间歇式电源并网系统的中长期特性仿真研究

间歇式电源的大规模发展及并网运行,在带来巨大经济效益的同时,也给电网中长期过程的频率稳定和有功平衡带来了巨大的影响。在间歇式电源机电暂态模型的基础上,对风电、光伏中长期自动发电控制(automatic generation control,AGC)子站进行建模,该模型可以接受调控中心AGC总站的调度命令,对间歇式电源进行功率调节。然后,利用甘肃电网的某典型日负荷、风速及光照曲线,深入分析了间歇式电源的波动特性及风光互补特性,验证了上述模型具有模拟中长期频率波动的能力。在此基础上,以平抑间歇式电源带来的联络线功率波动为目标,对机组出力计划、二次调频系统等控制策略的效果进行了分析。最后通过仿真计算论证了机组出力计划和AGC系统具有平抑间歇式电源功率波动性的作用。     

基于广义多项式混沌法的电力系统随机潮流

近年来,随着风、光电源的大量接入,系统运行的不确定性增大,考虑了系统运行随机因素的随机潮流受到更广泛的关注。提出了一种基于广义多项式混沌法的电力系统随机潮流计算方法。该方法利用广义多项式混沌法的正交多项式逼近思想,将系统的随机性分离至正交多项式基,并利用直角坐标潮流方程的二次性避免非线性潮流方程展开的高阶截断误差,进而利用随机Galerkin法,将随机潮流方程转换为一组确定性方程,通过此方程的求解获得随机潮流状态变量的正交多项式逼近系数,由此系数可获得相关变量的期望和方差,并可结合蒙特卡洛仿真,获得变量的概率密度。IEEE 9节点系统的算例表明,该方法的计算误差大致随多项式逼近阶数的上升而指数下降,通常条件下三阶逼近即可获得较高的精度,具有比蒙特卡洛仿真法更高的计算效率。     

考虑相关性的间歇性分布式电源选址定容规划

节能减排背景下,以分布式风电和光伏为代表的间歇性分布式电源得到了快速发展。考虑风速、光照强度和负荷间的相关性,以年综合费最小为目标,利用机会约束规划方法建立了间歇性分布式电源选址定容规划模型。采用秩相关系数矩阵表征风速、光照强度和负荷间的相关性,利用拉丁超立方采样和Cholesky分解生成相关性样本矩阵。应用动态小生境差分进化算法对规划模型进行求解。IEEE 33节点配电网算例的仿真结果验证了模型的合理性。     

超临界流体干燥技术制备液相色谱填料基质多孔硅球

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶结合超临界CO2干燥制得高纯度微米级液相色谱填料基质多孔硅球。采用BET,TG-DTG,SEM,FT-IR,XRD和激光粒度仪等表征方法对样品进行分析,考察真空干燥(WO)、超临界CO2间歇干燥(SCF-I)和超临界CO2连续干燥(SCF-C)3种干燥工艺的可行性,结果表明,真空干燥、Sc CO2间歇干燥和Sc CO2连续干燥得到的多孔硅球比表面积分别为69.04、268.40和513.41 m2·g-1。采用Sc CO2干燥法能够大幅度提高多孔硅球产品的比表面积。参照色谱填料理论最佳比表面积为300 m2·g-1可知,Sc CO2间歇干燥较Sc CO2连续干燥更适合应用于液相色谱填料基质多孔硅球的制备。Sc CO2间歇干燥法制得硅胶微球球形规则且无团聚现象,孔体积为0.5758 m3·g-1,平均粒径(D50)为3μm,呈典型高斯分布,且分布范围较窄,为1~7μm。     

混合激励与应变超晶格系统沟道运动的临界特征

从势和场的观点出发讨论了带电粒子在应变超晶格中的运动行为.在经典力学框架内和偶极近似下,引入正弦平方势,把粒子运动方程化为具有阻尼项和混合激励项的广义摆方程.利用Melnikov方法讨论了系统的临界性质与混沌行为.结果表明,系统的混沌行为与它的参数有关,适当调节参数,就可以原则上保证系统的稳定性.     

