Modeling and control of unified power flow controller for transient stability

FACTS controllers are emerging as viable and economic solutions to the problems of large interconnected ne networks, which can endanger the system security. These devices are characterized by their fast response, absence of inertia, and minimum maintenance requirements. Thyristor controlled equipment like Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC), Static Var Compensator (SVC), Thyristor Controlled Phase angle Regulator (TCPR) etc. which involve passive elements result in devices of large sizes with substantial cost and significant labour for installation. An all solid-state device using GTOs leads to reduction in equipment size and has improved performance. The Unified Power Flow Controller (UPFC) is a versatile controller which can be used to control the active and reactive power in the Line independently. The concept of UPFC makes it possible to handle practically all power flow control and transmission line compensation problems, using solid-state controllers, which provide functional flexibility, generally not attainable by conventional thyristor controlled systems. In this paper, we present the development of a control scheme for the series injected voltage of the UPFC to damp the power oscillations and improve transient stability in a power system. (C) 1998 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

SnO2 nanowire anchored graphene nanosheet matrix for the superior performance of Li-ion thin film battery anode

All solid state batteries are essential candidate for miniaturizing the portable electronics devices. Thin film batteries are constructed by layer by layer deposition of electrode materials by physical vapour deposition method. We propose a promising novel method and unique architecture, in which highly porous graphene sheet embedded with SnO2 nanowire could be employed as the anode electrode in lithium ion thin film battery. The vertically standing graphene flakes were synthesized by microwave plasma CVD and SnO2 nanowires based on a vapour-liquid-solid (VLS) mechanism via thermal evaporation at low synthesis temperature (620 degrees C). The graphene sheet/SnO2 nanowire composite electrode demonstrated stable cycling behaviours and delivered a initial high specific discharge capacity of 1335 mAh g(-1) and 900 mAh g(-1) after the 50th cycle. Furthermore, the SnO2 nanowire electrode displayed superior rate capabilities with various current densities.

梯度补偿法控温晶体的高功率绿光激光器

研究了平均功率超过30 W的稳定高效全固态绿光激光器,分析得出影响全固态腔内倍频激光器倍频效率和输出稳定性的主要因素是倍频晶体局部温升造成的相位失配和热透镜效应,采用温度梯度补偿控温法对大尺寸倍频晶体进行温度控制,降低激光器工作中倍频晶体内外温度梯度从而有效地克服因晶体局部温升造成的倍频相位匹配角失配和热透镜效应。采用三条60 W的半导体激光二极管阵列板条侧面抽运Nd:YAG激光增益介质棒,采用声光调Q,平凹直腔和腔内倍频结构配合温度梯度补偿控温法对大尺寸倍频晶体进行温度控制,得到了稳定高效的532 nm

板条热容激光器的二维热特性

固体热容激光器（SSHCL）作为高功率固体激光器的一个重要发展方向,引起人们广泛关注。数值模拟激光介质板条在热容方式下工作的温度和应力分布是了解该类激光器工作特性的一种有效手段,采用平面应力近似法导出了半导体激光器抽运热容激光介质板的二维温度和应力分布公式,同时也对二维抽运光吸收密度、介质板温度分布和折射率变化进行了分析与讨论。数值计算的结果表明二维效应的温度分布和应力分布要比一维效应给出的分布更均匀。

激光二极管端面抽运Nd∶YVO4固体激光器热致光束畸变非对称的平衡

由于a轴切割Nd∶YVO4晶体的非对称性,使得激光二极管(LD)端面抽运Nd∶YVO4固体激光器不同于Nd∶YAG激光器,输出的激光经常产生非对称结果。用有限元法分析激光二极管端面抽运a轴切割Nd∶YVO4固体激光器的晶体热效应,包括温度分布、内部应力和产生的形变。分析结果表明端面抽运a轴切割Nd∶YVO4晶体产生了椭球热透镜效应。从结构方面和抽运方面提出了热透镜非对称性的平衡方法,实验验证了方法的可行性。

高稳定激光二极管抽运Nd∶YLF再生放大器

设计并实现了一种放大纳秒激光脉冲的高稳定的激光二极管(LD)抽运Nd∶YLF再生放大器。为了获得高稳定的输出,再生放大器工作在饱和状态。此时,再生放大器输出稳定性最好,而且注入激光脉冲能量波动引起的输出激光脉冲波动被抑制。由于增益饱和效应,再生放大器输出脉冲出现时域波形失真,附加后缀脉冲能够减弱时域波形失真。放大器工作波长1053nm,工作频率1Hz。输入240pJ的3ns方波激光脉冲,输出激光脉冲能量4.2mJ,总增益大于107,不稳定度小于1%(均方根),方波扭曲1.33。为3ns方波激光脉冲引入其本身幅度0.75倍的后缀脉冲,输出激光脉冲方波扭曲由1.33降至1.17。

