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Improved Multiple Feature-electrochemical Thermal Coupling Modeling of Lithium-ion Batteries at Low-temperature with Real-time Coefficient Correction

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Protection and Control of Modern Power Systems 2024年第3期9卷 157-173页

作者： Shunli Wang Haiying Gao Paul Takyi-Aninakwa josep M.Guerrero Carlos Fernandez Qi Huang IET the School of Electric Power Inner Mongolia University of TechnologyInner Mongolia 010051China the School of Information Engineering Southwest University of Science and TechnologyMianyang 621010China Southwest University of Science and Technology(SWUST) the Smart Energy Storage Institute the Department of Energy Technology Aalborg UniversityDenmark Robert Gordon University IEEE Southwest University of Science and Technology

Monitoring various internal parameters plays a core role in ensuring the safety of lithium-ion batteries in power supply *** also influences the sustainability effect and online state of charge *** improved multiple feature-electrochemical thermal coupling modeling method is proposed considering low-temperature performance degradation for the complete characteristic expression of multi-dimensional *** is to obtain the parameter influence mechanism with a multi-variable coupling *** optimized decoupled deviation strategy is constructed for accurate state of charge prediction with real-time correction of time-varying current and temperature *** innovative decoupling method is combined with the functional relationships of state of charge and open-circuit voltage to capture energy management ***,an adaptive equivalent-prediction model is constructed using the state-space equation and iterative feedback correction,making the proposed model adaptive to fractional *** maximum state of charge estimation errors of the proposed method are 4.57% and 0.223% under the Beijing bus dynamic stress test and dynamic stress test conditions,*** improved multiple feature-electrochemical thermal coupling modeling realizes the effective correction of the current and temperature variations with noise influencing coefficient,and provides an efficient state of charge prediction method adaptive to complex conditions.

关键词： Adaptive inner state characterization lithium-ion batteries low-temperature automatic-guided-vehicle multiple feature-electrochemical thermal coupling modeling real-time coefficient correction

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分布式多变流器型微电网无互联线潮流控制

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电网技术 2014年第9期38卷 2363-2370页

作者：唐芬吴丹周啸 Guerrero josep M. 贾利民北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京交通大学轨道交通安全与控制国家重点实验室北京市100044 丹麦奥尔堡大学能源技术系丹麦奥尔堡9220

当储能系统接口变流器的视在功率一定时,分布式多变流器型微电网系统内无功功率需求越大,储能系统对电源与负荷之间有功供需平衡的调节能力越弱。针对该问题,提出了一种无互联线潮流控制方法。该方法利用微电网系统内所有潜在的分布式... 详细信息

当储能系统接口变流器的视在功率一定时,分布式多变流器型微电网系统内无功功率需求越大,储能系统对电源与负荷之间有功供需平衡的调节能力越弱。针对该问题,提出了一种无互联线潮流控制方法。该方法利用微电网系统内所有潜在的分布式无功补偿源提供负荷所需无功,以期减小储能系统功率调节压力。并通过下垂控制与倒下垂相结合的方法来实现电压控制模式与电流控制模式变流器间功率的合理分配。同时,分析了影响功率分配精度的因素,提出基于虚拟阻抗与自适应空载电压补偿相结合的方法改善无功功率分配精度。最后通过实时硬件在环平台验证了所提控制策略的可行性。

关键词：微电网自治功率分配虚拟阻抗协调控制

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基于自律分散系统的直流微电网稳定控制器优化设计

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中国电机工程学报 2016年第2期36卷 360-367页

作者：王皓界韩民晓 josep M.Guerrero 栾文鹏华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 奥尔堡大学能源技术系中国电力科学研究院北京市海淀区100192

基于储能的直流微电网稳定控制器(stability controller,SC)在直流微电网中发挥重要作用,但是在孤网轻载条件下多台SC同时运行会引起较大的换流损耗。为了提高多SC并联运行时的全局效率,提出了基于自律分散系统的优化方案,各SC通过逻辑... 详细信息

