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基于模型预测控制的Buck型双向DC-DC变换器动态补偿控制

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电源学报 2024年第2期22卷 90-97页

作者：孟良胡雪凯国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050021

针对直流微电网中负载投切、功率波动和二倍频注入导致的直流电压波动问题,提出了一种基于模型预测控制的Buck型双向DC-DC变换器动态补偿控制策略。首先,建立Buck型双向DC-DC变换器的离散状态空间矩阵,并以输入电流为扰动量。其次,设计B... 详细信息

针对直流微电网中负载投切、功率波动和二倍频注入导致的直流电压波动问题,提出了一种基于模型预测控制的Buck型双向DC-DC变换器动态补偿控制策略。首先,建立Buck型双向DC-DC变换器的离散状态空间矩阵,并以输入电流为扰动量。其次,设计Buck型双向DC-DC变换器的基于模型的内环电流预测控制和外环电压控制。然后,针对电流扰动设计基于残差生成器的动态补偿控制结构,并求解动态补偿控制器Q(z),同时利用最小二乘递推算法进行参数辨识,减少模型不确定性对动态补偿控制策略的影响。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上设计对比实验,验证所提控制策略的有效性。通过实验结果可知,该补偿控制结构在不改变原预测控制的前提下,可以有效地解决直流母线电压波动问题,增强整个系统的鲁棒性。

关键词：直流微电网预测控制残差生成器动态补偿

计及IGBT结温约束的光伏高渗透配电网无功电压优化控制策略

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电工技术学报 2024年第5期39卷 1313-1326页

作者：张波高远李铁成胡雪凯贾焦心华北电力大学河北省分布式储能与微网重点实验室保定071003 国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050021

光伏电源参与配电网无功电压调节是提升光伏高渗透配电网运行经济性和可靠性的有效手段,但光伏电源提供无功支撑会使得光伏电源IGBT最大结温升高、结温波动加剧,进而影响光伏电源和配电网的安全稳定运行。为此,该文提出一种计及IGBT结... 详细信息

光伏电源参与配电网无功电压调节是提升光伏高渗透配电网运行经济性和可靠性的有效手段,但光伏电源提供无功支撑会使得光伏电源IGBT最大结温升高、结温波动加剧,进而影响光伏电源和配电网的安全稳定运行。为此,该文提出一种计及IGBT结温约束的光伏高渗透配电网无功电压优化控制策略。首先,利用CatBoost算法计算IGBT结温,提高了IGBT结温计算效率,避免了传统结温算法对IGBT热模型参数的依赖;然后,建立考虑IGBT结温约束的有源配电网多目标无功优化模型,利用二分法求解IGBT结温约束下的光伏电源最大输出功率,实现了IGBT结温约束向二阶锥约束的转换;最后,利用IEEE33节点典型配电系统验证了所提策略在光伏高渗透配电网无功电压优化、光伏电源运行可靠性提升方面的有效性,并提出了综合考虑配电网网损、光伏电源可靠性的光伏电源IGBT结温限值整定原则。

关键词： CatBoost机器学习算法 IGBT结温无功电压控制 IGBT可靠性多目标优化

具备无功输出能力的光伏逆变器IGBT可靠性分析

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太阳能学报 2024年第6期45卷 296-302页

作者：张波高远李铁成胡雪凯王磊华北电力大学河北省分布式储能与微网重点实验室保定071003 东南大学电气工程学院南京210096 国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050021

提出一种基于数据驱动的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)可靠性评估方法,根据光伏电源有功功率、无功功率、太阳辐照度、环境温度定量分析光伏逆变器IGBT可靠性。该方法利用LightGBM机器学习模型刻画IGBT工况和IGBT结温之间的非线性映射关系,... 详细信息

提出一种基于数据驱动的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)可靠性评估方法,根据光伏电源有功功率、无功功率、太阳辐照度、环境温度定量分析光伏逆变器IGBT可靠性。该方法利用LightGBM机器学习模型刻画IGBT工况和IGBT结温之间的非线性映射关系,有效解决了IGBT可靠性评估中IGBT结温计算耗时长、依赖模型参数的问题。最后,基于IEEE 33节点配电系统对参与配电网无功调控的光伏逆变器IGBT可靠性进行量化评估分析。

关键词：太阳能配电网光伏逆变器可靠性分析 LightGBM模型结温

Diversity and connectedness of brine shrimp viruses in global hypersaline ecosystems

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Science China(Life Sciences) 2024年第1期67卷 188-203页

