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基于全阶模型的直驱风电机组多时间尺度等效惯量机理建模

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 79-90页

作者：姜继恒鲁宗相乔颖李佳明程艳关逸飞汪挺电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市100084 国网山东省电力公司电力科学研究院山东省济南市250003 国网山东省电力公司山东省济南市250000

构建风电机组的等效惯量模型是开展风电场暂态支撑定量分析与优化控制工作的关键基础,在转动惯量降低、频率特性劣化的高比例可再生能源电网场景下尤其关键。然而,现有模型研究往往结合分析目标侧重若干环节而未能建立全环节的完整模型... 详细信息

构建风电机组的等效惯量模型是开展风电场暂态支撑定量分析与优化控制工作的关键基础,在转动惯量降低、频率特性劣化的高比例可再生能源电网场景下尤其关键。然而,现有模型研究往往结合分析目标侧重若干环节而未能建立全环节的完整模型,也未能揭示不同时间尺度降阶模型与计算精度的关系。首先,以直驱风电机组为对象,在对比风电等效惯量与同步机惯量在机理和实现方式等方面差异的基础上,分析了机械、控制、电气等环节对风电等效惯量的动态影响,建立了风电机组的频率响应全阶模型。然后,基于奇异摄动理论推导了考虑不同时间尺度动态的等效惯量降阶模型,应用瓦西里耶娃理论推导了误差与模型时间尺度之间的关系。最后,采用电磁暂态仿真算例验证了全阶机理模型的有效性及不同降阶模型的精度水平。

关键词：风电机组等效惯量多时间尺度奇异摄动降阶模型瓦西里耶娃理论

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双馈风机定子侧串阻抗的阻值优化

电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 137-147页

作者：梁财豪朱永强张远欣殷康夏瑞华关逸飞王士柏华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 国网山东省电力公司山东济南250002

当电网受到大扰动导致电压骤降时,双馈风机需配合硬件改造措施以实现机组的低电压穿越。针对双馈风机采用定子侧串联阻抗的低电压穿越策略中存在的阻值整定问题,首先推导了双馈风机的转子暂态电流和开路电动势表达式,再以故障期间换流... 详细信息

当电网受到大扰动导致电压骤降时,双馈风机需配合硬件改造措施以实现机组的低电压穿越。针对双馈风机采用定子侧串联阻抗的低电压穿越策略中存在的阻值整定问题,首先推导了双馈风机的转子暂态电流和开路电动势表达式,再以故障期间换流器的运行限制分析其有功无功耦合特性,最后结合上述分析提出了一种基于无功最优定子侧串阻抗的阻值优化方法。通过转子暂态电流约束和转子开路电动势约束确定阻抗选取范围,以暂态期间最大无功出力为目标,优选串联的阻抗值。仿真结果表明,所提方法优选出的阻抗值不仅能够有效抑制双馈风机所受到的暂态冲击,还能保证机组在故障期间提供无功功率,为电网电压提供支撑,提升机组故障运行能力。

关键词：双馈风力发电机低电压穿越有功无功耦合特性分析定子侧串联阻抗阻值优化

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基于合作博弈的多园区互联综合能源系统低碳经济调度

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山东电力技术 2024年第5期51卷 19-29页

作者：邢家维程艳于芃关逸飞王成龙国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250003

在碳约束的背景下,多个园区级综合能源系统(park-level integrated energy system,PIES)间的能量共享有助于推动碳减排与经济发展。构建合理的碳交易机制,同时有效应对多园区系统在能源交互过程中所面临的利益冲突和可再生能源(renewabl... 详细信息

