过程仿真中稳态模型的动态补偿方法

异步电机稳态模型和动态模型推导-20200323

A 当异步机组处于双馈状态稳态运行时，等效电路推导方式如下： 参考正方向定义如下：定（转子）子相电压参考方向为从端口指向中性点，相电流参考正方向与相电压参考正方向符合关联参考方向的关系。相电流与相磁链参考正方向符合右手螺旋定则（这一条保证了相电感是正的），相绕组磁链参考正方向与相绕组电动势参考正方向符合右手螺旋关系（根据这一条有j j d e dt ?=- ）。 我们可以看出，根据上面规定，相电动势与相电流参考正方向是一致的。 根据上面正方向定义有： j j j j u i R e =-，又因为j j d e dt ?=- 对于转子绕组一相，比如a 相， ma a ma a a r a d di e i r L u dt dt σ?=- =+-，其中ma aA A aB B aC C mr a ab b ac c L i L i L i L i L i L i ?=+++++可参考清华大学电机系ftp 孙旭东老师异步电机课件，注意我这里用得是ma ?表示a 相绕组主磁通，mr L 表示转子1相绕组主自感，r L σ表示转子一相漏自感： 对于定子一相绕组，比如A 相： mA A mA A A s A d di e i r L u dt dt σ?=- =+-，mA ms A AB B AC C Aa a Ab b Ac c L i L i L i L i L i L i ?=+++++可参考清华大学电机系ftp 孙旭东老师异步电机课件，注意我这里用得是mA ?表示A 相绕组主磁通，ms L 表示定子1相绕组主自感，s L σ表示定子一相漏自感。 三相对称稳态时，我们看在静止位置坐标系中， ma a ma a a r a d di e i r L u dt dt σ?=- =+- mb b mb b b r b d di e i r L u dt dt σ?=-=+- mc c mc c c r c d di e i r L u dt dt σ?=-=+- 转子三相瞬时主电动势综合矢量是： () () ( ) 2 32 3 232 3 a b c a b c a b c a b c j j j ma mb mc j j j a b c a j j j a b c r r r j j j a b c e e e e e e i e i e i e r di di di L e L e L e dt dt dt u e u e u e θθθθθθθθθσσσθθθ?+?+?=?+?+?+? ??+?+?- ????+?+?

基于BIM模型制作施工模拟和模型演示总结

基于BIM模型制作施工模拟及演示动画的总结 李博关锦鹏 一、BIM模型介绍 公司拟定于2014年12月25日进行吕梁新城供水一期工程项目的投标，为在投标中展示公司技术实力与施工水平，投标前公司领导决定为该项目制作施工模拟及效果演示动画。 该项目模型由Revit软件制作，建模工作早于2014年9月份开始并于2014年11月中旬完成，模型包含净水厂的工艺管道系统、热力系统、排污系统、雨排水系统、自用水系统以及各车间互联管道等，此外还根据土建图纸制作了各车间的简化模型并标示名称。 二、动画制作过程 演示动画使用NavisWorks软件制作，于2012年12月15日开始12月21日结束，历时一周。动画内容包括整体鸟瞰和主工艺管道漫游、各管道系统展示、模拟施工演示、设计问题检查等内容。具体制作过程如下： 1、对模型中的管道系统及建筑物建立多个选择集，以便渲染及模拟施工时能够快速准确选择对象。 2、选择背景颜色并使用Autodesk Rendering为各个选择集中的对象染色，染色完成后对各对象颜色进行调整。 3、使用保存视点功能制作漫游动画并导出。 4、使用TimeLiner功能制作模拟施工演示动画并导出。

5、通过隐藏与显示使不同系统单独显示并截图保存。 6、使用Revit软件对模型显示的设计问题进行截图，修改问题后再次截图。 7、使用PPT制作图片的演示文稿以及各段视频间的衔接字母的演示文稿并导出动画。 8、使用视频合成软件将上述素材合成为一个视频，加背景音乐，加水印。 三、动画制作经验总结 1、在NavisWorks中建立选择集通常是通过从选择树中选取进行的。选择树中的根目录为Revit文件名称，二级目录为图层名称也即Revit文件中的标高名称。换言之，Revit建模过程中，在某个标高上建立的模型转化到NavisWorks中就必然出现在该标高名称的图层(即选择树根目录)中。NavisWorks图层中的项目名称与Revit建模时对项目的命名名称一致，而选择树则会将同一名称的对象和同一类型的对象归类。根据上述规律，我们在建模时如果将同系统管道与管件命名成相同名称或在指定的标高下建模，在NavisWorks的选择树中则极易选取。如图：

直流输电准稳态模型有效性的仿真验证

直流输电准稳态模型有效性的仿真验证 1 引言 目前广泛使用的交直流电力系统机电暂态仿真程序中，直流换流器普遍采用准稳态模型[1,2]，其基本电路结构如图1所示。利用这种模型计算时，取换流站交流母线电压V作为计算时的换相电压，换流站的所有控制角都据此换相电压来定义；取换流变压器的漏抗作为计算时的换相电抗。在此前提条件下，多桥换流器的各个单桥之间没有相互影响，可以独立计算。一个单桥6脉动换流器(逆变器)的准稳态模型可以采用如下一组表达式来描述[3]： 式(1)~(8)中Vd0为无相控的理想空载直流电压；V为换流母线电压；DVdc为换相压降；Vdc、Idc、Pdc、Qdc、分别为直流电压、电流、有功、无功；cosj为换流装置的功率因数；b、g 及m分别为换流器（逆变器）的触发越前角、关断角及换相角；Xc为折算到阀侧的换流变压器的漏抗。 而实际上，由经典换流理论导出换流器计算模型并非如上所述，而是如图2所示。图中，换相电压为从换流站交流母线看出去的系统等值电势，相应地换流站的所有控制角都据此等值电势来定义；换相电抗由交流系统等值电抗和换流变压器漏抗两者组成。因此，对于一个多桥换流器而言，因其中的各个单桥通过交流系统等值电抗耦合，故各个桥的运行是相互影响的。

