述单一粒径组颗粒破碎状态的两参数Weibull分布函数;此外,提出了多粒径组颗粒有效破碎概率概念;在上述基础上建立了一个能够较好的描述多粒径组颗粒破碎演化规律的Markov链模型,选取了不同岩土材料、试验条件和颗粒大小下的试验数据对该模型进行了验证,表明提出的模型能够描述各种试验条件下多粒径组颗粒破碎的演化规律。
花岗岩峰后力学特性试验与模型研究

深部围岩在开挖卸载过程中表现出的峰后复杂力学特性一直是工程界十分关注的问题,深入研究岩石峰后力学行为对深部资源开采工程具有重要意义。以深部立井马头门工程为依托,通过室内试验方法研究花岗岩峰后力学特性,采用非线性拟合方法获得花岗岩峰后软化模量与围压的指数关系式,假定岩石的剪胀角为恒定值,基于塑性理论构建考虑围压及剪胀角影响的岩石峰后应变软化模型;以FLAC~(3D)为平台开发数学模型并进行验证,通过构建马头门巷道数值模型,分析深部围岩在应变软化条件下的破坏特征规律。通过研究可知,花岗岩峰后破坏具有脆–延性转化趋势,在高围压条件下,岩石峰后表现出塑性软化破坏特征,岩石峰后软化模量随着围压的增大而减小;通过FLAC~(3D)进行数值验证可知,构建的应变软化模型与试验数据基本吻合,所建立的应变软化模型具有较高的可靠性;通过数值模拟方法分析深部马头门巷道围岩破坏特征可知,巷道拱顶及拱脚等局部区域出现了塑性剪切应变,与现场巷道围岩破损位置及深度基本相同。
饱水灰岩巴西试验准静态加载应变率效应研究

通过对饱水灰岩进行不同加载应变率巴西试验、实时声发射监测以及破裂面扫描电镜观察,试验研究了应变率对饱水灰岩强度及破裂机制的影响。结果表明:①饱水对灰岩强度有明显的弱化作用,其拉伸强度值与干燥时相比降低了约15.99%;②声发射特征会受到加载速率的影响,试样中出现最大声发射事件数会随着应变率的增大而增大;③较低应变率(3.0×10~(-4)s~(-1)和9.0×10-4s~(-1))时灰岩破裂细观机制为沿晶破裂模式,宏观上拉伸强度较低;当应变率增大至1.5×10~(-3)s~(-1)时细观上为沿晶与穿晶耦合断裂模式,宏观上拉伸强度较高,而应变率为1.0×10~(-2)s~(-1)时细观上为穿晶断裂模式,宏观上拉伸强度最高。基于试验结果,采用三维颗粒流(PFC~(3D))分析了饱水灰岩加速速率效应细观机理。模拟显示,较低应变率下荷载–位移曲线表现为脆性,而随着应变率的提高曲线延性增大。灰岩拉伸强度随着应变率的提高近似线性增大。边界能与拉伸强度呈现为正比关系,灰岩破坏所消耗的能量与微裂纹数均随着应变率增大而增加。
基于HHT的雷管实际延时识别法在城市环境微差爆破中的应用

以重庆渝中连接隧道爆破工程为例,利用Hilbert-Huang变换分析爆破振速信号,对比瞬时能量法与EMD识别法识别雷管实际延时时间效果。研究结果显示,瞬时能量法识别率在30%~60%,低段别平均识别率仅35%;而EMD识别法识别率为66%~90%,各段识别率平均较瞬时能量法高约30%。对不同药量单孔爆破实验分析表明,单孔药量1.2 kg的起爆能量衰减时间为150 ms。常规药量下雷管间微差起爆间隔大于50 ms以上时可用瞬时能量法识别起爆时刻;城市隧道用50 ms以下小间隔微差爆破时用EMD识别法识别率较高。
金属切削过程刀具磨损信号的混沌特征

针对刀具磨损过程中声发射信号非线性特征,提出基于混沌理论的信号分析及特征提取方法。采用延迟时间法对去噪后的时间序列进行相空间重构,分析延迟时间及嵌入维数随刀具磨损的变化规律;用关联维数、最大Lyapunov指数及Kolmogorov熵三种混沌特征参数定量分析刀具在不同切削条件下随磨损量增大所呈现的变化规律。研究结果表明,刀具磨损声发射信号具有明显的混沌特征,三种混沌特征参数、延迟时间及嵌入维数与刀具磨损状态具有明显的对应关系,可用作刀具磨损状态监测、磨损量预测的特征参数。
基于EMD-Hankel-SVD的高速列车万向轴动不平衡检测

