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物联网技术在水轮发电机组碳刷温度监测中的应用

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第4期 0201-0205页

作者：王存北京奥技异电气技术研究所有限公司北京100096

碳刷是发电机励磁系统的重要组成部分,由于滑环和碳刷之间存在摩擦且有励磁电流通过,碳刷异常时极易引起过热,对其寿命和性能造成严重的影响,极端情况下还容易危机机组运行安全。目前为了保证碳刷能够正常工作,维护人员需要定期对其温... 详细信息

碳刷是发电机励磁系统的重要组成部分,由于滑环和碳刷之间存在摩擦且有励磁电流通过,碳刷异常时极易引起过热,对其寿命和性能造成严重的影响,极端情况下还容易危机机组运行安全。目前为了保证碳刷能够正常工作,维护人员需要定期对其温度进行监测,对于这种工作模式,不仅存在维护人员工作量大、效率低下等缺点,还存在着安全隐患。本文提出了基于工业物联网射频传输、物联网平台的发电机碳刷温度监测系统,能够实时监测每路碳刷的工作温度,并在就地端通过边缘计算实现温度的统计分析及越限报警,当碳刷温度异常时系统能够及时报警,通知维护人员进行处理,从而较少发电机组运行故障。

关键词：物联网水轮发电机组发电机碳刷射频传输物联网平台

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露天矿作业区无人矿车协同通行决策方法研究

交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 277-289页

作者：倪浩原余贵珍李涵陈鹏刘喜王文达北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100083 北京航空航天大学特种车辆无人运输技术工业和信息化部重点实验室北京100083 国能北电胜利能源有限公司内蒙古锡林浩特026000

露天矿无人矿车在装卸载作业区内运输过程中的长时间停车等待是制约露天矿无人运输系统效率提升的瓶颈。为提高无人矿车的运输效率,本文结合作业区内的运输作业流程,提出一种基于动态可行驶距离的多车协同通行决策方法。首先,将决策模... 详细信息

露天矿无人矿车在装卸载作业区内运输过程中的长时间停车等待是制约露天矿无人运输系统效率提升的瓶颈。为提高无人矿车的运输效率,本文结合作业区内的运输作业流程,提出一种基于动态可行驶距离的多车协同通行决策方法。首先,将决策模型建模为混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming, MILP)模型,表述优化目标和问题约束;其次,考虑到求解MILP模型存在难以满足动态决策实时性的问题,基于蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo Tree Search,MCTS)实现多车冲突消解,核心思想是利用搜索树的推演能力进行多车通行前瞻模拟,计算多车的最优通行优先级,动态调整多车的可行驶距离;此外,根据无人矿车在作业区内的作业特征设计不同的MCTS节点价值函数,实现综合考虑运输效率与作业特征的通行优先级排序;最后,设计作业区4,8,12个停车位场景下的多车通行仿真实验,与基于先到先服务(First-Come-FirstServed, FCFS)的方法进行对比,吞吐量提升22.03%~28.00%,平均停车等待时间缩短31.71%~50.79%。同时,搭建微缩智能车辆的6停车位作业区场景实验平台,多车单次运输作业总用时相比FCFS缩短了18.84%。仿真与微缩智能车辆的实验结果表明,本文提出的方法能够提升露天矿作业区多车运输效率。

关键词：智能交通协同通行决策蒙特卡洛树搜索无人矿车动态可行驶距离露天矿作业区

含UDE附加阻尼支路的构网型直驱永磁同步风电机组次同步振荡抑制策略

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电工技术学报 2024年第7期39卷 1985-2000页

作者：陈建任永峰孟庆天薛宇何晋伟内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051 北京天润新能投资有限公司北京100020 天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

针对构网型直驱永磁同步风电机组在弱电网下的次同步振荡问题,该文提出了基于不确定性和扰动估计器(UDE)的附加阻尼支路振荡抑制策略。首先,网侧变流器采用虚拟同步机(VSG)技术,并基于谐波线性化理论建立了网侧变流器序阻抗模型;其次,... 详细信息

针对构网型直驱永磁同步风电机组在弱电网下的次同步振荡问题,该文提出了基于不确定性和扰动估计器(UDE)的附加阻尼支路振荡抑制策略。首先,网侧变流器采用虚拟同步机(VSG)技术,并基于谐波线性化理论建立了网侧变流器序阻抗模型;其次,深入分析引入电压电流双闭环控制对弱电网下构网型直驱永磁同步风电机组产生次同步振荡的影响特性,提出了电流环引入UDE附加阻尼支路的振荡抑制策略,并基于UDE的附加阻尼控制采用滤波带宽思想对系统扰动进行估计,通过动态电压补偿方式实现阻尼支撑,可有效抑制次同步振荡,提升系统鲁棒性;最后,通过时域仿真验证了所提振荡抑制方法的有效性。

