单相逆变器的滑模自适应控制器设计

针对负载频繁变化造成逆变器波形输出严重失真的问题,基于滑模自适应控制策略,设计了单相逆变器的滑模自适应控制器。首先,建立带负载参数的逆变器数学模型,利用逆变器输出与参考信号的偏差量设计滑模面;然后将负载看作时变的参数,这样负载就成为系统的不确定部分。通过设计滑模自适应控制律,逼近不确定部分的上界,对不确定部分实现完全补偿。仿真结果表明,滑模自适应控制器在负载变化时,能够很好地跟踪系统的正弦输入,使系统有很强的鲁棒性。最后设计了实验样机,证明了控制策略的可实现性。     

考虑间歇性电源不确定性的配电网经济效益风险评估

主要针对风电波动对配电网造成的影响进行风险评估,建立了含储能、可控负荷的配电网风险评估模型,量化分析了配电网的风险损失,在风险评估中引入 VaR及 CVaR 等方法,为评估新能源并网风险提供了一种可行方法。仿真结果验证了模型的正确性和有效性,说明储能、可控负荷有助于降低配电网风险。     

基于FOABHC＿SVM的微电网短期负荷预测模型

为适应微电网的建设和发展对负荷预测效率及精度的要求,针对微电网负荷基数小、间歇性和随机性大等特点,提出一种基于历史认知果蝇优化算法（FOABHC）－优化支持向量机（SVM）的微电网短期负荷预测模型。以国内某微电网示范工程项目为例,将FOABHC＿SVM用于微电网短期负荷预测。实例仿真结果表明,所提出的FOABHC＿SVM预测模型优于SVM预测模型,更适用于当前微电网短期负荷预测需要。     

需量结算用户抄表结算异常情况分析

最大需量的计算是否准确,对于采用最大需量计算基本电费的企业用户来说至关重要。影响最大需量准确性的因素包括最大需量设置周期、抄表例日的调整、最大需量记录装置是否准确等。通过对最大需量计算中产生问题的具体分析、探讨,明确了影响最大需量计算准确性的几种因素,并从管理和技术方面提出相关建议,以期对准确计算最大需量用户的电费提供借鉴。     

基于非参数核密度估计的扩展准蒙特卡洛随机潮流方法

扩展蒙特卡洛方法将随机潮流的误差转化为可控量,并可在样本数增加时保留已知的潮流计算结果。基于扩展拉丁超立方抽样的方法效率比简单随机抽样高,但仍存在两方面的问题:第一,扩展拉丁超立方抽样无法保证序列的差异性,这成为计算效率提高的瓶颈;第二,当输出变量偏离正态分布时,扩展拉丁超立方抽样方法缺乏性能良好的收敛判据。针对以上两个问题,采用基于Sobol序列的扩展准蒙特卡洛方法进行随机潮流计算,并提出基于非参数核密度估计方法的收敛判据。对IEEE 30和IEEE 118节点系统的仿真结果表明,所述方法比扩展拉丁超立方抽样方法更加方便、准确,同时效率更高、收敛更快;而基于非参数核密度估计的收敛判据直观、适应性强,对变量的概率分布没有附加条件,可准确指导扩展随机潮流的收敛。     

考虑用户违约可能的负荷聚合商储能配置策略

负荷聚合商聚合可调节的柔性负荷资源参与市场,可为市场带来巨大经济效益,但用户用电意愿导致的违约风险将给市场实时电量平衡带来威胁。为提高负荷聚合商参与市场的质量,文中利用储能装置作为其提高供能平稳性的手段,为负荷聚合商建立了基于市场等级化补偿规则的储能容量优化模型。对分布在有界范围内的用户违约电量采用截断正态分布来模拟,并根据用户合同违约百分比对负荷聚合商实行等级化补偿规则。PJM历史负荷数据仿真表明,该模型可以为负荷聚合商规避用户侧可能出现的违约行为提供储能优化配置策略,且市场规则的合理设置可以激励负荷聚合商提升其资源等级,从而有利于整个市场的稳定可靠运行。     

基于快速终端滑模的永磁同步发电机控制研究

以永磁同步风力发电机为研究对象,首先对风力发电机进行数学建模,推导出风力发电机的状态空间表达式。其次结合终端滑模与线性滑模的优点,设计了一种快速终端滑模面,从而使系统具有全局快速收敛的能力,并在此基础上施加了负载观测器削弱抖阵。最后通过仿真验证控制策略可以较快地跟踪参考速度,且具有较好的鲁棒性和抗干扰性。     

Extended finite element method for plastic limit load computation of cracked structures

The extended finite element method is extended to allow computation of the limit load of cracked structures. In the paper, it is demonstrated that the linear elastic tip enrichment basis with and without radial term may be used in the framework of limit analysis, but the six‐function enrichment basis based on the well‐known Hutchinson–Rice–Rosengren asymptotic fields appears to be the best. The discrete kinematic formulation is cast in the form of a second‐order cone problem, which can be solved using highly efficient interior‐point solvers. Finally, the proposed numerical procedure is applied to various benchmark problems, showing that the present results are in good agreement with those in the literature. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

An experimental and numerical study of reinforced ultra-high performance concrete slabs under blast loads

Ultra-high performance concrete (UHPC) which is characterized by high strength, high ductility and high toughness has been widely applied in modern structure construction. Outstanding mechanical feature of UHPC not only enables strong yet slim structure design but also highlights its potential in protective engineering against extreme loads like impact or explosion. In this research a series of reinforced concrete slabs are tested to determine their response under explosive loading conditions. Concrete materials used in the slab construction are ultra-high strength concrete (UHPC) and normal strength concrete (NSC). In total five slabs are tested including four UHPC slabs with varying reinforcement ratios and one control NSC slab with normal reinforcement. Explosive charges with TNT equivalent weights ranging from 1.0 to 14.0 kg at scaled distances ranging from 0.41 to 3.05 m/kg^1/3 are used in the current experiments. Test results verified the effectiveness of UHPC slabs against blast loads. Numerical models are established in LS-DYNA to reproduce the field blast tests on UHPC slabs. The numerical results are compared with the field test data, and the feasibility and validity of the numerical predictions of UHPC slab responses are demonstrated.     

爆破对邻近巷道背爆侧倾斜裂纹影响实验研究

基于常被忽略的爆炸荷载对邻近巷道背爆侧围岩缺陷的扰动问题,采用爆炸加载数字激光动态焦散线试验系统,探究了爆炸荷载作用下邻近巷道背爆侧不同倾角裂纹缺陷的扩展规律。试验结果表明:爆炸荷载作用下,直墙拱形巷道背爆侧倾角θ=30o(逆时针方向为正)的预制裂纹最终扩展位移最大,之后随着倾角增大或者减小,裂纹扩展位移均逐渐减小;弧形断面对应力波的削弱作用小于矩形断面,这导致斜向上预制裂纹扩展位移为关于水平方向对称的斜向下裂纹的2~3倍;能量释放率对裂纹的扩展具有驱动效应,且其随时间基本呈现先振荡增加达到峰值,然后振荡减小为零的规律,但这种振荡幅度随裂纹最终扩展位移的减小而变小。上述的研究为邻近巷道背爆侧经济安全合理的支护提供了理论依据。