隨著儲能技術(shù)成本的降低和各地儲能激勵政策的出臺，儲能技術(shù)已從工程示范階段轉(zhuǎn)入商業(yè)應(yīng)用階段，儲能專業(yè)人才的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長

。2020 年初，教育部、國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)《儲能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展行動計劃(2020—2024年)》，要求培養(yǎng)儲能專業(yè)人才，增強產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和自主創(chuàng)新能力，以產(chǎn)教融合發(fā)展推動儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

。

理由是這樣的，選擇零售模式作為一個通道，供應(yīng)鏈?zhǔn)墙^對的核心。民生商品毛利較低，SKU龐大，品類分散，需要對供應(yīng)鏈有強大的控制力。與此同時，一個高效的線下實體的供應(yīng)鏈模式也絕非一夕之功，這也是眾多電商發(fā)展線下產(chǎn)品選擇高端商品的重要因素。相比民生產(chǎn)品，高端品類產(chǎn)商品的采購、售賣價格彈性空間大，而品類也少，相對好管理。

作為一個面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的學(xué)科，實驗課程在儲能專業(yè)學(xué)科體系中占據(jù)重要的地位，各高校一般采用自行設(shè)計的教學(xué)實驗平臺進(jìn)行實驗教學(xué)。各大高校對實驗平臺的設(shè)計進(jìn)行了諸多探索，從原來的實物實驗平臺、全數(shù)字仿真實驗平臺，逐漸過渡到硬件在環(huán)的混合仿真實驗平臺。對于實物仿真實驗平臺，潘春鵬等

介紹了一種以小型永磁同步發(fā)電系統(tǒng)為基礎(chǔ)設(shè)計的風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實驗平臺，學(xué)生可以直觀地了解風(fēng)電發(fā)電具體過程，但是存在依賴于固定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以演示實驗為主，缺乏擴展性、創(chuàng)新性等不足。對于全數(shù)字仿真實驗平臺，江岳文等

在多機實驗平臺網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個風(fēng)光氫燃儲混合多能源系統(tǒng)實驗平臺；Hao 等

基于LabVIEW 和Matlab 設(shè)計了風(fēng)力發(fā)電虛擬教學(xué)實驗平臺，該種實驗平臺不受設(shè)備、場地等限制，內(nèi)容豐富形式多樣且成本較低，可以讓學(xué)生驗證所學(xué)習(xí)的控制策略，但是存在難以訓(xùn)練學(xué)生實踐動手能力、對實際的控制器缺乏直觀認(rèn)識的不足。近年來硬件在環(huán)的混合仿真實驗平臺逐漸成為研究的熱點，張強等

采用模塊化硬件拓?fù)浜烷_放式軟件架構(gòu)，設(shè)計了光伏發(fā)電與儲能一體化實驗設(shè)備；孟超等

設(shè)計了一種由儲能電池、光伏板和RTDS 數(shù)字仿真系統(tǒng)等設(shè)備組成的實驗平臺，由DSP 板、控制板、采集板和驅(qū)動板構(gòu)成控制電路實現(xiàn)系統(tǒng)控制；田春箏等

基于RT-LAB 的數(shù)?；旌戏抡鎽?yīng)用儲能和光伏等裝置搭建一個新的實驗平臺進(jìn)行實驗，需要學(xué)生將濾波算法嵌入PLC，構(gòu)建基于PLC的能量管理系統(tǒng)；吳肖龍等

設(shè)計了一種燃料電池發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)模擬教學(xué)實驗平臺，通過將溫度傳感器與PLC 控制器相連接控制電池溫度在合理范圍；劉平等

搭建了飛輪陣列儲能實驗系統(tǒng)，通過PLC控制飛輪對拖充放電驗證了系統(tǒng)的有效性。該種實驗平臺利用HIL仿真技術(shù)，將實際控制器作為仿真環(huán)節(jié)重要設(shè)備，使輸出結(jié)果更接近實際情況，更具有說服力，且混合仿真實驗軟硬件結(jié)合，提高了學(xué)生實踐動手能力。但是目前還存在底層代碼較為復(fù)雜的問題，對于控制策略的實現(xiàn)需要學(xué)生有一定的編程基礎(chǔ)，編程能力的欠缺限制了學(xué)生對控制策略深層次的理解，提高了學(xué)生進(jìn)行仿真實驗的難度；且大多采用專用硬件，功能單一價格昂貴。關(guān)于市場上主流控制器對比結(jié)果如表1所示。