针对EMD(Empirical Model Decomposition)存在模式频率混叠带来的频谱杂乱的根本缺陷,提出一种高速列车万向轴动不平衡动态检测的新方法。该方法的核心是:对万向节安装机座的振动信号进行EMD分解得到基本模式分量,应用基本模式分量信号来构造Hankel矩阵,对该矩阵进行奇异值正交化分解,以奇异值关键叠层作为奇异值的选择准则对信号进行重构,应用重构信号的傅里叶谱来检测高速列车万向轴的动不平衡,消除EMD分解模式频率混叠带来频谱杂乱,提高了谱的清晰度,凸显了故障特征。应用万向轴动不平衡试验数据对该方法进行试验验证,结果表明:该方法能够有效检测万向轴动不平衡引起故障特征和万向轴的固有振动特性,与纯EMD方法相比,该方法在谱的清晰度和故障表征力上得到了显著提高。
基于EMD和MKD的滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承早期微弱故障特征难以提取的问题,提出基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposi-tion,EMD)与最大峭度解卷积(Maximum Kurtosis Deconvolution,MKD)的滚动轴承故障特征提取方法。利用EMD方法分解振动信号得到一组固有模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF),然后根据时域峭度和包络谱峭度,筛选出敏感IMF分量进行信号重构。然后对重构信号进行最大峭度解卷积处理以增强故障信息,最后得到包络功率谱,从而获得轴承故障特征频率信息。通过实验台信号验证了所述方法的有效性及优点。
测力轮对状态估计计算方法研究

对轮轨间相互作用力的准确测量是监测列车运行安全状况的前提和基础。分析了测力轮对间断测量和连续测量方法,通过研究轮轨接触状态的变化特征,建立了轮轨接触力估计状态空间模型,提出基于状态估计的测力轮对轮轨力计算方法;在此基础上进行了仿真计算验证了算法的有效性,并在线路试验中以简单的间断测量测力轮对实现了轮轨力的连续测量。
薄壳结构内气体爆炸破坏后果数值模拟研究

为研究气体爆炸对结构的破坏效应,依据分析得出的事故数据,计算高压气体主要参数得出高压气团模型,采用AUTODYN,设置合理的流出边界及联接强度,建立Shell/Euler耦合模型,模拟了二甲苯气体爆炸效应。结果较好地描述了结构内爆炸演化过程,二甲苯爆炸导致箱式梁产生一定程度的结构破坏,箱式梁顶板与侧板的焊接点部分断裂,底板与侧板联接失效。仿真结果与事故特征基本吻合,验证了所用模拟方法的有效性。提出的高压气团模拟法基于气体性质,分析爆炸事故特征,确定爆源气体种类并定量其体积及分布。分析仿真结果发现内部加强筋可强化箱式梁。该研究进一步确定二甲苯的燃爆危险性,为二甲苯使用场所提供安全依据及设计参考。
离散移相控制全桥DC-DC变换器的能量迭代建模及多周期态研究

针对移相全桥DC-DC变换器, 提出一种离散移相控制方法. 通过建立移相全桥DC-DC变换器输出滤波电容能量模型, 分析了离散移相控制全桥DC-DC变换器的能量迭代过程和控制原理. 通过对离散移相控制全桥DC-DC变换器能量迭代过程的研究, 揭示了其多周期态工作特性. 与传统PWM移相全桥DC-DC变换器的仿真对比分析结果表明, 离散移相控制全桥DC-DC变换器具有控制环路简单可靠、瞬态响应速度快等优点.
旋转方形散射体对三角晶格磁振子晶体带结构的优化

用改进的平面波展开法数值计算了正方形散射体三角排列的二维磁振子晶体当散射体旋转时的带结构. 结果显示, 同样的填充率下, 旋转正方柱散射体可以在新的频率范围内打开更多的带隙, 或者使低频带隙加宽. 说明旋转散射体可以有效地优化带隙.
掺杂GaN/AlN超晶格第一性原理计算研究

