摘要：针对不同储能类型运行成本和效率差异性的问题,以蓄电池和超级电容为例,提出一种综合储能协同控制方法用于电网频率控制,期望在提升调频效果的同时满足经济性要求。首先,根据超级电容和蓄电池自身特性,分别采用自适应控制和变系数下垂控制方式进行输出有功调整;然后,基于全寿命周期成本计算两种储能的调频效益,并据此来优化其容量配置;在此基础上,设计调频所需功率分配机制,根据超级电容和蓄电池的剩余调频能力,进行调频任务分配。最后,通过Matlab/Simulink进行仿真验证,结果表明所提方法在电网调频中的经济性和有效性。

摘要：针对平面Vivaldi天线在曲面载体应用中范围受限问题,提出了一种对跖形Vivaldi曲面共形天线。相较于平面天线,此天线能够应用于弧形或球形等一些曲面载体。该天线初步设计是对平面天线辐射臂两侧的椭圆形导体底部添加正弦函数形状,以改善阻抗特性,调整天线的阻抗匹配。基于此,在此平面天线的基础上进行曲面共形,将两个辐射单元分别覆于曲面介质基板的上下方,仿真结果表明该天线在共形后,曲面天线的回波损耗相比平面Vivaldi天线更小,在增益方面,未共形时的Vivaldi天线在工作频段内的峰值增益大于10 dBi,在13 GHz时的最大增益为13.83 dBi,共形后的Vivaldi天线在7 GHz时增益能达到12.88 dBi,可知曲面天线在相同带宽内较平面天线的回波损耗性能更好,且适用于曲面载体的应用。

摘要：由于锂离子电池具有自放电率低、比能量大等优点,目前常被应用于动力系统中。但由于电池老化过程中内部反应过于复杂,具有非线性、强耦合等特性,且健康状态不能直接测量,因此准确估算电池健康状态较难,如何准确对电池健康状态估算成为了电池领域内的研究热点。通过分析牛津大学实验室老化数据集,对温度和电压相关参数进行分析,发现随着循环的进行,温度变化率的斜率和等压升时间间隔变化的规律与容量的变换规律相同或者相反,因此提取温度和电压相关的参数作为健康特征。设计了一种基于粒子群优化-反向传播算法(PSO-BP)神经网络的电池健康状态估计模型,结果表明误差较小,在线估算误差能稳定在4%以内。

摘要：风电的大规模并网导致系统等效惯量下降、不确定性增加,给电力系统的负荷频率控制(loadfrequency control,LFC)带来新的挑战。考虑到柔性直流输电系统(voltage source converter based high voltage DC,VSC-HVDC)具有的潜在调频能力,对此展开研究,针对风电场经VSC-HVDC并网的情形提出了一种虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)变参数负荷频率控制策略。首先,在风电场经VSC-HVDC并网的LFC模型及拓扑结构分析基础上,为了提高VSC-HVDC的可控性,对换流器的控制环节进行了VSG控制方法的设计;然后,对VSG控制参数与频率变化的关联性进行分析,并基于分数阶梯度下降法(fractional-order gradient descent method,FOGDM),利用频率的分数阶导数提取频率深层变化特征,以优化VSG控制参数;在此基础上,考虑到系统的不确定性,设计触发机制对VSG变参数优化模式进行调整,以降低VSG参数的变换频次,提高系统频率控制的针对性。仿真结果表明:所提控制方法能有效改善电网负荷频率控制效果,具有良好的适应性。

摘要：瞬态效应环形振荡器物理不可克隆函数(TERO PUF)作为一种新型的物理不可克隆函数(PUF)电路,可以解决目前主流的环形振荡器物理不可克隆函数(RO PUF)存在的频率锁定问题.但现有的TERO PUF生成的激励响应对数量有限,并且其输出易受环境影响而不可靠.为此,提出了一种低开销和高可靠的基于比特自检的强TERO PUF (BST-STPUF),其中N级的结构就可以产生3×2^(2N)比特响应.该结构在传统TERO单元的每一个反相器之间都插入了一个2选1的多路选择器,以控制逆变器的选择,进而生成指数级别的激励响应空间,通过使用可编程延迟线来降低开销.其次,通过使用比特自检的方法实时动态检测PUF响应的可靠性,提取可靠的响应.最后,引入Pico PUF对激励响应对模糊化处理,增加建模攻击的难度.现场可编程门阵列(FPGA)的实验结果表明:一个14级的BST-STPUF仅使用145个查找表(LUTs)就可以产生3×2^(28)比特响应,硬件开销大幅降低,同时响应输出的比特错误率可以减小到1×10^(-8)以下,具有良好的性能.