在地形、地質(zhì)條件不利于布置開敞式溢洪道的壩址條件下，選擇采用洞式溢洪洞方案。坪寨（壩高H=162 m）、九甸峽（H=137 m）、洪家渡（H=179.5 m）等工程處高山峽谷地區(qū)，溢洪道開挖會造成不穩(wěn)定高邊坡及較大幅度增加開挖工程量，采用的開敞式進(jìn)口后接隧洞（洞式溢洪道）的泄洪方式，具有明流隧洞超泄能力大、適應(yīng)高陡地形條件的特點。

本文針對現(xiàn)有實驗平臺存在的問題，引入了HIL 仿真技術(shù)，HIL 是通過實物控制器來控制被控對象仿真模型的仿真技術(shù)

，本文涉及的實驗平臺采用Simulink對儲能等被控對象的仿真模型進(jìn)行搭建，采用基于AOE 網(wǎng)絡(luò)和事件驅(qū)動的低代碼控制器進(jìn)行控制

。對學(xué)生，低代碼控制器的使用讓學(xué)生幾乎不用進(jìn)行代碼編寫，只需要進(jìn)行相關(guān)EXCEL配置文件的編寫，即可完成控制器的配置，設(shè)計降低了對編程能力的要求，使學(xué)生在實驗課程中著重于理解控制策略本身，同時通過HIL技術(shù)軟硬件結(jié)合可以獲得接近物理實際的仿真結(jié)果和實踐動手經(jīng)歷；并以簡化實際工程案例為教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生工程意識和多學(xué)科的知識應(yīng)用能力；同時采用通用硬件，成本較低。對教學(xué)者，采用HIL技術(shù)可以降低發(fā)生實驗安全事故的概率，可以設(shè)計更為貼近工程實際的教學(xué)實驗，推動高校“新工科”建設(shè)

。

本文首先介紹儲能實驗教學(xué)的教學(xué)目的以及設(shè)計思路，之后介紹低代碼控制器的使用原理，最后結(jié)合儲能功率分配優(yōu)化控制案例，運用基于Simulink和低代碼控制器的HIL仿真技術(shù)進(jìn)行闡述。

1 儲能控制教學(xué)實驗設(shè)計

1.1 實驗教學(xué)目的

式中，

表示電池

的實際容量；?

表示某功率下的充電或放電時間。

1.2 實驗教學(xué)流程

儲能控制實驗教學(xué)的流程如圖1所示，教師在實驗開始之前編制實驗指導(dǎo)書，向?qū)W生布置了解實驗背景任務(wù)。實驗進(jìn)行中按照控制策略設(shè)計、被控對象模型搭建、控制策lve 實現(xiàn)和運行結(jié)果分析四部分進(jìn)行引導(dǎo)教學(xué)，實驗結(jié)束后鼓勵學(xué)生發(fā)散思維，為有完備創(chuàng)新方案的團隊提供實驗機會。

構(gòu)什么？幾何圖形是由點與線構(gòu)成，對于線基于尺規(guī)可以構(gòu)造直線與弧線.因為兩點確定一條直線，所以構(gòu)直線其實就是構(gòu)造兩點；因為弧線取決于圓心與半徑，圓心與弧上任一點確定，其弧線也就確定，所以構(gòu)造弧線也是構(gòu)造兩點.總而言之，可以明確構(gòu)什么？就是構(gòu)造點.