第一性原理计算方法在解释实验现象和预测新材料结构及其性质上有着重要作用. 因此, 通过基于密度泛函理论的第一性原理的方法, 本文系统地研究了Mg和Si掺杂闪锌矿和纤锌矿两种晶体结构的GaN/AlN超晶格体系中的能量稳定性以及电学性质. 结果表明: 在势阱层(GaN层)中, 掺杂原子在体系中的掺杂形成能不随掺杂位置的变化而发生变化, 在势垒层(AlN层)中也是类似的情况, 这表明对于掺杂原子来说, 替代势垒层(或势阱层)中的任意阳离子都是等同的; 然而, 相比势阱层和势垒层的掺杂形成能却有很大的不同, 并且势阱层的掺杂形成能远低于势垒层的掺杂形成能, 即掺杂元素(Mg_(Ga), Mg_(Al), Si_(Ga)和Si_(Al))在势阱区域的形成能更低, 这表明杂质原子更易掺杂于结构的势阱层中. 此外, 闪锌矿更低的形成能表明: 闪锌矿结构的超晶格体系比纤锌矿结构的超晶格体系更易于实现掺杂; 其中, 闪锌矿结构中, 负的形成能表明: 当Mg原子掺入闪锌矿结构的势阱层中会自发引起缺陷. 由此, 制备以闪锌矿结构超晶格体系为基底的p型半导体超晶格比制备n型半导体超晶格需要的能量更低并且更为容易制备. 对于纤锌矿体系来说, 制备p型和n型半导体的难易程度基本相同. 电子态密度对掺杂体系的稳定性和电学性质进一步分析发现, 掺杂均使得体系的带隙减小, 掺杂前后仍然为第一类半导体. 综上所述, 本文内容为当前实验中关于纤锌矿结构难以实现p型掺杂问题提供了一种新的技术思路, 即可通过调控相结构实现其p型掺杂.
高压氦气平行极板击穿电压实验研究

为获得高温气冷堆核电站电气设备绝缘设计所需基础数据, 本文设计了一套测量高压氦气绝缘性能的装置. 利用该装置进行了15-20 ℃, 0.1-7 MPa氦气, 间距0.25, 0.35, 0.5 mm平行极板击穿实验. 实验表明: 氦气的绝缘性能远低于空气; 气压越高, 氦气的击穿电压越大, 3.0 MPa氦气的击穿电压与常压空气基本一致; 根据低气压实验数据和巴申定律推导的公式, 在高气压下计算值偏大, 且偏差随着气压和间距乘积的增大不断增大; 提出了可计算0.1-7 MPa氦气击穿电压的简易公式, 同时修正了高气压氦气的巴申公式, 并进行了理论分析.
Duffing系统随机相位抑制混沌与随机共振并存现象的机理研究

针对随机相位作用的Duffing混沌系统, 研究了随机相位强度变化时系统混沌动力学的演化行为及伴随的随机共振现象. 结合Lyapunov指数、庞加莱截面、相图、时间历程图、功率谱等工具, 发现当噪声强度增大时, 系统存在从混沌状态转化为有序状态的过程, 即存在噪声抑制混沌的现象, 且在这一过程中, 系统亦存在随机共振现象, 而且随机共振曲线上最优的噪声强度恰为噪声抑制混沌的参数临界点. 通过含随机相位周期力的平均效应分析并结合系统的分岔图, 探讨了噪声对混沌运动演化的作用机理, 解释了在此过程中随机共振的形成机理, 论证了噪声抑制混沌与随机共振的相互关系.
基于GaSb/CdS薄膜热光伏电池的器件设计

基于GaSb薄膜热光伏器件是降低热光伏系统成本的有效途径之一, 本文主要针对GaSb/CdS薄膜热光伏器件结构进行理论分析. 采用AFORS-HET软件进行模拟仿真, 分析GaSb和CdS两种材料各自的缺陷态密度、界面态对电池性能的影响. 根据软件模拟可以得知, 吸收层GaSb的缺陷态密度以及GaSb与CdS之间的界面态密度是影响电池性能的重要因素. 当GaSb缺陷态增加时, 主要影响电池的填充因子, 电池效率明显下降. 而作为窗口层的CdS缺陷态密度对电池性能影响不明显, 当CdS缺陷态密度上升4个数量级时, 电池效率仅下降0.11%.
龙眼嫁接更新品种模式研究初报

