关键词： 垂直轴风力发电机   柔性叶片   流固耦合   结构设计   刚度优化  

摘要： 垂直轴风力发电机是指风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向的风力发电机，其在风向改变时无需对风，能够始终保持稳定的发电功率。应用柔性叶片可进一步提高发电功率，然而当前缺乏相关理论及方法。基于此，提出了一种基于二维气动力及简支梁理论的柔性叶片流固耦合分析及优化方法。基于现有叶片的基本信息开展柔性叶片设计与结构简化，提出了分布载荷作用下的高效简支梁静力学解析方法；将二维黏性/无黏气动力与结构变形通过曲线插值拟合，建立了柔性叶片的流固耦合响应分析框架；研究了柔性叶片的刚度特性对发电机周期发电功率的影响规律，采用遗传算法和Kriging方法，以最大发电功率为目标进行了柔性叶片的刚度优化。结果表明：柔性叶片结构有助于提升发电功率，本研究可为垂直轴风机的研究、设计和进一步应用提供参考。

关键词： 信息与通信工程学科   实验教学   教学改革  

摘要： 文章旨在探讨新工科建设背景下,信息与通信工程学科实验教学过程中,面临支撑专业、新开实验课程、实验教学形式均显著增加的新形势,对实验教学改革工作的初步探索与总结.文章以信息与通信工程市级实验教学示范中心(天津大学)为例,介绍了提升教学团队成员能力、完善实验教学课程体系建设、加强项目式教学改革的三种具体举措,并总结了在建设前沿课程、共享教学资源、示范与科普教育三个方面取得的初步改革成效.

标准号: GB/T 44360-2024

摘要： 本文件规定了智能风力发电场数据采集的基本原则、采集范围、传输通信、数据处理和评价方法。 本文件适用于并网型风力发电场。

关键词： 永磁同步电机   超局部模型   无模型滑模控制   参数失配  

摘要： 针对参数失配会严重恶化电机模型预测控制系统性能的问题，本文提出永磁同步电机（PMSM）新型无模型定子磁链滑模控制方法（MF-FSMC），有效提升参数失配下永磁电机预测控制系统的定子磁链/转矩控制性能。首先，建立了参数失配下永磁同步电机数学模型，构建了旋转坐标系下考虑参数失配的永磁同步电机超局部定子磁链模型。然后，提出了新型无模型定子磁链滑模控制方法，设计了基于新型趋近律的无模型磁链滑模控制器，构造了一拍转速预测控制器。最后，提出了复合积分型滑模扰动观测器在线估计策略，可有效观测参数失配下永磁同步电机超局部模型中的未知扰动部分。仿真和实验结果表明，所提方法能有效改善电机发生参数失配后的稳态性能，大幅降低定子磁链和转矩脉动，增强了参数失配下永磁电机系统鲁棒性和抗干扰性能。

关键词： 智能电网   风险因素   识别   检测  

摘要： 针对电网外部施工、作业过程中作业人员未正确佩戴安全帽和安全带等装备以及违规吸烟等行为所带来的安全风险问题，文章基于YOLOv7深度学习模型研究了电网作业人员自身安全风险因素检测识别系统。文中首先设计了智能电网人员安全风险因素在线监测系统架构，然后在此基础上分析了YOLOv7模型的结构及应用，最后基于改进的人员风险行为因素数据集对所述方法进行了分析验证。实验结果表明，相比于前代YOLO类目标检测模型，YOLOv7在电网作业人员行为风险因素的监测中具有更高的检测效率，能够更好的满足智能电网监测系统对作业人员行为风险因素的实时监测需求。

