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
柔性负荷参与新型电力系统的优化调度对于提高新能源的消纳能力具有显著作用,但目前柔性负荷潜力尚未充分挖掘。针对这一问题,提出一种基于源荷预测的日前-日内优化调度方法。首先,采用麻雀搜索算法优化卷积长短时记忆神经网络(sparrow ...柔性负荷参与新型电力系统的优化调度对于提高新能源的消纳能力具有显著作用,但目前柔性负荷潜力尚未充分挖掘。针对这一问题,提出一种基于源荷预测的日前-日内优化调度方法。首先,采用麻雀搜索算法优化卷积长短时记忆神经网络(sparrow search algorithm is used to optimize the convolutional long-term and short-term memory neural network,SSA-CNN-LSTM)对新能源和负荷进行日前和日内功率预测;其次,根据柔性负荷的特性和需求响应灵活性,将负荷分为可平移、可转移和可削减负荷等不同类型,以考虑阶梯式碳交易成本的系统运行成本和污染气体排放最优为目标构建源荷互动的日前-日内两阶段低碳环境经济调度模型;最后,利用改进多目标灰狼算法(multi-objective grey wolf algorithm,MOGWO)对模型进行求解。算例分析表明,通过对柔性负荷分类参与调度较传统方式总成本降低8.6%、污染物排放减少4.1%、新能源消纳能力提高4.2%,在多时间尺度内显著降低新能源和负荷响应的不确定性并提高新型电力系统的低碳环境经济综合效益。展开更多
矿用轴流式局部通风机在工作时产生强烈的噪声,严重危害工作人员的身心健康,降低风机噪声就成为亟待解决的问题。以一台FBS No 8.0型矿用两级轴流局部通风机为研究对象,采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)与基于Lighthill声类比的...矿用轴流式局部通风机在工作时产生强烈的噪声,严重危害工作人员的身心健康,降低风机噪声就成为亟待解决的问题。以一台FBS No 8.0型矿用两级轴流局部通风机为研究对象,采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)与基于Lighthill声类比的FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)模型相结合的方法,针对前级动叶5种周向非均匀分布方案,分别模拟得到风机的声功率级分布和不同区域气动噪声的时频特性,并与前级动叶周向均匀分布方案进行比较。结果表明:前级动叶的周向非均匀分布,打破其尾迹气流对下游导叶的周期性冲击,削弱前级动叶与中导叶之间的周期性干涉噪声,降低叶顶附近、叶片尾缘处和叶根处的声功率级;与前级动叶周向均匀分布的原风机叶顶区域压力脉动的时域特征相比前级动叶周向非均匀分布仅使其相位发生改变,幅值并无明显变化;考察的5种动叶周向非均匀分布方案,均能使风机在通过频率处发生调制现象,即将基频和谐频处所对应的离散噪声峰值均匀地分布于两侧,从而显著降低风机在通过频率处的离散噪声。展开更多
在某些特殊条件下,电力系统会受影响产生混沌振荡现象,影响电网的安全稳定运行。比如,电力系统在运行过程中产生过多的无功功率将会导致电压相角偏移,从而进一步引发电力系统混沌振荡现象。通过对电力系统相对电角度和相对角速度的调控...在某些特殊条件下,电力系统会受影响产生混沌振荡现象,影响电网的安全稳定运行。比如,电力系统在运行过程中产生过多的无功功率将会导致电压相角偏移,从而进一步引发电力系统混沌振荡现象。通过对电力系统相对电角度和相对角速度的调控和观测,可以实现电力系统稳定性的控制。文中首先对二阶电力系统模型(model of second order power system, MSOPS)进行混沌振荡的动力学分析,综合利用反步法和固定时间控制器等方法,设计了一种改进有限时间(finite-time, FT)的控制器,既实现了对电力系统混沌振荡的抑制又减轻了计算负担、提升系统收敛速度。最后采用MATLAB软件进行数值仿真表明:文中提出的控制策略能够快速抑制电力系统的混沌状态,验证了控制方法的鲁棒性和快速性。展开更多
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.
文摘柔性负荷参与新型电力系统的优化调度对于提高新能源的消纳能力具有显著作用,但目前柔性负荷潜力尚未充分挖掘。针对这一问题,提出一种基于源荷预测的日前-日内优化调度方法。首先,采用麻雀搜索算法优化卷积长短时记忆神经网络(sparrow search algorithm is used to optimize the convolutional long-term and short-term memory neural network,SSA-CNN-LSTM)对新能源和负荷进行日前和日内功率预测;其次,根据柔性负荷的特性和需求响应灵活性,将负荷分为可平移、可转移和可削减负荷等不同类型,以考虑阶梯式碳交易成本的系统运行成本和污染气体排放最优为目标构建源荷互动的日前-日内两阶段低碳环境经济调度模型;最后,利用改进多目标灰狼算法(multi-objective grey wolf algorithm,MOGWO)对模型进行求解。算例分析表明,通过对柔性负荷分类参与调度较传统方式总成本降低8.6%、污染物排放减少4.1%、新能源消纳能力提高4.2%,在多时间尺度内显著降低新能源和负荷响应的不确定性并提高新型电力系统的低碳环境经济综合效益。
文摘在某些特殊条件下,电力系统会受影响产生混沌振荡现象,影响电网的安全稳定运行。比如,电力系统在运行过程中产生过多的无功功率将会导致电压相角偏移,从而进一步引发电力系统混沌振荡现象。通过对电力系统相对电角度和相对角速度的调控和观测,可以实现电力系统稳定性的控制。文中首先对二阶电力系统模型(model of second order power system, MSOPS)进行混沌振荡的动力学分析,综合利用反步法和固定时间控制器等方法,设计了一种改进有限时间(finite-time, FT)的控制器,既实现了对电力系统混沌振荡的抑制又减轻了计算负担、提升系统收敛速度。最后采用MATLAB软件进行数值仿真表明:文中提出的控制策略能够快速抑制电力系统的混沌状态,验证了控制方法的鲁棒性和快速性。