通过3种不同的嫁接方式(T1.大枝锯口嫁接;T2.短截后嫁接;T3.重回缩后在新梢上嫁接),将‘石硖’龙眼品种更新为晚熟、果大的‘良庆1号’品种,并探索嫁接成活率高、新品种产量恢复快的嫁接模式.结果表明:接口粗度(直径)0.5~1.5cm(T2)的‘良庆1号’嫁接在‘石硖’龙眼1~2年生枝上,接穗数量多、成活率高、成活接穗数显著高于T1和T3处理.T1、T2、T3的单株平均成活率依次为27.27%、63.10%、72.73%,单株平均成活接穗数分别为3、45、8个,2012年9月份于嫁接当天测量3个处理的冠径,依次为165.7、358.3、154.3cm,树高依次为138.7、206.7、163.0cm,3个月后的冠径依次为181.3、370、168.3cm,树高依次为169.7、223.3、173.3cm;2013年春季测定不同处理平均单株花穗数依次为0、40、2个;三个处理的根系垂直分布主要集中在0~60cm,T2的根数显著高于T1和T3,在距离树干50cm处土壤深度为0~60cm范围内的根数依次为37、72、18条,T2的根系水平分布比T1和T3广,主要集中在距离树干0~100cm的范围内;T2的光化学猝灭系数最高,光合活性强,且显著高于T1.以上结果说明T2的综合效果显著优于T1和T3.
一种基于人工蜂群算法的混沌信号盲分离方法

混沌信号所固有的非周期、宽带频谱和对初值极度敏感等特性使得对这类信号进行盲分离极为困难. 针对这一问题, 提出一种新的盲分离方法, 该方法通过相空间重构来构造代价函数, 将混沌信号的盲分离转化为一个无约束优化问题, 并利用人工蜂群算法进行求解. 不同于现有的独立成分分析方法仅使用混合信号的统计特性来解决分离问题, 该方法能充分利用混合信号内在的动态特性, 因而在处理混沌信号这种确定性信号时能获得更好的分离效果. 此外, 正交矩阵的参数化表示有效地降低了盲分离问题的复杂性, 使优化过程能快速收敛. 实验结果表明, 该方法具有较快的收敛速度和较高的数值精度, 在分离混沌信号时其整体性能优于现有的几种盲分离方法. 同时, 在分离混沌-高斯混合信号的实验中该方法也展现出优异良好的性能, 这表明该文的方法有应用潜力.
茶树HMG-CoA还原酶基因全长cDNA克隆及序列分析

香气是茶叶的重要品质之一,萜类物质不仅香气好,而且沸点普遍较高,是构成茶叶香气的重要物质基础,决定着茶叶的香气品质,也可作为茶叶香型划分的依据.在植物中,倍半萜、多萜醇等通过胞质中的甲瓦龙酸(MVA)途径合成.HMG-CoA还原酶(HMGR)催化HMG-CoA(3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A)生成甲瓦龙酸,是依赖MVA萜类合成途径的关键限速反应.为了有助于理解茶树萜类合成的分子遗传机制,通过RACE-PCR方法从茶树中克隆了一个编码HMG-CoA还原酶的cDNA全长序列(命名为CsHMGR1),该序列由1979bp组成,包含一个1722bp的完整开放阅读框,编码573个氨基酸.其推定的编码蛋白与橡胶树、旱莲木、人参、荔枝、西洋参、丹参、罗汉果及龙眼的同源蛋白具有80%~82%的序列一致性.利用CsH-MGR1和其它物种HMGR同源蛋白的催化区域构建系统发育树,表明其属于真核生物I类HMGR家族.结构分析表明,CsHMGR1含有两个跨膜区,推测其与其它真核生物同源蛋白类似地定位于内质网上;含有两个HMG-CoA结合位点、两个NADPH结合位点、四个保守的催化活性残基及一个磷酸化位点,说明磷酸化/去磷酸化很可能也是其活性调节的重要方式.表达分析表明,CsHMGR1在“大叶龙”叶芽、母株叶芽及花芽都有较强的表达.其表达调控及生理活性对茶叶品质可能有重要影响,并在其功能解析的基础上,有可能作为茶叶品质鉴定及育种的一个依据.
Primulina bobaiensis,a new species of Gesnericaeae from Guangxi,China and its phylogenetic placement revealed by the chloroplast matK gene