热容型板条激光器的感应折射率计算

高平均功率固体激光器的增益介质由于受热而容易发生畸变,如常用材料YAG,波前畸变和去偏振现象会同时发生,高热负载固体激光介质的热效应已成为制约激光器输出功率进一步提高的严重障碍。给出一种计算热容型板条激光器热感生折射率的方法。把YAG晶体的四阶压光张量从晶胞坐标系转换到实验室坐标系,采用经过坐标转换后的新的张量,可以分析在YAG激光器中任意应力分布引起的热感应双折射。进一步的计算表明,在zigzag板条激光器中,应力双折射率与板条从晶体毛胚上切割成材的角度有关。同时也对热容板条激光器的热效应和应力特性进行了二维的理论性概述。

机载测深激光雷达千赫兹全固态激光器设计及特性研究

将千赫兹高功率全固态Nd：YAG激光器的增益介质当作厚透镜处理，使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。采用多条半导体激光列阵侧向紧凑抽运结构设计，提高了增益介质光抽运的均匀性。根据实际抽运功率，通过模拟计算，设计了平凸非稳腔。选择的凸面全反镜的最佳曲率半径有效地补偿了增益介质热透镜效应，激光器实现了动态稳腔运转，激光脉冲能量输出斜度效率大于13％，光束发散角优于1.3mrad。

Cr^4＋：YAG被动调QNd：YAG陶瓷激光器的研究

介绍了近几年迅速发展的一种新型激光介质——透明Nd：YAG多晶陶瓷的发展状况，对比分析了多晶陶瓷与单晶的光谱特性、激光特性和连续实验研究情况。并对钛宝石激光器调谐至808nm，端面抽运Nd：YAG陶瓷被动调Q全固态激光器的脉冲运转进行了较为详细的理论分析和实验研究。采用初始透射率为90％的Cr^4＋：YAG可饱和吸收晶体，被动调Q的阈值功率为119mW，当端面抽运功率为465mW时，获得波长为1064nm，脉宽为16ns，重复频率为18．18kHz，单脉冲能量为3．4μJ，平均输出功率为61mW的稳定调Q

高功率板条激光器的研究进展

板条激光器，特别是LD抽运的板条激光器，作为高功率同体激光器的一个重要发展方向，在军用和工业应用等领域有着较好的应用前景。综述了板条激光器的抽运、冷却方式以及谐振腔设计方面的进展，并对其应用前景进行展望。

放大自发辐射对全固态激光器调Q性能的影响

为定量分析放大自发辐射（ASE）对调Q激光器性能的影响，在调Q激光速率方程中引入放大自发辐射项。并在合理的近似下求解，给出了激光二极管（LD）端面抽运电光调Q运转的固体激光器反转粒子数的建立过程，分析了放大自发辐射对激光上能级储能效率的影响及考虑放大自发辐射时调Q激光器输出脉冲宽度和脉冲能量随抽运功率的变化关系。结果表明，由于放大自发辐射的存在，上能级储能效率降低，且在一定的抽运功率下，调Q输出脉冲宽度变宽，脉冲能量下降。用LGS（La3Ga5SiO14）晶体作电光调Q元件，在激光二极管抽运的Nd：YVO

固体拉曼激光器

简要介绍了固体拉曼激光器的研究现状，总结了几种常用的同体拉曼晶体[LiIO3，Ba(NO3）2，CaWO4]的受激拉曼实验特性，并对如何设计各种形式的拉曼激光装置以取得良好的频率转换做了分析。最后对同体拉曼激光器的发展做了展望。

高重复率紧凑型微脉冲全固态激光器

本文设计并实现了一台高重复率，紧凑型微脉冲全固态激光器。YAG晶体， Nd:YAG晶体和Cr4+:YAG晶体键合为一个单块晶体作为谐振腔。优化计算了Cr4+:YAG晶体的初始透过率，耦合输出透射率和泵浦光斑大小。对激光器的性能进行了测试，结果表明该激光器适合于空间激光测距。

板条激光放大器中寄生振荡的研究

寄生振荡的存在使得放大器在信号光到达之前消耗了大量的反转粒子数,降低了放大器的激光增益和储能效率,严重地影响了激光放大器的性能,尤其对高功率激光放大器。在理论分析和实验研究的基础上,以Nd∶YAG晶体板条为例,用8条半导体激光阵列对晶体进行双侧抽运,研究了高功率激光放大器的寄生振荡现象,分析了板条晶体寄生振荡产生的原因,并详细比较了晶体在不同的抽运功率和表面处理下的放大效果,得到了2倍的单程放大,当输入能量为140 mJ时,获得了278 mJ的激光输出。

LD侧面泵浦固体激光器泵浦光分布模拟

利用Gauss光束通过光学系统的变换规律,将激光二极管阵列发出的光作为Gauss光束处理.应用矩阵光学方法,解析分析与数值模拟相结合,给出了激光二极管阵列侧面泵浦棒状固体激光介质内泵浦光的强度分布.比较了侧面环绕激光二极管阵列数量不同时泵浦光分布的均匀性;以及考虑准直系统后,不同准直透镜焦距时,晶体内泵浦光半径的大小;同时针对泵浦光在晶体内聚焦时的情况进行了简单讨论.将半解析法与光线追迹法所得结果进行了比较,二者十分相近,但前者计算要简单得多.