泛在电力物联网下虚拟电厂的研究现状与展望

可再生能源的规模化接入与应用是泛在电力物联网的基础性特征之一,其固有的不确定性一方面会给电网的安全稳定运行带来影响,另一方面导致其无法直接加入电力市场运营。虚拟电厂作为一种多能源的聚合模式,可对分布式可再生能源进行协同控制,并以一个集合体的形式参与电力市场,对于实现泛在电力物联网建设内容中提升电网安全经济运行水平以及促进清洁能源消纳具有重要意义。国内外对虚拟电厂的研究由来已久,欧洲FENIX项目虚拟电厂以实现分布式电源可靠并网和电力市场运营为目标,而北美的虚拟电厂主要基于需求响应计划,所以虚拟电厂聚合了大量可控负荷。在中国,国网冀北电力公司虚拟电厂示范工程兼顾考虑"源–网–荷–储"的互动,将泛在可调资源聚合为可与电网柔性互动的互联网电厂。在此基础上,首先分析了虚拟电厂在协调控制、优化调度、参与电力市场交易3个方面的研究现状。虚拟电厂的协调控制对象主要包括各种分布式电源、储能系统、可控负荷以及电动汽车,协调控制方式主要分为集中式控制和分散式控制。在集中式控制下,虚拟电厂的全部决策由中央控制单元制定;在分散式控制下,虚拟电厂的决策由各个代理系统取代。虚拟电厂的优化调度是指在满足各机组出力约束和网络约束的前提下,以收益最大化、运行成本最小、碳排放最小为目标,对自身内部多个电源的容量配置或出力进行优化调度,或者将虚拟电厂作为一个整体参与电网调度。此外,虚拟电厂利用其先进的通信技术在参与电力市场交易时能够快速响应市场电价变化、负荷需求变化,对促进电力市场自由化、增加市场灵活度、引导用户调峰调频等方面起到重要的作用。其次,详细阐述了泛在电力物联网下虚拟电厂的关键技术,包括"边缘–云"计算架构、区块链技术和大数据技术。"边缘–云"计算架构,一方面,通过云主站对虚拟电厂内部参与需求响应的负荷进行选择;另一方面,通过边缘计算感知用户用电行为,使得虚拟电厂在制定投标策略时能够更加精准。区块链技术去中心化和透明化的特点与虚拟电厂在地域上的分散性和调度过程中的协调控制有一定的相似之处,同时区块链技术也可保证虚拟电厂参与电力市场交易时的公平性和信息安全。大数据技术一方面可用于对各分布式电源的出力进行更为精确的预测;另一方面也可用于处理虚拟电厂内部的各种信息,提高各单元数据交换与处理的速度与精度。最后,对泛在电力物联网下虚拟电厂的研究进行了展望。考虑了全成本节点电价下虚拟电厂的模型与优化调度方法以及虚拟电厂的信息物理安全问题与对策。     

采用二值开关电阻的MMC等效模型在阀内故障仿真中的适用性EI北大核心CSCD

模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)的戴维南等效模型在超高电平、交直流故障、全站闭锁等仿真场景均展现出了较强的适用性,但此类提速模型将非线性电力电子开关组简化为一个二值开关电阻,使得故障点在换流阀的内部时模型的精确性和数值稳定性有待验证。以同桥臂阀段、异桥臂阀塔间和两相虚短点间这三处短路故障为例,分析了阀内短路的故障特性;搭建了由详细模型到戴维南模型的简化过渡模型:二值开关电阻模型和改进二值开关电阻模型,分析误差来自等效模型的电容电压过零等效方法;设置多组仿真步长,计算了同种故障下的桥臂电流误差。结果表明:等效模型和详细模型下故障内环电流值均依赖于仿真步长,无法正确反映内环子模块的过电流应力,但故障外环电流数值较为稳定,其中改进二值开关电阻模型对各种故障的适应性最好,能够用于近似估计阀内故障对系统的影响。     

水中三硝基甲苯质量控制标准物质的研制

研制了以三硝基甲苯为主要成分的水质计量用标准物质。用先密后疏的方式检验样品的稳定性,对样品的均匀性、稳定性分别采用单因素方差分析方法和线性模型进行考察,组织多个国内权威实验室对样品进行协作分析定值,并对定值结果进行合成标准不确定度和扩展不确定度评估。样品的定值结果为0.983 mg/L,扩展不确定度为0.046mg/L。均匀性指标符合国家标准物质的技术要求,稳定性可达24个月以上。可满足水质三硝基甲苯分析量值传递的需要,达到分析测试中质量保证的目的和要求。     

基于全局和局部短期稀疏表示的显著性检测

显著性检测是计算机视觉研究的一个重要问题。提出了一种由底向上的基于稀疏表示的显著性检测新算法。一般显著性检测主要包含两个部分,即图像特征提取和显著性度量。对于一幅给定的图像,首先利用独立成分分析(ICA)方法提取图像特征,然后用一个局部和全局模型对图像进行显著性度量。其中,利用一种低秩表示方法提取全局显著性,以及利用一种稀疏编码方法提取局部显著性。最后融合局部和全局显著图得到最终的显著图。在一个人眼关注数据库上与目前几种流行的方法进行了对比实验,实验结果显示所提出的方法能够得到更高的视觉关注预测准确率。     