Primulina (Gesneriaceae) is an enigmatic group of lithophytic plants,which encompass over 160 species mainlydistributed in the limestone region of southern China and nothern Vietnam.A majority of species of the genus have very narrowdistribution,which have been found in only one or a few proximate localities.It seems that this genus could even possessmuch more diversity than presently known as lots of new species have recently been and are being discribed,particularlyfrom its distributional center.In the presnt study,a new species of Gesneriaceae,P.bobaiensis from Guangxi,China isdescribed and illustrated.We intuitively judged the higher taxonomic unit,i.e.genus,that the assumed new species shouldbelong to; compared the morphologies of this assumed new species with all other recognized species previously discribed inthe genus and deduced possible close relatives of the new species based on morphological similarity.Then we tested its affinitiesto other sampled species from the same large region and the divergence of DNA sequences between the assumed newspecies and its closest relatives.Morphologically,this new species is assumed to belong to the genus Primulina and can beeasily distinguished from all other Gesneriaceae species by its special floral appearance,e.g.lower lip is much longer thanupper lip and it has spotted marks on the inside of the upper lip (the majority of other species have striped marks on the inside(s) of the lower and/or upper lips).Subsequently,the taxonomic treatment of being attibuted to Primulina and themonophyly of the recircumscribed genus Primulina s.l.are also corroborated by the molecular evidence based on the plastidmatK gene.Within the genus the new species is suggested to be the sister of a lineage comprising P.swinglei and P.laxiflora.Further examination of the matK sequences indicated 5 and 11 base differences of P.bobaiensis separating from P.swinglei and P.laxiflora,respectively,implying potential long period of isolation from these species or high substitutionrate of the matK gene in these taxa.Moreover,the new species is restricted on Danxia rocks while its closest relatives aswell as most of its congeners are confined on limestone rocks,suggesting possible specific edaphic adaptation and isolation ofthe new species.Further,the high endemism with low abundance and usually morphological and molecular distinctivenessof this and many other species of Primulina would also superimpose the importance of conservation of these rare species.
西准噶尔晚古生代中基性岩墙群岩石学成因及地质意义

中基性岩墙群的形成及产出对研究区域大地构造背景和岩浆演化过程具有重要的地质意义.对西准噶尔地区的夏尔蒲中基性岩墙群和小西湖中基性岩墙群中样品(共18件)进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和同位素地球化学等方面的研究.结果显示,夏尔蒲和小西湖岩墙群岩石类型以闪长玢岩为主,含少量辉绿岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学表明夏尔蒲岩墙群的侵位年龄为308.6±5.5Ma.岩石均具有高Mg~#(>40)、MgO(>3%)、Al_2O_3(>16%);全岩A/CNK值多在0.9左右,A/NK>2,属准铝质岩石;岩石整体属钙碱性玄武岩/安山岩系列.岩石具有较低的稀土总量(多在40×10~(-6)~60× 10~(-6)),具轻稀土富集、重稀土亏损及Eu正异常等特征((La/Yb)N为3.03~11.32,δEu=1.00~1.20);明显富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Th,呈现了俯冲消减带岩石的地球化学特征.同时,岩石具有较高的Sr(均大于500×10~(-6))、较低的Y(大多小于10×10~(-6))和Yb(多在1×10~(-6)左右)含量,较高的Sr/Y比值(36~95),大多数样品具有富镁埃达克质岩石的组成特征.岩石具有亏损的Sr-Nd同位素组成((~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.703 58~0.703 80,~(εNd)(t)=5.76~6.34).元素及同位素地球化学资料表明岩浆源区中既有亏损地幔组分的参与,又有俯冲消减作用的印迹.结合区域地质特征及前人研究成果,结果表明晚石炭世时西准噶尔地区已进入后碰撞阶段.由于俯冲残留大洋板片部分熔融,产生的熔体在与亏损地幔一定程度相互作用后,经单斜辉石的分离结晶而形成了夏尔蒲和小西湖岩墙群中富镁埃达克质岩石;而来源于亏损地幔的岩浆同样经单斜辉石的分离结晶后,形成了夏尔蒲岩墙群中的辉绿岩和小西湖岩墙群中的角闪闪长玢岩.大规模中基性岩墙群的产出则进一步表明晚石炭世时西准噶尔地区处于后碰撞的伸展拉张构造背景之下.
三北地区冷水鱼常见病原菌的分布及药敏试验