为使讨论更清楚，称按图1导出的换流器模型为准稳态模型(Quasi-Steady State Model)，称按图2导出的换流器模型为经典模型(Classical Model) 。因此，自然就存在如下的问题：准稳态模型与经典模型是否一致？如不一致，准稳态模型的误差在什么范围？本文试图采用数字仿真的方法对上述问题进行研究。 2 准稳态模型的分析 对准稳态模型进行验证，首先要尽可能地再现该模型成立的基本条件，即 （1）换流母线电压是对称、平衡的正弦波； （2）换流器本身的运行也是对称的； （3）直流电压、直流电流是平直的； （4）换流变压器无损且激磁电抗可以忽略。 合理选择系统元件及其参数，条件(2)~(4)不难满足。要使条件(1)得到满足，则须在交流侧装设完善的滤波装置，才能维持换相电压为正弦。在稳态条件下，当只考虑基波分量时，直流输电系统与交流系统的接口电路结构可用图3来表示。 对比图3与1可看出：只有当交流系统等值阻抗Z为0，即交流系统无穷大时，换流器的经典模型与准稳态模型才是一致的。而其他情况下两者并不相同。经典模型与准稳态模型之间的区别在于对交流系统的不同描述，准稳态模型的起点是换流母线，而经典模型则考虑了交流系统的等值电源及等值阻抗。因此考察准稳态模型的有效性，就要考察换流母线电压保持不变时交流系统阻抗的变化是否会影响到换流器的运行。交流系统阻抗的变化可用短路比SCR的变化来表示。

基于VSC的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制

第22卷第1期2002年1月 中　国　电　机　工　程　学　报 Proceedings of the CSEE Vol.22No.1Jan.2002 c2002Chin.Soc.fo r Elec.Eng. 文章编号:0258-8013(2002)01-0017-06 基于VSC的直流输电系统的 稳态建模及其非线性控制 张桂斌1,徐　政1,王广柱2 (1.浙江大学电机系,浙江杭州310027;　2.山东大学电气工程学院,山东济南250061) STEADY-STATE MODEL AND ITS NONLINEAR C ONTR OL OF VSC-HVDC SYSTEM ZHANG Gui-bin1,XU Zheng1,WANG Guang-zhu2 (1.Zhejiang University,Hang zhou310027,China;　2.Shandong University,Jinan250061,China) ABSTRAC T:I n this paper,the mathematical model and its con-trol strategy of the V SC-HVDC system are studied.Because the v oltage source converter has two degrees of freedom for control, four controlled variables in the two volage source conver ters of the HV DC system are de termined.T he steady state mathema ti-cal model for the VSC-HV DC sy stem is developed in the paper, and the approx imately decoupled relationship betw een the two controlling v ariables and the two co ntrolled v ariables in the volt-age source co nverter is proposed.A n inv erse steady state model controller for the V SC-HVDC system is propo sed.The control strateg y fo r the V SC-HVDC systemis using the inverse steady state model controller to trace the operating point and using the two decoupled controlling loops to eliminate the steady state de-viations.Simulation results show the validity of the established steady state model and the effectiveness of the proposed control strateg y. KEY WORDS:voltage source converter;HV DC;inverse mod-el;nonlinear control 摘要:对基于电压源换流器的新型直流输电系统的数学模型和控制策略进行了研究。根据电压源换流器具有2个控制自由度的特点,确立了新型直流输电系统两端换流站的4个被控变量,导出了这种新型直流输电系统的稳态数学模型,并基此确定了电压源换流器中2个控制量分别控制2个被控量的近似解耦关系。根据导出的数学模型,设计了新型直流输电系统的稳态逆模型控制器。将逆模型控制器与2个解耦的控制环路相结合构成整个直流输电系统的控制器。仿真结果表明所设计的新型直流输电系统控制器具有良好 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59707005);国家重点基础研究专项经费资助项目(G1998020311)。 Proj ect Supported by National Natu ral Science Foundation of China (59707005);Project Supported by Special Funds for major State Basic Research Proj ects of P.R.China(G1998020311)的控制性能。 关键词:电压源换流器(V SC);直流输电(HV DC);逆模型;非线性控制 中图分类号:T M721 文献标识码:A 1　引言 随着电力电子技术的发展,基于VSC的直流输电已成为现实[1～3],但相关的理论研究相对滞后。与有源交流网络相联时,VSC是一个2输入(PWM 的相位与调制度)、2输出(VSC所发出的无功和直流电压或直流电流)、非线性、非解耦的被控对象。其两个控制量与两个被控量的匹配及控制器的设计都需要有数学模型为依据,但目前有关基于VSC的直流输电系统的建模和控制研究尚未见报导。 本文建立了基于VSC的直流输电系统的稳态模型,并依据所建立的稳态模型,确定了VSC2个控制量与2个被控量之间的合理对应关系,设计了由逆模型控制器和PI控制器构成的非线性控制器。仿真结果表明所设计的控制器对于整定值的各种阶跃变化都具有很快的响应速度和很好的稳定性,并且在各种不同的工作点都具有较高的稳态控制精度,仿真结果证明了所建稳态模型的正确性和所确立的2个控制量与2个被控量之间对应关系的合理性。 2　基于VSC的直流输电系统的运行机理及其控制 设采用图1所示的2电平6脉动电压源换流器(VSC),交流母线电压基波相量为U · s 、换流器输出