摘要：大规模可再生能源的并网,使电力系统供需的不确定性增加,自动发电控制(automatic generation control,AGC)方法的固定模式将难以平衡调频需求的多样性与控制策略针对性之间的矛盾。对此展开研究,提出了一种基于动态分层的互联电网AGC控制策略。首先,在多区域互联电网AGC模型基础上,设计了两层控制框架,上层采用模型预测控制,对全局进行优化控制,下层采用传统比例积分微分(proportionalintegralderivative,PID)控制器,实现单区域AGC机组的实时控制;然后,根据各区域控制偏差,设计动态分层策略,旨在保证控制效果的基础上,根据调频需求的多样性进行控制架构的调整,有效节约系统资源。仿真结果表明:与固定结构形式的AGC控制方式相比,动态分层的AGC控制架构,能够在保证电网频率控制效果基本不变的前提下,减少上层全局控制器的参与度,从而降低互联电网AGC系统在线运行复杂度。

摘要：风电渗透率的提高,使电网惯性及相对备用容量降低,对电网负荷频率控制带来新的挑战,风机参与电力系统频率调节的研究为解决上述问题提供了新的途径。首先,基于风机单机模型,提出了快速动能提取的惯性控制方法,并探讨了其与桨距角控制的互补性,通过惯性调整最大化,为减少风机桨距角调节负担提供支持;其次,在电力系统有功缺额及风机调频能力边界分析的基础上,提出了风机桨距角参与调频的驱动策略,旨在降低桨距角参与调频的程度,并减少风机参与调频过程中桨距角调节的次数。仿真结果说明,在满足电网调频要求的情况下,所设计的控制方法可最大限度地减小桨距角调整的幅度及频次,并有效提高电网调频效果。

摘要：首先提出了一种动态自检SR-Latch PUF(SR锁存物理不可克隆函数)结构,在SR-Latch PUF中引入PDL附加延迟线来检测SR-Latch PUF单元内部信号偏差的大小,从而检测并标记出可靠的PUF单元;其次提出了一种基于可靠性置信信息的去偏算法,将不可靠的PUF单元引入经典冯诺依曼算法的去偏过程中,改善PUF响应的偏置特性并提升了PUF的利用率;最后综合利用可靠性动态自检SR-Latch PUF、去偏算法设计了一个密钥产生电路.FPGA验证结果表明:与现有技术相比,本方案中密钥生成的错误率可以达到1×10-9,硬件开销降低了约30%.提出的去偏算法比现有算法的PUF利用率提升了32%,通过消除辅助数据的熵泄露提升了密钥的整体安全性.

摘要：为满足高功率微波辐射源对电子束的长脉宽高重频要求,文中提出了一种从小电流真空直流电弧等离子体中提取重频电子束的装置,该装置放电部分阴极采用铜圆盘电极,阳极为圆筒型空心阳极结构,其底部覆有不锈钢金属网,顶部开圆形引出孔。设计了以DSP为控制核心、MOSFET管为主功率器件的低压脉冲提取电源,从空心阳极真空电弧等离子体阴极中提取电子束。同时,利用自触发电路解决了直流电弧灭弧后立即重燃问题,有效保证了电弧放电的持续放电时间和稳定性。实验结果表明：电子束脉冲频率和占空比受到提取电压的调制,得到了连续可调的电子束脉冲;在一定范围内电子束电流大小随着提取电压的增加而增大,并存在一个饱和极限,最大束流接近1 A;同时提取电压过高的脉冲频率和脉宽不利于电子束电流的稳定。

摘要：为保障混合直流输电系统的顺利启动,推导了伪双极VSC-LCC型混合高压直流输电系统的数学模型,并设计了该系统中整流侧VSC和逆变侧LCC之间的协同控制策略。提出了3阶段式启动方案:第1阶段系统串联限流电阻通过VSC反并联二极管做不控整流建立直流侧电压;第2阶段启动VSC采用定直流电压控制,继续充电使得直流电压达到预设值;第3阶段退出限流电阻并启动LCC做定直流电流控制,电流控制量由零逐渐增至设定值,启动过程完成。最后在PSCAD/EMTDC中建立了伪双极VSC-LCC型混合直流输电系统的主电路和控制电路模型进行仿真,结果证明提出的启动控制方案是合理的。整个启动过程在1.5 s内完成,启动过程中无论是电流还是电压均未出现明显过冲现象;关断角的测量显示启功过程逆变侧LCC未发生逆变失败;启动完成后直流电压稳定在设定值400 kV,直流电流稳定在设定值1.0 kA,送端、受端有功功率则稳定在400 MW,系统能准确跟踪目标参考值稳定运行。