摘要：随着储能系统规模的扩大,传统集中式变流器的结构已经无法满足其发展要求,分布式模块化的变流器结构及其控制系统成为发展趋势。提出了一种用于电池储能系统并网的双向可拓展变流器,给出它的2种拆解和拓展形式。在此基础上,分析了双向变流原理,与传统的电池储能变流原理不同,它完全通过控制电压源之间的幅值和相角差来改变功率的大小与流向,具有更好的静动态特性。针对传统集中式的控制方式,提出了双向可拓展变流器的分布式控制策略,将电网侧变流环节设计为被动功率控制,蓄电池侧变流环节设计为主动功率控制,避免了各控制器对功率调节的竞争,实现了电网侧和蓄电池侧变流环节控制系统的完全解耦,同时保证了变流器始终工作在单位功率因数的状态下。仿真与实验结果均与理论分析一致,变流器在稳态和暂态过程中都能正常工作,且达到了控制要求。

摘要：风力机模拟系统使在实验室内开展风力发电技术的各项研究成为可能。以永磁同步电动机作为原动机,提出并设计了一套完整的风力机特性模拟系统。在分析了风力机静态特性的基础上,指出采用基于加速度反馈的动态转矩补偿可以实现风力机动态性能的模拟。对动态补偿环节进行分析,结果显示补偿环节中的滤波器对模拟系统的性能有直接影响,并以一阶低通滤波器为例,推导了风力机转动惯量与滤波常数之间的内在关系。在仿真研究的基础上,构建了一套完整的风力机模拟控制平台,对不同风速、负载以及转动惯量等条件下的风力机运行特性进行了模拟。实验结果验证了文中所用方法的可行性和相关理论分析的正确性。

摘要：对风力发电机组的数学模型及常规PID控制器进行了分析设计,由于变速风力发电机组的转速变化范围很宽,表现出高度的非线性性和时变性,常规的PID控制器难以在全范围内得到理想的控制性能。为此,提出采用单神经元智能控制器来替代常规的PID控制器,以改善机组控制性能。在分析单神经元控制器的结构和控制原理基础上,为了进一步提高单神经元控制器的动静态性能,引入了模糊控技术,实现了单神经元控制器输出增益的参数自整定。在仿真基础上,建立了一套完整的实验系统,对几种控制方法进行了实验研究。仿真和实验结果表明,基于模糊自整定的单神经元控制器可有效地改善风力发电机组的控制性能,具有较强的自适应能力和鲁棒性。

摘要：采用基于雷诺平均N-S方程的全三维流场模拟程序和基于多目标遗传算法的数值优化程序,对跨音压气机转子NASA Rotor37进行了优化设计。对所开发的三维N-S方程求解程序进行了实验验证,完善了多目标遗传算法与响应面方法相结合的具有全局寻优能力的优化程序,以总压比和绝热效率最大为设计目标,应用该优化方法对NASA Rotor37进行考虑中弧线和厚度分布的多目标气动优化设计。结果表明:在满足流量约束的条件下,绝热效率提高了0.7%,总压比提高了0.66%,并且优化设计时间大幅减小。

摘要：固体废弃物填埋场长期使用过程中,垃圾土的强度参数随着龄期的变化而变化。在进行固体废弃物填埋场边坡稳定分析时考虑按龄期分层,基于极限分析上限理论,提出了转动-平动组合和多块体平动两种破坏机构。通过水平分层土坡算例的对比分析,验证两种破坏机构的合理性和有效性。进而对填埋场算例按龄期分层分析,结果表明,极限分析上限解的安全系数和破坏机制与强度折减有限单元法非常接近,多块体平动机构通过随机搜索所得的最危险滑裂面优于转动-平动组合机构。最后分析西班牙Coll Cardús固废填埋场,此填埋场是按龄期分层的典型复杂填埋场,运用两种破坏机构所得的安全系数和最危险滑裂面与有限单元法相符。算例分析表明,在不考虑水位的情况下,填埋体堆填时间越长越有利于填埋场的稳定。当填埋体按低、中、高龄期分层形成时,填埋场的整体稳定安全系数介于中龄期和高龄期的均质边坡之间。

摘要：多联产系统评价准则及其参照基准对系统集成开拓与设计优化至关重要,传统热力学性能指标难以全面科学地评估多能源输入、多功能系统性能特性。文中概述了目前采用相对节能率来评价联产系统性能时通常的做法和存在问题,从热力学基本方程和节能率定义出发推导出参照性能基准方程,提出一个半理论性参照分产系统折合性能的新参照基准,它将众多参照性能指标集中起来以一个折合指标描述,应用简便、又合理准确,为联产系统集成开拓与设计优化提供一个新的更好的参照基准。

摘要：基于分布式能源系统的主要设备建立不同能源系统,根据冷热电负荷需求、能源价格和设备技术信息等,运用非线性整数规划方法,建立分布式能源系统的优化模型。求解得到不同系统的最优配置、运行策略和评价指标值。建立分布式能源系统指标评价矩阵,利用信息熵原理求解不同指标的权重分布,结合专家评价方法确定的重要性指标权重,以此建立多指标的系统方案评价模型。计算结果表明光伏系统具有运行费用低、节能环保等优点,因此评估结果最优。

摘要：输电线路的钢芯铝绞线在运行中可能发生钢芯损伤、断股现象,及时检测和诊断对于保证电网的安全运行具有重要意义。采用巡线机器人对钢芯损伤、断股进行检测是一种具有较好前景的方法。设计一种基于钢芯损伤、断股后形成的漏磁进行检测的传感器,采用48H号钕铁硼稀土永磁铁磁化输电导线钢芯,以永磁铁、导磁体沿导线的径向宽度和轴向长度为变量,以传感器质量作为优化目标,应用搜索能力强、收敛速度快的小生境自适应遗传算法优化传感器的结构尺寸。结果表明,在满足对导线钢芯磁化强度要求下,传感器的质量显著降低,有效提高了巡线机器人的携载能力,且所提方法具有通用性,适用于不同规格导线钢芯断股检测的漏磁传感器设计和优化。

摘要：基于热力学定律,对低温余热驱动的有机朗肯循环(ORC)与热泵循环(HPC)组成的复合系统进行了分析计算,并对不同状态参数对系统性能的影响进行了讨论及优化设计。研究表明:在余热资源温度为368.15K、流量为1kg/s的标准运行工况条件下,系统的高品位产热量为27.56k W,能量利用率为10.13%,此时系统最佳的ORC蒸发温度为335.15K使得系统的能量利用率最高,高温产热量最大;而ORC系统冷凝温度的提高将降低系统的高温产热量;同时研究发现:膨胀机等熵效率的提升对复合系统产热量的增加有较明显的作用。

摘要：目前,定桨距风力机在大功率应用场合采用恒速运行,若能采用变速控制,则可大大提高风能利用率。由于气动转矩与转速、风速间的非线性关系影响,在高风速区定桨距变速风力机的转速系统已变成一个不稳定的非线性系统。提出采用扰动观测器对气动转矩进行估计和补偿,以消除系统自身的不稳定性,使系统变成一个稳定的线性系统,并基于RT-LAB半实物实验平台设计了风力机的转速控制系统。实验结果表明:定桨距变速风力发电机组能够在设计风速范围内稳定运行,机组完全依靠应用扰动观测器的变速控制就能同时实现低风速区的最大功率点跟踪和高风速区的恒功率控制。