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基于虚拟同步发电机的永磁直驱风电系统研究

基于虚拟同步发电机的永磁直驱风电系统研究

作者：张建所兰州理工大学

学位级别：硕士

风能作为清洁能源的代表,近年来发展迅速。而风电作为风能主要利用形式,其在电力系统中所占的比例逐年上升。风电机组主要通过电力电子装置并入电网,其并网特性与常规发电机组有较大差异,风电不具备传统电力系统的惯性支撑能力,造成风... 详细信息

风能作为清洁能源的代表,近年来发展迅速。而风电作为风能主要利用形式,其在电力系统中所占的比例逐年上升。风电机组主要通过电力电子装置并入电网,其并网特性与常规发电机组有较大差异,风电不具备传统电力系统的惯性支撑能力,造成风电系统惯量响应、频率调节能力不足。为解决这一问题,本文以永磁直驱风力发电系统为研究对象,结合虚拟同步发电机与基于频率变化的附加控制这两种控制策略,提出基于虚拟同步发电机的永磁直驱风电系统和基于选择函数的虚拟惯量控制方法。主要内容如下:（1）根据永磁同步发电机的特点,建立直驱式永磁风力发电系统的数学模型,然后提出风力发电系统并网控制方法:应用转子磁链定向控制机侧变流器,实现最大功率点跟踪,应用电压矢量定向控制网侧变流器,实现直流母线电压稳定。最后在变化风速下进行仿真分析,其结果验证了控制策略的有效性。（2）依据同步发电机的工作原理建立并网逆变器的VSG数学模型。然后模拟同步发电机的调速系统设计虚拟调速器,实现有功功率对系统频率的调整;模拟同步发电机的励磁系统设计虚拟励磁调节器,实现无功功率对系统电压的调节。最后将虚拟同步发电机技术与同步电机的惯量响应特性结合,将其应用与PMSG机组变流器中,在机侧变流器采用转子磁链定向控制,在网侧采用虚拟同步控制。仿真结果表明此控制策略能够为系统提供有效惯性支撑,提高系统的稳定性。（3）在传统电力系统调频方法的基础上,结合风力发电机组的调频和参数整定过程,建立包含火电机组与风电机组的发电系统模型,并分析频率偏差与频率微分对系统频率稳定性的影响,然后基于转子动能的虚拟惯量控制,提出基于选择函数的直驱永磁风电系统虚拟同步控制策略。对比仿真结果显示,该方法能够有效降低频率变化速度,提高频率最低点,同时避免功率的二次跌落,改善系统频率的稳定性。

关键词：直驱式风力发电虚拟同步发电机频率调节选择函数

基于冻融循环试验的改良泥水盾构浆渣劣化特性研究

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现代隧道技术 2024年第1期61卷 260-271页

作者：张建勇中铁十四局集团大盾构工程有限公司南京211899

盾构隧道排放的渣土改性成路基材料可显著提高资源利用效率,但在反复冻融环境下存在安全隐患。依托武汉某盾构隧道工程,以大直径泥水盾构废弃浆渣为研究对象,通过添加自主研发的固废基胶凝剂(Cement-Slag-Gypsum-Alum,CSGA)及玄武岩纤维... 详细信息

盾构隧道排放的渣土改性成路基材料可显著提高资源利用效率,但在反复冻融环境下存在安全隐患。依托武汉某盾构隧道工程,以大直径泥水盾构废弃浆渣为研究对象,通过添加自主研发的固废基胶凝剂(Cement-Slag-Gypsum-Alum,CSGA)及玄武岩纤维(BF)对盾构浆渣进行改良,并对CSGA-BF改良后的盾构浆渣开展冻融循环试验,研究不同纤维掺量、冻融循环次数等条件对改良盾构浆渣的外观劣化特性、力学特性及微观损伤机制的影响。结果表明:在冻融循环作用下,改良浆渣体积呈波浪式变化,并且整体表现为体积膨胀;随着冻融循环次数增加,改良盾构浆渣的无侧限抗压强度及弹性模量均呈现非线性递减,适当掺量的玄武岩纤维可增强筋-土界面的摩擦力,对浆渣的抗冻性具有重要作用,但纤维过量添加也会造成试样强度降低;当冻融循环达到9次后,改良盾构浆渣的抗压强度及弹性模量趋于稳定并且孔隙之间呈现贯通趋势。

