低压光伏集群无功运行模式优化

配电网中存在大量低压接入的分布式小容量光伏电源,其规模庞大且实时通信条件有限,在线调节的经济性和可操作性没有保障,因此难以有效利用这些无功资源进行配电网辅助调节.在此背景下,为发挥低压光伏无功调节潜力,提出一种按集群进行模式预设、在线自律运行的低压光伏参与中压电网无功运行模式优化策略.首先,以配变台区为无功集群单元进行平台化管理,以补偿馈线无功需求为目标进行日前无功匹配优化;其次,设计5种集群无功运行模式,构建日前预测运行场景并依据场景特征建立综合考虑馈线无功平衡度最优和集群间无功流动最小为目标的集群无功运行模式及参数优化模型,运用改进粒子群算法进行优化求解,使集群在各时段的运行模式组合方案能够最佳匹配馈线的无功需求并抑制无功不合理流动.最后,算例验证了该方法的有效性.     

基于负载转矩观测器的动态恒风量控制

当前不基于外部传感器的恒风量控制技术的控制性能有限.针对此问题,提出一种基于负载转矩观测器的动态恒风量控制技术.构建降阶龙贝格负载转矩观测器,实现风机负载转矩及风道参数的实时观测,并进一步计算风压与风量.将实时计算的风量作闭环PI控制,形成风量-转速-电流三环控制.实测结果表明,所提出方法的风量控制精度高,且无需外部传感器,可有效兼顾实现低成本与高控制性能.     

基于负载转矩观测器的动态恒风量控制

当前不基于外部传感器的恒风量控制技术的控制性能有限.针对此问题,提出一种基于负载转矩观测器的动态恒风量控制技术.构建降阶龙贝格负载转矩观测器,实现风机负载转矩及风道参数的实时观测,并进一步计算风压与风量.将实时计算的风量作闭环PI控制,形成风量-转速-电流三环控制.实测结果表明,所提出方法的风量控制精度高,且无需外部传感器,可有效兼顾实现低成本与高控制性能.     

边缘AI的霜雪识别系统设计与实现

为提高霜雪识别系统的识别率,开展了基于边缘AI的霜雪识别系统设计。综合海思嵌入式处理器Hi3559A高算力、低功耗特点,硬件部分采用模块复用的方法降低功耗和资源消耗,软件部分,从模型训练、模型量化、模型部署入手对MobileNetV2图像分类网络和ISP自适应处理算法进行改进,最终识别率99.7%,预处理时间0.3 s,图像分类时间0.8 s,模组平均功率2 W,鲁棒性好、性能稳定。由此可见Hi3559A智能相机模组可有效纠正雪深探测仪的疑误数据。     

光伏系统直流串联故障电弧检测方法

故障电弧是光伏系统电气火灾事故的常见原因,研究可靠的光伏系统直流故障电弧检测方法对保障系统运行和人身安全有重要意义。首先搭建了光伏系统直流故障电弧实验平台,采集了故障电弧典型电信号;接着对其进行了稳定性分析、时变性分析、相关性分析和随机性分析,并以特征显著、计算量小、抗干扰强为比选条件,选取欧拉特征作为故障电弧检测的最优特征;然后构建了故障电弧检测算法,算法以多阈值判断体系为核心发掘故障电弧差异于系统暂态过程的特征模式;最后,将算法硬件实现后在系统中再进行实验测试。结果表明,所提出的算法对不同光伏系统工作点和电弧产生方式条件下的故障电弧均可在0.5 s内实现正确检测。     

方波工况下PMSM单电流调节器控制策略的研究

轨道交通领域中的永磁同步电机PMSM(permanent magnet synchronous motor)在高速区通常运行在方波工况,电机电压幅值达到最大值时失去调节能力,仅有电压矢量角可供调节,导致传统的基于双电流环的控制策略失效。通过对方波工况下转矩与电压相角、d轴和q轴电压以及电流与电压相角、d轴和q轴电压关系的推导,可得方波工况下有6种不同的单电流环控制策略,目前应用于方波工况下的单电流环控制策略属于这6种控制策略之一。通过建立小信号模型,对这6种控制策略的稳态性能以及动态性能进行分析比较。最后通过仿真以及实验研究证明了理论分析的正确性。     