三维人体动态计算机模拟及仿真系统

三维人体动态计算机模拟及仿真系统 (一) LifeMOD生物力学数字仿真软件 1. 简介 LifeMOD 生物力学数字仿真软件是在 MSC.ADAMS 基础上,进行二次开发，用以研究人体生物力学特征的数字仿真软件，是当今最先进、最完整的人体仿真软件。LifeMOD 生物力学数字仿真软件可用于建立任何生物系统的生物力学模型。这种仿真技术可使研究人员建立各种各样的人体生物力学模型，模拟和仿真人体的运动，并深入地了解人体动作背后的力学特性以及动作技能控制规律。鉴于LifeMOD 生物力学数字仿真软件的强大功能，它成功地应用于生物力学、工程学、康复医学等多个领域。 2. 厂商 美国BRG(Biomechanics Research Group)公司具有超过20年的与世界顶级研究机构和商业机构的成功合作历史，包括体育器材生产商、整形外科、人体损伤研究机构、高校和研究院所、政府机构、医疗器械生产商以及空间技术研究机构，在生物力学、工程学、康复医学等许多行业中有卓越的名誉。 3. 型号 LifeMOD 2008.0.0 4. 功能 LifeMOD 生物力学数字仿真软件的功能强大、先进而且普遍适用。 LifeMOD 生物力学数字仿真软件可用于建立任何生物系统的生物力学模型。这种仿真技术可使研究人员建立各种各样的人体生物力学模型；这些模型既能够再现现实的人体运动，也能够按照研究者的意愿预测非现实的人体运动；通过人体动作的模拟和仿真，计算出人体在运动过程中的运动学和动力学数据，从而使研究者能够深入地了解人体动作背后的力学特性以及动作技能控制规律。 在体育领域，利用LifeMOD的个性化建模和强大的计算能力，不但可以将运动员的比赛和训练情况进行再现并分析运动学、动力学特征，而且能够根据运动员各自的生理特征来进行不同情况的仿真，进行优化分析，进而达到优化运动员技术的目的，从而指导和帮助运动训练。 5. 软件特性 LifeMOD 生物力学数字仿真软件是创建成熟、可信的人体模型的工具。它具有以下特性： ● 快速生成人体模型。能在不到一分钟的时间里完成人体模型的创建。● 完整的骨骼/皮肤/肌肉模型。具有骨骼、皮肤、肌肉的人体模型与受试 对象是成比例的。 ● 可根据研究需要，建立不同精度的人体模型。（简单的是19环节18关

高压直流输电技术

高压直流输电技术 学院（系）：电气工程学院班级：1113班 学生姓名：高玲 学号：21113043 大连理工大学 Dalian University of Technology

摘要 本文综述了高压直流输电工程的应用领域及研究现状，并从稳态模型出发分析了其控制方式和运行原理，最后介绍了新型高压直流输电系统基本情况，达到了实际的研究意义。 关键词：高压直流输电；稳态模型；控制；新型

目录 摘要....................................................................................................................................II 1 高压直流输电发展概况 (1) 1.1 高压直流输电工程的应用现状 (1) 1.2 高压直流输电的发展趋势 (1) 1.3 高压直流输电的特点 (2) 2 高压直流输电系统控制与运行 (4) 2.1 概述 (4) 2.2 直流输电系统的控制特性 (5) 2.2.1 理想控制特性 (5) 2.2.2 实际控制特性 (6) 2.3 HVDC系统的基本控制 (7) 2.4 HVDC系统的附加控制 (10) 2.4.1 HVDC系统附加控制的原理 (10) 2.4.2 HVDC系统常见的附加控制 (10) 3 新型直流高压输电系统 (12) 3.1 概述 (12) 3.2 基本结构 (12) 参考文献 (13)

1 高压直流输电发展概况 1.1 高压直流输电工程的应用现状 直流输电起步于20世纪50年代，20世纪80年代随着晶闸管应用技术的成熟、可靠性的提高，直流输电得到大的发展。到目前为止，已建成高压直流输电项目60多项，其中以20世纪80年代为之最，占30项。表1.1列出世界上长距离高压直流输电项目，表1.2列出我国直流工程项目。 表2.1 世界上长距离高压直流输电项目 项目额定电压/kV 额定功率/万kW 输电距离/km 投运年份安装地点及供货商卡布拉-巴萨±533 192 1360 1978 莫桑比克2南非因加-沙巴±500 112 1700 1981 扎伊尔 纳尔逊河二期±500 200 940 1985 加拿大 I.P.P ±500 192 784 1986 美国 伊泰普一期±600 315 796 1986 巴西 伊泰普二期±600 315 796 1986 巴西 太平洋联络线±500 310 1361 1989 美国 魁北克多端±500 225 1500 1986/90/92 加拿大-美国 亨德-德里±500 150 814 1992 印度东南联接±500 200 1420 2002 印度 表2.2 我国已投运的高压直流工程项目 项目额定电压/kV 额定功率/万kW 输电距离/km 单极投运年份双极投运年份葛洲坝-上海±500 120 1052 1989 1990 天生桥-广州±500 180 960 2000 2001 三峡-常州±500 300 890 2003 2003 三峡-广州±500 300 956 2003 2004 贵州-广东1回±500 300 900 2004 2004 三峡右岸-上海±500 300 950 2007 2007 贵州-广东2回±500 300 900 2007 2007 1.2 高压直流输电的发展趋势 目前HVDC输电的换流阀仍然是由半控器件晶闸管组成，使用电网换相的相控换流(Phase Control Converter，PCC)技术，因此存在以下一些固有的缺陷：