在碳约束的背景下,多个园区级综合能源系统(park-level integrated energy system,PIES)间的能量共享有助于推动碳减排与经济发展。构建合理的碳交易机制,同时有效应对多园区系统在能源交互过程中所面临的利益冲突和可再生能源(renewable energy sources,RES)不确定性等问题是当下面临的关键挑战。为此,提出了不确定性环境下基于阶梯式碳交易机制的多园区综合能源系统低碳经济调度模型,以促进碳减排并实现多主体间的利益协调。基于态势感知技术,对系统运行面临的不确定性进行处理,以降低不确定性带来的风险;构建阶梯碳交易机制,以更好地管理多园区互联系统的碳排放总量;引入合作博弈理论表征多个园区系统间的能量交互过程,并采用Shapley值分配法来避免合作主体间的利益冲突。案例分析验证了所提模型在促进低碳目标实现、避免利益冲突以及提高系统运行灵活性方面的有效性。

关键词：园区综合能源系统阶梯式碳交易合作博弈 Shapley值态势感知

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计及双馈机组直流卸荷的风电场紧急降功率控制策略

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中国电机工程学报 2023年第S1期 70-83页

作者：毛永恒高丙团胡正阳朱凌志杨彦霞关逸飞东南大学中国电力科学研究院有限公司国网山东省电力公司电力科学研究院

面对直流闭锁、输电阻塞、短路故障等紧急情况时，当前风电场多采用切机/切场策略来保障电网安全稳定。切机/切场策略会增加对电网的冲击及机组损耗，且易造成功率过切问题。针对上述不足，计及双馈风机直流卸荷能力，提出一种包含“以... 详细信息

面对直流闭锁、输电阻塞、短路故障等紧急情况时，当前风电场多采用切机/切场策略来保障电网安全稳定。切机/切场策略会增加对电网的冲击及机组损耗，且易造成功率过切问题。针对上述不足，计及双馈风机直流卸荷能力，提出一种包含“以调代切”及“调切并举”两种模式的风电场紧急有功控制新策略。首先，在单机层面，通过分析含直流卸荷电路双馈风电机组的有功速降的控制方法和约束条件，确定风机紧急降功率的可控域；其次，在场站层面，基于风机紧急降功率可控域，提出以场站内机组切除台数最少及过切功率最小为综合优化目标的紧急降功率控制策略；最后，建立相关仿真算例验证所提策略的可行性和有效性。结果表明，所提紧急降功率策略能满足电网稳定控制需求，与当前采用的切机/切场策略相比，显著改善了切机台数过多及切除功率过大的问题。

关键词：双馈感应发电机风电场直流卸荷紧急功率控制切机

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基于专家知识的可解释作文评级方法

基于专家知识的可解释作文评级方法

作者：关逸飞山东大学

学位级别：硕士

在语文教育中,作文能力是评价学生语言水平的重要指标。自动作文评分不仅能够在考试测评领域对人工评阅的客观性和公正性提供技术支撑,而且能够辅助提升个人作文能力,具有重要的理论价值和应用价值。自动作文评分仍面临许多挑战。首先,... 详细信息