作者： Xuan Dong Cixiu Li Yiting Wang Tao hu Fan Zhang Fanzeng Meng Meirong Gao xuekai Han Guohao Wang Jiahao Qin Hans Nauwynck Edward CHolmes Patrick Sorgeloos Liying Sui Jie huang Weifeng Shi State Key Laboratory of Mariculture Biobreeding and Sustainable Goods Yellow Sea Fisheries Research InstituteChinese Academy of Fishery SciencesLaboratory for Marine Fisheries Science and Food Production ProcessesLaoshan LaboratoryKey Laboratory of Maricultural Organism Disease ControlMinistry of Agriculture and Rural AffairsQingdao Key Laboratory of Mariculture Epidemiology and BiosecurityQingdao 266071China Shandong Provincial Hospital Affiliated to Shandong First Medical University Jinan 250021China Key Laboratory of Emerging Infectious Diseases in Universities of Shandong Shandong First Medical University&Shandong Academy of Medical SciencesTaian 271000China Dalian Ocean University Dalian 116023China Asian Regional Artemia Reference Center Tianjin University of Science&TechnologyTianjin 300457China Ghent University Ghent 9000Belgium Sydney Institute for Infectious Diseases School of Medical SciencesThe University of SydneySydney 2006Australia Network of Aquaculture Centres in Asia-Pacific Bangkok 10900Thailand School of Public Health Shandong First Medical University&Shandong Academy of Medical SciencesJinan 250117China

Brine shrimp(Artemia)has existed on Earth for 400 million years and has major ecological importance in hypersaline ecosystems.As a crucial live food in aquaculture,brine shrimp cysts have become one of the most important aquatic products traded worldwide.However,our understanding of the biodiversity,prevalence and global connectedness of viruses in brine shrimp is still very limited.A total of 143 batches of brine shrimp(belonging to seven species)cysts were collected from six continents including 21 countries and more than 100 geographic locations worldwide during 1977–2019.In total,55 novel RNA viruses were identified,which could be assigned to 18 different viral families and related clades.Eleven viruses were dsRNA viruses,16 were+ssRNA viruses,and 28 were−ssRNA viruses.Phylogenetic analyses of the RNA-directed RNA polymerase(RdRp)showed that brine shrimp viruses were often grouped with viruses isolated from other invertebrates and fungi.Remarkably,most brine shrimp viruses were related to those from different hosts that might feed on brine shrimp or share the same ecological niche.A notable case was the novel brine shrimp noda-like virus 3,which shared 79.25%(RdRp)and 63.88%(capsid proteins)amino acid identity with covert mortality nodavirus(CMNV)that may cause losses in aquaculture.In addition,both virome composition and phylogenetic analyses revealed global connectedness in certain brine shrimp viruses,particularly among Asia and Northern America.This highlights the incredible species diversity of viruses in these ancient species and provides essential data for the prevalence of RNA viruses in the global aquaculture industry.More broadly,these findings provide novel insights into the previously unrecognized RNA virosphere in hypersaline ecosystems worldwide and demonstrate that human activity might have driven the global connectedness of brine shrimp viruses.

关键词： brine shrimp Artemia virus diversity novel virus discovery global connectedness hypersaline ecosystem

Carrimycin inhibits coronavirus replication by decreasing the efficiency of programmed–1 ribosomal frameshifting through directly binding to the RNA pseudoknot of viral frameshift-stimulatory element

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Acta Pharmaceutica Sinica B 2024年第6期14卷 2567-2580页

作者： Hongying Li Jianrui Li Jiayu Li hu Li xuekai Wang Jing Jiang Lei Lei Han Sun Mei Tang Biao Dong Weiqing He Shuyi Si Bin Hong Yinghong Li Danqing Song Zonggen Peng Yongsheng Che Jian-Dong Jiang CAMS Key Laboratory of Antiviral Drug Research Institute of Medicinal BiotechnologyChinese Academy of Medical Sciences&Peking Union Medical CollegeBeijing 100050China Beijing Key Laboratory of Antimicrobial Agents Institute of Medicinal BiotechnologyChinese Academy of Medical Sciences&Peking Union Medical CollegeBeijing 100050China Key Laboratory of Biotechnology of Antibiotics the National Health and Family Planning Commission(NHFPC)Institute of Medicinal BiotechnologyChinese Academy of Medical Sciences&Peking Union Medical CollegeBeijing 100050China

The pandemic of SARS-CoV-2 worldwide with successive emerging variants urgently calls for small-molecule oral drugs with broad-spectrum antiviral activity.Here,we show that carrimycin,a new macrolide antibiotic in the clinic and an antiviral candidate for SARS-CoV-2 in phase III trials,decreases the efficiency of programmed–1 ribosomal frameshifting of coronaviruses and thus impedes viral replication in a broad-spectrum fashion.Carrimycin binds directly to the coronaviral frameshift-stimulatory element(FSE)RNA pseudoknot,interrupting the viral protein translation switch from ORF1a to ORF1b and thereby reducing the level of the core components of the viral replication and transcription complexes.Combined carrimycin with known viral replicase inhibitors yielded a synergistic inhibitory effect on coronaviruses.Because the FSE mechanism is essential in all coronaviruses,carrimycin could be a new broad-spectrum antiviral drug for human coronaviruses by directly targeting the conserved coronaviral FSE RNA.This finding may open a new direction in antiviral drug discovery for coronavirus variants.