高压直流输电动态相量模型的改进

第41卷第4期电力系统保护与控制Vol.41 No.4 2013年2月16日Power System Protection and Control Feb.16, 2013 高压直流输电动态相量模型的改进 孙慧平1,2 , 王西田1，李秀君2 （1.上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海 200240； 2.上海市电力公司松江供电公司，上海 201600） 摘要：动态相量已经被引入到HVDC建模中，其用开关函数来表示阀的开关状态，具有较好的精度。基于HVDC次同步振荡分析的需要，考虑晶闸管的死区特性和触发方式的影响，对HVDC的动态相量模型提出了改进，并在电磁暂态仿真平台上建立了改进后的HVDC动态相量模型。然后基于HVDC的基准系统，在统一的电磁暂态仿真平台下与HVDC的电磁暂态模型进行了仿真比较，对比不同频率扰动下交直流系统相关状态变量的时间响应曲线，较为严谨地验证了改进的HVDC动态相量模型在不同频段的适用性。 关键词：电力系统；动态相量；高压直流输电；次同步振荡 Improved dynamic phasor model of HVDC SUN Hui-ping1, 2, WANG Xi-tian1, LI Xiu-jun2 (1. Key Laboratory of Control of Power Transmission and Transformation, Department of Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China; 2. Songjiang Power Supply Company, SMEPC, Shanghai 201600, China) Abstract: Dynamic phasors have been introduced to the HVDC model to analyze its dynamic behavior. Dynamic phasor method shows high accuracy by representing the switch state of the valve with switching function. In the need of HVDC sub-synchronization oscillation analysis, we consider the influence of thyristor dead time and trigger control on the HVDC dynamic phasor model, and accordingly establish an improved HVDC dynamic phasor model based on the electromagnetic transient simulation platform. Based on the baseline system of HVDC, we make a simulation comparison between PSCAD custom model and the electro transient model, comparing the time response curve of state variables between AC and DC system with disturbance of different frequency. Consequently, we authenticate the applicability of the improved HVDC dynamic phasor model in different frequency ranges. This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 50807036). Key words: power system; dynamic phasors; HVDC; SSO 中图分类号： TM7211.1; TM743 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2013)04-0021-05 0 引言 高压直流输电具有线路造价低、功率损耗小、可用于交流电网异步互联等优点，在我国得到了广泛的应用。对直流输电系统进行合理的建模往往成为研究直流相关问题的关键。 HVDC系统存在着与邻近的汽轮发电机组轴系系统发生次同步扭振相互作用的可能性。直流输电引起次同步振荡（Subsynchronous Oscillation, SSO）的根本原因是HVDC的快速控制引起的负阻尼[1]。特征值分析法是分析直流输电次同步振荡问题的主 基金项目：国家自然科学基金资助项目（50807036）要方法，它可以方便地得到大量的有用信息，还可以用于控制器的设计以抑制次同步振荡[2-3]。针对SSO的特征值分析，直流输电系统一般采用准稳态模型[4]，但是由于准稳态模型忽略了快速的暂态过程，不能准确反映换流器两侧交流系统和直流系统间的频率变换特性，因此文献[5]对准稳态模型用于高频小扰动分析的可靠性提出了质疑。文献[6]运用采样数据建模的方法建立整个HVDC系统的小扰动线性化模型，理论上验证了该模型的适用频率范围为0~3倍工频，可用于SSO问题的分析。然而，采样数据模型的推导过程非常繁琐，不适合工程实际分析。 动态相量法已经被引入到电力电子器件建模