在语文教育中,作文能力是评价学生语言水平的重要指标。自动作文评分不仅能够在考试测评领域对人工评阅的客观性和公正性提供技术支撑,而且能够辅助提升个人作文能力,具有重要的理论价值和应用价值。自动作文评分仍面临许多挑战。首先,虽然不同专家根据要求能够对作文评判一致,但是目前仍缺乏可量化的作文评分规则。其次,语言作为一种符号化体系,具有更高的灵活性,自然语言的处理相较于结构化数据的处理更为困难,过程缺乏可解释性。最后,考虑到语料库的标注问题,现存的大部分作文评分工作专注于对作文给出一个整体得分,缺少对作文细粒度评分的标注。词汇是作文的基础组成部分和重要评分依据,从词汇角度量化作文水平并融入到模型中是十分有必要的。针对上述问题,本文从词汇语用方面入手,提出了基于专家知识的可解释作文评级方法。本文贡献如下:(1)提出了基于专家评阅规范的中文作文词汇可量化评估框架,对语料库作文词汇水平进行标注。为了从词汇这一角度提升模型的可解释性,本文研究了高考作文评分标准和多个分等级词汇库,分析了初等教育小学和中学作文语料库,形成了基于专家知识和统计分析的分级词汇表。在此基础上,分析了在语言认知过程中作文词汇水平的变化,提出了可计算性作文词汇水平评价规则,并使用该评价规则对语料库中作文每条句子的词汇水平进行标注。(2)研究了基于深度神经网络的可解释作文评级方法。为了挖掘作文词汇、句子之间语义关系,对作文文本进行建模,采用基于词向量的双向长短时记忆网络模型,用于生成作文表示向量并给出作文评级。本文分别在模型的词汇和句子层面融入注意力机制,提取出作文中的高分句子,提出了一种可解释方法,从作文词汇水平方面解释了模型。同时,针对无意义高级词汇堆砌样本,为了增加模型的鲁棒性,本文分别从模型和数据两个方面对鲁棒性进行了分析,增加了对句法通顺度的检测。(3)在真实作文语料库上验证了模型性能。针对中小学作文语料库,验证了模型在作文评级任务上的性能,与其他相关工作相比,本文模型与人工评阅结果的一致性更高,并且具有更高的可解释性。针对特定考试,本文对模型进行调整,适配于某省成人高考作文考试中,实验证明模型可以在特定考试中给出较准确的作文评分。

关键词：作文评级词汇水平可解释评价

电场影响Rayleigh-Bénard热对流的数值模拟研究

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电场影响Rayleigh-Bénard热对流的数值模拟研究

电对流格子Boltzmann方法的模型对比与优化

第十二届全国流体力学学术会议

作者：彭宇星刘强关逸飞 Pedro Angel Vázquez 吴健哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 Department of Mechanical Engineering Rice University Departamento de Física Aplicada Ⅲ Universidad de Sevilla ETSI Camino de los Descubrimientos s/n

电热流体力学是流体力学、电磁学和传热学交叉学科,涉及电场、温度场以及流场之间的多物理场耦合作用。本文从经典的两无限大平行平板间的Rayleigh-Bénard对流出发,通过数值模拟方法研究了电荷传导机制下考虑电场强化解离的昂萨格-韦...

电热流体力学是流体力学、电磁学和传热学交叉学科,涉及电场、温度场以及流场之间的多物理场耦合作用。本文从经典的两无限大平行平板间的Rayleigh-Bénard对流出发,通过数值模拟方法研究了电荷传导机制下考虑电场强化解离的昂萨格-韦恩效应(Onsager-Wien effect)的电热对流问题,重点研究不同参数对流动启动和分叉规律的影响。数值方法基于开源有限体积算法框架OpenFOAM实现,并通过一系列验证算例验证了数值方法的可靠性。本文特别考虑了随温度线性变化的离子迁移率下的电热对流流动,重点分析了传导数Co对流动临界瑞利数Ra的影响以及努塞尔数Nu随瑞利数Ra的变化关系。

关键词：

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电对流格子Boltzmann方法的模型对比与优化

二维圆环内介电液体电对流不稳定性数值模拟研究

第十一届全国流体力学学术会议

作者：朱宝杰关逸飞王琦吴健空天热物理工信部重点实验室哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 Rice University Department of Mechanical Engineering

本文采用双松弛的格子Boltzmann方法模拟电对流问题,分析比对了直线速度模型和全速度模型的计算效率、精度以及稳定性。理论推导发现,通过Chapman-Enskog分析还原宏观控制方程时,直线速度模型与全速度模型之间存在一个可以忽略的高阶误... 详细信息

本文采用双松弛的格子Boltzmann方法模拟电对流问题,分析比对了直线速度模型和全速度模型的计算效率、精度以及稳定性。理论推导发现,通过Chapman-Enskog分析还原宏观控制方程时,直线速度模型与全速度模型之间存在一个可以忽略的高阶误差项,因而可以使用直线速度模型代替全速度模型。此外,结合数值模拟对理论分析部分进行了验证,结果表明:二维情况下,直线速度模型的结果与全速度模型吻合良好,未曾出现由于速度分量变少而导致的精度下降或稳定性变差的现象;三维情况下,获取了典型的四边形流动结构并对上述模型进行了比对,得到的结论与二维情况保持一致。