关键词：大直径泥水盾构冻融循环废弃浆渣劣化机制

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鸦片战争期间边外满蒙军队的征调

近代史研究 2024年第4期 76-91,M0004,M0005页

作者：张建中国社会科学院近代史研究所

清入关后,设立两支预备队,一系东北驻防,一系外藩劲旅,驻扎边外以备非常。鸦片战争爆发后,东南清军节节失利,英军有北进之势,而禁旅八旗日久寝衰,迫使清朝沿袭旧制,调发两支预备队,连同介于二者间的察哈尔马队,守卫两京门户,总兵力在万... 详细信息

清入关后,设立两支预备队,一系东北驻防,一系外藩劲旅,驻扎边外以备非常。鸦片战争爆发后,东南清军节节失利,英军有北进之势,而禁旅八旗日久寝衰,迫使清朝沿袭旧制,调发两支预备队,连同介于二者间的察哈尔马队,守卫两京门户,总兵力在万人以上。这是继乾隆朝平定准噶尔后最大一起调集满蒙骑兵之举。此举开启嗣后30年间清朝动员满蒙军队入关作战,即所谓“大动员”的惟幕。可是,清朝受制于情报层面的差距,只是将这支主力军用于防守两京,未对战争胜败产生任何影响。

关键词：鸦片战争八旗蒙古晚清军事史

英国学校集群发展的政策意图、主体效用及启示

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外国教育研究 2024年第5期51卷 90-102页

作者：张建华中科技大学教育科学研究院湖北武汉430074

针对日益严峻的学校两极化发展与教育不公平问题,英国政府实施了以尝试打破公私边界的教育行动区、推进校际互动合作的学校联盟和学校委托管理的多学院信托等为代表的学校集群发展的政策模式,其共识性的主体效用表现为成员校提供专业领... 详细信息

针对日益严峻的学校两极化发展与教育不公平问题,英国政府实施了以尝试打破公私边界的教育行动区、推进校际互动合作的学校联盟和学校委托管理的多学院信托等为代表的学校集群发展的政策模式,其共识性的主体效用表现为成员校提供专业领导者与智力支持,提供成员校教师专业成长的跨界场域与平台,促进了成员校学生学业成绩提升与学习条件获得。这也为我国教育优质均衡发展政策提供重要启示:注重学校集群发展的模式选择与策略应用;探索适应学校集群发展的治理结构与校长领导;开展学校集群发展质量的过程监测与结果评估。

关键词：英国学校集群发展教育行动区学校联盟多学院信托伙伴关系

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集群发展政策可否缓解城郊“农村”学校现实之困?

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教育与经济 2024年第1期40卷 20-29页

作者：张建华中科技大学教育科学研究院湖北武汉430074

作为城-郊学校集群发展政策的重要对象,城郊“农村”学校何以感知、识别集群发展的关系潜能与可能风险,并以此进行新身份建构的策略性行动,直接决定着城区与郊区教育融合发展程度、水平及现代化目标的实现。个案研究发现,城-郊学校集群... 详细信息

作为城-郊学校集群发展政策的重要对象,城郊“农村”学校何以感知、识别集群发展的关系潜能与可能风险,并以此进行新身份建构的策略性行动,直接决定着城区与郊区教育融合发展程度、水平及现代化目标的实现。个案研究发现,城-郊学校集群互动中城郊“农村”学校呈现出三类角色行动方式:跟跑者的优质资源双循环汲取,以缩小与他者差距;能动者的社会关系建构,着力自我发展提档进阶;自适者的张力平衡与压力回避,以求在既定轨道自我超越。不同于被动同一和自我依附的学校教育现代化,城-郊学校集群发展中的城郊“农村”学校角色行动显示出一种具有主体性、位置性、策略性、差异性的城乡教育共同体知识再生产的本质追求,城郊“农村”学校也走向了“和而不同”、互利共生的多样分化,描摹出区域教育一体化发展的新图景。当然,这一目标达成需要加速集群骨干教师双向流动,选派兼具城区、郊区学校工作经历的校长和适时吸纳教师教育研究的高校学者与教研专家参与集群互动活动。