1.2.1 控制策略設(shè)計

測點配置用于配置控制器輸入和輸出信號點的參數(shù)，所述測點配置文件的編寫是將描述一個測點所需要的屬性列舉出來，包括所有測點的序號、點號、名稱、別名、是否離散、是否計算點、默認(rèn)值和備注等。

企業(yè)購入專門用于贈送的商品，在購入時點已確認(rèn)其用途用于非正常經(jīng)營，應(yīng)在購入時將發(fā)生的成本應(yīng)直接計入相關(guān)“銷售費用”賬戶，因此不需要在存貨核算系統(tǒng)核算采購成本。但由于系統(tǒng)操作的限制，根據(jù)采購專用發(fā)票生成的會計憑證的借方科目“應(yīng)交稅費——應(yīng)交增值稅（進(jìn)項稅額）”不能做修改，需要在商品發(fā)出時做進(jìn)項稅額轉(zhuǎn)出處理。

基于控制相關(guān)理論，將儲能控制實驗被控模型抽象化，根據(jù)控制目標(biāo)設(shè)計控制策略，將控制流程分解為多個事件和動作按照一定的邏輯關(guān)系組合而成的事件驅(qū)動架構(gòu)，之后將控制流程以流程圖的形式表示，再轉(zhuǎn)換為AOE 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。AOE 網(wǎng)絡(luò)是由節(jié)點和邊組成的有向無環(huán)圖，其中每個節(jié)點表示一個事件，每條邊表示一個動作，邊的方向表示節(jié)點所表示的事件之間的遞進(jìn)和遷移關(guān)系，這種關(guān)系由該條邊所表示的動作決定

。AOE網(wǎng)絡(luò)與流程圖的對應(yīng)關(guān)系如圖2所示。將儲能的控制策略以AOE網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行表達(dá)，可將晦澀難懂的控制策略轉(zhuǎn)化為流程圖的形式，使控制策略更加簡練清晰、易于理解，有助于學(xué)生檢查自己的設(shè)計是否有錯誤，同時也有助于啟發(fā)學(xué)生對控制策略加以完善改進(jìn)。

1.2.2 控制策略實現(xiàn)

本文引入低代碼控制器對被控對象的Simulink仿真模型進(jìn)行控制，在完成AOE網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計之后，編寫控制器配置文件，對實現(xiàn)控制策略所需的變量、事件和動作進(jìn)行定義，將配置文件上傳至控制器完成控制器配置，進(jìn)而完成HIL仿真實驗。在配置文件編寫過程中，可以讓學(xué)生自主獨立完成所有配置文件的編寫，也可以選擇老師編寫一個作為范例，留下剩余文件供學(xué)生自主填寫，使實驗流程更加靈活多變。

采用Modbus 通信協(xié)議

，建立Simulink 仿真模型與低代碼控制器的通信，其基本架構(gòu)如圖3所示。

通過Modbus 通信協(xié)議實現(xiàn)Simulink 仿真模型與低代碼控制器通信的具體方法為：①搭建儲能實驗被控對象時控制部分采用S-function(System function，系統(tǒng)函數(shù))模塊替代；②在Matlab界面中輸入“edit sfuntmpl.m”命令打開S-function的模板源文件，修改函數(shù)名為自定義(例如modbusCom)，依據(jù)儲能實驗情況修改模板代碼中的輸入輸出變量數(shù)，添加Modbus函數(shù)調(diào)用、允許被控對象狀態(tài)寫入控制器、從控制器中讀出控制信號等相關(guān)指令；③切換到Simulink 模型界面，雙擊S-function 模塊打開參數(shù)編輯對話框，將其名稱修改為前面自定義的函數(shù)名并點擊編輯以連接此函數(shù)文件。

2 儲能控制實驗設(shè)備

2.1 實驗設(shè)備介紹

3.1.1 儲能功率分配模型建立

2.2 低代碼控制器的使用

低代碼控制器通過與被控對象進(jìn)行通信，得到被控對象的測點信息，以此作為輸入，執(zhí)行控制策略并輸出控制信息至被控對象，從而完成控制過程。在整個過程中采集點的信息和相關(guān)的控制策略均通過填寫標(biāo)準(zhǔn)EXCEL配置文件的方式進(jìn)行配置。配置文件分為三個部分：測點配置、AOE 配置和通信通道配置，下面對上述三個配置文件進(jìn)行簡要介紹。