基于储能的直流微电网稳定控制器(stability controller,SC)在直流微电网中发挥重要作用,但是在孤网轻载条件下多台SC同时运行会引起较大的换流损耗。为了提高多SC并联运行时的全局效率,提出了基于自律分散系统的优化方案,各SC通过逻辑运算迭代算法得到全局SC信息,再结合本地直流母排电压信息调节SC运行数量及其下垂曲线特性,在保证直流微电网并网、孤网条件下稳定运行的同时对各换流器输出电流进行实时调节,使运行的SC都工作在效率最高点附近,实现SC效率的全局优化。通过优化,各SC能够根据直流母排电压自适应调节其下垂特性,并且负载越轻,优化效果越明显。

关键词：直流微电网稳定控制器自律分散系统下垂控制效率优化逻辑运算迭代算法

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FPGA-based Digital Implementation of Flexible Power Control for Three-phase to Single-phase MMC-based Advanced Co-phase Traction Power Supply System

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Journal of Modern Power Systems and Clean Energy 2023年第6期11卷 2015-2027页

作者： Jiangpeng Yang Hongjian Lin Haotian Zhu Zeliang Shu Lan Ma Changsong Cai pengcheng Zhang Li He Ruoyu Li Shasha Song josep M.Guerrero National Rail Transportation Electrification and Automation Engineering Technology Research Center Chengdu 611756China School of Electrical Engineering Southwest Jiaotong UniversityChengdu 611756China IEEE Department of Electrical Engineering City University of Hong KongHong KongChina School of Electrical Engineering and Automation Wuhan UniversityWuhan 430072China Department of Electrical Engineering Tsinghua UniversityBeijing 100084China Department of Energy Technology Aalborg UniversityAalborg 9220Denmark

A three-phase to single-phase modular multilevel converter based advanced co-phase traction power supply(MMC-ACTPS) system is an effective structure to address the concerns of phase splitting and poor power quality of the conventional electrified railway. Due to the large number of MMCACTPS system modules, I/O resources and computing speed have high requirements on processors. Moreover, the module capacitor balance is challenging because the sorting time is too long when the traditional sorting algorithm for voltage balance is used. To solve the above issues, a digital implementation scheme of flexible power control strategy for three-phase to single-phase MMC-ACTPS system based on field programmable gate array(FPGA), which has sufficient I/O resources, has been proposed. Due to the parallel execution characteristics of the FPGA, the execution time of the controller and the modulator can be greatly reduced compared with a digital signal processor(DSP) + FPGA or DSpace. In addition, an improved sorting algorithm is proposed to reduce the sorting time and the implementation steps are analyzed. Finally, simulation and experimental results are presented to demonstrate the effectiveness and correctness of the proposed control strategy.

关键词： Advanced co-phase power traction supply(ACTPS)system modular multilevel converter(MMC) digital implementation flexible power transmission circulating current mitigation

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Residential Energy Consumption and Associated Carbon Emission in Forest Rural Area in China: A Case Study in Weichang County

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Journal of Mountain Science 2014年第3期11卷 792-804页

作者： LUN Fei josep G. CANADELL XU Zhong-qi HE Lu YUAN Zheng ZHANG Dan LI Wen-hua LIU Mou-cheng Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences Global Carbon Project CSIRO Marine and Atmospheric Research GPO Box 3023 Canberra ACT 2601 Australia College of Forestry Agricultural University of Hebei

