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电池储能功率配置方案...
随着互联电网中可再生能源渗透率（REP）水平的提高，并网常规同步发电机占比不断降低，导致系统惯性下降，系统惯性不足给系统频率稳定性带来挑战。电池储能系统（BESS）作为优质的调频资源，在高REP水平下对维持系统频率稳定发挥着重要作用。为在系统调频中配置合适的BESS功率，本文提出了一种考虑REP约束的BESS功率配置方案（PCS）。具体而言，PCS中包含了在系统频率稳定的前提下获取互联电网REP边界的过程，并在分析BESS对REP边界影响的基础上进一步确定BESS的最优功率配置。此外，在 MATLAB/Simulink 中建立了澳大利亚五区互联电网的仿真模型，并对所提出的 REP 约束 PCS 进行了验证和分析。最后，结果显示，PCS 可以充分利用 BESS 在频率调节方面的优势，并满足特定 REP 水平下频率稳定性的系统要求。
![arXiv:1606.00271v1 [physics.atom-ph] 2016 年 6 月 1 日](/simg/g:\will\search\icon\source\e\ede3e4a7d4d8ec7849114fb03a47fcd3eaaae1aa.webp)
arXiv:1606.00271v1 [physics.atom-ph] 2016 年 6 月 1 日
摘要我们提出了一种优化的二极管激光系统，该系统针对激光冷却和原子干涉测量法与超冷的rubidium原子在发声火箭仪上是一个重要的里程碑，这是朝着太空源量子传感器的重要里程碑。设计，组装和合格，梳理微集成的分布式反馈（DFB）二极管激光模块和自由空间光学基准技术，以MAIUS（Micrave in Matter-Wave Intrytrementry in MicroGravity中）的背景下介绍。这个激光系统的体积为21升，质量为27 kg，通过了所有合格测试，用于在发声火箭上进行操作，目前用于生产Bose-Ienstein冷凝物和基于Bragg di raction的bose-einstein冷凝物和执行雾化仪的材料中。MAIUS有效载荷正在预计2016年秋季发布。我们进一步报告了参考激光系统，该系统稳定了rubidium稳定的DFB激光器，该激光器在2015年4月在Texus 51任务中成功地进行了操作。该系统通过剩余的频率稳定整个任务（包括火箭的增强阶段）来表现出高水平的技术成熟度。
强光反馈降低量子级联激光器的光谱线宽
由于振动和旋转跃迁，一氧化碳和甲烷等许多分子在中红外范围内都有强的吸收线。1 自 1994 年发明以来，中红外量子级联激光器 (QCL) 已成为分子气体传感的流行选择。2 分子光谱的精度和分辨率高度依赖于 QCL 的光谱线宽。3 由于接近于零的线宽展宽因子 (LBF)，4 QCL 本身的固有线宽只有几百赫兹，接近肖洛-汤斯极限。5 然而，电流源噪声、温度波动和机械振动引起的闪烁噪声（1/f 噪声）会显著加宽自由运行 QCL 的实际线宽至兆赫兹范围。6 为了将 QCL 的光谱线宽缩小到千赫兹或赫兹范围，已经开发出各种各样的频率稳定技术。一种主要方法是将 QCL 频率锁定在分子吸收线的一侧，但代价是波长可调性的损失。7、8 另一种方法是通过庞德-德雷弗-霍尔方法将 QCL 锁定在高精度光学腔体上，这种方法容易受到外部声学和机械振动的影响。9 – 11 一种更常见的方法是将 QCL 相位锁定在近红外光学腔体上。
风电与储能系统容量优化配置...
随着风电大规模接入电力系统，系统频率稳定性问题凸显，电池储能系统以其快速响应能力被视为提高系统调频性能的关键解决方案。此外，风储联合调频系统建设已发展多年，其中风储系统的容量优化配置越来越受到重视。但现有的容量配置大多忽略了风电机组参与一次调频引起的二次频率跌落，值得进一步研究。本文从SFD角度研究风储联合调频系统的最优容量，基于风储联合调频模型，推导了考虑SFD的两级系统频率响应时域表达式。接下来考虑风储联合调频的技术经济特点，以两阶段最大频率偏差之和及储能成本最小为目标，建立储能容量配置优化模型。采用多目标群体算法（MSSA）对优化模型进行求解，得到风储联合调频参数设定值及最优储能容量。在MATLAB中验证了所提方法的有效性。仿真结果表明，所提模型能有效改善系统调频效果，保证容量优化配置，具有较好的经济性。
3.18 MEMS原子时钟 - 时间和频划分
3.18.1 Introduction to MEMS Atomic Clocks 572 3.18.1.1 Introduction 572 3.18.1.2 Vapor Cell Atomic Clocks 573 3.18.1.3 Coherent Population Trapping 575 3.18.1.4 CPT in Small Vapor Cells 577 3.18.2 Design and Fabrication 578 3.18.2.1 Introduction 578 3.18.2.2 Physics Package 579 3.18.2.2.1简介579 3.18.2.2.2垂直腔表面发射激光580 3.18.2.2.3蒸汽单元581 3.18.2.2.4光学584 3.18.2.2.2.5加热585 3.18.