2013年5-8月对三北地区主要冷水鱼养殖的虹鳟、大西洋鲑、银鲑、西伯利亚鲟等发病鱼进行病原菌的分离鉴定及药敏试验,以期为冷水鱼细菌性疾病的防控提供参考。流行病学调查结果表明不同地区发病鱼表现出不同的临床症状,西北地区青海的虹鳟主要为烂鳃、出血等;东北地区辽宁的银鲑为体色发黑、内脏有出血点等;东北地区黑龙江的大西洋鲑主要表现为肠炎、烂鳃等;华北地区的北京西伯利亚鲟表现为体表严重出血、吻端周围红肿等。无菌条件下从患病鱼内部器官取样划线培养细菌,并进行氧化酶反应、革兰染色、API 20生化鉴定、16S rRNA保守序列分子鉴定等研究方法。结果表明从患病的辽宁银鲑中分离到12株杀鲑气单胞菌、1株不动杆菌;从牡丹江大西洋鲑中分离14株杀鲑气单胞菌、6株温和气单胞菌、2株嗜水气单胞菌、6株不动杆菌、2株黄杆菌;青海虹鳟鱼中分离到9株温和气单胞菌、6株维氏气单胞菌、6株不动杆菌、2株黄杆菌、2株鲁氏耶尔森菌;从北京房山西伯利亚鲟鱼中分离到3株海豚链球菌、3株不动杆菌、10株停乳链球菌、2株维氏气单胞菌、2株嗜水气单胞菌、1株黄杆菌。药敏试验结果表明:在89株菌中有92.13%和96.63%的菌株对氨苄西林和阿莫西林具有很强的耐药性,有100%、93.26%、91.10%、92.13%、91.01%和94.38%的菌株分别对左氧氟沙星、氧氟沙星、庆大霉素、卡那霉素、环丙沙星和恩诺沙星敏感,其中对左氧氟沙星无耐药菌株;另外,不同地区相同病原菌对抗生素的敏感程度也有一定程度的差异。
主动管理模式下分布式风电源选址定容规划

节能减排背景下,以分布式风电源(DWG)为代表的可再生能源发电得到了快速发展。考虑风速和负荷间的时序相关性,采用联合概率分布法对其进行多场景构建。在此基础上,考虑调节有载调压变压器抽头、削减DWG有功出力、调节DWG功率因数和需求侧管理4种主动管理措施,建立了主动管理模式下DWG选址定容双层规划模型,上层规划以年综合费用最小为目标,下层规划则以每个场景的配电网运行费最小为目标。提出改进差分进化算法和原对偶内点法相结合的混合策略对规划模型进行求解。IEEE 33节点配电网算例的仿真和分析验证了模型的可行性和所提求解方法的有效性。
利用F_2群体定位水稻谷粒长宽比QTL

以粳稻南粳35和籼稻N22杂交得到的F_2群体为研究对象,通过构建遗传连锁图谱,对控制水稻谷粒长宽比的QTL进行定位。谷粒长宽比在F_2群体中呈近似的正态分布,表现为数量性状特征;利用Win QTLcart2.5软件共检测到3个控制谷粒长宽比的QTL,分别位于第3、4和5染色体上,单个QTL对表型的贡献率介于4.97%~58.06%,加性效应值介于0.05~0.20,除qLWR-4外,谷粒长宽比增效基因均来自长粒型水稻品种N22,其中qLWR-5对谷粒长宽比表型贡献率最大;基因作用方式表现为超显性、显性和部分显性;此外,利用QTL?Network2.0软件没有检测到上位性QTL。
陈山红心杉主要化学组成的株内纵向变异研究

对陈山红心杉的心、边材的主要化学组成沿树高方向的株内纵向变异进行了研究。主要测定指标为木材pH值、综纤维素、纤维素、冷水抽提物、热水抽提物、苯-醇抽提物、1% NaOH抽提物、木质素、灰分含量等。研究结果揭示了陈山红心杉的心、边材的主要化学成分在纵向上的变异规律:陈山红心杉心、边材的pH值均较低,红心杉心、边材呈酸性,边材pH值均高于心材,并且心、边材的pH值均随着树高的增加而升高;陈山红心杉心、边材的综纤维素、纤维素、酸不溶木质素含量均为边材高于心材,但在沿树高方向的纵向变化规律各异;陈山红心杉心、边材的冷水抽出物、热水抽出物、苯醇抽出物、灰分、1%NaOH抽出物含量均为心材高于边材,且陈山红心杉心、边材的这5种化学组成含量沿树高方向逐渐降低。
利用分布式风电并网改善配电线路末端电压

配电网处于供电服务的最后环节,其"薄弱"问题长期存在,导致末端电压低和供电能力不足的问题经常出现,靠常规手段难以解决。文中提出一种基于分布式风电的配电网末端电压调制技术,其核心思想是在配电网末端并入风电机组,减轻配电线路传输电力,以此提升线路末端电压。以一段典型的辐射式配电线路为例,研究了该技术在改善配电网末端电压、提升配电网效率等方面的实际效果,分析了要使这种技术实用化的需要解决的关键技术,并说明了下一步工作重点。实践数据印证了所述的理论分析结果。
含逆变型分布式电源的配电网自适应正序电流速断保护

