Protection and control of microgrids usingdynamic state estimation

High penetration of Converter Interfaced Generations (CIGs) presents challenges in both microgrid (μGrid) circuit and other system with CIG resources, such as wind farms and PV plants. Specifically, protection challenges are mainly brought by the insufficient separation between fault and load currents, especially for μGrids in islanded operation, and the short connection length in μGrids. In addition, CIG resources exhibit limited inertia and weak coupling to any rotating machinery, which can result in large transients during disturbances. To address the above challenges, this paper proposes a Dynamic State Estimation (DSE) based algorithm for protection and control of systems with substantial CIG resources such as a μGrid. It requires a high-fidelity dynamic model and time domain (sampled value) measurements. For μGrid circuit protection, the algorithm dependably and securely detects internal faults by checking the consistency between the circuit model and available measurements. For CIG control, the algorithm estimates the frequency at other parts of a μGrid using CIG local information only and then utilizes it to provide supplementary feedback control. Simulation results prove that DSE based protection algorithm detects internal faults faster, ignores external faults and has improved sensitivity towards high impedance faults when compared to conventional protection methods. DSE based CIG control scheme also minimizes output oscillation and transient during system disturbances.     

航向信标空间信号场强测量及相关国际标准研究

本文通过对机载飞行校验系统航向天线特性的测量，推导出场强与功率的转换公式， 获得航向信标空间信号场强测量结果，依据此结果，对涉及航向信标覆盖的 ICAO 标准与 FAA 标准之间的差异进行对比、分析，最终提出缩小两种标准之间差异的方案。     

某小(1)型水库安全评价中大坝结构稳定分析

某小(1)型水库除险加固安全鉴定评价中，为研究大坝结构安全稳定情况，首先对大坝整体外观情况有无裂缝、变形、渗漏等进行重点检查，并结合地质勘查资料和室内试验对坝体质量进行评价，评价得到坝体人工填土压实度不满足要求。采用Bishop法对大坝结构进行抗滑稳定分析，并进行上游护坡强度复核和沉降量计算，经过计算分析得到：(1)在各种工况下的坝坡抗滑稳定最小安全系数均满足规范要求；(2)主坝上游坝体混凝土护坡强度满足规范要求；(3)坝体沉降量在允许范围，大坝沉降计算结果满足规范要求。因此大坝结构是安全、稳定的，大坝鉴定为二类坝，安全鉴定只需对坝体存在的裂缝、小破损进行处理，并做好后期的管理维护。     

智能开采装备全位姿测量及虚拟仿真控制技术

针对深部开采复杂地质条件下的综采装备空间位姿及受力动态变化、随机倾斜错动难以描述和自适应控制难题,提出了基于全位姿测量及虚拟仿真控制的智能开采模式,以中煤新集口孜东矿140502工作面地质条件和7 m四柱大采高综采装备参数为基础,构建复杂条件下智能开采装备全位姿测量及虚拟仿真智能控制系统。首先,给出了智能开采"环境装备-仿真模拟-反向控制"运行体系下的智能决策过程,提出了融合视觉的装备全位姿测量、工作面装备位姿一体化描述及驱动关系建模、基于Unity3D的综采虚拟仿真控制等3项支持智能决策的关键技术。随后建立融合视觉的工作面综采装备群全位姿多参数测量系统,提出了基于设备特征点的视觉多参数测量方法,获取描述综采装备群空间全位姿的15个独立参数;给出综采装备群统一坐标描述及驱动模型,建立了特定的全局和局部坐标系、采煤机和刮板输送机位姿驱动关系模型和刮板输送机三维空间弯曲姿态模型;基于Unity3D虚拟仿真技术构建了工作面场景、装备、工艺流程等虚拟实体和关系模型,支撑井下综采装备开采过程运动仿真。开发出与全位姿测量系统通信的底层数据接口,获取装备的实际工况数据,从而驱动仿真模型实现三维场景下的虚实映射。分析计算和模拟优化下一割煤循环装备协同运动及工艺过程,通过反向控制链路实现对装备虚拟模型和实际装备体的闭环控制。实验室测试表明:虚拟仿真系统实现了数据获取、模型解算、单机装备及装备群协同运动仿真,满足装备实际运行逻辑关系,具有对工作面装备运行状态实时监测和反向控制能力,系统运行流畅性满足要求,帧率20 fps。全位姿测量系统经井下现场测试表明:图像识别检测的支架数大于5架,图像解算时间小于0. 5 s,支架顶梁测量角度误差小于1. 2°,满足系统数据测量需求。     

装配式高架桥梁下部结构安装的精度控制

城市高架桥梁建设中采用装配式技术已经逐渐成为新的建设方向。预制构件在施工现场可以快速施工,采用快速、简洁、高效的精度控制方法是施工快速开展的有力保障。通过承台内预留立柱钢筋的上、下口精度控制来实现预制立柱的安装精度;通过不同方法实现立柱的垂直度、端部精度符合设计要求;通过三维空间方法、轴线控制方法精确控制盖梁的安装精度,以达到预制小箱梁顺利安装的最终目标。     

改型Wollaston棱镜干涉光谱仪的调制度研究

改型Wollaston棱镜(MWP)无需中继,可构建微型傅里叶变换光谱仪。回顾了MWP的基本原理,从调制度定义出发,计算得到准单色光源的复相干度,找到调制度的影响因素——扩展视场、剪切结构、焦面探测等。建立一般的干涉定域分析模型后,由像点逆光路追迹给出MWP的厚度计算公式,代入调制度约束参数得到不同参量的误差容限。通过FRED记录不同视场扩展情况的灰度与辐照度,结果显示,调制度为0.9时,视场与理论估算值1.24°基本相符;不同剪切量的灰度与辐照度变化特性表明,结构角会使定域垂直系统光轴的入射角发生变化,与晶轴倾角共同影响双折射率差;2.5和8μm像元探测采样表现出调制度差异,描述了定域深度或离焦的影响。以准单色光源、复相干度表示调制度,可将不同影响因素统一至约束参数中,相关变量误差容限可作为MWP-FTS的设计依据。     

多层圆片级堆叠THz硅微波导结构的制作

基于微电子机械系统(MEMS)工艺,提出一种多层圆片堆叠的THz硅微波导结构及其制作方法。为了验证该结构在制作THz无源器件中的优势,基于6层圆片堆叠的硅微波导结构,设计了一种中心频率365 GHz、带宽80 GHz的功率分配/合成结构,并对其进行了仿真。研究了制作该结构的工艺流程,攻克了工艺过程中的关键技术,包括硅深槽刻蚀技术和多层热压键合技术,并给出了工艺结果。最终实现了多层圆片堆叠功率分配/合成结构的工艺制作和测试。测试结果表明,尽管样品的插入损耗较仿真值增加3 dB左右,考虑到加工误差和夹具损耗等情况,样品主要技术指标与设计值较为一致。     

两相流测量技术研究

两相流测量技术对理解与预测流体动力学、过程操作与控制、分析与优化流体控制装置等都有重大意义.本文根据在测量过程中是否对流体产生干扰将其分为干扰式和非干扰式测量技术,并从两个方面综述了现有的技术手段和工作原理,总结了各类测量技术的可测量参数类型、应用限制、时间和空间分辨率等.此外,本文还分析了两相流测量的难点与未来发展方向,旨在为复杂工业过程中的过程参数检测提供一定的参考和指引.