城市导向系统设计的构成因素分析

城市导向系统是人与环境之间的一种十分重要的沟通媒介，它使城市的环境状况与功能，能够十分快速、详细、准确地被人们所认知，它增强了城市的功能，提高了人们的活动效率。城市导向系统为人类在城市中的活动建立了一个秩序，从而使人们在城市中的活动能够流畅顺利地进行。     

能量约束下电力电子并网装备的最优频率控制

大规模新能源并网导致现代电力系统的旋转惯量相对减少,频率动态特性变差。为支撑系统频率,通常要求新能源发电装备具备一定的惯量模拟或一次调频等附加控制功能,但目前在新能源的最优频率支撑方面研究较少。文中以最优控制为切入点,初步探讨了当参与调频的新能源存在能量约束时,作为并网接口的电力电子装备的最优功率支撑轨迹以及近似的最优控制结构。首先,从理论上推导并给出了多机系统的频率共模分量。该共模分量主导了电网的频率跌落特性。然后,基于高斯伪谱法研究了能量约束下电力电子装备在系统频率跌落时的最优支撑轨迹。最后,探索了电力电子并网装备支撑电网频率的最优反馈控制结构,指出虚拟惯量控制加下垂控制近似于最优的控制结构,且在可调用的能量较小时单独使用虚拟惯量控制优于下垂控制。仿真验证了理论分析和所讨论的频率最优控制结构的合理性。     

提高双馈式风力发电机机电暂态模型crowbar保护仿真精度的方法

提高双馈式风力发电机(doubly-fed inductiongenerator,DFIG)机电暂态模型精度的关键在于对各种类型故障的模拟,如何在对称故障机端电压跌落中等幅度或不对称故障机端电压跌落较深等工况下,建立准确的撬棒电阻(crowbar)保护模型是DFIG机电暂态模型故障模拟的难点。提出一种提高DFIG机电暂态模型crowbar保护仿真精度的方法。首先,建立DFIG感应电机5阶数学模型,以保留转子电流基频分量作为故障下crowbar保护的动作依据;其次,基于动态相量法,提出5阶感应电机模型与机电暂态电力网络的接口算法;最后,在crowbar控制器机电暂态模型中引入转子负序电流补偿,以模拟严重不对称故障下crowbar保护持续投入,恶化系统电压的情况。以华锐1.5 MW DFIG机组为例,分析了两种工况下的运行特性,仿真结果与实测曲线一致,表明所提方法可准确模拟crowbar保护的动作过程,提高了DFIG机电暂态模型仿真的精度。     

一种基于Web的电网图示化编辑器的设计与实现

设计并实现了一种基于富互联网应用(Rich Internet Application,RIA)的图示化维护工具。数据服务端基于E格式语言数据文件,提供标准的IEC61970 CIS数据服务,图形代理服务器可以根据数据按客户端需求自动形成多种表达方式的图形信息,包括电网的层次视图、图示化视图和报表视图等,其中图示化视图包括电网示意图、厂站接线图等。图形和报表视图以Web页面的方式可在通用的浏览器上进行显示,同时用户也可以基于图示化对数据进行维护管理。     

大型风电基地连锁故障在线预警系统研究与开发

针对大规模风电连锁脱网事故频发,研究并开发了大型风电基地连锁故障在线预警系统。首先分析风电连锁故障的事故特征,确定建立风电连锁故障在线预警系统的关键环节,完善风机模型、建立风机保护模型和无功补偿模型。然后基于在线动态安全评估技术,提出了适合于大型风电基地的连锁故障在线安全预警的方案和基本结构,包括在线数据整合与预想故障集,风电场连锁脱网事故搜索方法,连锁故障严重性评估方法和连锁故障在线预警并行计算方案。研发的系统在电网中进行了实际应用,验证了所提方法的合理性和有效性。     

