锂离子电池模型极化误差的修正方法

以锂电池为研究对象,采用电流脉冲,对Thevenin模型参数进行辨识,考察了不同工况下该模型的仿真精度。发现特定工况下,模型极化误差较大。采用充放电实验数据对模型参数进行修正,并建立新的状态方程。改进后的Thevenin模型在恒流和变电流工况下均能达到较高仿真精度,电压误差维持在0.016 V以内。     

考虑迟滞效应影响的动力锂离子电池特性建模

论文以三元锂离子电池为实验对象,在利用线性粒子群优化算法对4种典型的等效电路模型参数进行参数辨识的基础上,比较了这4种模型的复杂度和精度。4种模型中,开路电压均取自标准脉冲实验的主迟滞回线的充电开路电压值和放电开路电压值的平均值。对4种典型模型预测结果误差进行分析,证明了电池极化过程引起的迟滞效应是造成预测结果误差的主要原因。基于此,提出一种改进方法,即构造分段线性迟滞电压函数,修正平均开路电压值和荷电状态之间的关系,以减小迟滞效应引起的预测误差。实验结果表明,提出的方法对多种等效电路模型具有普遍适用性,能够有效提高各等效电路模型的预测精度。     

考虑电流修正的逆变器死区效应补偿方法

研究了空间矢量脉宽调制(SVPWM)下的逆变器死区效应补偿方法。死区效应补偿的一个难点在于电流方向检测。这里结合SVPWM过程,针对单极性电压型逆变器,在d,q坐标系下分析了电流在零电压矢量作用时的变化。从而根据检测电流预估出死区发生时刻的电流大小,再进行死区效应补偿。最后在电机实验平台上验证提出的方法,结果表明了该方法的正确性和实用性。     

三元材料锂离子电池极化电压特性研究

为了提高SOC估算精度及优化动力电池充放电控制策略,对三元材料锂离子电池进行极化电压特性研究。通过混合脉冲功率特性测试(HPPC)实验分析了充放电过程、SOC、不同脉冲倍率和环境温度条件下极化电压的变化规律,结果表明在低SOC区间极化电压明显升高;当0.2SOC1时,极化电压变化相对平稳;脉冲倍率越大,平稳区间越短;环境温度越低,极化越明显,电池容量显著减小;对比一阶、二阶等效电路模型下极化电压曲线拟合结果,二阶等效电路模型误差更小,SOC估算精度更高。     

考虑谐波响应率的电能表谐波误差修正

通过对感应式和电子式电能表的计量原理及谐波误差的分析,确定以电能表准确计量基波电能为标准;引入谐波响应率的概念,指出电能表谐波响应率与谐波误差的关系。针对两种电能表对各次谐波的响应特性,结合流经电能表的各次谐波电压、电流的含量和功率角等参数,建立适用于系统实际的谐波响应率模型。借助统计数据计算模型系数,确定谐波响应率表达式,并以此修正电能表所测全波电量,剔除谐波误差,实现准确基波电量的计量。     

考虑谐波响应率的电能表谐波误差修正

通过对感应式和电子式电能表的计量原理及谐波误差的分析,确定以电能表准确计量基波电能为标准;引入谐波响应率的概念,指出电能表谐波响应率与谐波误差的关系.针对两种电能表对各次谐波的响应特性,结合流经电能表的各次谐波电压、电流的含量和功率角等参数,建立适用于系统实际的谐波响应率模型.借助统计数据计算模型系数,确定谐波响应率表达式,并以此修正电能表所测全波电量,剔除谐波误差,实现准确基波电量的计量.     

考虑电化学极化的铅酸电池电流密度分布的数值分析

铅酸电池内部的电流密度分布与其电化学性能和循环寿命密切相关。为了指导板栅的结构设计以获得尽可能均匀的电流密度分布,结合电工学基本理论和塔菲尔方程提出了考虑电化学极化因素的铅酸电池电场分析数学模型。基于商业有限元分析软件平台ANSYS Workbench对铅酸电池的单个极板对进行了数值计算,总结了不同部件、不同部位的电流密度分布特征及其内在影响因素,并发现电化学极化效应在一定程度上削弱了欧姆极化带来的电流密度分布不均匀性。     