在故障情况下,光伏发电系统等逆变型分布式电源(IBDG)的输出电流与IBDG的容量或出力、故障类型以及故障位置等均有关,这将导致传统配电网电流保护的定值较难整定。自适应电流保护可有效解决这一问题。根据含IBDG的配电网故障特性,分析了原有自适应电流保护存在的问题。此外,考虑到IBDG仅存在于正序网络中,通过分析不同位置处发生两相相间短路故障和三相短路故障时保护安装处的正序电压和流过保护的正序电流之间的关系,提出了适用于含IBDG配电网的自适应正序电流速断保护,改善了保护的性能。最后,通过对一个含IBDG的10 kV配电网的仿真分析,验证了该保护的有效性。
适用于含分布式电源配电网的纵联保护方案

针对含分布式电源(DG)配电网,在对线路相间短路故障分析的基础上,得出在规定的DG渗透率及逆变器输出电流限制下,故障线路两侧电流幅值不相等的结论。基于故障线路两侧电流幅值差异提出适用于含DG配电网的新型纵联保护方案。保护判断所需电气量为线路两侧故障电流幅值以及保护线路外侧的等效测量阻抗。判据的实现不依靠采样值同步环节,与传统纵联差动保护相比对通信系统要求较低。同时,算法对逆变型DG等值模型不确定性也进行了一定的考虑,以保证新方案的实用性和正确性。
主动配电网电压分层协调控制策略

主动配电网中间歇式能源接入给配电网电压控制提出了更高需求。与此同时,可控分布式电源、储能装置及新型配电系统柔性交流输电设备等可控元素的加入在相当程度上增大了配电网电压控制复杂程度,使现有的控制方式受到了挑战。结合主动配电网可控元素复杂多样及控制结构灵活多变的特点提出了主动配电网电压分层协调控制策略。该策略基于配电网辐射状网架结构将控制区域划分为自治控制区域与协调控制区域两部分,并利用等效节点电压上下限指标区分控制边界,规避常规电压控制常见的调节振荡问题,在此基础上采用自上而下的方式,充分利用主动配电网有载调压变压器、分布式电源以及电容器等电压调节设备实现电压越限的调节,并通过算例仿真验证了该控制策略的有效性。
基于多层控制的微电网运行模式无缝切换策略

以浙江省温州市鹿西岛并网型微电网工程为实例,首先介绍了基于IEC 61850标准的微电网三层控制体系。然后,重点分析了并网高压快速开关及储能变流器的运行控制特性,并对储能变流器由功率控制转换到电压幅值-频率控制时的控制逻辑进行了改进,使其更适应系统运行模式切换的要求。通过微电网中央控制器和模式控制器的配合,尽量减小模式切换过程中由于功率不匹配带来的暂态冲击,成功实现了运行模式的无缝切换。最后,通过实际工程的现场测试,确定了策略中涉及的关键时间定值,最终实现了系统运行模式的无缝切换。
基于实时拓扑识别的分布式馈线自动化控制方法

现有分布式馈线自动化(FA)算法大都针对具体的馈线拓扑结构与联络开关位置设计,馈线运行方式改变时需要重新调整算法。通过检测开关两侧电压,可以识别联络开关的身份并自动调整控制算法,但要求每一个分段开关两侧都安装电压互感器。提出通过智能终端之间的接力查询,自动识别馈线实时拓扑结构与联络开关位置。相邻分段开关的智能终端间通过交换故障电流检测信息,定位并隔离故障区段;联络开关处的配电终端根据馈线实时拓扑结构计算备供电源容量裕度,从而最大范围恢复非故障区段供电。根据所提方法建立FA系统,静模试验及现场运行结果证明了该方法能够自动适应馈线拓扑结构变化,快速进行故障隔离与供电恢复控制。
基于IEC 61850的主动配电网故障自恢复多代理系统

鉴于分布式能源(DER)在电力系统中的渗透率不断上升,可孤岛运行的DER对配电网馈线故障及恢复供电有新的影响,为此提出一种基于IEC 61850的主动配电网(ADN)故障自恢复多代理系统(MAS)。该MAS由部署在馈线分段开关上的领导代理和馈线其他元件上的成员代理组成。重点基于IEC 61850的信息模型研究了自治区域代理之间的功能布局和通信流程,故障区域通过代理之间的通信与协商完成故障定位、隔离和供电恢复。MAS考虑了ADN架构和各区域负荷供电特性,并顾及与IEC 61850在ADN中的兼容性和适用性。仿真结果表明所提MAS满足ADN中各设备之间的互操作性和可配置性,确保ADN供电恢复的可靠性和安全性。
多微网多并网点结构微网设计和模式切换控制策略