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2 CSAC 588 3.18.2.3.3其他MEMS共振器588 3.18.2.4控制电子设备590 3.18.2.5包装591 3.18.3性能592 3.18.3.1简介592 3.18.3.2频率稳定592 3.18.3.2.2-2.2.2.2.2.2.3.3.1.2.5频率592 3.18.1.长期频率稳定性595 3.18.3.3功耗596 3.18.3.4尺寸597 3.18.4高级技术597 3.18.4.1简介597 3.18.4.2共振对比597 3.18.4.4.4.4 Introduction 600 3.18.5.2 End-State CSAC 600 3.18.5.3 Nanomechanically Regulated CSAC 601 3.18.5.4 CPT Maser 601 3.18.5.5 Raman Oscillator 601 3.18.5.6 Ramsey-Type CPT Interrogation 602 3.18.5.7 N-Resonances 602 3.18.5.8 Others 603 3.18.6 Other MEMS Atomic Sensors 603参考文献605
日前和自动频率恢复储备市场上电池存储系统竞标的经济评估
在未来的电力系统中，低碳技术不仅要提供发电，还要提供频率稳定。电池系统是填补这一空白的一个有前途的解决方案。然而，有关其收入潜力的不确定性可能会阻碍投资。因此，我们应用基于代理的电力市场模型 AMIRIS 来模拟日前市场和自动频率恢复储备市场。为了演示模型设置，我们选择了可再生能源占比较高的场景。首先，我们使用 2019 年德国的历史市场数据对我们的模型进行回测。模拟结果的平均日前价格为 39.20 欧元/兆瓦时，接近历史价格 38.70 欧元/兆瓦时。其次，我们在 2030 年的情景下对这两个市场进行建模。模拟的日前市场价格平均高于今天观察到的价格，尽管我们发现大约 550 小时/年负载完全由可再生能源覆盖。模拟价格的方差与历史值相比略高。备用容量市场的竞标源自不参与日前市场的机会成本。这导致正备用价格高达 45 欧元/兆瓦，而负备用价格为 0 欧元/兆瓦。最后，我们评估电池存储的收入潜力。与 2019 年相比，我们看到日前市场的经济潜力有所提高，重要性也有所增加。高功率电池存储表现最佳，而往返效率的提高只会略微提高收入。尽管在德国进行了演示，但所提出的模块化方法可以适应国际市场，从而实现全面的电池存储评估。
激光技术在量子信息科学中的应用
实验物理学的科学进步不可避免地依赖于基础技术的不断进步。激光技术可以实现受控的相干和耗散原子光相互作用，而微光学技术则可以实现标准光学无法实现的多功能光学系统。本论文报告了这两项技术的重要进展，目标应用范围从里德堡态介导的量子模拟和光镊阵列中单个原子的计算到高电荷离子的高分辨率光谱。报告了激光技术的广泛进展：通过引入机械可调透镜支架，外腔二极管激光系统的长期稳定性和可维护性得到显著改善。开发了基于类似透镜支架的锥形放大器模块。二极管激光系统由数字控制器补充，用于稳定激光频率和强度。控制器提供高达 1.25 MHz 的带宽和由商业 STEMlab 平台设定的噪声性能。此外，还开发了针对强度稳定和 Pound-Drever-Hall 频率稳定进行优化的散粒噪声受限光电探测器以及用于 MHz 范围拍音的光纤探测器。通过分析用于波长为 780 nm 的 85 Rb 激光冷却的激光系统的性能，证明了所提出技术的能力。参考激光系统稳定到由调制传输光谱提供的光谱参考。分析该光谱方案以发现高调制指数下的最佳操作。使用紧凑且经济高效的模块产生合适的信号。实现了一种基于光学锁相环的激光偏移频率稳定方案。来自参考激光系统的所有频率锁定均提供 60 kHz（FWHM）的 Lorentzian 线宽以及 10 天内 130 kHz 峰峰值的长期稳定性。基于声光调制器与数字控制器相结合的强度稳定允许在微秒时间尺度上进行实时强度控制，并辅以响应时间为 150 纳秒的采样保持功能。对激光系统的光谱特性提出了很高的要求，以实现量子态的相干激发。在本论文中，通过引入一种用于二极管激光器的新型电流调制技术来增强主动频率稳定的性能。实现了从 DC 到 100 MHz 的平坦响应和低于 90 ◦ 的相位滞后，最高可达 25 MHz，从而扩展了可用于激光频率稳定的带宽。将该技术与快速比例微分控制器相结合，实现了两个激光场，相对相位噪声为 42 mrad rms，用于驱动铷基态跃迁。通过双光子方案进行相干里德堡激发的激光系统通过从 960 nm 倍频提供 780 nm 和 480 nm 的光。从单模光纤获得的 480 nm 输出功率为 0.6 W。两个激光系统的频率都稳定在高精细度参考腔中，导致 960 nm 处的线宽为 1.02 kHz（FWHM）。数值模拟量化了有限线宽对里德堡拉比振荡相干性的影响。开发了一种类似于 480 nm 里德堡系统的激光系统，用于高电荷铋的光谱分析。先进的光学技术也是微光学镊子阵列的核心，它提供了前所未有的系统尺寸可扩展性。通过使用优化的透镜系统与自动评估程序相结合，演示了具有数千个点且阱腰小于 1 µm 的镊子阵列。使用增材制造工艺生产的微透镜阵列实现了类似的性能。微透镜设计针对制造工艺进行了优化。此外，还分析了由于抑制谐振光导致的偶极阱散射率，证明了使用锥形放大器系统生成偶极阱的可行性。