考虑电压暂降指标的电压协调控制方法研究

针对电压暂降给敏感负荷带来严重损失的问题,提出一种改进的紧急电压控制方法。通过STATCOM动态无功补偿和紧急切负荷控制策略协调补偿故障电压,改善电压暂降发生概率。首先,基于蒙特卡洛方法搭建故障模型,并计算电压暂降发生概率。接着,构建年总支出费用函数,优化求解费用最小所对应的STATCOM最优容量。进一步地,针对不同故障给节点造成不同的电压暂降深度,引进紧急切负荷控制。综合运用STATCOM补偿和切负荷控制手段,优先进行STATCOM补偿,但当STATCOM补偿容量达到上限时,进行紧急切负荷控制,最大限度抑制并降低电压暂降发生概率。最后,以广东东莞片区为例进行分析,仿真验证所提出方案的正确性和有效性。     

考虑分布式电源稳定助增效应的电压修正反时限过电流保护方案

为解决由于分布式电源(distributed generation,DG)助增效应导致传统保护方案难以同时满足选择性和灵敏性要求的难题,从理论上揭示DG接入前后反时限过电流保护动作行为特性随故障点位置移动的变化规律,分析DG接入对反时限过电流保护性能造成的影响,提出一种具有高灵敏性的电压修正反时限过电流(voltage correction based inverse-time overcurrent,VCITO)保护方案,利用故障下电网电压的自然分布与测量电压随故障位置移动的变化规律,构造电压修正因子与电压梯度指数对反时限特性曲线进行修正。VCITO保护方案基于保护本地信息整定动作时间,在确保保护选择性的同时实现速动性最优化。利用PSCAD/EMTDC建立典型35k V含DG电网模型对VCITO保护方案进行验证,仿真结果表明该方案能有效解决传统反时限过电流保护在DG接入场景中存在的选择性失配与速动性弱化问题,且具有较强的灵敏性。     

测量阻抗继电器极化电压参数的方法

介绍一种供现场测试调整阻抗继电器极化电压Ｕｃｋ静态和暂态诸参数的方法。还给出当系统频率变化时相应参数的求法，通过实例，定量分析极化电压在暂态过程中，对方向阻抗继电器动作行为的影响。     

传感器动态误差的频域修正方法

本文对传感器动态误差的频域修正方法作了较大的改进,扩大了它的应用范围,采用更为合理的修正传递函数,提高了修正精度。采用复数曲线拟合方法,建立实时修正环节,做到在线修正。对机器人腕力传感器动态信号的修正结果,证明了这一方法的有效性和实用性。     

考虑热辐射效应的锂离子电池温度场仿真分析

温升是影响锂离子电池力学性能和使用寿命的主要参数。研究了热辐射效应对温度的影响,首先建立了圆柱型电池传热模型,针对ICR65/400锂离子电池数值分析了热辐射系数对电池内部温度场变化的影响;然后讨论了放电倍率、对流换热系数和环境温度对热辐射的影响;最后在高放电倍率、自然对流和低温环境下,对有无热辐射效应的温度场进行了比较。结果表明:圆柱型锂离子电池放电过程中最高温度出现在电池中心处,最低温度在电池表面;当放电倍率、环境温度和对流换热系数不变时,热辐射系数越大,电池散热越快,体系降温速率越快,达到热平衡时间越短;电池放电倍率越高,其生热速率越快,热辐射的散热效果越显著;当对流换热系数和放电倍率不变时,环境温度越低,其与电池温差越大,热辐射的散热效果越显著;当环境温度和放电倍率不变时,对流换热系数越小,热辐射的散热效果越显著;热辐射效应可有效降低电池内部温度。     

电池放电系统电压示值误差不确定度评定

介绍了使用DF-930F 数字万用表对"DM-2000电池自动放电检测系统"电压显示值示值误差校准结果的不确定度的评定方法。合成标准不确定度的估算使用了4种相互独立的误差来源,其中包括在任意选取负载电阻时DM-2000检测系统重复测量的标准偏差、DM-2000检测系统分度值的不确定度、DF-930F 数字万用表的准确度的不确定度和DF-930F 数字万用表的分辨力的不确定度。电池电压测量不确定度一般可直接使用本不确定度的评定结果。     