以鹿西岛微网示范工程为背景,介绍了鹿西岛微网特点,风电、光伏发电和储能的规模及组成,并重点阐述了多微网、多并网点结构设计以及分层控制的监控系统,详细分析了24个运行方式切换策略及切换流程,并结合实际运行结果进行验证。实践证明灵活的微网结构和智能的切换控制方法可实现微网并/离网无缝切换,有效提高海岛供电可靠性,减少夏季高峰负荷拉闸限电。
基于运行模式自识别的微电网并离网平滑切换控制策略

针对运行方式较为复杂的微电网,提出一种基于运行模式自识别的微电网并离网平滑切换控制策略实现方法,以可扩展置标语言(XML)文件作为策略载体,以微电网特征量的逻辑四则表达式表示微电网运行方式,通过实时采集的微电网特征变量值,智能识别出微电网当前运行模式,并通过快速通用面向对象变电站事件(GOOSE)通信进行并网点交换功率快速控制,实现微电网并离网平滑切换。该方法可根据微电网运行方式自动调节控制策略,保证了微电网并离网操作的可靠性,减少了离网过程对用户造成的冲击。目前该方法已经成功应用于国家"863项目"鹿西岛微电网示范工程,有着一定的实用价值。
计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制

发展主动配电网是消纳间歇性分布式能源的有效途径。文中研究主动配电网的优化运行控制技术,提出了全网集中优化、区域协调校正的控制方法。在长周期内协调全网有功和无功资源,基于半定规划理论建立了以网损最小为目标的最优潮流模型,实施全网优化控制。在短周期内,将电网划分为若干个可控区域,提出了区域内分布式电源、电压无功设备、柔性负荷的协调校正控制策略,跟踪全网优化控制给出的区域运行目标。仿真算例表明,全网优化控制能有效降低网损,区域校正控制能准确跟踪全网优化目标,将电网始终维持在最优运行状态。
考虑光伏出力相关性的配电网概率潮流

分布式光伏发电出力随机性强,且同一区域内的光伏出力相关性显著。考虑光伏接入的配电网概率潮流研究,关键在于相关非正态的光伏输入随机变量的处理。采用Nataf变换进行相关非正态输入随机变量的抽样,并与点估计方法相结合,提出了考虑光伏出力相关性的配电网概率潮流计算方法。与传统处理相关问题的正交变换相比,Nataf变换能够反映相关系数在不同变量空间中的变化,因此,在处理相关非正态随机变量方面,Nataf变换比正交变换法更为精确。通过对含有分布式光伏发电的IEEE 33节点算例系统的计算,验证了Nataf变换的优越性。进一步,分析了不同光照强度相关系数、负荷功率波动大小以及估计点个数对概率潮流计算结果精度的灵敏度。
考虑负荷量测和光伏不确定性的主动配电网鲁棒电压控制

由于量测不足以及光伏发电出力的不确定性,主动配电网中的负荷和光伏发电出力难以准确估计,不考虑这些误差的电压优化控制策略无法保证系统的安全性。针对辐射状运行的配电网,文中首先介绍了基于支路潮流形式的主动配电网确定性电压优化控制模型。在此基础上,建立了考虑光伏发电和负荷不确定性的鲁棒电压控制模型。为了减小鲁棒电压控制模型的计算量,采用同步回代削减法对生成的大规模原始场景进行削减,可保证削减后场景具有很好的近似性。采用修改的IEEE 33节点算例系统进行算例分析,验证了该方法的鲁棒性和有效性。
计及电动汽车和光伏-储能的微网能量优化管理

随着光伏发电和电动汽车的快速发展,电网的安全和经济运行受到了更多的关注,开展关于能量管理问题的研究有助于保证电网的稳定和高效运行。文中针对并网模式下计及电动汽车和光伏-储能的微网能量管理问题,研究了根据电动汽车电池的荷电状态进行能量管理的功率计算模型,提出了兼顾光伏出力、电动汽车充放电功率、电网电价时段划分及储能能量状态的能量管理策略。在此基础上,建立了以电动汽车充放电功率为优化变量,以减少微网运行费用为目标的能量管理模型,并采用基于遗传算法与粒子群算法的混合优化算法(GAPSO)进行求解。最后以实际微网为例进行仿真,结果验证了所述方法的有效性和可行性。