Te与In共掺杂对Cu2SnSe3热电性能的影响

Cu₂SnSe₃基化合物作为一种绿色环保的新型热电材料, 近年受到了研究者的广泛关注。然而, 本征Cu₂SnSe₃基化合物载流子浓度低、电性能较差。为优化Cu₂SnSe₃化合物的电热输运性能, 本研究采用熔融、退火结合放电等离子烧结技术制备了一系列Cu₂SnSe_3-xTe_x (x=0~0.2)和Cu₂Sn_1-yIn_ySe_2.9Te_0.1 (y=0.005~0.03)样品, 研究了Te固溶和In掺杂对材料电热输运性能的影响。Te在Cu₂SnSe_3-xTe_x (x=0~0.2)化合物中的固溶度为0.10, Te固溶显著增加了材料的载流子有效质量, 从本征Cu₂SnSe₃样品的0.2m_e增加到Cu₂SnSe_2.9Te_0.1样品的0.45m_e, 显著提高了材料的功率因子, Cu₂SnSe_2.99Te_0.01样品在300 K下获得最大功率因子为1.37 μW·cm^-1·K^-2。为了进一步提高材料的电传输性能, 本研究以Cu₂SnSe_2.9Te_0.1为基体并选取In在Sn位掺杂。In掺杂将Cu₂SnSe₃基化合物的载流子浓度从5.96×10¹⁸ cm^-3 (Cu₂SnSe_2.9Te_0.1)显著提高到2.06×10²⁰ cm^-3 (Cu₂Sn_0.975In_0.025Se_2.9Te_0.1)。调控载流子浓度促进了材料多价带参与电传输, 材料的电导率和载流子有效质量显著增加, 功率因子得到大幅度提升, 在473 K下Cu₂Sn_0.995In_0.005Se_2.9Te_0.1化合物获得最大功率因子为5.69 μW·cm^-1·K^-2。由于电输运行性能显著提升和晶格热导率降低, Cu₂Sn_0.985In_0.025Se_2.9Te_0.1样品在773 K下获得最大ZT为0.4, 较本征Cu₂SnSe₃样品提高了4倍。     

基于玻璃回流的TGV衬底制备

针对MEMS器件背面引线的需求,提出了一种基于玻璃通孔(TGV)加工方法的10.16 cm(4 inch)圆片衬底的制备工艺流程.首先深硅刻蚀导电硅片,然后将硅片和玻璃片阳极键合,随后将键合后的玻璃-硅圆片经高温加热,使玻璃填充至硅片中,再依次研磨抛光玻璃-硅圆片的正面玻璃和背面硅,直至硅与嵌入玻璃在同一平面,最后得到了厚度为258μm的4 inch圆片衬底,其轮廓算术平均偏差、轮廓最大高度、微观不平度十点高度的平均值分别为13,71和49 nm.此外,测得圆片中硅导通柱电阻率为0.023Ω·cm.     

多特高压直流参与受端“强直弱交”电网安全防线的协调控制技术

特高压直流以其快速、灵活的调控特点成为电网运行中有效的控制手段,结合实际电网,研究特高压直流控制在电网安全防御的作用及功能尤其必要。结合中国典型的受端电网“强直弱交”实际场景,仿真分析了强直流冲击弱交流的安全稳定风险,提出了应对直流闭锁风险的特高压直流参与受端电网三道安全防线的控制策略,包括：特高压直流功率预控;特高压直流与切负荷等安控的紧急协调控制策略;弱交流通道解列后特高压直流与低频减载的协调配合策略等。仿真验证了受端电网的直流闭锁冲击特性及直流参与安控防线策略的合理性。     

华北多特高压交直流强耦合大受端电网系统保护方案设计

基于广域互联电网系统保护顶层设计原则与思想,结合华北多特高压交直流强耦合大受端网架格局特点,分析了华北电网特高压交直流典型故障扰动下的安全稳定特性。针对传统安控对于新网架格局下出现的安全稳定问题防控的不适应性,研究了华北系统保护的设防标准及多措施防控技术,并进一步研究提出了华北系统保护的功能配置及实施方案。结合华北目标年实际电网,仿真验证了提出的华北系统保护主要功能与关键技术的有效性。     

基于双稳态势能调节的仿生纤毛流速传感器

针对流速传感器的高分辨率需求,提出了一种基于双稳态势能调节的仿生纤毛流速传感器。该传感器由纤毛、电极层、上部结构层、中间连接层和下部支撑层等多层结构构成,其中上部结构层一方面采用不对称梳齿结构实现差分电容检测,另一方面布置周期性调制梳齿实现系统势能函数呈现双稳态。通过流体-固体力学-静电多物理场耦合分析,得到电容随流速的变化关系,分辨率优于0.001m/s,另外通过调制梳齿的静电场分析,绘制出系统势能函数曲线。最后,基于MEMS加工技术,通过设计合理的工艺流程制备出了该传感器。