金属镍木材复合材料的制备及其性能研究

以速生林木材为基体,丁二酸C4H6O4和苹果酸C4H6O5为络合剂,N2H4.H2O为还原剂,采用水热法在木材基质内将醋酸镍原位还原得到金属Ni木材复合材料。通过光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的形貌结构进行表征。光学显微结果显示金属镍在木材细胞壁内分布均匀;XRD结果显示在44.5°出现了Ni(111)的特征峰;SEM结果表明金属镍为片状结构,粒径分布较窄,微粒尺寸约为0.5～1μm。力学性能测试结果表明,复合材料的力学性能得到提高,当金属镍的质量分数为2%,反应时间为12h时,比例极限和抗压强度相对于生材可增加83.42%和20.65%。导电性能测试结果表明,复合材料的电导率显著增加,在Ni的质量分数为3%,反应时间为6h时电导率达到最大为1.25×10-2S/m。     

兼顾电压波动抑制的级联H桥STATCOM相间电压平衡控制策略

针对三相级联H桥STATCOM传统三层电容电压平衡控制中,相间电压均衡控制动态性能较差,易对电网造成污染等问题,提出了一种基于模型预测控制兼顾电压波动抑制的相间电压平衡策略。与传统控制相比,该控制策略构建了包含相间电压均衡与直流侧波动抑制的新型价值函数,并基于此函数动态调节注入的零序电压,利用零序电压在剩余调制电压区间内连续的特点,提高级联H桥STATCOM相间平衡的动态性能,同时在一定程度上抑制了直流侧电容电压的波动。所提零序电压注入方案利用系统的剩余调制电压,使系统无需对注入的零序电压进行限幅处理,有效避免过调制问题,简化了控制系统。在五电平星型级联H桥STATCOM实验平台上进行实验验证,结果表明基于模型预测控制的级联H桥STATCOM相间电压均衡方案在提升相间均压的动态性能与直流侧电压波动抑制方面具有显著效果。     

低温水热法制备金属Cu木材复合材料及其性能研究

以成熟泡桐为基体,NaH2PO2为还原剂,以Ni(Ac)2作催化剂,通过低温水热法在木材基质内下将Cu(Ac)2原位还原得到金属Cu木材复合材料。使用光学显微镜、X-射线衍射仪(XRD)和SEM对复合材料的结构形貌进行表征,使用万能力学实验机和万用电表测试复合材料的力学性能和导电性能。研究结果表明:复合材料在2θ=43.22°和50.36°出现了铜的特征峰;金属铜均匀分布在木材细胞壁内且粒径细小,与木材细胞壁结合紧密。改性木材的轴向抗压强度和比例极限均显著增强,较素材最大增加了48.6%和72.7%。改性木材的导电性能良好,其轴向电导率值最大可达到27.78×10-6 S·m-1。     

LCL型有源电力滤波器的强鲁棒性控制器优化设计

LCL型有源电力滤波器能有效补偿电网谐波,但LCL型滤波器存在谐振问题,电容电流比例反馈有源阻尼是抑制LCL谐振的主要方式。然而,在数字控制下,谐振频率会随电网阻抗变化,导致反馈系数选取困难。针对该问题,研究了适应电网阻抗宽范围变化的反馈系数选取方法,推导不同反馈系数和谐振频率下的系统稳定条件,优化设计适应电网阻抗变化的反馈系数。此外,随着电网阻抗增加,LCL谐振频率减小,系统带宽变窄,有源电力滤波器采用传统准PR控制补偿高次谐波时,系统相频曲线在控制器谐振点容易穿越-180o线,导致系统不稳定。提出加入相位补偿环节以提升控制器增益处相角,并给出详细设计方法。理论分析表明,所提强鲁棒性控制器优化设计方法,可使有源电力滤波器在保证良好谐波补偿能力的同时具有更宽的稳定运行范围。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。