2.2.1 測點配置文件

在五原鹽堿地治理的過程中，各企業(yè)、院校、科研機構(gòu)以土地流轉(zhuǎn)的形式參與到鹽堿地治理中，其中以硅谷肥業(yè)尤為突出，共計流轉(zhuǎn)3000多畝土地，其中包括800多畝輕度鹽堿土地、1000多畝中度鹽堿土地、1200畝核心重度鹽堿土地。硅谷公司采取多種肥料結(jié)合，多種施肥方案，多種作物種植等方式，針對流轉(zhuǎn)區(qū)域進(jìn)行改良，并取得顯著成效。同時，硅谷肥業(yè)還在五原的豐裕辦事處、新公中鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)等實施惠農(nóng)措施，并開展了多個鹽堿治理示范園區(qū)。硅谷有機硅功能肥在五原縣鹽堿地改良治理的成功獲得了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕保中心和多個省、市、地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術(shù)及相關(guān)部門、科研機構(gòu)的關(guān)注。

這類存在句的特點在于不存在任何存在動詞；如例（7）中的左邊幾上/文王鼎匙著香盒，右邊幾上/汝窯美人觚，以及例（8）中的椅之兩邊/一對高幾，幾上/茗碗瓶花。這類句子在語法上仍然是合理的，因為其句子僅旨在描述客觀現(xiàn)象的存在，而其存在方式并非重點（要么難以描述，要么約定習(xí)俗）。

2.2.2 AOE配置文件

AOE 配置是建立AOE 網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)所需的控制邏輯和功能，利用AOE 網(wǎng)絡(luò)配置文件定義AOE 網(wǎng)絡(luò)的基本信息、變量、事件和動作，從而描述構(gòu)建的AOE 網(wǎng)絡(luò)和設(shè)計的控制策略。AOE 配置可以分為AOE 網(wǎng)絡(luò)定義、AOE 變量定義、AOE 事件定義、AOE 動作定義四個部分。各配置文件組成如表2所示。

2.2.3 通信配置文件

通信配置文件用于描述控制器與被控對象的通信方式，并依據(jù)測點配置文件中的測點屬性，給出保存測點值的寄存器信息和地址。通信配置文件包括通信方式配置和測點寄存器配置兩部分，支持Modbus、IEC104、MQTT、串口作為通信方式。通信方式配置包括端口號、波特率、校驗位、數(shù)據(jù)位、停止位；測點寄存器配置用于給出存儲測點數(shù)據(jù)的地址信息，包括序號、寄存器類型、起始地址、數(shù)據(jù)類型、新請求標(biāo)志、輪詢周期、點號。

3 教學(xué)案例實現(xiàn)

3.1 整體認(rèn)知

在教學(xué)實驗設(shè)計和實驗設(shè)備介紹的基礎(chǔ)上，以實際工程項目為基礎(chǔ)，將該控制方法應(yīng)用到實際教學(xué)當(dāng)中，本文以儲能功率分配優(yōu)化控制為教學(xué)案例進(jìn)行詳細(xì)闡述，目前許多地區(qū)主要以火電機組進(jìn)行調(diào)頻，而儲能電池的AGC 調(diào)頻效果遠(yuǎn)好于火電機組，引入相對少量的儲能系統(tǒng)，將有效地解決調(diào)頻資源不足的問題。本案例中低代碼控制器接收主控系統(tǒng)下發(fā)的遙調(diào)指令，根據(jù)8 個儲能電池的SOC、充放電總里程等條件，通過優(yōu)化求解下發(fā)出力指令，控制八個儲能的出力，從而達(dá)到儲能輔助調(diào)頻的目的。此案例大致流程為：首先列寫考慮儲能SOC 均衡度

和儲能功率跳變懲罰指標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)；其次結(jié)合儲能容量約束、SOC 約束、指令精確跟隨約束建立優(yōu)化模型；然后將優(yōu)化模型線性化，將其轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題；最后以事件驅(qū)動邏輯建立AOE 網(wǎng)絡(luò)，按照控制策略計算功率，并下發(fā)到對應(yīng)測點，從而讓學(xué)生對該案例有一個整體認(rèn)知。

作者研制了一種低代碼控制器設(shè)備，如圖4所示，它采用事件驅(qū)動方式，通過將控制策略表達(dá)為AOE 網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu)，基于此填寫標(biāo)準(zhǔn)配置文件并導(dǎo)入控制器，從而實現(xiàn)無需編寫代碼的硬件在環(huán)仿真對象控制。該低代碼控制器具備邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等現(xiàn)有可編程控制器功能，同時還支持方程組求解和優(yōu)化模型求解功能，通過多個低代碼控制器協(xié)同，基于邊緣計算技術(shù)，可實現(xiàn)大規(guī)模分布式系統(tǒng)實時調(diào)控。

