轨道交通无线供电技术的研究进展

以服务轨道交通为中心,符合城市环境和能源效率持续性的要求。将无线供电技术与电气化轨道交通技术相结合,取代传统的以接触网和接触轨为主的供电方式,可以降低日常的维护成本,提高铁路系统安全性,减少在恶劣天气中的晚点率,最终实现轨道交通系统更高效率运行。首先介绍感应式和谐振式两种适合轨道交通的电能传输方式;然后阐述目前国内外无线电能传输技术在轨道交通领域研究现状,重点提出感应耦合式和磁感应谐振式两种关键的无线供电技术在轨道交通领域应用需要处理的问题;最后对现有研究近况进行分析。     

无桥功率因素校正电路电流

针对现有无桥功率因素校正电路存在负载适应范围窄的问题,提出了一种新型电流检测电路。该电路由电流互感器、可控开关、整流和反相放大器组成。详细分析了提出电路的工作原理,并搭建样机进行了实验。实验结果表明:提出的方法能在10%额定负载至满载都能保证功率因素在0.9以上。     

高充电效率的恒流太阳能路灯控制器

针对传统太阳能路灯控制器主要存在充电效率低、恒流精度低的问题,提出基于多路脉冲宽度调制(PWM)恒流技术的新型太阳能路灯控制器的设计方案。该控制器采用复合式DC-DC变换器,通过控制多路PWM信号,实现高效地充放电功能。充电过程以改进的扰动观察法实现最大功率点跟踪(MPPT),提高充电效率;放电过程通过实时检测LED路灯的实际电流,动态调整相应PWM信号的占空比实现高精度恒流驱动LED路灯。实物测试结果表明该控制器能有效地改善充电效率和恒流源精度,充电速度提高了4%~7%,恒流源精度高达2.5%。     

电动汽车动力电池组液冷散热优化

电动汽车动力电池在充放电过程中快速产生大量的热量,开展高效散热设计有利于提升电池组工作效率及其安全性。采用冷板和电池组相结合的方式进行电池组液冷散热设计,以50℃作为临界最高温度进行研究,结果表明冷板与电池组采用侧面侧方布置时电池表面平均温度最低,温度均匀性较好。满足散热设计对应的相间侧向所需质量流量最小且为0.05 kg/s,而相间上向模型的压降最小。因此,电池组散热设计时可优先选择电池单体与冷板相间布置的结构。     

基于三端轴式松耦合变压器的无线电能传输系统

松耦合变压器是电磁感应耦合式无线电能传输（inductively coupled power transfer,ICPT）系统中实现电能传输的重要设备。然而,松耦合变压器输出功率小、传输效率低的问题极大限制了其推广应用。本文提出了一种三端轴式松耦合变压器结构,分别针对该新型变压器相邻线圈对同名端同向和反向两种情况建立数学模型;然后对LCC-S补偿方式下基于三端轴式松耦合变压器的ICPT系统存在的频率分裂现象进行分析,通过仿真验证了三端轴式松耦合变压器可通过不同线圈对间的互感来提升系统的传输特性,并对同名端同向和同名端反向两种情况的输出功率和传输效率进行对比;最后通过实物实验证实了基于三端轴式松耦合变压器的ICPT系统能够提高输出功率和传输效率,同名端同向时传输效率较高,提高了16.4%;同名端反向时输出功率较高,提高了33.2%。     

东部区域核事故核素大气扩散特征研究

为分析核事故时东部不同地区放射性核素大气扩散特征的差异性,通过利用区域尺度天气预报模式WRF和高斯大气扩散模式研究了东部区域尺度以及部分核电厂周边的大气弥散因子分布特征。结果表明:东部区域尺度计算网格中心点周边500 m和5000 m处大气弥散因子的最大值分别为10-3 s·m-3量级和10-4 s·m-3量级;不同核电厂距离中心点500 m处的大气弥散因子最大值在10-4 s·m-3量级,距离区域中心点5000 m处的大气弥散因子最大值在10-6～10-4 s·m-3量级之间;针对不同核电厂距离中心点500 m处和5000 m处大气弥散因子比较发现,前者昌江核电厂大气弥散因子最大值最高;后者秦山核电厂大气弥散因子最大值最高。可见不同地区的核电厂受气象场影响其大气扩散特征存在差异。     

考虑平行系统特征的双活调度系统的设计与应用

为提高电网运行的稳定性,需要构建稳定可靠的电网调度系统,现提出一种考虑平行系统特征的双活调度系统。通过构建主备两个数据中心,平常根据应用业务量在主备调间进行调整,实现对资源的充分利用。发生故障时,另一个正常运行的中心将承担所有业务。并将平行系统视为电网虚拟运行系统,将真实与虚拟系统结合后得到电网双活调度系统,并具有管理和控制模块、实验和评估模块、学习和培训模块等功能。该系统通过对数据进行初始化处理,计算出电力分配结果,建立双层任务调度模型,利用遗传算法求解模型,从而实现双活调度系统的优化调度。对系统进行试验测试,试验结果表明：本文设计系统所提方法达到最优分配值所需时间短、效率高、电网信息调度总量大,调度能力强,调度信息的安全性高。说明所设计的双活调度系统具有可行性,利于区域电网的优化调度。     

基于新型相似日选取和VMD-NGO-BiGRU的短期光伏功率预测

光伏功率预测在现代电力系统调度和运行中起着重要作用.针对光伏发电功率的多变性和复杂性,提出了一种基于新型相似日选取和北方苍鹰算法（Northern Goshawk Optimization, NGO）优化双向门控循环单元（Bidirectional Gated Recurrent Unit, BiGRU）的短期光伏功率预测方法.首先,利用斯皮尔曼相关系数选取主要气象因子,通过变分模态分解（Variational Mode Decomposition, VMD）将原始光伏功率和最大气象因子分解重构为一系列子信号.其次,通过构建新的评价指标筛选出相似日数据集,利用一组BiGRU建立以相似日子信号为网络输入的深度学习模型,并利用NGO对每个BiGRU网络的超参数进行有效优化.最后,对各子信号的预测结果进行综合,得到最终的光伏功率预测值.仿真结果表明,所提混合深度学习方法在预测精度和计算效率方面均优于其他方法.     

数字通信系统中信噪比与误码率关系的Matlab模拟

通过M atlab模拟了随机产生的一定概率分布的信号序列,叠加高斯噪声后利用最大后验概率(MAP)检测到的误码率,做出BER~SNR曲线,并与理论计算得到的曲线进行比较,两者吻合.     

稀燃条件下甲烷-空气预混射流的着火特性

基于可控热氛围燃烧试验系统,探究射流当量比、射流速率和协流速率对甲烷-空气预混射流着火特性的影响。根据试验规律对天然气发动机稀薄燃烧的控制策略提出优化建议,以减少失火现象的发生。结果表明：随着协流温度的升高,甲烷-空气预混射流的稀燃极限降低而富燃极限升高,符合大多数碳氢燃料预混合气的着火界限分布规律。不同的射流速率和协流速率下均存在临界当量比,当低于临界当量比时,着火温度随射流当量比的升高而显著降低,当高于临界当量比时,着火温度趋于稳定。在较低的射流当量比工况（0.20 ~ 0.62）下,提高射流速率可以降低着火温度从而优化着火性能。