关键词：直驱永磁同步风电机组次同步振荡虚拟同步发电机不确定性和扰动估计器附加阻尼

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石化智能工厂建设关键场景与技术

化工进展 2024年第2期43卷 894-902,F0004页

作者：赵学良贾梦达王显鹏苏丽杰刘东庆中国石油化工集团有限公司北京100728 石化盈科信息技术有限责任公司北京100007 东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心辽宁沈阳110819 东北大学智能工业数据解析与优化教育部重点实验室辽宁沈阳110819

智能工厂是石化工业发展智能制造、实现绿色可持续转型的重要途径。本文从业务和技术两个方面出发,重点探讨了未来石化智能工厂建设中边缘云平台规划和需要构建的关键业务场景,并结合数据解析与人工智能提出了各场景的关键技术方法,主... 详细信息

智能工厂是石化工业发展智能制造、实现绿色可持续转型的重要途径。本文从业务和技术两个方面出发,重点探讨了未来石化智能工厂建设中边缘云平台规划和需要构建的关键业务场景,并结合数据解析与人工智能提出了各场景的关键技术方法,主要包括基于数据与机理融合建模的石化生产计划与调度优化、石化生产过程多目标进化学习建模与操作优化和石化生产设备智能运行监测与故障诊断。本文的研究成果对于推动石化智能工厂建设,实现石化生产管控智能化、质量管控智能化、设备管控智能化的核心能力提升具有重要意义。

关键词：石化智能工厂生产管控操作管控设备管控

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基于荷电状态一致性的电池组双层动态均衡方法

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高电压技术 2024年第6期50卷 2410-2423页

作者：颜宁张骞李相俊马少华沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 中国电力科学研究院有限公司北京100192

针对储能系统中电池组充放电过程中能量利用率以及系统运行安全性较低的问题,提出考虑SOC一致性的电池组双层动态均衡方法。首先,采用耦合电感与Flyback变换器搭建均衡系统双层架构,建立电池组端电压、均衡电流及占空比间的关联特性。... 详细信息

针对储能系统中电池组充放电过程中能量利用率以及系统运行安全性较低的问题,提出考虑SOC一致性的电池组双层动态均衡方法。首先,采用耦合电感与Flyback变换器搭建均衡系统双层架构,建立电池组端电压、均衡电流及占空比间的关联特性。为提高电池组的供能可靠性,系统引入故障切除功能,通过改变开关阵列导通状态实现故障电池组的快速切除;其次,考虑增补电池组剩余容量较大问题,利用传统最值法改进的双层极值法,以荷电状态(stage of charge,SOC)作为均衡目标变量,对增补电池组进行快速放电均衡;最后,设计充放电及静置均衡实验,对比传统最值法,分析常态及故障切除后电路的均衡速度与均衡效率。结果表明,提出的双层均衡方法可以将均衡速度提升约10%,且故障切除后电路的均衡效率最高可达95%以上。

关键词：电池组荷电状态耦合电感故障切除双层均衡安全性

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绝缘轴承对变频电机高频轴电流的抑制机理与效果

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电工技术学报 2024年第4期39卷 1046-1058页

作者：李知浩刘瑞芳张亮亮李伟力赵秦聪北京交通大学电气工程学院北京100044 精进电动科技股份有限公司北京100015

随着功率半导体器件的发展,脉宽调制技术被广泛应用于变频电机调速系统,显著提高了电机的动态性能,同时也带来了严重的轴承电蚀问题。绝缘轴承具有安装便捷、可靠性高的优点,是目前轨道交通、风力发电等行业主要采用的电蚀抑制措施。但... 详细信息