模型原理：以SOC 均衡度和功率變動懲罰最小為目標(biāo)建立目標(biāo)函數(shù)，考慮到方差優(yōu)化的復(fù)雜性，盡量避免將二次式作為優(yōu)化目標(biāo)，以SOC 相對平均值的總偏差的絕對值和功率相對平均值的偏差絕對值作為目標(biāo)函數(shù)。

儲能控制教學(xué)實驗設(shè)計面向國家“新工科”六問

，面向工程實際，為讓同學(xué)們更深入了解儲能學(xué)科的特點，引入自主設(shè)計制作的低代碼控制器，以儲能功率分配、削峰填谷、調(diào)頻、備用電源等實際儲能工程項目為基礎(chǔ)，開展實驗教學(xué)、逐步將相關(guān)實際工程成果融入到HIL仿真實驗教學(xué)當(dāng)中，理論聯(lián)系實際，從實際實驗深化知識理解。引入的主要用意在于：整體認(rèn)知、重點強化、難點分析和深度啟發(fā)

。

設(shè)

P

=

u

-

v

，其中

u

表示放電功率，

v

表示充電功率，在式(1)所述的含絕對值的混合整數(shù)規(guī)劃問題可以通過線性化的方式轉(zhuǎn)變?yōu)椴缓^對值的混合整數(shù)線性規(guī)劃問題，具體方法是將絕對值部分設(shè)為新的變量

α

和

β

，并加入約束：

表示電池滿充電量，

表示調(diào)度總時間點數(shù)。目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為：

市委管文教的林副市長，他老婆下午去世。我和他哥們。這人，還瞞著。我去陪陪他，對了，今晚可能回不來了。他急匆匆地出門了。

3.1.2 控制策略AOE拓?fù)?/p>

1．1 主要試劑 長雙歧桿菌：上海信誼藥業(yè)有限公司惠贈，含活菌5×109 CFU／g。大腸桿菌精制內(nèi)毒素（LPS Escherichia coli O55∶B5）購于Sigma公司。大鼠腫瘤壞死因子（TNF－α）、白介素10（IL－10）ELISA試劑盒，均購自上海滬峰化工有限公司。

儲能電池采用PQ 控制策略逆變并網(wǎng)，其電路結(jié)構(gòu)如圖5所示。主電路主要由三相全橋電路和濾波器部分組成，控制部分主要由功率計算模塊、PQ 控制模塊和調(diào)制模塊組成。功率計算模塊通過采樣逆變器側(cè)三相電壓和電流計算逆變器輸出的有功功率和無功功率；鎖相環(huán)通過獲得網(wǎng)側(cè)電壓的相位，實現(xiàn)逆變器側(cè)輸出電流和網(wǎng)側(cè)電壓的同步；PQ 控制模塊發(fā)出調(diào)制信號給調(diào)制模塊，產(chǎn)生三相全橋逆變電路的驅(qū)動信號。在控制部分中，功率計算模塊得到功率

、

，并與給定的參考功率

、

進(jìn)行比較，經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器和PARK變換得到電流控制器參考值

i

、

i

，再與實際電流值

i

、

i

進(jìn)行比較做差后，經(jīng)PI控制器調(diào)節(jié)，發(fā)出調(diào)制信號給調(diào)制模塊。

根據(jù)儲能電池采用PQ 控制策略逆變并網(wǎng)的電路結(jié)構(gòu)，可搭建單個儲能仿真模型如圖6所示。

這里的儲能按照式(2)模型，在圖6所示仿真模型中采用積分器模擬儲能長時間運行對SOC 的影響，儲能容量設(shè)置為1000 kWh，功率進(jìn)行積分計算后與初始SOC 相減進(jìn)行儲能在運行過程中的仿真。這里的仿真僅涉及調(diào)度控制，故均采用數(shù)值模擬的方式進(jìn)行。

