基于阻抗变化的主动式无线充电系统金属异物检测方案

金属异物混入无线充电系统中时,不仅会影响系统的传输效率,严重时甚至会导致火灾等安全事故的发生。文中提出了一种基于阻抗变化的主动式金属异物检测方案,通过在无线电能传输系统发射线圈表面添加一层检测线圈阵列并给检测线圈施加激励源,解决了被动式检测方案无法实现掉电情况下检测的难题;对检测线圈的结构进行设计,与传统的检测线圈方案进行了对比,解决了传统检测方案的检测盲区问题;对检测线圈回路的谐振频率选取原则进行了探讨,选取偏离谐振点的频率,提高了检测灵敏度。通过搭建有限元仿真模型,研究了检测线圈方案对不同类型金属异物的检测效果。实验结果表明,不同类型金属异物混入无线电能传输系统中时,所设计的检测方案能有效地检测出金属异物的存在。     

基于垂直中继的U型高压线路无线供电系统设计

为解决110 kV输电线路杆塔侧在线监测设备的供电问题,文中创新提出一种基于垂直中继的U型高压线路无线供电系统。首先结合互感耦合理论与有限元仿真,提出U型无线供电系统的整体设计方案,实现杆塔侧在线监测设备长距离、大功率、高效率、宽频带的无线供电。在此基础上建立系统级仿真模型,对U型无线供电系统的距离特性、频率特性、负载特性及电磁分布特性进行分析,验证了设计方案的可行性和电磁兼容性。最后搭建实验平台,在600 kHz的工作频率和1.2 m的传输距离下,系统输出功率达到73.58 W,能够满足杆塔侧在线监测设备的实际功率需求,为无线电能传输技术在高压设备供电领域的应用提供了参考依据。     

基于多指标效能分析的分布式潮流控制器选址定容优化策略

针对统一潮流控制器的推广受制于其可靠性及制造成本的问题,分布式潮流控制器(DPFC)应运而生,文中详细论述了DPFC的拓扑结构与工作原理,并对DPFC的特点及优势进行了分析。考虑到DPFC在电网中的安装位置及接入容量会直接影响其控制效能的发挥,制定了基于多指标效能分析的DPFC选址定容两阶段优化策略。首先,基于DPFC对系统潮流均衡的影响程度确定最优安装地点,然后再应用经济性成本/效益分析进行容量的优化。在IEEE 30节点系统中进行DPFC的优化配置以验证策略的可行性与有效性,仿真结果表明DPFC接入系统后能够有效改善电网多方面的效能。     

计及需求响应的智能化微网频率紧急控制策略

随着分布式能源的迅猛发展,未来电网将呈现出大型电网与微网协调并存的局面。传统频率紧急控制方法主要以大电网为研究对象,故该文针对微网特征提出一种智能化控制策略以适用于分布式电源接入的微网:通过合理设置频率阈值来避免故障时急剧的频率偏移对微网稳定性的威胁;考虑对系统功率缺额实施动态估算,以准确选择负荷控制量;研究系统等效惯性常数的精确计算方法,从而降低策略的实施误差;计及需求响应的协调配置来减少策略控制代价。基于此,将所提策略设置为基于需求响应和基于低频减载两个主控制模块,并制定策略实施的具体流程。同时,在理论上对所提功率缺额动态估算的准确性进行证明。最后,在IEEE 13节点微网中仿真,分析表明:在不同场景下,所提策略均能有效保障系统频率稳定;由于需求响应的合理应用,其控制代价也能有所降低。     

鼻甲肥大的激光新疗法

我院从1989年在表麻或无麻下用功率密度为968w/cm~2的Nd:YAG激光光纤插入鼻甲,治疗其肥大44例。其法为先用光纤对准下鼻甲前端照射至粘膜发白后,用光纤头自凝固点沿鼻甲粘膜与骨膜间插入,其方向与下甲平行,凝固血管、血窦和淋巴管;若为中鼻甲、则光纤插入方向应与中甲垂直成或斜行、自鼻甲前端行2-3点插入凝固     

计及后备储能及空调调度潜力的5G基站多时间尺度优化方法

含可再生能源(RES)的第五代移动通信(5G)基站的广泛接入有利于推动通信设施的低碳化发展,然而RES及通信负荷的不确定性给5G基站及电网的安全运行带来了挑战。基于此,提出一种计及后备储能及空调负荷调度潜力的5G基站多时间尺度滚动优化调度模型,在日前阶段以基站综合运行成本最低为目标函数;在日内阶段以日前计划为基础,通过调整后备储能及变频空调的出力来最小化功率偏差惩罚成本及温度偏差成本。然后,采用基于可忽略修复时间马尔可夫模型的基站后备储能可调度容量评估方法,将其作为储能模型边界约束集成到优化模型中,提高了基站供电的可靠性。算例仿真结果表明,采用所提出的模型能够使得基站运行成本相较日前值下降2.98%,联络线功率波动率仅为3.19%,在提升基站运行经济效益的同时又能有效降低源荷波动性对系统实际运行的影响。     

双受能端无线传能系统传输能效优化方法研究

针对无线电能传输(WPT)设备在实际中对“一对多”形式日益增长的需求,此处通过构建磁耦合WPT系统等效电路模型,结合LCC拓扑恒流传输特点及双受能端异轴同侧的位置布局,在供能线圈铜耗量固定的前提下,通过设计系统的电气参数来构建供能线圈结构参数以优化传输能效,从而设计了一种两端半圆、中间矩形的跑道形结构的供能线圈,在此基础上搭建起一套采用跑道型供能线圈结构的双受能端磁耦合WPT系统。在直流输入36 V、两个20Ω负载条件下,系统输出总功率可以达到162 W,效率达到87.72%,通过实验验证了理论分析的正确性和系统设计的可行性。     

基于GaN器件的高电压线路多米诺无线供电系统设计

为系统解决高电压复杂电磁场环境塔基设备供电问题,提出一种基于GaN(氮化镓,第三代半导体材料)器件的多米诺中继型无线供电系统及配置方法。首先基于电路互感耦合模型和有限元仿真对多米诺无线供电系统的频率特性和功效特性进行了分析,发现通过调节负载阻抗匹配和适当提高驱动频率,能够有效改善系统的传输功效特性和抗频率失调特性,并结合电场分布云图对系统的电磁兼容性进行验证。在此基础上搭建基于GaN器件的多米诺无线供电系统实验样机,测试结果表明该系统能够实现高电压等级远距离、高效率的无线供电,且具有较好的抗频率失调特性,为无线电能传输技术在高电压设备供电领域的应用提供了参考依据。