高铝高炉渣系的熔化特性

 为了掌握高Al₂O₃条件下(w(Al₂O₃)为15%以上)高炉渣系的熔化特性,利用差式扫描量热仪分析了不同w(MgO)/w(Al₂O₃)、碱度(R)以及w(Al₂O₃)对高铝高炉渣的熔化温度及熔化热的影响。试验结果表明,炉渣熔化开始温度为1 248～1 291 ℃、熔化结束温度为1 432～1 485 ℃、熔化热为137～211 J/g;当w(Al₂O₃)=15%、高w(MgO)/w(Al₂O₃)时,发生了共晶逆反应,导致高炉炉渣熔化开始温度逐渐降低,但由于高炉炉渣的液相线温度基本未变,所以炉渣熔化结束温度基本未发生改变;w(Al₂O₃)为20%时,随着w(MgO)/w(Al₂O₃)的增加,炉渣中易生成熔点较高的镁铝尖晶石,导致高炉炉渣熔化开始温度逐渐增大,与此同时,炉渣液相线温度逐渐降低,导致炉渣熔化结束温度逐渐降低;随着碱度R的增加,高炉炉渣中生成了具有高熔点的化合物、炉渣的液相线温度升高,使得高炉炉渣的熔化开始温度逐渐增加、炉渣熔化结束温度逐渐升高;随着w(Al₂O₃)的增加,发生了共晶逆反应,故炉渣的熔化开始温度逐渐降低,而随着w(Al₂O₃)的增加,炉渣中键能较大的Al—O键增多,需要在更高温度下才能实现炉渣的最终熔化,即熔化结束温度逐渐增加;随着w(MgO)/w(Al₂O₃)、R以及w(Al₂O₃)的增加,炉渣熔化热逐渐增多。分析认为,随着R的增加,炉渣中有高熔点化合物的生成,熔化热增加;随着炉渣中w(Al₂O₃)的增加,炉渣中Al—O键增多,解聚破坏熔渣结构消耗的热量增多;而随着w(MgO)/w(Al₂O₃)增加,高熔点化合物的生成或熔化开始温度降低,造成熔化热增加。     

GCr15SiMn轴承钢中大尺寸TiN生成与控制

 以西宁特钢EAF→LF→VD→IC工艺路线生产GCr15SiMn轴承钢为研究背景,采用矿物解离分析仪、夹杂物自动分析系统、化学分析及X射线荧光光谱仪等检测手段与热力学计算相结合的方法,研究了铸锭中大尺寸TiN夹杂物的析出机理,分析了冶炼阶段钢液中钛含量增加的原因,并提出了相应的改进工艺。通过对轴承钢中残余钛、氮含量的热力学计算,发现大尺寸TiN主要是在凝固过程中析出和长大,降低冶炼过程中钛含量是控制TiN生成的主要途径。对原工艺冶炼过程钛含量变化进行分析,钢液中钛增量主要发生在EAF出钢→LF结束阶段,其中52%钛增量来自于炉渣。为了避免炉渣中钛进入钢液,借助于七元炉渣CaO-SiO₂-MgO-FeO-Al₂O₃-MnO-TiO₂与钢液之间平衡的钛分配比(LTi)模型,计算了铝含量和炉渣中CaO含量对LTi 的影响,预测了最佳的平衡炉渣成分。结果表明,适当降低铝含量和炉渣中CaO含量可以提高渣-钢之间的钛分配比,降低钢液的钛含量;当铝质量分数为0.015%～0.025%、CaO质量分数为50%～55%时,其他炉渣组元的最佳成分(质量分数)为18%～24% Al₂O₃和12%～17% SiO₂。此外,定量描述了不同LTi条件下EAF下渣量与LF终点钛含量的关系。最后,采用“低炉渣碱度、低铝含量以及严格控制电炉下渣量”的改进措施进行了优化试验,优化后冶炼终点钛质量分数可控制在小于0.002 0%,铸锭TiN平均数密度可由原工艺的2.09个/mm2降低至0.73个/mm2,且TiN尺寸几乎都小于10 μm。     

A1-Li合金的拉伸断裂过程研究

以2090 Ce合金为研究对象，对不同时效时间的室温拉伸断口进行了半定量分析，探讨了拉伸性能对断裂特征的响应关系，重点分析合金分层裂纹的形成过程。研究表明：2090 Ce合金的断裂方式以韧窝、分层开裂和沿亚晶界开裂3种为主，随时效时间的延长，韧窝、分层开裂逐渐减少，沿亚晶界开裂比例逐渐加大：分层开裂程度与时效程度有密切关系：分层开裂过程与试样内部受力状态、晶界状态有密切关系。分层最先发生在试样中心，随后在二分之一、四分之一……处反复发生，最终将试样分割成一系列平行的薄板。时效后期由于亚晶界的弱化，使裂纹倾向沿亚晶界扩展，从而抑制分层开裂的发生，同时导致合金强度，尤其是塑性的下降。     

基于动作捕捉系统和JACK软件的坐姿舒适性分析（英文）

坐姿舒适度是一个受多种因素影响的复杂概念。目前还没有完善的评价座椅舒适度的方法,现有的评价方法大多是基于单一分析的,缺乏对问题的多方面分析。提出了一种将实际环境中的调查方法与虚拟环境相结合的新方法。首先,利用运动分析鹰眼数字系统捕捉参与者的身体运动动作,得到人体在空间中的点位信息,然后,将运动分析EVaRT软件与西门子Jack软件进行实时连接。利用JACK软件中的TAT报表工具输出数据,并在MATLAB中使用自行开发的程序计算出不同座椅坐姿的关节角度、扭矩和肌力,并完成数据分析。在分析了所有的运动研究结果后,发现两种类型的椅子之间差异变得明显。与此同时,研究肌肉舒适度指数,探索新的坐姿舒适度评价方法。将坐姿舒适度指数法与人体数字模型相结合,可以对坐姿舒适性进行分析,可用于优化人体坐姿的舒适度。