完成儲能電池模型搭建后，對其進(jìn)行封裝，并建立S-函數(shù)，儲能模塊的測量輸出傳入S-函數(shù)模塊，S-模塊的輸出與儲能模塊的功率指令相連，在S-函數(shù)中的初始化部分建立與控制器的通信連接，并作為全局變量保存下來，實現(xiàn)與低代碼控制器通信功能，S-函數(shù)中的輸出部分通過連接獲取控制器內(nèi)的測點數(shù)值，接收主控系統(tǒng)下發(fā)的調(diào)遙，完成儲能功率分配并下發(fā)，如圖7所示。

《奮進(jìn)中國夢·崛起新海絲》這幅作品采用裝飾性繪畫語言表現(xiàn)廣西北部灣港欣欣向榮、熱火朝天進(jìn)行港口作業(yè)的場面。通過巨型集裝箱起重機、大型貨輪等組成雄偉的設(shè)計構(gòu)成，以密集的線條和大塊面的色彩形成強有力的對比，加入港口工作人員作為亮點，體現(xiàn)基層勞動者的辛勤勞動，創(chuàng)造了這個輝煌時代。作品贊美了廣西為實現(xiàn)中國夢、建設(shè)21世紀(jì)海上絲綢之路而奮進(jìn)崛起。

其次，英語教師教學(xué)方法不科學(xué)。許多初中英語教師機械地采用背誦英語單詞，朗讀英語文章的方式來進(jìn)行閱讀教學(xué)，過于關(guān)注英語閱讀的語言，閱讀教學(xué)過程帶有一定的盲目性。同時，所采用的教學(xué)方法不夠合理，很多學(xué)生對英語詞匯的使用，并不能良好地進(jìn)行把握。另外，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力存在著差異性，每一名學(xué)生對文章的理解以及閱讀的速度方面都不相同，一些英語教師會采用全新的詞匯來進(jìn)行孤立教學(xué)，很多初中生就不能夠理解閱讀內(nèi)容，會對英語閱讀失去信心。

根據(jù)建立的模型，設(shè)計基于AOE 網(wǎng)絡(luò)和事件驅(qū)動的儲能功率分配控制策略如圖8所示。

將該策略內(nèi)容利用AOE拓?fù)溥M(jìn)行表示，如圖9所示。包含4 個動作，動作1 是計算中間量，在Simulink通信事件節(jié)點觸發(fā)后被執(zhí)行，計算電池的健康度(state of health，SOH)，進(jìn)而推算出電池當(dāng)前實際容量；動作2為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題的優(yōu)化求解，在節(jié)點2觸發(fā)后被執(zhí)行，通過低代碼方式優(yōu)化問題模型；動作3是下發(fā)優(yōu)化策略，動作類型為設(shè)點；動作4 是下發(fā)默認(rèn)策略，動作類型為設(shè)點。

3.2 重點強化

學(xué)生在教師完成模型建立與控制策略AOE 拓?fù)渲v解之后，對測點配置、AOE 配置和通道配置三個重點內(nèi)容進(jìn)行強化訓(xùn)練，有助于學(xué)生了解該儲能功率分配控制方法的原理，并進(jìn)一步了解低代碼控制器的使用方法。

植物中類胡蘿卜素的代謝途徑已經(jīng)比較清晰，許多關(guān)鍵酶基因的功能也逐漸得到驗證。近年來，對茶類胡蘿卜素代謝途徑以及相關(guān)基因的克隆及功能驗證的研究已取得了一定進(jìn)展。參考已知高等植物類胡蘿卜素的生物合成途徑，從已經(jīng)確定的茶類胡蘿卜素的組分構(gòu)成，再結(jié)合目前從茶中分離到的類胡蘿卜素代謝相關(guān)的基因片段，特提出茶類胡蘿卜素的生物合成途徑[19-22](圖1)。主要的步驟均與植物質(zhì)體中類胡蘿卜素的合成途徑相同，主要分為前體物質(zhì)合成、類胡蘿卜素合成途徑和類胡蘿卜素降解途徑3大過程。