Rural energy consumption in China has increased dramatically in the last decades, and has become a significant contributor of carbon emissions. Yet there is limited data on energy consumption patterns and their evolution in forest rural areas of China. In order to bridge this gap, we report the findings of field surveys in forest villages in Weichang County as a case study of rural energy consumption in northern China. We found that the residential energy consumption per household is 3313 kgce yr^-1 （kilogram standard coal equivalent per year）, with energy content of 9.7×lO7 kJ yr^-1, including 1783 kgce yr^-1 from coal, 1386 kgce yr^-1 from fuel wood, 96 kgce yr^-1 from electricity, and 49 kgce yr^-1 from LPG. per capita consumption is 909 kgce yr^-1 and its energy content is 2.7×lO7 kJ yr^-1. Due to a total energy utilization efficiency of 24.6%, all the consumed energy can only supply about 2.4×107 kJ yr^-1 of efficient energy content. Secondly, household energy consumption is partitioned into 2614 kgce yr^-1 for heating, 616 kgce yr^-1 for cooking, and 117 kgce yr^-1 for home appliances. Thirdly, the associated carbon emissions oer household are 2556 kzC yr^-1, includinz1022 kgC yr^-1 from unutilized fuel wood （90% of the total fuel wood）. The rest of emissions come from the use of electricity （212 kgC yr^-1, coal （13Ol kgC yr^-1 and LPG （21 kgC yr^-1. Fourthly, local climate, family size and household income have strong influences on rural residential energy consumption. Changes in storage and utilization practices of fuel can lead to the lO%-30% increase in the efficiency of fuel wood use, leading to reduced energy consumption by 924 kgce yr^-1 per household （27.9% reduction） and 9Ol kgC yr^-1 of carbon emissions （35-3% reduction）.

关键词： Energy consumption Carbon emission Rural areas Fuelwood Utilization efficiency

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中大功率单级功率因数校正变换器中的偏磁分析及其数字化抑制技术

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中国电机工程学报 2009年第3期29卷 14-22页

作者：杭丽君吕征宇 josep M. Guerrero 电力电子国家专业实验室(浙江大学) 浙江省杭州市310027 加泰罗尼亚理工大学西班牙巴塞罗纳08036

单级型功率因数校正变换器(power factor corrector,PFC)由于具有功率密度高和电气隔离等特点,在工业界某些应用场合得到应用,然而,用于该拓扑的变压器很容易饱和。基于隔离型全桥拓扑,分析单级型PFC变换器中变压器偏磁产生机理,并推导... 详细信息

单级型功率因数校正变换器(power factor corrector,PFC)由于具有功率密度高和电气隔离等特点,在工业界某些应用场合得到应用,然而,用于该拓扑的变压器很容易饱和。基于隔离型全桥拓扑,分析单级型PFC变换器中变压器偏磁产生机理,并推导出每个工频周期内最大的理论偏磁值。对传统偏磁抑制方案进行分析,阐述数字控制本身对偏磁抑制的原理,提出一种能对偏磁有效抑制的数字补偿方案。新型数字控制方案能够避免传统方案所带来的诸如占空比减小和效率降低等问题,且不会增加电路复杂度。通过额定输出功率为5.1kW的样机验证了所提出的偏磁抑制方案的有效性和优越性。样机满载功率因数达到0.994,效率超过92%。

关键词：偏磁单级全桥功率因数校正数字信号处理器

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一种可实现微网系统快速平滑并网的主动同步控制策略

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电力系统自动化 2014年第8期38卷 15-22页

作者：唐芬 josep M.GUERRERO 周啸马添翼 Juan C.VASQUEZ 北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京市100044 丹麦奥尔堡大学能源技术系

为实现微网系统从孤岛运行模式到并网运行模式的平滑过渡,微网与主电网的同步是首要考虑的问题。提出了一种新型基于锁相环原理的主动同步控制策略,该方法通过主动调节微网母线电压的频率、相角和幅值跟踪主电网电压,从而减小并网时刻... 详细信息

