压缩空气与超级电容混合储能膨胀发电系统建模与最优跟踪负荷控制

为了提升可再生能源的利用率并提高电网质量,采用超级电容和压缩空气相结合构成混合储能系统,通过详细介绍各部分结构和工作原理,建立了储气室、涡旋膨胀机、永磁发电机的状态空间表达式与石子填充床蓄冷蓄热模型的传递函数。基于最优跟踪技术,为超级电容控制单元-Boost变换器设计了状态反馈精确线性化控制率。针对启动与突加负载时刻超级电容单元快速补偿电网负荷进行了仿真研究,并基于某地24小时的电网负荷曲线进行了混杂系统最优跟踪负荷的仿真实验。实验结果表明,最优跟踪控制器对于基于超级电容和压缩空气混合储能的发电系统具有很好控制效果。     

风力发电机组恒功率无模型自适应变桨距控制

风力发电系统是一个非线性、强耦合的系统,其风速的扰动性极强。无模型控制基于系统特性值动态估计,优化内部参数可使系统克服时变和非线性,具有比PID更好的抗干扰能力,且更适用于非线性、强耦合系统。最后,对比了在阶跃和随机风速下无模型与PID控制器的控制效果,并进行仿真研究,结果表明无模型控制能更好地保持发电机功率恒定。     

高速保护气流向对光纤激光深熔焊接羽辉的影响

光纤激光深熔焊接羽辉可分为底部摆动羽辉和类似于激光束聚焦形态的狭长形羽辉.采用6 kW的光纤激光焊接低碳钢，对比研究了旁轴高速保护气流对这两部分羽辉的影响.结果表明，高速保护气流对狭长形羽辉具有明显的抑制效果，但其流向对焊接过程稳定性的影响则明显不同：气流逆焊接方向时飞溅多、熔深浅、焊缝成形差；气流沿焊接方向时飞溅少、熔深加深、焊缝成形良好，保护气流逆焊接方向时，小孔口前部凸起液柱发生偏折，小孔口缩小、熔池波动更剧烈.进一步分析表明，保护气流逆焊接方向时，小孔口前部凸起液柱向小孔口偏折并堵塞小孔、影响底部摆动羽辉的喷发是致使焊接过程稳定性恶化的主要原因.在光纤激光焊接中，布置保护气时应该考虑其流向对底部摆动羽辉喷发状态的影响.     

匙孔内光纤激光致喷发蒸汽对焊接过程的影响

光纤激光深熔焊接羽辉由匙孔内激光致蒸汽喷发所致，对焊接过程存在严重的负面影响.文中通过改变匙孔内激光致蒸汽的喷发特征，研究羽辉对光纤激光深熔焊接过程的影响规律.结果表明，随着焊接速度的提高，沿焊接方向的匙孔口长度逐渐增大，匙孔前壁的倾斜角则逐渐减小.该现象导致孔内激光致喷发蒸汽的特征发生变化：底部摆动羽辉的喷发方向逐渐沿焊接反方向偏离激光束，狭长形羽辉的高度则逐渐降低直至消失；羽辉对焊接熔深的负面影响也逐渐减小直至消失，但飞溅数量逐渐增多，焊缝表面成形则逐渐恶化.进一步分析表明，匙孔前壁激光致蒸汽的喷发方向变化是底部摆动羽辉的喷发方向和狭长形羽辉高度均发生改变的主要原因；提高焊接速度可降低羽辉对焊接过程的负面影响，但匙孔前壁激光致蒸汽对匙孔后壁的冲击作用将导致孔口沿焊接方向的长度变大、飞溅增多、焊缝表面成形质量变差.