3.2.1 測點配置

本案例共有82個測點。其中測點1表示主控系統(tǒng)下發(fā)的遙控即EMS 模式；測點2 表示主控系統(tǒng)下發(fā)的遙調(diào)即系統(tǒng)有功指令；測點3-10 表示下發(fā)給PMS 的遙控；測點11～18 表示充放電總里程；測點19～26 表示SOC；測點27～34 表示功率；測點35～42表示工作狀態(tài)；測點43～50表示下發(fā)給BAMS 的遙調(diào)即工作狀態(tài)；測點51～58 表示額定里程；測點59～66表示容量；測點67～74表示最大充電功率；測點75～82表示最大放電功率。

3.2.2 AOE配置

AOE 配置是建立AOE 網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)所需的控制邏輯和功能，利用AOE 網(wǎng)絡(luò)配置文件定義AOE 網(wǎng)絡(luò)的基本信息、變量、事件和動作，從而描述構(gòu)建的AOE 網(wǎng)絡(luò)及設(shè)計的控制策略。文件配置按照標(biāo)準(zhǔn)化格式，以表格信息錄入的方式來完成，不需要編寫代碼。

第1個節(jié)點是Simulink通信事件節(jié)點，為事件觸發(fā)類型，當(dāng)儲能工作在EMS 控制模式時，該節(jié)點被觸發(fā)，控制器控制儲能進(jìn)入AGC 模式，運算流程啟動。

第2個節(jié)點表示中間變量計算完成的事件，當(dāng)考慮SOH 因總充放電里程變化而減小時，計算并更新當(dāng)前各儲能的SOH 以及儲能運行壽命損耗導(dǎo)致的實際容量減少等，當(dāng)計算動作完成后，節(jié)點2觸發(fā)，開始進(jìn)行優(yōu)化計算。

約束條件為：

第3個節(jié)點表示優(yōu)化計算完成的事件，該節(jié)點類型為Switch，根據(jù)標(biāo)志變量的值判斷優(yōu)化求解是否成功，節(jié)點事件觸發(fā)時表示超時時間內(nèi)(未超時)找到問題的最優(yōu)解，節(jié)點動作1被執(zhí)行；否則發(fā)生超時之后，節(jié)點動作2被執(zhí)行。

第4 個節(jié)點表示優(yōu)化問題已得到最優(yōu)解的事件，該事件發(fā)生說明最優(yōu)解被找到并下發(fā)，AOE策略結(jié)束。

使用彩色多普勒超聲心動圖診斷儀（PHILIPS iu22 S5-1）實施二維超聲心動圖檢查。囑患者采取左側(cè)臥位，按照常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)切面面對心臟一一進(jìn)行詳細(xì)的掃查。獲取二維圖，M型超聲用于測量肺動脈和主動脈內(nèi)徑，每個瓣膜活動、開放幅度和形態(tài)，左室后壁厚度和運動情況及空間隔，左室的射血分?jǐn)?shù)等，采用彩色多普勒血流顯像直接來觀察各瓣膜反流束的方向和大小，并按照返流的大小程度進(jìn)行不同分級。

第5個節(jié)點表示優(yōu)化問題沒有找到最優(yōu)解，這種情況發(fā)生說明發(fā)生以下兩種情況：1.EMS下發(fā)的AGC指令不合理；2.儲能可調(diào)度容量太小。

3.2.3 通信通道配置

手術(shù)前，兩組患者血清 CRP、IL-6、TNF-α 及IL-8水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05);術(shù)后第3天，2組患者血清 CRP、IL-6、TNF-α及 IL-8水平顯著高于手術(shù)前，開腹組顯著高于聯(lián)合組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。見表3。

本案例中，控制器作為從站，具體的通道配置和寄存器配置如表4 和表5 所示。本案例中總共用到兩種數(shù)據(jù)類型，TwoByteIntUnsigned 對應(yīng)開關(guān)量，占據(jù)1 位寄存器；EightByteFloat 對應(yīng)連續(xù)或者離散的數(shù)據(jù)變量，占據(jù)4位寄存器。根據(jù)數(shù)據(jù)類型完成對起始地址的分配，即可完成通道文件的配置。

3.3 難點分析

本案例的難點在于如何實現(xiàn)模型與控制器的通信，本案例通過Modbus 通信方式建立Simulink 模型與低代碼控制器通信，本實驗中的輸入有66個，包括八個儲能的充放電總里程、SOC、輸出功率、工作狀態(tài)、額定里程、額定容量、最大充電功率、最大放電功率，以及系統(tǒng)收到的是否調(diào)頻指令與調(diào)頻功率指令。輸出有16個，為8個儲能的啟停指令與輸出功率指令。通過設(shè)置輸入輸出值和HIL仿真步長，建立與控制器的通信。