关键词： 永磁同步电机   非奇异终端滑模   变指数趋近律   扩张观测器   无差拍  

摘要： 【目的】 针对永磁同步电机控制系统中传统的PI控制抗干扰能力差和传统的滑模控制抖振较大、无法同时优化系统抖振与趋近速度等问题，设计了一种基于变指数趋近律的非奇异终端滑模控制，同时在电流环引入电流预测控制。【方法】 设计一种基于变指数趋近律的非奇异终端滑模控制器来代替速度环中的PI控制器。由于符号函数的不连续性会导致系统抖振，因此引入一种饱和函数来代替；其次，电机实际运行时可能会受到负载扰动等影响，为了增强系统的抗干扰能力，设计一种扩张观测器对系统扰动进行实时预测并对输出电流进行补偿。在电流环上采用无差拍电流预测控制，同时引入扰动观测器对参数失配和延迟问题进行抑制。【结果】 在MATLAB/Simulink中搭建PMSM控制系统模型，仿真结果显示相对于传统方法，改进的方法超调量为0%，削弱了系统抖振，系统的抗干扰能力得到明显加强。相对于文献中的控制方法，系统到达给定速度所需稳定时间加快了约0.005 s，面对变速时，所需稳定的时间加快了约0.003 s。【结论】 仿真实验数据证明，与传统控制方法和文献控制方法相比，所设计的控制方法提速效果更好，抗干扰能力更强，能够快速从干扰影响中恢复过来，能够有效的削弱系统抖振。

关键词： 输变电设备   状态检修   可靠性分析   智能控制  

摘要： 随着能源结构的转型与信息技术的飞速发展,电网系统正经历着前所未有的变革.传统电网向智能电网的转型升级,不仅仅是技术层面的革新,更是对电力系统运维理念和管理模式的一次深刻重塑.其中,输变电设备作为电网的骨架与血脉,其智能化水平与状态检修策略成为这场变革的核心议题.本文旨在深入探讨如何有效推进电网输变电设备的智能化升级,并在此基础上构建科学、高效的设备状态检修策略,以期提供战略指引与实践参考.

关键词： 永磁同步电机   自适应   模型预测控制   稳定性分析   参数辨识  

摘要： 当永磁同步电机(PMSM)采用一拍时延的模型预测电流控制方法时，虽然避免了传统比例积分控制复杂的参数整定，但其性能容易受到PMSM参数失配的影响，以及其他一些未建模的动态都会影响预测控制的性能。因此，提出了一种基于参考自适应的PMSM模型预测控制方法，能够准确辨识电机参数并且提高控制系统的稳定性。由于电压矢量和逆变器的作用延迟造成的控制性能减弱，通过加入一拍时延实现两步电流预测控制。通过对电流预测模型进行稳定性分析，建立d-q轴电流预测误差方程，从理论分析电机参数对于d-q轴电流预测误差的影响，采用模型参考自适应算法对电机电感和磁链参数进行辨识。通过仿真验证了该方法的可行性，能够在准确辨识出电机参数的前提下提高模型预测电流控制的性能。

关键词： 内置式永磁同步电机   最小损耗控制   模型预测控制   开关损耗   逆变器损耗   价值函数  

摘要： 目前，内置式永磁同步电机最小损耗控制的最优参考电流需要通过求解复杂的四次方程来获得。而已有的解析法、数值法或近似处理法等求解手段会面临求解过程繁琐、计算负担大、求解误差增大的问题。此外，现有的最小损耗控制并未考虑逆变器的损耗。为此，本文提出一种内置式永磁同步电机驱动系统最小损耗模型预测控制方法，该方法无需求解最优参考电流，同时进一步降低了逆变器的损耗。首先从d、q轴有功电流的角度构建了满足最小损耗条件约束的价值函数；其次，在价值函数中加入了开关次序约束项，以降低逆变器的开关频率；而后，基于价值函数，选取电机系统当前时刻的最优电压矢量。因此，本文所提出的最小损耗控制方法无需进行最优参考电流的计算，不仅避免了高次方程求解所带来的诸多问题，而且可以降低逆变器的开关损耗，从而实现整个电机驱动系统的效率优化。实验结果表明，该方法具备优良的效率优化效果与动态性能。