关键词：电对流格子Boltzmann方法直线速度模型全速度模型

来源： cnki会议评论

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二维圆环内介电液体电对流不稳定性数值模拟研究

iTBS模式经颅磁刺激促进脑卒中患者运动功能康复的研究进展

第十一届全国流体力学学术会议

作者：黄俊宇 R.Deepak Selvakumar 王琦关逸飞宋志伟吴健哈尔滨工业大学能源学院 Rice University Department of Mechanical Engineering

流动的失稳与非线性演化长期以来一直受到科学界和工业界的广泛关注。与热对流相似,电对流因其丰富的流动特性与失稳路径,近年来成为研究流动不稳定性的重要媒介。本文针对同心圆环结构内介电液体电对流进行了二维数值模拟研究。该几何... 详细信息

流动的失稳与非线性演化长期以来一直受到科学界和工业界的广泛关注。与热对流相似,电对流因其丰富的流动特性与失稳路径,近年来成为研究流动不稳定性的重要媒介。本文针对同心圆环结构内介电液体电对流进行了二维数值模拟研究。该几何结构内外圆环为同心放置的电极,其中内圆环施加高电压,外圆环接地(图1)。内外圆环间存在一个直流电场,从内圆环电极上注入的自由电荷在电场库仑力的驱动下产生电对流。本文基于有限体积法(FVM)采用FLUENT软件耦合自编程用于求解电场模块的UDF对这一物理问题进行求解,并记录了流场的最大速度V、平均动能密度E和电努赛尔数Ne等参数来定量描述电对流的流动特性。模拟均采用强注入模式,保持注入强度C=10,内外圆半径比Γ=0.5(Γ=R/R),电荷迁移系数M=60,逐渐增大电场驱动参数(电瑞利数T),研究了圆环内电对流从初始的静止状态到流动发生、流动失稳直至混乱流动(chaos)的完整发展路径。在流动失稳的临界参数附近,模拟观察到流动从稳定到中间状态乃至最后失稳的完整演化过程。初始条件对流动的产生与发展存在显著影响,本文采用两种不同方式来增大电场驱动参数T,模拟了电对流在不同初始条件下的发展演化路径。此外,本文还记录了在混乱流动(chaos)状态下,电努赛尔数Ne与电瑞利数T之间存在的标度率关系。本研究直观展示了电对流中的失稳现象与失稳路径,丰富了电(热)对流流动不稳定性研究的内容,为流动不稳定性研究及应用提供了部分参考。

关键词：同心圆环电对流单极注入转捩路径标度率

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中国康复医学杂志 2024年第2期39卷 274-279页

作者：夏逸飞刘珏朱玉连复旦大学附属华山医院康复医学科上海市200040 上海体育学院运动科学学院

脑卒中是一种高发病率、高致死率和高致残率的神经系统疾病,是导致中国人发生长期残疾的第三大原因[1]。卒中后患者极易丧失多种运动能力,包括上下肢的活动能力、平衡和步行能力。这些能力的丧失是卒中患者生活自理能力减退、社会生活... 详细信息

脑卒中是一种高发病率、高致死率和高致残率的神经系统疾病,是导致中国人发生长期残疾的第三大原因[1]。卒中后患者极易丧失多种运动能力,包括上下肢的活动能力、平衡和步行能力。这些能力的丧失是卒中患者生活自理能力减退、社会生活能力丧失和生活质量下降的重要原因,给卒中患者和家庭带来了巨大的心理和经济负担,同时也造成了一定的社会压力[2]。

关键词：社会生活能力生活自理能力步行能力神经系统疾病经颅磁刺激脑卒中患者卒中后经济负担

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