3.4 深度啟發(fā)

先運行低代碼控制器，再運行Simulink 模型，進(jìn)行HIL 仿真。利用低代碼控制器進(jìn)行優(yōu)化求解，得到的控制結(jié)果如圖10～12所示。

由圖10 可以看出，儲能實際輸出總功率跟隨指令功率變動，兩者之間的誤差較小。圖11 展示了各個儲能的功率變化曲線，可見各儲能之間功率分配合理，當(dāng)SOC 達(dá)到基本均衡后儲能之間的出力曲線基本相近。圖12(a)表示儲能SOC 變化曲線，可見在控制器的作用下，仿真經(jīng)過約5小時后儲能SOC 達(dá)成均衡，式(7)目標(biāo)函數(shù)中后一項權(quán)重增大，控制算法更傾向于實現(xiàn)功率一致，這樣能夠避免為實現(xiàn)SOC完全一致而導(dǎo)致的功率頻繁跳變。圖12(b)展示了運行過程中儲能SOC標(biāo)準(zhǔn)差變化曲線，可見運行前標(biāo)準(zhǔn)差為38.73，仿真5 小時左右時標(biāo)準(zhǔn)差下降為3.09，各儲能功率和SOC 曲線變化情況符合預(yù)期效果，實現(xiàn)了儲能功率分配的控制目標(biāo)，控制效果較好。相較于傳統(tǒng)控制器，低代碼控制器可以實現(xiàn)混合整數(shù)線性規(guī)劃問題的優(yōu)化求解，從而能有效實現(xiàn)儲能出力對下發(fā)指令的跟蹤，具有強大的功能。且該實驗無需復(fù)雜編程，適合無編程基礎(chǔ)人員學(xué)習(xí)。教師可引導(dǎo)學(xué)生們以該案例為基礎(chǔ)，啟發(fā)學(xué)生們將其拓展延伸到儲能其他控制策略中，進(jìn)一步鞏固理論知識。

4 結(jié) 論

本文針對儲能學(xué)科實驗教學(xué)困境，提出基于Simulink 和低代碼控制器的HIL 教學(xué)實驗方法，從實驗貼近工程實際出發(fā)設(shè)計實驗，并具體介紹低代碼控制器的使用原理，最后結(jié)合儲能功率分配優(yōu)化案例從整體認(rèn)知、重點強化、難點分析和深度啟發(fā)四個方面具體展開，得到如下結(jié)論。

（1）低代碼控制器的使用降低了對學(xué)生編程能力的要求，只需進(jìn)行EXCEL 配置文件的編寫，即可完成控制器的配置，經(jīng)過調(diào)研相比原來代碼編寫方式將節(jié)約學(xué)生40%的課后練習(xí)時間。同時結(jié)合Simulink仿真環(huán)境和輸出曲線，能更透徹地理解控制原理，啟發(fā)學(xué)生們在課堂學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上有新的拓展延伸。

（2）本文所提的控制算法，從儲能參與AGC輔助調(diào)頻服務(wù)的角度出發(fā)，考慮通過運行過程中實現(xiàn)SOC 均衡來最大化儲能可調(diào)度容量，提出了采用指數(shù)函數(shù)作為代價函數(shù)權(quán)重的方法，在儲能SOC 差距較大時以縮小SOC 為目標(biāo)進(jìn)行功率分配，當(dāng)SOC達(dá)到基本均衡后以保持SOC曲線均衡度作為目標(biāo)，并控制SOC偏差在5%范圍內(nèi)，實現(xiàn)了SOC快速均衡，同時避免了SOC過度均衡而導(dǎo)致功率跳變的情況。

（3）本文提出的教學(xué)實驗設(shè)計思路可廣泛應(yīng)用在儲能實驗教學(xué)中，對復(fù)雜工業(yè)對象進(jìn)行仿真控制，可以提升實驗教學(xué)質(zhì)量，加深學(xué)生對儲能學(xué)科相關(guān)理論的理解。

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