基于混沌粒子群算法的多目标调度优化研究

针对当前车间调度多目标优化研究存在收敛速度慢、精度低的问题,提出了混沌多目标粒子群优化算法。在算法中,设计了一种新的叠加Logistic扰动的Tent混沌映射算子,通过该算子周期性地更新种群以保证种群的多样性;对收缩粒子群算法进行了扩展使其能够快速收敛到Pareto前沿。通过标准测试问题与实际应用对所提方法进行了验证,实验结果显示混沌多目标粒子群优化算法无论在收敛速度还是在优化精度上都优于其它典型多目标进化算法。     

一种基于混沌振子的DSSS信号盲检测方法

直接序列扩频通信是一种具有强保密性和抗干扰性的先进通信体制,对DSSS信号的检测具有重要作用。将非线性科学中的混沌理论应用于DSSS信号的盲检测,结合DSSS信号特征研究了一种利用混沌振子进行检测的方法。首先分析了洛伦兹混沌振子检测周期信号的原理和DSSS信号模型,然后构造出了一个基于混沌振子阵列的盲检测系统,可实现对低信噪比条件下对DSSS信号的盲检测。最后,通过计算机仿真结果表明了该方法的有效性,且性能优于过去的一些算法。     

白噪声激励下双稳态压电发电系统的响应分析

研究了白噪声激励下双稳态压电发电系统的响应特性。首先利用蒙特-卡罗法模拟高斯白噪声;然后利用数值模拟和实验的方法分别分析了噪声强度、负载阻抗和初始值对系统响应特性的影响。得到了噪声强度的增加会减少双稳态系统两个稳定平衡点之间的跳跃时间。通过给出大幅运动的吸引域说明初始值会影响系统的运动状态,从而影响输出功率,当电阻为19.1kΩ时,输出功率最大。     

A non‐intrusive model reduction approach for polynomial chaos expansion using proper orthogonal decomposition

In this paper, a non‐intrusive stochastic model reduction scheme is developed for polynomial chaos representation using proper orthogonal decomposition. The main idea is to extract the optimal orthogonal basis via inexpensive calculations on a coarse mesh and then use them for the fine‐scale analysis. To validate the developed reduced‐order model, the method is implemented to: (1) the stochastic steady‐state heat diffusion in a square slab; (2) the incompressible, two‐dimensional laminar boundary‐layer over a flat plate with uncertainties in free‐stream velocity and physical properties; and (3) the highly nonlinear Ackley function with uncertain coefficients. For the heat diffusion problem, the thermal conductivity of the slab is assumed to be a stochastic field with known exponential covariance function and approximated via the Karhunen–Loève expansion. In all three test cases, the input random parameters are assumed to be uniformly distributed, and a polynomial chaos expansion is found using the regression method. The Sobol's quasi‐random sequence is used to generate the sample points. The numerical results of the three test cases show that the non‐intrusive model reduction scheme is able to produce satisfactory results for the statistical quantities of interest. It is found that the developed non‐intrusive model reduction scheme is computationally more efficient than the classical polynomial chaos expansion for uncertainty quantification of stochastic problems. The performance of the developed scheme becomes more apparent for the problems with larger stochastic dimensions and those requiring higher polynomial order for the stochastic discretization. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

分数阶Buck变换器的混沌分析与控制

基于电感与电容的分数阶事实,在Matlab/Simulink下建立了电压控制型Buck变换器的分数阶数学仿真模型及对应的电路仿真模型,分析验证了模型的正确性。基于建立的分数阶数学仿真模型,少有文献研究的以参考电压作为混沌控制变量的Buck变换器混沌行为,绘制了以参考电压为混沌变量的Buck变换器V-I混沌相图与对应的分岔图,得出较小的参考电压易引起Buck变换器进入混沌状态。最后,采用参数扰动法实现了混沌控制,得到了新的分岔图,与混沌控制前的分岔图形成了鲜明的对比。同时,通过选定特定的参考电压值,经分析混沌控制前后电感电流的时域波形图,验证了该控制算法的有效性。