动态系统建模与仿真

摘要：经过半个多世纪的发展，仿真技术已经成为对人类社会发展进步具有重要影响的一门综合性学科。本文对建模与仿真技术发展趋势作了比较全面的分析。仿真建模方法更加丰富，更加需要仿真建模具有互操作性和可重用性，仿真建模与可信度评估成为仿真建模发展的重要支柱；仿真体系结构逐渐形成标准，仿真系统层次化、网络化已成为现实，仿真网格将是下一个重要发展方向；仿真应用领域更加丰富，向复杂系统领域发展，并将更将贴近人们的生活。 经过半个多世纪的发展，仿真技术已经成为人类社会发展进步具有重要影响的一门综合性学科。仿真技术的领域不在局限于某些尖端学科技术研究领域，而成为一项被众多学科领域广泛采用的通用型技术。半个世纪以来，仿真救赎一方面始终是建模技术、计算技术和其他信息技术最先的应用者，另一方面是对计算技术和网络技术等的发展不断提出新的挑战。 在我国建模与仿真方法是随着应用需求的发展不断的进步，近十年来仿真技术发展是沿着以应用需求牵引建模与仿真系统开发、以建模与仿真系统带动建模与仿真技术突破、以建模与仿真技术促进建模与仿真系统发展、将建模与仿真系统又服务于应用良性循环的道路向前发展。 仿真技术研究人员一方面不断地扩展仿真应用领域，另一方面，其他领域研究的丰富成果与不断促使仿真技术人员从新的角度、新的高度、新的广度认识建模与仿真。在近半个世纪的积累和近十年的快速发展的基础上，建模与仿真技术已经成为以相似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及仿真应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统、与应用相关的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型对已有的或设想的系统进行研究、分析、实验与运行的一门综合性技术。 仿真建模的发展 仿真是基于建模的活动，模型建立、实现、验证、应用是仿真过程不变的主题。随着时代的发展，仿真模型包含的内容大大扩展，建模方法日益多样，模型交互性和重要性变的越来越重要，模型的校核与验证的成功为仿真中必要步骤。 -----------------------------------系统仿真学报杨明张冰王子才哈尔滨工业大学，哈尔滨150001 基本概念 系统：按照某些规律结合起来，互相作用、互相依存的所有实体的集合或总和。模型：从特定应用角度，表达对象系统特征与特性的形式。仿真：用物理模型或数学模型代替实际系统进行实验和研究。 对象系统：仿真、分析与研究的对象。仿真系统：实施仿真的系统。 仿真分类：

高压直流输电 课程设计 报告

摘要 HVDc-Vsc系统是一种基于电压型自换相换流器即电压源换流器(vsc)和由PwM 控制的串联 绝缘栅双极晶体管IGBT)或门极可关断晶闸管(GTO)的新型直流输电技术。由于是一种新的技术，与其相关的许多技术问题还没有解决或解决的不够好，特别是换流器拓扑结构和控制策略等方面。 本文首先对高压直流输电技术的发展应用进行了综述，研究了适用于HVDc-Vsc的电压源换流器的基本特点。 其次，分析了电压源换流器的基本原理，对两电平换流器的拓扑结构进行的了详细的分析，并且由两电平换流器基本结构出发，给出了基于两电平换流器多脉波换流器的组成结构。然后分析了多电平换流器的拓扑结构，主要包括二极管钳位式多电平换流器、飞跨电容式多电平换流器及级联式多电平换流器。并且详细讨论了三相三电平换流器的拓扑结构． 再次，对目前应用较为广泛的两电平换流器的正弦SPWM调制策略原理进行了详细的分析，建立了基于开关桥臂函数的两电平换流器数学模型。在此基础上，建立了三电平换流器的正弦sPwM控制策略并且建立了三电平换流器的数学模型．介绍了换流器空间矢量调制策略的基本方法。详细分析了电压合成矢量的空闻调制算法，通过矢量在坐标轴上投影的内在联系，实现了开关矢量快速识别．通过与sPwM算法的比较，证明了空间矢量调制算法的快速性与高效性。 最后采用MA TLab／simulink对各种控制方法进行了仿真，验证了控制算法的正确性，并且建立了基于vSC的直流输电系统的稳态模型，给出了定直流电压和定直流电流控制端控制量与被控制量之间的关系．并且进行了HVDc-Vsc 的系统仿真，获得了较理想的输出波形． HVDC．VSC的基本原理 轻型直流输电技术(基于电压源换流器的输电技术)，其核心是采用适用于高压大容量输变电的全控型电力电子期间如GTO、IGBT、IGCT等及脉宽调制(PwM)技术的直流输电。目前在HvDc一VSC中应用较多的是可关断器件IGBT，相对于GTO与IGCT，其通断容量小，开关频率高，通断损耗较小，且驱动电路简单。驱动损耗小，使得其在中小容量的HVDc输电应用场合得到越来越广泛的应用． HVDC系统构成如图所示。换流站的主要设备有换流桥、直流电容器，换流电抗器，交流侧高通滤波器及换流器的控制保护设备等。换流阀由lGBT元件串联组成，每个元件反并联一二极管，起到保护及续流的作用。直流电容器为换流器提供电压支持，减少直流测谐波并为控制潮流储存能量。换流电抗器可以阻断以开关频率为基础的谐波电流．高通滤波器可以减少交流母线电压上的谐波成份。 1．4．2电压源换流器概述 电压源换流器(VsC)可以是整流器，也可以是逆变器。主要由换流桥，换相电容，换流变压器等设备组成．在有些场合，可以不设换流变压器，用换流电抗器取代亦可．换流桥的桥阀由几十乃至数百个有自关断能力的绝缘栅双极晶体管(IGBT或门关断晶体管(GTO)等全控型器件串联组成，以达到所需要的功率额定值，这些器件开关速度快．频率高，且可以工作在无源逆变方式：每个阀都有反

轮胎稳态模型的分析综述_张向文 (2)

