mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
具有直流故障清除能力的主动接地式模块化多电平换流器

针对传统半桥型模块化多电平换流器(MMC)无法阻遏故障电流,以及现有具备故障清除能力的MMC故障清除时间过长的问题,提出一种具有直流故障清除能力的主动接地式MMC拓扑。在传统半桥型MMC基础上,在换流器各相上、下桥臂电感外侧增加电流转移支路,在换流器直流出口增加断流支路和能量吸收支路。当MMC直流侧发生双极短路时,断流支路能够有效地隔离断路器和直流线路,电流转移支路能够消耗交流电流和电感电流,能量吸收支路能够快速清除故障电流。文中对主动接地式MMC的拓扑结构及其实现故障隔离和清除的过程进行详细分析,给出了关键参数的设计和计算方法,并利用RT-LAB OP5607软件搭建双端和四端MMC仿真模型,对比分析可知,所提出的主动接地式MMC能够在十几毫秒内清除故障,在经济性和实用性方面具有很大的优势。
一种无须求解谐波转移阻抗的分散式多谐波源责任量化方法

现有分散式多谐波源责任量化方法均采用谐波源等值电路(常用诺顿等效模型)的外部端口电流(统称为“谐波源端口电流”)来计算该谐波源对关注母线的谐波贡献度。由于谐波源端口电流受基尔霍夫定律约束,只要电网中某谐波源端口电流发生变化,所有谐波源对关注母线的谐波贡献度会随之改变,但该电流通常是谐波源和背景谐波耦合作用的结果,由此计算的谐波贡献度不能真实反映该谐波源的发射水平。基于此,文中运用谐波源电流本身而非谐波源端口电流来计算谐波贡献度,所提方法直接计算各谐波源对关注母线的谐波电压矢量贡献,而无须求解各谐波源对关注母线的谐波转移阻抗,减少了误差累积效应,可更为公平合理地反映各谐波源责任。仿真和实验算例验证了所提方法的有效性和准确性。
可再生能源配额制的机制设计与影响分析

随着中国可再生能源市场的不断扩大,现有的固定电价制度(FIT)造成可再生能源补贴压力逐渐增大,可再生能源配额制(RPS)成为中国当前可再生能源制度转型的目标机制。首先,论述了政府补贴型、市场导向型2类可再生能源激励制度的实施情况,并针对制度转型涉及的FIT和RPS机制展开比较分析。然后,综述了近年来RPS机制总体框架、核心要素以及配套措施等方面的研究。接着,根据RPS机制在各国实施情况和研究分析,综述了RPS机制对市场主体行为以及电力市场和绿证市场整体表现的影响。最后,分析表明中国应分阶段地推进RPS机制的实施,可考虑采用FIT-RPS并行的双轨制,按发电企业类型和可再生能源种类差别性实施FIT或RPS机制,同时注意惩罚措施、碳排放交易等相应配套措施的建设。
基于空调负荷温差-功率特性的博弈分层优化调度

首先,提出了负荷聚合商调度架构,然后对分体式定频空调负荷进行分钟级的优化,得到每小时内空调平均负荷与始末时刻设定的温度差值之间的阶梯函数特性,并对该特性进行线性化,建立了适用于空调小时级调度的温差-功率模型。其次,根据空调温差-功率模型特性,提出了适用性的空调分组方法。接着针对配电区域内存在的多个负荷聚合商,提出了空调负荷聚合商非合作博弈的模型,并针对博弈收益函数中的控制变量离散化的问题,引入连续化的中间变量,建立了博弈的分层优化模型,给出了该博弈的分层优化存在唯一纯策略纳什均衡解的证明及求解方法。最后通过算例仿真验证了所提方法的可行性。
孤岛微网分层分布式频率调节及功率优化控制

为提高微网频率调节和功率优化性能,提出一种两层控制结构。为适应这一结构,初级控制由传统的功率-频率下垂改进为功率-增量因子下垂。第2层控制采用一致性协议以分布式方式实现频率同步、频率无差、功率优化目标。此外,针对功率约束问题,分析发现只采用饱和器会导致频率无差和功率优化目标间的冲突,为解决这一冲突,提出相应的功率约束控制方法。通过Lyapunov直接法论证了所提控制策略在系统中的稳定性。最后,采用5节点孤岛微网仿真算例验证了所提策略的有效性。
基于阻抗辨识的下垂控制并网逆变器孤岛检测方法

为了保障安全及并网电能质量,基于并网逆变器的分布式发电系统需要具备孤岛检测功能。传统孤岛检测方法不适用于下垂控制并网逆变器,而现有适用于下垂控制并网逆变器的孤岛检测方法需要改变下垂特性且存在检测盲区的问题。为了解决上述问题,提出一种基于阻抗辨识的下垂控制并网逆变器孤岛检测方法。该方法在公共耦合点注入电压扰动,通过电压、电流扰动信号辨识阻抗,进而依据阻抗变化判定是否出现孤岛效应。利用谐波扰动注入放大孤岛前后特征量差异,提高检测灵敏性。另外,通过递归离散傅里叶变换提取扰动信号,提高了阻抗辨识的准确度和时效性。实验结果验证了所提方法的有效性。
基于一致性算法的直流微电网储能系统功率分配技术

