在实现“双碳”目标的背景下,城市轨道交通需要实现节能低碳运行。现有牵引供电系统(traction power supply system,TPSS)采用下垂控制策略存在再生制动能量利用率低、缺乏对系统潮流主动有效控制及优化手段等问题。该文分析双向变流器...在实现“双碳”目标的背景下,城市轨道交通需要实现节能低碳运行。现有牵引供电系统(traction power supply system,TPSS)采用下垂控制策略存在再生制动能量利用率低、缺乏对系统潮流主动有效控制及优化手段等问题。该文分析双向变流器的下垂参数对系统用电量的影响,进而提出一种实现牵引负荷功率最优分配的协同控制方法,该方法对双向变流器的下垂参数实时优化和调整,促进机车再生制动能量的流动,有效提高再生制动能量利用率,显著提升系统协同控制性能。经仿真计算,采用该方法可年节约0.17亿k W·h电量,有效助力城市轨道交通牵引供电系统安全、经济运行。展开更多
磁共振无线电能传输(wireless power transfer, WPT)技术是近年来近场调控的研究重点之一,其在移动电话、植入式医疗设备以及电动汽车等诸多方面都具有重要的应用价值.对于复杂传能通道需求(例如机械臂等),通常需要引入中继线圈构造多...磁共振无线电能传输(wireless power transfer, WPT)技术是近年来近场调控的研究重点之一,其在移动电话、植入式医疗设备以及电动汽车等诸多方面都具有重要的应用价值.对于复杂传能通道需求(例如机械臂等),通常需要引入中继线圈构造多米诺耦合阵列.然而,传统的多米诺耦合阵列存在明显的局限性:近场耦合导致的多重频率劈裂,使得系统无法保持固定的工作频率;耦合阵列易受到构造误差及参数扰动影响;目前研究多数集中在单负载传输,多负载传输系统仍然亟待开发;能量传输方向难以灵活控制.近年来,光子人工微结构为拓扑物理提供了良好的研究平台,使得拓扑特性得到了广泛的研究.拓扑结构的最显著特征是具有非零的拓扑不变量以及由体边对应确定的鲁棒性边界态,这一天然特性能够免疫制造缺陷和无序扰动.不仅如此,通过调整拓扑态的波函数分布能够使能量精准局域,从而实现定向的WPT.因此,将拓扑模式用于耦合阵列WPT具有重要的科学意义.本文主要阐明了基于宇称-时间(parity-time, PT)对称的通用型双线圈和三线圈WPT的基本原理,并且介绍了不同拓扑构型下的多米诺线圈阵列能够实现鲁棒的WPT,包括一维周期性模型(SSH链组成的有效二阶PT对称和有效三阶PT对称系统)、一维非周期性模型(拓扑缺陷态、类SSH链、准周期Harper链)以及高阶拓扑模型,最后对拓扑模式在WPT的应用方向进行了展望.展开更多
文摘在实现“双碳”目标的背景下,城市轨道交通需要实现节能低碳运行。现有牵引供电系统(traction power supply system,TPSS)采用下垂控制策略存在再生制动能量利用率低、缺乏对系统潮流主动有效控制及优化手段等问题。该文分析双向变流器的下垂参数对系统用电量的影响,进而提出一种实现牵引负荷功率最优分配的协同控制方法,该方法对双向变流器的下垂参数实时优化和调整,促进机车再生制动能量的流动,有效提高再生制动能量利用率,显著提升系统协同控制性能。经仿真计算,采用该方法可年节约0.17亿k W·h电量,有效助力城市轨道交通牵引供电系统安全、经济运行。
文摘磁共振无线电能传输(wireless power transfer, WPT)技术是近年来近场调控的研究重点之一,其在移动电话、植入式医疗设备以及电动汽车等诸多方面都具有重要的应用价值.对于复杂传能通道需求(例如机械臂等),通常需要引入中继线圈构造多米诺耦合阵列.然而,传统的多米诺耦合阵列存在明显的局限性:近场耦合导致的多重频率劈裂,使得系统无法保持固定的工作频率;耦合阵列易受到构造误差及参数扰动影响;目前研究多数集中在单负载传输,多负载传输系统仍然亟待开发;能量传输方向难以灵活控制.近年来,光子人工微结构为拓扑物理提供了良好的研究平台,使得拓扑特性得到了广泛的研究.拓扑结构的最显著特征是具有非零的拓扑不变量以及由体边对应确定的鲁棒性边界态,这一天然特性能够免疫制造缺陷和无序扰动.不仅如此,通过调整拓扑态的波函数分布能够使能量精准局域,从而实现定向的WPT.因此,将拓扑模式用于耦合阵列WPT具有重要的科学意义.本文主要阐明了基于宇称-时间(parity-time, PT)对称的通用型双线圈和三线圈WPT的基本原理,并且介绍了不同拓扑构型下的多米诺线圈阵列能够实现鲁棒的WPT,包括一维周期性模型(SSH链组成的有效二阶PT对称和有效三阶PT对称系统)、一维非周期性模型(拓扑缺陷态、类SSH链、准周期Harper链)以及高阶拓扑模型,最后对拓扑模式在WPT的应用方向进行了展望.