4轮胎经验模型 轮胎经验模型是直接根据试验测试数据拟合得 到的模型，与试验结果较接近，而经验模型公式简单，便于计算和实际应用，但需要大量的试验数据。由于试验条件限制和路面状况的多变性，难以得到所有路面状况和所有轮胎运动状态的试验数据。因此，经验模型只是根据有限的试验数据得到，模型外推性不好，参数没有明确的物理意义。 4.1多项式模型 多项式模型由S.Germann 等人提出，其利用简 单的多项式函数近似描述轮胎与路面摩擦系数和滑移率之间的关系[42]： μ=a 0+a 1s +a 2s 2 （50） 式中，参数a 0、a 1和a 2需要通过试验数据进行辨识。 根据辨识的参数，利用多项式模型可以方便的进行摩擦系数求解和汽车控制系统设计，但是该模型仅在滑移率较小时误差较小，当滑移率逐渐增大时，误差会越来越大。 4.2 Burckhardt 模型 Burckhardt 模型是M.Burckhardt 提出的一种摩 擦系数μ与滑移率s 的关系模型[43，44]： μ（s ）={c 1[1-exp （-c 2s ）]-c 3s }e -c 4v （51） 式中，c i （i =1，…，4）随路面状况的变化而变化，可以 通过试验测试数据拟合得到；e -c 4v 反映速度变化引 起的摩擦系数变化。 若忽略速度变化影响，Burckhardt 模型可以简化为[43~47]： μ（s ）=c 1[1-exp （-c 2s ）]-c 3s （52） 根据简化模型，利用试验测试数据可以拟合得 到不同路面状况下的参数如表1所列。 表1不同路面状况下Burckhardt 模型各参数的典型值 为了分析Burckhardt 模型特性，利用式（52）和式（9）、式（10）进行仿真研究。利用表1的参数仿真不同路面状况下纵向、侧向摩擦系数随纵向滑移率和侧偏角的变化如图27所示，仿真中α=8°，s x =0.2。 （a ）随纵向滑移率的变化 （b ）随侧偏角的变化 图27 Burckhardt 模型不同路面状况下的 纵向摩擦系数和侧向摩擦系数 轮胎稳态模型的分析综述* 张向文1 王飞跃2 高彦臣3 （1.桂林电子科技大学；2.中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室； 3.软控股份有限公司） 觹基金项目：国家自然科学基金项目（60804059）；广西自然科学基金项目（2010GXNSFA013130）；中国科学院复杂系统与智能科学重点实验室开放课题。 路面c 1c 2c 3干沥青 1.2823.990.52湿沥青0.85733.820.35干鹅卵石 1.371 6.460.67湿鹅卵石 0.433.710.12雪0.19594.130.06冰 0.05 306.39 1.5 1.00.5 00.20.4 0.60.8 1.0 s x μx 、μy μx 干沥青 湿沥青干水泥干鹅卵石湿鹅卵石雪冰 μy 1.5 1.00.5 0μx 、μy μx 干沥青湿沥青干水泥干鹅卵石湿鹅卵石雪冰 μy 51015202530354045 α/（°） （接续第3期第57页）

农作物空间格局动态变化模拟模型(CROPS)构建

农作物空间格局动态变化模拟模型(CROPS)构建 夏天1,2, 吴文斌1,2,*, 余强毅1,2, 杨鹏1,2, 周清波1,2, 唐华俊1,2（1.农业部农业信息技术重点实验室，北京100081；2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京100081） 摘要：农作物空间格局指特定区域内农作物种植结构、空间分布等信息，是农业土地系统的核心内容之一，也是农业结构调整的重要依据。随着空间模拟技术的发展，农业土地系统的时空动态表达成为可能，但传统模型方法更多关注土地利用类型的转化，而忽视耕地内部农作物格局时空特征的表达。本研究基于CLUE-S土地利用变化模拟模型，进行了概念模型设计、框架和模块重建、参数本底化和校正，研究并提出一个适用于我国农作物空间格局动态变化模拟模型（CROPS，Crop Pattern Simulator）的可行架构，使其能够实现区域尺度土地利用变化与农作物空间格局变化的双层动态模拟。CROPS模型采用了两层次嵌套模拟的模型结构，第一个层次实现对耕地空间格局动态变化过程和状态的表达，第二层次基于第一层次的模拟输出的耕地空间格局，实现耕地内部的农作物空间格局动态变化的有效模拟。CROPS模型主要包括非空间和空间两个大模块，空间模块又包括空间模块I和空间模块II。CROPS模型在东北三省进行了区域应用，结果表明，模型总体模拟效果较好，能够科学合理的表达耕地空间格局和农作物空间格局的动态变化过程。 关键词：农作物空间格局；动态变化；CROPS模型 0引言 农作物空间格局特指一个区域内农作物种植结构、分布、熟制和种植方式等信息[1]，是农业土地系统的核心内容之一。一方面，农作物空间格局能够反映蕴藏于农业土地系统内部的诸多服务功能，如粮食安全、农田碳库、生物质能源生产等；另一方面，其反映了空间范围内人类利用农业生产资源的状况，是农作物结构调整和优化的重要依据[2-4]。因此，开展农作物空间格局变化过程及特征研究具有较高的实用价值和重要的科学意义。 近年来，国内外很多学者针对农作物格局及其变化进行了相关研究[5]。统计调查方法是较早且较为常用的方法之一，即以一定的行政区为基本单元进行农作物面积统计分析[6, 7]，但这种方法往往忽略了分析单元内部的空间异质性，而且主观性较强。随着遥感、地理信息系统等空间信息技术的发展，农作物格局的空间显性表达(Spatially-explicit representation)逐步成为可能。如[8]利用MODIS遥感数据提取了区域农作物种植结构；[9]同样利用MODIS 数据，实现了我国南方15省(市、自治区)各类水稻(早稻、晚稻和单季稻)种植面积的快速识别；Gao利用航片和遥感影像(TM/ETM+)分析了中国黑龙江省1958，1980，2000三个时间段水稻空间格局变化情况[10]。Montero利用GIS技术构建了藤类植物生长分布模型[11][12]模拟展示了新疆棉花种植面积时空格局演变特征，并揭示当地棉花种植业发展的主要驱动力；吴文斌利建立了农作物播种面积变化模拟系统，分析研究了2005-2035年间世界主要农作物(水稻、玉米、小麦和大豆)播种面积变化的数量特征和空间格局[13]。自1997年至今，美国农业部国家农业统计中心（USDA-NASS，National Agricultural Statistics Service of the US Department of Agriculture）不惜花费大量人力物力，将多源中高分辨率遥感影像与统计调查数据相结合，制作了每年一期的耕地内部作物分布图（CDL，Cropland data layers），供后续研究使用[14]。 不难发现，遥感技术是提取农作物空间分布信息的有效方法，但其相对成本较高，不利于获取大区域、长时间序列的农作物空间格局及其动态变化特征。而空间模拟技术作为遥感 夏天为博士后吴文斌为副研究员余强毅为助理研究员杨鹏为研究员周清波为研究员唐华俊为研究员 通讯作者：吴文斌Email：wuwenbin@https://www.360docs.net/doc/8d14304200.html, 基金项目：国家自然科学基金项目（40930101，40971218，41271112），国家重点基础研究发展计划项目（“973”计划）（2010CB951504）