光电电压互感器的误差及误差抑制方法研究

研究了基于电光效应原理的光电电压互感器的测量误差,分析了这些误差产生的各种原因,提出了抑制误差的各种方法。认为温度的变化会引起光功率和光波长的变化,同时引起光耦合效率的变化;电光晶体存在的自然双折射降低了光电互感器的温度稳定性;光纤的扰动会引起光功率的波动;电子元器件的噪声、温度特性以及电磁干扰增加了互感器的测量误差。通过提高LED的驱动电流、对传感器采取温控措施、选用低噪声高稳定性器件以及加强电磁干扰与防护设计可抑制测量误差。这些方法在实际中得到了应用,证明了方法的有效性。     

基于模糊控制的锂离子电池恒定极化充电方法

极化是影响锂离子电池快速充电效率的主要因素。基于传统的RC电路模型模拟锂离子电池的充电过程,对充电电流、初始SOC、初始极化状态、循环使用寿命等方面进行了分析,建立了极化电压与SOC的关系模型,因此可以估算锂离子电池的极化电压。在此研究基础之上,利用模糊控制算法控制充电极化电压来优化电池的快速充电,使充电电流能随时适应锂离子电池的SOC可接受的充电电流。通过实验对比表明,提出的恒定极化充电方法与传统的恒流恒压方法相比,能明显缩短充电时间约20%,进而提高充电效率,并且没有明显温度上升。     

大气折射误差快速修正方法研究

大气折射误差对靶场外弹道测量精度影响非常大,特别是低仰角远距离目标。针对海上靶场气象特点和多年实测试验数据统计结果,基于大气折射指数经验公式,推导出了具体的电波折射误差修正模型。经多次试验任务检验,该误差修正模型测距修正精度小于0.5 m,仰角修正精度小于5 s,且模型简单,直接套用易于计算,修正后满足靶场外弹道精度要求,可应用于实时数据处理。     

基于误差修正的短期负荷预测方法

目前常用的负荷预测方法主要是通过负荷自身和相关关系的研究建立模型,提出一种新的负荷预测思路,即从传统频域预测方法的误差入手,通过研究虚拟预测误差的历史分布规律进行误差预测,然后对传统方法得到的预测结果进行修正。建立负荷预测的误差修正模型,并通过算例验证了误差修正的短期负荷预测方法的可行性和实用性,达到了提高短期负荷预测精度的目的。     

考虑泄流效应的风电场并网点电压系统侧增援调控方法

风电场常因自身无功容量配置不足而导致并网点电压在某些工况下越限,参与并网点电压增援调控的周边无功补偿站,其增发/减发的无功功率会出现泄流效应.此效应既降低了对风电场电压的支撑力度,又可能引起其他节点电压出现新的越限.为此,针对并网点电压越限的预防控制问题,提出一种考虑泄流效应的风电场系统侧增援调控方法.首先,介绍了无功...     

高精度编码器细分误差修正方法的研究

为了精密测量光电编码器在工作时的细分误差,提高编码器细分精度,提出了一种基于改进遗传算法的光电编码器光栅条纹信号细分误差测量分析方法。阐述了基本遗传算法的原理和实现方案,并进行了算法的改进与优化,利用采集到的离散信号数据,通过改进后的遗传算法对光电信号波形进行参数提取。分析了信号质量对编码器细分误差的影响,根据提取到的信号参数(直流分量,幅值,频率和相位)对光电编码器细分误差进行测量。实验结果表明,通过改进遗传算法提取的信号参数精度高,运算速度快,细分误差峰值为+2.51″和-4.52″。该方法可有效的测量光电编码器细分误差,对编码器信号的补偿与修正具有重要意义。     

考虑电压测量误差的故障概率定位方法

考虑到现有基于暂降信息的故障定位方法无法适应存在测量误差的情况,提出将传统故障点定位问题转化为故障概率分布峰值提取问题。由于当电压测量值含误差时无法直接根据解的实虚部范围排除非故障线路,提出可能故障线路逐次筛选方法以减少蒙特卡罗仿真次数;确定可能故障区间,并基于区间划分的方法计算测量值序列对各小段的置信度,得到可能故障区间的故障概率分布曲线,概率取得峰值处为最可能故障位置。利用故障定位结果可进一步评估未监测节点电压暂降。在10节点系统进行仿真,验证了文中故障概率定位方法的正确性和优越性。