为实现微网系统从孤岛运行模式到并网运行模式的平滑过渡,微网与主电网的同步是首要考虑的问题。提出了一种新型基于锁相环原理的主动同步控制策略,该方法通过主动调节微网母线电压的频率、相角和幅值跟踪主电网电压,从而减小并网时刻的电压偏差,达到孤岛模式向并网模式的平滑过渡。同时,采用电压矢量叉积作为鉴相器,微网频率和相角可同时快速有效地跟踪电网频率和相角。并且该方案不需传递相位等时域信号,仅需依赖于低带宽的通信,原理简单、易于实施。最后,实时硬件在环仿真与实验结果表明,该控制方案可实现微网快速平滑并网。

关键词：锁相环微网(微电网) 并网控制同步分层控制

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PREPARATION AND USE OF 1-ETHOXYCARBONYLALKYLIDENE DIPHENYLPOLYSTYRYLPHOSPHORANES

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Chinese Journal of Reactive Polymers 1993年第2期2卷 156-163页

作者： josep CASTELLS Francisco LOpeZ-CALAHORA Departament de Quimica Organica Universitat de Barcelona Marti i Franques 1-11 E-08028 Barcelona Spain

1－Ethoxycarbonylalkyldiphenylpolystyrylphosphonium triflates can be easily prepared by quaternizing diphenylpolystyryl phosphine with ethyl 2-trifloxyalkanoates;base treatment of these polymer-supported phosphonium t... 详细信息

关键词：制备三苯基磷化氢 1-乙氧甲酰次烷基二苯基多苯乙烯基正膦

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Combining Symbolic tools with interval analysis. An application to solve robust control problems.

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American Journal of Computational Mathematics 2014年第3期4卷 183-196页

作者： Inès Ferrer-Mallorquí josep Vehí Institut d’Informàtica i Aplicacions Universitat de Girona Girona Spain

Complex systems are often subjected to uncertainties that make its model difficult, if not impossible to obtain. A quantitative model may be inadequate to represent the behavior of systems which require an explicit representation of imprecision and uncertainty. Assuming that the uncertainties are structured, these models can be handled with interval models in which the values of the parameters are allowed to vary within numeric intervals. Robust control uses such mathematical models to explicitly have uncertainty into account. Solving robust control problems, like finding the robust stability or designing a robust controller, involves hard symbolic and numeric computation. When interval models are used, it also involves interval computation. The main advantage using interval analysis is that it provides guaranteed solutions, but as drawback its use requires the interaction with multiple kinds of data. We present a methodology and a framework that combines symbolic and numeric computation with interval analysis to solve robust control problems.

关键词： Symbolic computation Interval analysis Robust control

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冷喷涂单颗粒铜在铝基体上的显微结构研究

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稀有金属材料与工程 2018年第4期47卷 1166-1173页

作者：马广璐孔令艳李铁藩 Nuria Cinca josep M.Guilemany 熊天英中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 巴塞罗那大学热喷涂中心(CPT)

采用冷喷涂法在铝(Al)基体上沉积单颗粒铜(Cu),利用聚焦离子束/电子束(FIB/SEM)系统精确定位并原位制备了完整单个颗粒Cu沉积在Al基体上的透射样品,分析其显微结构及形成原因。实验结果表明,撞击过程中温度与应力分布不均匀,导致沉积Cu... 详细信息

采用冷喷涂法在铝(Al)基体上沉积单颗粒铜(Cu),利用聚焦离子束/电子束(FIB/SEM)系统精确定位并原位制备了完整单个颗粒Cu沉积在Al基体上的透射样品,分析其显微结构及形成原因。实验结果表明,撞击过程中温度与应力分布不均匀,导致沉积Cu颗粒不均匀形变。Cu/Al界面受影响较大:颗粒动能转化为形变能和热能,打破了界面处氧化膜,使界面附近温度迅速升高,发生动态再结晶,生成金属间化合物Cu_9Al_4;Cu颗粒内距界面越远的区域,受温度和应力的影响越小,其变形主要是通过晶体内位错增殖和移动;沉积颗粒顶部,远离Cu/Al界面,几乎不受应力和温度影响,保持原始显微结构。

关键词：聚焦离子束透射 Cu-Al 冷喷涂颗粒形变

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