高压直流输电系统建模与仿真

高压直流输电系统建模与仿真 【摘要】本文介绍了高压直流输电系统的基本原理，整流测采用定电流控制方式，建立了基于MATLAB/Simulink的高压直流输电系统仿真模型，对高压直流输电系统正常运行时电压、电流进行仿真分析，同时通过对交流系统以及直流线路短路故障的仿真分析，验证了所建立仿真模型的合理性。仿真结果表明，该方法能较准确地观测暂态过程高压直流输电系统的动态性能。 【关键词】高压直流输电HVDC MATLAB建模与仿真暂态分析 一、引言 高压直流输电技术是电力电子技术在电力系统输电领域中应用最早同时也是较为成熟的技术。高压直流输电由整流器、高压直流输电线路以及逆变器三部分构成。到目前为止，工程上绝大部分直流输电的换流器由半控型的晶闸管器件组成，称采用这种换流器的直流输电为常规高压直流输电。 在高压直流输电系统中有三个原因使得他的暂态过程变的非常复杂：工程实际中每个换流阀的触发角

为离散变量；触发角和换相电压在高压直流输电系统的暂态过程中不断变化；长距离直流输电线路具有分布参数特性，需要考虑他的电压、电流过程。所以，如果要准确的计算直流输电系统的暂态过程，就必须要求解包含连续变量和离散变量的常微分方程和偏微分方程。这个过程原理很简单，但是计算的工作量却非常大[1]。传统的仿真软件主要包括微分方程和差分方程，MATLAB 软件中的Simulink 给用户提供了用方框图进行建模的模型接口，和传统的仿真软件相比具有更直观、灵活和方便的优点。Simulink中的电力系统模块库包含了多种交/直流电源、大量电工测量仪表和电元器件以及各种分析工具等。利用这些模块我们就可以模拟电力系统运行和故障的每个状态，从而进行仿真和分析。[2] 本文建立了基于MATLAB 的HVDC 仿真模型，整流侧采用定电流调节方式，并附加了最小触发角限制，对高压直流输电系统正常运行模式进行仿真分析，并针对逆变器交流侧发生单相接地、两相接地、三相短路故障以及直流线路发生接地故障的情形，分别进行了仿真和分析。 二、HVDC系统仿真模型 在MATLAB/Simulink环境下，利用电力系统模块

事件预测及因子识别动态模拟模型建模方法及系统与制作流程

图片简介: 本技术提供了一种事件预测及因子识别动态模拟模型建模方法及系统，包括：步骤S1：确立需要监测和评估的事件属性，以及相应的指标算式；步骤S2：建立动态数字模拟流程图；步骤S3：建立批次数据；步骤S4：形成配置文件；步骤S5：将数据和配置文件导入算法平台，进行运算，并生成结果；步骤S6：模型应用。本技术的事件预测及因子识别动态模拟模型通过其独有的建模设计和算法，解决了对产品制造业的离散型随机序列数据进行分析和建模的疑难问题，从而是对建模方法的基础性创新，将在产品制造业获得广泛的应用。 技术要求 1.一种事件预测及因子识别动态模拟模型建模方法，其特征在于，包括： 步骤S1：确立需要监测和评估的事件属性，以及相应的指标算式； 步骤S2：建立动态数字模拟流程图； 步骤S3：建立批次数据； 步骤S4：形成配置文件； 步骤S5：将批次数据和配置文件导入算法平台，进行运算，并生成模拟模型； 步骤S6：应用生成的模拟模型。 2.根据权利要求1所述的事件预测及因子识别动态模拟模型建模方法，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S101：确立监测、预测和进行因子分析所针对的事件：