随着功率半导体器件的发展,脉宽调制技术被广泛应用于变频电机调速系统,显著提高了电机的动态性能,同时也带来了严重的轴承电蚀问题。绝缘轴承具有安装便捷、可靠性高的优点,是目前轨道交通、风力发电等行业主要采用的电蚀抑制措施。但是绝缘轴承对于变频器引起的高频轴电流的抑制机理、抑制效果及其与绝缘涂层参数之间的关系,有待于进行更深入的理论和实验研究。该文分析了变频电机轴电流的产生机理,建立了考虑绝缘涂层参数的变频电机轴电流等效电路模型;分析了全膜润滑稳态过程和放电击穿瞬态过程中,绝缘轴承对于轴电压和轴电流的抑制效果,以及涂层厚度、介电常数对抑制效果的影响。搭建了变频电机轴电流测试平台,进行了绝缘轴承和普通轴承的对比实验。仿真和测试结果表明,采用绝缘轴承可以降低润滑油膜上所承载的一部分电压,可以大大减小轴电流的击穿次数及幅值。

关键词：变频驱动轴电压轴电流绝缘轴承

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一种紧凑型高性能变频器柜体设计

自动化与仪器仪表 2024年第1期 239-242页

作者：耿莉霞北京ABB电气传动系统有限公司系统传动研发部北京100015

为了提高工业应用中变频器的可靠性、适应性,降低成本、便于维护和定制化,提出一种紧凑型高性能变频器柜体的设计,着重分析了柜体的主回路部件选型和结构、防电弧以及电磁兼容方面的创新点,全系列产品顺利通过低电压指令和EMC指令型式... 详细信息

为了提高工业应用中变频器的可靠性、适应性,降低成本、便于维护和定制化,提出一种紧凑型高性能变频器柜体的设计,着重分析了柜体的主回路部件选型和结构、防电弧以及电磁兼容方面的创新点,全系列产品顺利通过低电压指令和EMC指令型式试验并在已交付的项目中稳定运行,其创新优化思路和影响分析可以为变频器柜体的研发提供参考借鉴。

关键词：变频器柜结构设计防电弧电磁兼容设计

基于模型预测控制的光-氢-储耦合系统的功率优化分配方法研究

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高压电器 2024年第7期60卷 23-33页

作者：刘硕吴旭马速良李成新北方工业大学北京未来电化学储能系统集成技术创新中心北京100144 中铁二十二局集团电气化工程有限公司北京100043

针对光伏发电存在间歇性和波动性问题,对光—氢—储耦合系统的控制策略进行研究,提出一种模型预测控制(MPC)的“光—氢—储”功率分配方法。首先,构建出光—氢—储耦合系统的整体结构,其中,氢能源系统包括PEM电解槽、氢燃料电池和储氢罐... 详细信息

针对光伏发电存在间歇性和波动性问题,对光—氢—储耦合系统的控制策略进行研究,提出一种模型预测控制(MPC)的“光—氢—储”功率分配方法。首先,构建出光—氢—储耦合系统的整体结构,其中,氢能源系统包括PEM电解槽、氢燃料电池和储氢罐,其次,根据光—氢—储耦合系统的功率平衡方程,构建出状态空间模型,以PEM电解槽功率、氢燃料电池功率作为控制量,明确系统中的多种约束条件,将MPC优化问题调整为二次规划(QP)问题进行求解,利用s-function函数模块构建MPC控制器,完成了系统的闭环仿真。通过仿真分析,验证了所提MPC实时功率分配方法的有效性。

关键词：光-氢-储耦合系统模型预测控制实时功率分配系统闭环仿真

构网型柔性直流系统阻尼环节控制策略优化研究

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电网技术 2024年第2期48卷 889-896页

作者：黄勇马秀达张进刘杰卢宇赵峥李文锋李探国家电网有限公司特高压事业部北京市西城区100031 南京南瑞继保电气有限公司江苏省南京市211102 国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102211 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

采用构网控制的柔性直流输电系统可模拟同步电机运行特性,为电网提供频率和电压支撑,而传统的功率同步型构网控制阻尼环节引入了调频功能,使柔直功率输出随电网频率变化而波动。该文基于同步发电机调频和阻尼环节的机理辨析,提出了功率... 详细信息

采用构网控制的柔性直流输电系统可模拟同步电机运行特性,为电网提供频率和电压支撑,而传统的功率同步型构网控制阻尼环节引入了调频功能,使柔直功率输出随电网频率变化而波动。该文基于同步发电机调频和阻尼环节的机理辨析,提出了功率同步型构网控制阻尼环节改进方法,可同时满足并网运行稳态功率精准控制和频率突变的阻尼需求,并基于小信号稳定分析给出了控制参数设计原则,基于电磁暂态仿真平台以及渝鄂柔性直流工程现场试验验证了改进策略的有效性。

关键词：构网控制柔性直流阻尼环节小信号分析

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