关键词：城-郊学校集群发展政策城郊“农村”学校能动者身份建构知识生产

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危机应对与转型升级:俄罗斯关于国家安全威胁认知的演进——基于五个版本安全战略报告的分析

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东北亚论坛 2024年第4期33卷 91-109,128页

作者：张建外交学院外交学与外事管理系北京100037

苏联解体三十多年来,俄罗斯面临的国际环境和国家安全形势不断变化。为此,俄罗斯官方颁布了五版国家安全战略领域的纲领性文件。随着国际形势不断变化,俄罗斯面临的地缘政治局势日益紧张,俄罗斯国家安全战略逐渐转型与升级,《俄罗斯联... 详细信息

苏联解体三十多年来,俄罗斯面临的国际环境和国家安全形势不断变化。为此,俄罗斯官方颁布了五版国家安全战略领域的纲领性文件。随着国际形势不断变化,俄罗斯面临的地缘政治局势日益紧张,俄罗斯国家安全战略逐渐转型与升级,《俄罗斯联邦安全构想》升级为《俄罗斯联邦国家安全战略》,俄对自身的国家利益有了更为清晰和全面的认知。在统筹安全与发展方面,普京上台至乌克兰危机爆发前,俄罗斯一直尝试通过经济现代化实现国家战略。乌克兰危机后,应对与解决安全问题、各种威胁因素再度成为俄罗斯面临的首要工作。2021年7月,俄罗斯发布新版《俄罗斯联邦国家安全战略》,这是俄罗斯决策者对国际形势判断而形成的纲领性文件,也影响着未来一段时间俄罗斯国家安全战略的大致走向。不同版本的国家安全战略文件的变化、特点及其成因体现了俄罗斯对地缘、周边、国际环境的回应,也使得俄罗斯对自身国家安全、国家利益有了更清晰的界定,并将在未来国际秩序塑造、国家战略倚重、对外行为的武力成分方面展现其诉求。剖析俄罗斯安全观念的认知变化对于理解当下的俄乌冲突、辩证认识安全与发展的关系具有启发作用。

关键词：俄罗斯对外政策国家安全战略安全与发展俄乌冲突大国安全观

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普京总统第五任期的俄罗斯对外政策趋向

太平洋学报 2024年第3期32卷 16-33页

作者：张建外交学院北京100037

2024年,在俄乌冲突持续的背景下,俄罗斯迎来总统大选,普京再一次以较高的支持率胜选。普京胜选的主要因素包括:中央垂直管理的加强、制度建设和网络媒体管控,经济在止跌企稳中复苏,对外政策着重维护俄罗斯大国强国地位,民意基础坚实以... 详细信息

2024年,在俄乌冲突持续的背景下,俄罗斯迎来总统大选,普京再一次以较高的支持率胜选。普京胜选的主要因素包括:中央垂直管理的加强、制度建设和网络媒体管控,经济在止跌企稳中复苏,对外政策着重维护俄罗斯大国强国地位,民意基础坚实以及反对派势弱等。在新任期内,普京面临俄乌冲突持续、周边形势的恶化、统筹国家安全与经济发展等挑战,“危机应对”与“因势利导”成为俄罗斯对外政策的主要趋向。在可预见的政策时段,俄罗斯的对外政策及其团队和人员将保持稳定发展的特征。普京将会延续务实灵活的外交风格:对美国、北约和欧洲国家采取不同态度,缓和孤立局面;面对独联体国家对外部势力的逢迎采取不同对策,力求守住防线;因势利导,加速战略“转向”,发展与亚太国家及“全球南方”国家的关系;深化与中国的全面战略协作。困境下,俄罗斯重新布局对外政策,同时对外政策手段将具有更加多元化的体现。