步骤S102：确立目标指标的计算公式； 所述监测、预测和进行因子分析所针对的事件包括： 质检机质检过程中次品的出现； 所述质检机质检包括：生产线上质检和生产线下批检； 所述生产线上质检：工件按照在生产中被完成的时间顺序进入质检机；质检机被用来实时识别质差产品、质差类别，并对质差产品的数目以及良品的数目进行实时计数；最终的总产出数目＝良品数目+次品数目； 所述生产线下批检：成批的已完成工件依次进入质检机，排序与生产顺序无关，并为非实时；工件进入质检机后，质检机被用来实时识别质差产品、质差类别，并对质差产品的数目以及良品的数目进行实时计数；最终的总产出数目＝良品数目+次品数目； 所述目标指标的计算公式包括针对次品率的指标和算式： 总体次品率＝次品数目/总产出数目； 分类次品率＝分类次品数目/总产出数目。 3.根据权利要求1所述的事件预测及因子识别动态模拟模型建模方法，其特征在于，所述步骤S2包括： 步骤S201：建立动态模拟流程图： 步骤S202：建立特征分类格栅； 所述步骤S201： 以流程图的方式展示需要进行建模的指标以及数量或规模变量； 所述指标是比率，包括：次品率； 所述变量包括：次品数目，良品数目。 步骤S202： 格栅中对分类维度的选择有两个依据，包括：业务决策的需要、数据中可能对目标指标产生影响的其他变量； 所述其他变量包括：产品种类、生产线、班组、工艺、材料、添加剂、公差以及生产环境变量。 4.根据权利要求1所述的事件预测及因子识别动态模拟模型建模方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

高压直流输电可靠性评估的等效模型

高压直流输电可靠性评估的等效模型 任　震　武　娟 (华南理工大学电力工程系　510641　广州 ) 陈丽芳 ( 广州珠江电力检修公司　511458　广州) 摘　要　在深入研究M arkov 过程的基本原理和累积状态之间转移频率的性质的基础上,建立了高压直流输电系统的数学模型,提出了等效模型的方法,并利用边界墙的原理求解等效模型中各累积状态之间的等效转移率。等效模型的使用,降低了求解随机转移概率矩阵的阶数,简化了计算,提高了精度。通过一个算例证明了所提出方法的正确性和有效性。关键词　高压直流输电　可靠性　等效模型分类号　TM 732　TM 722 1998206225收稿,1998211206改回。 电力系统及其发电设备控制仿真国家重点实验室和中 国南方电力联营公司资助项目。 0　引言 高压直流输电系统可靠性的改善将给整个系统的安全、可靠和经济运行带来巨大的效益。因此,定量评估高压直流输电系统的可靠性是一项十分重要的工作。通常可采用频率和平均持续时间法(FD m ethod )。此方法在确定系统各容量状态的基础上,通过建立系统的状态空间图来求解其可靠性指标[1,2]。当系统变得越来越复杂时,其状态空间的状态数剧增。例如,对于有n 个元件的系统,如果每个元件存在3种状态,则这种系统的状态数为3n 个。各状态之间的逻辑转移关系也变得十分复杂,这给状态空间图的建立造成了极大的困难。同时,随机转移概率矩阵(stochastic tran siti onal p robab ility m atrix )的阶数随着系统状态数的增多而迅速增加。这将使得求解随机转移概率矩阵的计算工作量非常庞大,计算精度降低。 针对频率和平均持续时间法的不足,本文在深入研究M arkov 过程的基本原理和累积状态之间转移频率的性质的基础上,提出了等效模型的方法。该方法先将系统划分为若干个子系统,并作出各子系统的状态空间图,然后建立各子系统的等效模型,通过一定的组合关系即可求得整个系统的状态空间图。本文还利用边界墙(boundary w all )的概念,求出了等效模型中累积状态之间的等效转移率。等效模型的使用,降低了随机转移矩阵的求解阶数,简化了计算并提高了计算精度[3]。通过一个高压直流输电系统的实际算例,详细介绍了等效模型的使用方 法。该算例所得的可靠性指标同国内外同类型直流工程的指标比较吻合,从而证明了本文所提出的方法的正确性和有效性。 1　可靠性评估的数学模型 111　M arkov 过程 高压直流输电系统及其有限个组成元件是可维修的。每个元件的单独状态有限,且出现这些单独状态的事件是互斥的,因此,可以将整个系统看作有限状态空间8。由于通常组成系统的元件的寿命分布和修复时间分布均考虑为指数分布,所以在数学上可将系统认为是时间上连续、空间上离散的平稳 M arkov 过程。 描述高压直流输电系统的M arkov 过程具有齐次性[4]。 将P r {X (t )=j X (0)=i }=p ij (t )(其中i ,j ∈8)称为转移概率函数,则有 p ij (?t )=Αij ?t +o (?t )　i ,j ∈8,i ≠j (1)p ii (?t )=1-∑i ≠j ,j ∈8 p ij (?t )= 1- ∑i ≠j ,j ∈8 Αij ?t + o (?t ) (2) A = Α00 Α01 … Α0 N Α10Α11… Α1N ΑN 0ΑN 1 …ΑN N (3) 式中　A 为随机转移概率矩阵,A 中的元素Αij (i ≠ j )为状态i 到状态j 的转移率,A 的每行元素之和等于0。 t 时刻系统处于状态i 的概率为p i (t )=P r {X (t )=i }(其中i ∈8),P (t )=[p 0(t ),p 1(t ),…,p N (t )],满足微分方程: P ′ (t )=P (t )A (4)8 31999年5月 电　力　系　统　自　动　化 A u tom ati on of E lectric Pow er System s 第23卷　第9期