关键词： Carrimycin Coronavirus Broad-spectrum antiviral activity Programmed-1 ribosomal frameshifting RNA pseudoknot Antiviral agent RNA target Synergistic inhibitory effect

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光伏高占比系统中储能辅助调频控制策略研究

太阳能学报 2023年第8期44卷 282-291页

作者：李铁成闫鹏胡雪凯梁白雪曾四鸣杨少波国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050020 华北电力大学河北省分布式储能与微网重点实验室保定071003

该文采用超级电容储能辅助光伏机组进行调频,提出一种适用于功率波动、故障扰动引起频率变化场景的储能调频控制策略。该策略在频率处于调频死区或光伏机组处于故障阶段下,光伏机组不参与系统调频;频率偏移量超过调频死区或故障清除后... 详细信息

该文采用超级电容储能辅助光伏机组进行调频,提出一种适用于功率波动、故障扰动引起频率变化场景的储能调频控制策略。该策略在频率处于调频死区或光伏机组处于故障阶段下,光伏机组不参与系统调频;频率偏移量超过调频死区或故障清除后的恢复阶段,储能系统辅助光伏机组向电网提供一次调频功率或惯量支撑功率。经验证,该策略全面增强高占比光伏系统频率稳定性。

关键词：储能装置低电压穿越频率调节光伏机组超级电容

等效电源电压变异系数约束的短路容量测试方法

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电力系统及其自动化学报 2022年第5期34卷 118-124页

作者：苏灿周文高敏孟良胡雪凯曹义力国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050021 安徽大学绿色产业创新研究院合肥230601

为拓展短路容量测试应用场景、提高在线测试精度,提出了一种等效电源电压变异系数约束的短路容量测试方法。首先,基于戴维南定理建立了等效电源电压与系统短路容量的函数关系。其次,根据大电网短时稳定性特征提出了将等效电源电压变异... 详细信息

为拓展短路容量测试应用场景、提高在线测试精度,提出了一种等效电源电压变异系数约束的短路容量测试方法。首先,基于戴维南定理建立了等效电源电压与系统短路容量的函数关系。其次,根据大电网短时稳定性特征提出了将等效电源电压变异系数最小作为约束的短路容量在线测试方法和流程。然后,仿真分析了所提方法在不同电网条件下的计算误差,并与电压无功法计算结果进行了对比。仿真和应用结果均表明,相对电压无功法,所提方法对R/X比值具有高鲁棒性,计算精度更高。

关键词：等效电源电压变异系数短路容量在线测试

一种统一并离网模式的串联型光伏微网分层分布式控制策略

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电工电能新技术 2023年第6期42卷 1-12页

作者：李铁成胡雪凯侯小超王磊周昊孙凯国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

相较于传统并联型微电网,串联型微电网将低压微源变换器输出端直接相串联进行升压供电,具有无需额外升压环节、无环流问题、电压质量高、系统效率高、功率协调控制简单等优点,为微电网的组网方式提供了一种新的有效途径。面向串联光伏... 详细信息

相较于传统并联型微电网,串联型微电网将低压微源变换器输出端直接相串联进行升压供电,具有无需额外升压环节、无环流问题、电压质量高、系统效率高、功率协调控制简单等优点,为微电网的组网方式提供了一种新的有效途径。面向串联光伏微电网系统,本文提出了一种统一并离网模式的双层分布式控制策略,基于串联光伏模块邻近通信的功率因数角一致性协议,底层一次控制实现频率同步和功率协调,上层二次控制实现并离网模式管理、并网下功率优化和离网下电压频率恢复等功能,所提分层分布式控制能够保证并离网双模式及其无缝切换下的稳定运行。最后搭建了四台逆变器串联实验平台,结果验证了所提控制方法的可行性和有效性。

关键词：交流微电网光伏并网发电串联型逆变器分布式控制

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分布式光伏对线路自动重合闸的影响分析

电力系统保护与控制 2019年第17期47卷 75-82页

作者：胡雪凯张乾胡文平孟良王磊国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021 国网河北省电力有限公司检修分公司河北石家庄050070

为研究分布式光伏对线路自动重合闸的影响,从重合闸动作过程中分布式光伏锁相环的动态特性出发,分析了逆变器在重合闸动作过程中的暂态过程以及分布式光伏输出特性。然后根据光伏容量与本地负荷的不同匹配程度以及不同故障位置,分别讨... 详细信息

为研究分布式光伏对线路自动重合闸的影响,从重合闸动作过程中分布式光伏锁相环的动态特性出发,分析了逆变器在重合闸动作过程中的暂态过程以及分布式光伏输出特性。然后根据光伏容量与本地负荷的不同匹配程度以及不同故障位置,分别讨论了光伏接入对于重合闸的影响。最后给出了考虑分布式光伏接入的重合闸配置方式。建议在重合闸时间整定上考虑孤岛保护动作及断路器完全断开的时间。

关键词：分布式光伏重合闸锁相环防孤岛保护整定时间