关键词：普京新任期 2024年俄罗斯总统大选对外政策俄乌冲突中俄关系

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面向分布式传感的散射增强光纤研究进展

光学学报 2024年第1期44卷 201-213页

作者：谭滔田野张建中哈尔滨工程大学物理与光电工程学院纤维集成光学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学烟台研究院先进光纤传感技术研发中心山东烟台264006

基于光纤后向散射的光纤传感技术具有全分布、长距离等特点,在诸多领域受到广泛关注,被认为是一种变革性技术。散射光随着传输距离增加逐渐减弱,信噪比降低导致感知性能下降,成为限制其在长距离应用的主要因素。通过光纤掺杂、写入弱光... 详细信息

基于光纤后向散射的光纤传感技术具有全分布、长距离等特点,在诸多领域受到广泛关注,被认为是一种变革性技术。散射光随着传输距离增加逐渐减弱,信噪比降低导致感知性能下降,成为限制其在长距离应用的主要因素。通过光纤掺杂、写入弱光栅等方式增加光纤散射强度可以有效缓解该问题。然而对于数千米的超长距应用,散射增加意味光纤损耗的增强,通过增加散射来提升信噪比的方法失效。本课题组提出一种增加光纤后向散射强度但不增加光纤本征损耗的散射收集能力增强光纤。本文分别从增强光纤散射能力和增强后向收集能力两个方向总结了散射增强光纤的几种方法,论述了各种方法的优缺点,并进行了简要展望。

关键词：光纤光学分布式传感散射增强光纤辐照光纤微结构光纤掺杂光纤超长锥形光纤

2022—2023年四川泸定M_(S)6.8、M_(S)5.0和M_(S)5.6地震序列的发震构造及成因

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1471-1486页

作者：张建勇王新陈凌刘杰中国地震台网中心北京100045 岩石圈演化国家重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院地球与行星物理重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

四川泸定2022年9月5日发生M_(S)6.8强震,随后10月22日和2023年1月26日又分别发生M_(S)5.0和M_(S)5.6强余震,主震和两次强余震的震中相距仅几公里却有着截然不同的震源机制解,因此,探究三者的发震构造、联系及成因至关重要.本研究利用国... 详细信息

四川泸定2022年9月5日发生M_(S)6.8强震,随后10月22日和2023年1月26日又分别发生M_(S)5.0和M_(S)5.6强余震,主震和两次强余震的震中相距仅几公里却有着截然不同的震源机制解,因此,探究三者的发震构造、联系及成因至关重要.本研究利用国家地震台网记录到的这三次地震序列的连续波形数据及震相资料进行双差重定位,并进一步采取CAP波形反演方法和P波初动极性反演方法获得研究区M_(L)2.5+的79个余震震源机制解.结果显示,主破裂沿鲜水河断裂磨西段,破裂彻底,余震活动性不高.沿主断裂分布的余震具有明显的分段特征,断层近直立且西北浅东南深.主震及磨西段大部分余震均为走滑机制,是典型的印度—欧亚板块挤压旋转造成鲜水河走滑断裂带应力失稳触发的强震活动.发生在贡嘎山地区的余震是M_(S)6.8主震触发的震群活动,震级水平不高,分布弥散,并没有触发与主断裂共轭的燕子沟、海螺沟和磨子沟次级断裂,而是触发了与主断裂近平行的次级隐伏断裂——贡嘎山断裂.M_(S)5.0和M_(S)5.6两次强余震均发生在该次级隐伏断裂上,断层倾角40°~50°且震源深度较浅.贡嘎山地区拉张型地震活动明显不同于走滑型为主的鲜水河断裂带,可能是印度—欧亚板块挤压旋转作用下贡嘎山快速隆升而地表快速剥离导致局部因重力卸载而垮塌造成的,M_(S)6.8主震有明显的触发作用.三次泸定强震的发生,释放了磨西段及西侧贡嘎山地区部分应力,但并未改变"Y"字形交汇区强震发生的可能性.

关键词：四川泸定地震鲜水河断裂带贡嘎山地区发震构造地震活动性