摘要：分布式储能的合理配置不仅可以实现配电网运行的削峰填谷,而且对提升新能源消纳和确保电网安全、可靠、经济运行具有重要意义。考虑用户侧分布式储能的友好互动,研究了含高比例光伏的配电网中分布式储能的分层优化配置问题。上层从经济与环保并重的角度,建立了投资运行成本及分布式光伏最大化消纳的多目标模型;下层考虑分布式储能设备的友好互动对配电网削峰填谷的作用,建立单位联络线功率的日净负荷偏差。针对所建立的非线性、多目标的双层优化模型,采用加权方法将上层多目标模型转换成单目标模型,并采用改进遗传算法进行优化求解。通过改进IEEE 33节点算例进行仿真验证,结果表明所建立的优化模型能够反应储能的投资效益和对新能源消纳的影响,用户的友好互动对分布式储能配置和光伏消纳都有不同程度的影响。

摘要：为了有效去除高背景磁场对永磁体定位的磁干扰,本文提出了一种高背景磁场下的差分磁定位算法。在背景磁场大小和方向均相等的两位置点处布置一组磁传感器,每组传感器均采用差分放大电路,共八组通路。在高背景磁场下,运用差分磁定位算法反演永磁体的位置和姿态。并将该算法应用于外磁场导向的仿生微型机器人,设计了定位硬件系统。通过实验验证了此差分磁定位算法可以较好地反演该仿生微型机器人位置和姿态。

摘要：为了克服现存微型机器人运动灵活性欠佳的缺点,借鉴趋磁细菌的运动方式,设计了一种内外联合调控的仿生微型机器人.该微型机器人的螺旋桨模仿趋磁细菌的鞭毛,主动推进机器人运行;其体内的永磁块模仿趋磁细菌的磁小体链,与体外导向磁场相互作用控制其运动方向.实验研究了体外控制信号对微型机器人运动速度的影响以及导向磁场控制下微型机器人的转向特性.结果表明,该微型机器人可实现运行速度和运行方向的灵活控制,可在非磁性细小管路的探测中发挥重要作用.

摘要：设计了一套基于磁场和射频信号的测控系统,用于实现仿趋磁细菌微型机器人的无缆操控及其运行参数的检测.测控系统包括微型机器人的位姿检测子系统和微型机器人控制子系统.检测子系统中,磁传感器阵列实时检测磁场信号,经过数据处理后获得微型机器人的状态信息,并与视频跟踪结果进行对照;控制子系统中,通过射频发射的PWM信号控制微型机器人的运动速度,同时通过导向磁场控制微型机器人的运动姿态.利用本系统,实验研究了微型机器人的90°转向运动,结果表明该系统能够有效控制微型机器人的运动.

摘要：为给环境磁场对人体健康影响的研究提供基础,设计并测试了一种用于动物长期曝露实验的大型工频磁场曝露系统。首先通过分析计算2个方形载流线圈的磁场分布确定了产生特定均匀磁场的电磁参数。据此设计、制造出的4组磁场曝露系统均为一对间距2m、边长5m的正方形线圈。计算和测试表明:制造的线圈内,磁场强度在目标场值±10%范围内的工作区域约为4m×4m的正方形,比使用Helmholtz线圈时的工作区域面积增加56%;采用双线双绕方法制作的对照组和磁场组线圈具有相同的形状和电流,可消除线圈散热和电源噪声等因素对实验的影响;采用无功功率补偿的方法降低了电源的输出电压,可以节约成本。结果表明所设计的工频磁场曝露装置可以用于长期磁场曝露对动物健康影响的实验。

摘要：液态空气储能技术是一种新型的压缩空气储能技术,由于具有储能密度高等优点具有较好的应用前景。储冷系统是液态空气储能技术的核心装置,其性能对于整体储能系统的效率及可靠性至关重要。本文针对固体颗粒堆积床储冷系统,采用数值模拟方法,研究了储冷系统在连续储/释冷循环过程中的运行性能和效率特性。发现完全储/释冷循环具有较低的循环效率,因此在储能系统运行时需要采用带有截止温度的部分储/释冷循环;在循环若干次后可以达到可重复循环状态,此时释冷效率接近100%,而堆积床高度、填充颗粒直径、储/释冷过程截止温度等对储冷效率尤其是有效容量比具有重要影响。由于堆积床储冷系统的有效容量比较低,为满足一定的储冷容量需求,设计时必须依据有效容量比对理论储冷容量进行放大。

摘要：相变储热因单位体积储热量大,储热和放热过程温度基本恒定等优点而成为目前研究的热点。相变过程中涉及固液两相间融化和凝固的传热问题,其储放热过程是一个复杂的非稳态相变过程。本文对高温相变储热换热装置进行换热特性研究,通过研究储热单元的换热特性,基于FLUENT软件,结合装置的设计参数和相变复合材料的物性参数,对相变储热系统储/放热过程中内部的温度分布、传热速率和储放热效率进行了数学建模及模拟分析,重点研究了不同传热流体速度对单元储/放热性能的影响规律。根据仿真结果,在相变储热装置的设计中,可选择合适的空气流速,以实现不同的散热功率及储放热时间,满足不同用户的用热需求。物理实验表明仿真结果偏差较小,可为高温相变储换热装置设计、优化等工作提供依据。

摘要：熔融盐作为太阳能热发电中的重要的传热蓄热介质,其强制对流传热特性对如何强化对流传热和设计以熔融盐作为工质的换热器具有很重要的指导意义。建立了熔融盐-油套管式换热器内不同种类的熔融盐在不同工况下的强制对流传热模型,数值模拟并理论研究了管内熔融盐强制对流传热特性,提出数值模拟的熔融盐对流传热关联式;并将数值模拟结果与实验结果进行了对比。在此基础上分析了流速对管内熔融盐对流传热系数和热流密度的影响规律。结果表明在Re处于10000~60000的范围内数值模拟和实验结果具有较好的一致性。

摘要：针对外置电阻式蓄热体在温度载荷下产生热形变致使蓄热体结构不稳定的问题,利用理论推导与有限元数值模拟相结合的方式对蓄热体的热形变及热应力进行分析。通过理论推导不同相变蓄热材料在温度载荷下所产生的热应力及热形变方程,并利用数值模拟的方式对某一工况下的蓄热体热应力数值及分布情况研究,同时进行实际案例分析验证蓄热体内热应力的存在与危害,为蓄热体结构优化设计和工况参数配置提供参考依据。

摘要：在各种储热技术中,相变储能因储热密度高,储/释热温度基本稳定等优点而成为目前研究的热点。利用相变材料在发生相变时有很高的潜热释放或吸收的特点,将相变材料作为储热介质用于相变储能换热器中,可以大大地提高热储存的容量。但是,相变换热过程因为涉及到相变界面的非线性变化,对于其模拟计算难度很大。采用经典传热的方法建立数学模型,采用潜热容显热法对相变过程进行简化,采用数值分析的差分方法对其过程进行求解,进而可得到相变材料以及换热介质空气的温度变化规律。通过本模型的设计研究,为相变储热换热装置的快速求解提供一种方法。