氮气中SO_2、NO、CO混合气体标准样品的制备技术研究

研究了氮气中SO_2、NO、CO这3组分混合气体标准样品的制备技术。通过考察3组分之间是否存在干扰,确定了稀释层级,最终确立了一种可行的逐级稀释制备流程,制备出物质的量浓度为SO_2(50μmol/mol)、NO(50μmol/mol)、CO(2 000μmol/mol)的3组分混合气体标准样品。研究表明,3组分的充装次序对制备结果没有影响,且制备过程具有较好的重复性。     

基于混凝土骨料碱活性试验研究

对混凝土骨料中的碱活性矿物是否存在,进行了检测试验,通过采取岩相法与砂浆棒快速法来对合格的粗细骨料进行分析。结果表明：骨料母岩由粉晶微晶灰岩、弱蚀变沉凝灰岩以及碎裂巨晶灰岩等组成,骨料中均有碱活性矿物成分;通过观察水泥与骨料成型的砂浆棒28 d膨胀率,粗骨料的膨胀率为0.32%,比0.20%高,该细骨料的膨胀率为0.26%,比0.20%高,说明该粗骨料以及细骨料均是活性骨料;粗骨料与细骨料掺入15%粉煤灰之后,试件28 d的膨胀率分别为0.137%与0.127%,均比0.10%大,对于碱骨料反应不能有效地进行抑制。该组粗骨料与细骨料掺入20%粉煤灰之后,试件28 d的膨胀率分别为0.095%与0.077%,均比0.10%小,对于碱骨料反应能有效地进行抑制。该组粗骨料与细骨料掺入25%粉煤灰之后,试件28 d的膨胀率分别为0.046%与0.035%,均比0.10%小,对于碱骨料反应能有效地进行抑制。由此在粗骨料以及细骨料作为混凝土骨料时,建议掺入不低于20%的粉煤灰来对混凝土碱-骨料反应进行抑制。     

多相合金的ECAP挤压路径优化设计

利用BC路径组织细化效率高、BA路径颗粒均匀再分散效果好的特点,设计了4BA+4BC路径组合,考察了其相比于BC、BA路径对Al-Mg2Si双相合金组织与力学性能的影响。结果表明,4BA+4BC组合路径由于前期4道次BA路径挤压良好的颗粒再分散能力,促进了后续4道次BC路径挤压材料的组织细化效率提高和大角度晶界的快速形成,材料的综合力学性能较其它两种路径得到显著改善。     

臭氧标准参考光度计一级校准周期考察

对不同量程的臭氧二级传递标准进行一级校准实验,结果显示量程分别为500 nmol/mol和1 000 nmol/mol时,所得校准曲线的斜率和截距均能够满足臭氧一级校准指标的要求。对臭氧二级传递标准开展臭氧一级校准时,应根据实际需求选择合适的量程。对于大多数的监测站点,臭氧二级传递标准量程范围选择为500 nmol/mol可满足要求。在相同实验条件下(选择串口连接模式、校准曲线浓度点个数为6个、臭氧二级传递标准量程为500 nmol/mol),考察臭氧一级校准的周期。36个月的考察结果显示臭氧一级校准曲线的斜率在0.992 7~1.010 5之间,平均斜率为1.001 9;截距在-0.437 3~-0.026 6 nmol/mol之间,平均截距为-0.211 5 nmol/mol;斜率的相对标准偏差为0.32%,截距的标准偏差为0.094 nmol/mol,均能符合臭氧一级校准指标的要求。结合国内外相关标准及我国环境空气臭氧监测质量管理需求,建议臭氧二级传递标准至少每12个月开展一次臭氧一级校准。     

基于目标区域与增强方法的红外与可见光图像融合

为了使红外图像与可见光图像融合较好凸显目标与挖掘更多细节信息,提出了一种提取目标区域与融入更多细节信息的融合方法。首先,对红外图像进行分割获取目标区域,并对可见光图像进行增强以挖掘更多细节信息;然后对原始红外图像与增强后的可见光图像分别进行非下采样contourlet变换(NSCT),得到不同的低频系数与高频系数,依据分割得到的二值化图像,低频部分的目标区域系数选自原始红外图像目标区域低频系数,其余区域选择增强后的可见光对应区域低频系数,高频部分按照邻域方差取大法选择高频系数;最后,进行NSCT反变换,得到融合图像。实验结果表明,与其他3种融合方法对比,主客观评价表明,该算法有效提高了图像的对比度,具有较好的整体视觉效果。     

SMT再流焊工艺及其仿真研究现状

回顾考察了迅速发展中SMT再流焊方法和工艺的发展及其研究现状,着重评价了国外制定再流焊工艺研究的技术水平,以及国内在制定再流焊工艺方面的状况和不足,最后展望了再流焊工艺的预测仿真对制定再流焊工艺的巨大影响和促进.