以直流微电网中的分布式储能系统为研究对象,分析了储能单元间存在的功能、参数和信息的不对称性,并提出了混合储能单元多工作模式下最大输出功率及等效荷电状态(SOC)的评估方法。在此基础上,提出了一种基于离散一致性算法的分布式储能系统负荷功率分配分层控制策略:在下层,以储能单元多模式参数评估为依据,使用动态下垂控制对各储能单元输出功率进行一次分配;在上层,以减小分布式储能系统等效SOC差异为目标,利用相邻单元之间的的弱通信,使用离散一致性算法产生电流修正量,直接调节下垂控制电流参考值,动态调整处于不对称工作状态的各混合储能单元的输出功率。最后,在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,对所提控制策略进行了仿真验证。
考虑可靠性约束的综合能源微网供能能力评估

针对综合能源微网涉及多种能源相互耦合、各能源负荷供应能力难以量化评估的问题,提出了综合能源微网可行供能区间及可靠供能区间评估方法。首先,以综合能源微网为研究对象,结合能源集线器模型构建了典型微网系统模型,并提出综合能源微网供能能力概念。其次,构建综合能源微网可行供能区间模型,并进一步考虑供能可靠性约束,构建综合能源微网可靠供能区间模型。再次,基于NSGA-2多目标优化算法提出综合能源微网可靠供能区间模型的求解方法及流程。最后,通过算例验证了所提模型和方法的有效性和实用性。
弃风参与电网调频的电转气-储气-燃气轮机容量优化配置

电转气(P2G)技术为消纳可再生能源提供了新的途径,然而,投资成本高、经济性较差的问题限制了P2G技术的应用与发展。为实现弃风资源的消纳与P2G经济性的提升,首先提出通过P2G技术用弃风生产天然气,经储气罐存储并通过燃气机组(NGGU)发电参与调频的运行场景,并提出了各装置的协调运行策略。其次,根据上述运行策略,构建了P2G、储气罐、NGGU参与调频过程的成本–收益模型,以最大化净收益为目标实现各装置的容量优化配置。最后,以某风电场实际弃风、某自动发电控制(AGC)机组实际下发指令为参考,利用粒子群优化算法进行规划计算。结果分析了利用风电场弃风与P2G技术在P2G、储气与NGGU容量优化配置下参与电力市场调频辅助服务经济性与可行性。
基于零序电流衰减周期分量的高阻接地故障区段定位

消弧线圈接地配电网发生高阻接地故障的概率较大,现有的故障检测和区段定位方法存在准确度低,实现难度大等问题。文中分析了消弧线圈接地配电网发生高阻接地故障时的并联谐振过程,研究了零序暂态衰减周期分量在故障点上下游的分布特征,得出了故障点上游和下游的零序电流衰减周期分量在相位上存在较大差别的结论。提出了一种基于零序电流衰减周期分量的高阻接地故障区段定位方法。该方法由配电自动化主站收集线路中各故障区段定位终端计算的零序电流衰减周期分量相位,并利用该相位和估算的过渡电阻判断故障区段。基于实时数字仿真系统(RTDS)对所提区段定位方法进行了仿真验证,结果表明该方案具有较好的准确性和可行性。
电力现货市场下输配协同传输阻塞管理

电力现货市场中传输阻塞管理需要协调输电网和配电网可控资源。鉴于虚拟电厂(VPP)具有能够聚合分布式电源(DG)参与电力市场的良好特性,提出了配电网作为VPP参与电力现货市场阻塞管理的输配协同双层优化模型。输电网层综合考虑了由母线电压越限和支路/断面功率越限引起的输电网阻塞,实现了VPP和常规机组的协同优化;VPP层考虑了配电网可控DG和可中断负荷的参与并满足了配电网安全约束。通过2层之间的交互协调,实现了输配全局资源的经济利用、给出了更加合理的价格信号。对由IEEE 30节点输电网和3馈线、16节点配电网组成的输配全局电网算例进行仿真,结果表明了文中模型与方法的有效性。
孤岛交直流混合微电网群多级功率管理策略

为实现孤岛交直流混合微电网群的稳定优化运行,提出一种多级功率管理策略。该策略包含两部分:多级功率分配控制策略和多级功率互动管理策略。多级功率分配控制策略通过功率自治级、功率互助级和功率平衡级等三级控制,实现系统功率的分散管理。考虑系统互联通信正常和通信故障2种运行情况,提出一种适用于交直流混合微电网群的多级功率互动管理策略,实现各功率分配级之间合理的切换管理,保证孤岛系统的供电质量,并减少系统功率互动损耗。设计事件触发控制器,实现多级功率互动管理策略仅在事件触发时刻进行数据交换,降低系统对通信网络的要求。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提控制策略的有效性。
配电网与多微网联合分布式鲁棒经济调度

对于一种混合连接的联合多微网以及配电网的拓扑架构,通过引入虚拟协调器以及互联线等效化,将拓扑分解为具有“部件-子系统-主系统”特征的3层系统,从而便于利用目标级联分析算法分布式求解对应的经济调度问题,同时采用鲁棒优化来处理由可再生能源和负荷带来的不确定性。具体来说,建立的鲁棒经济调度模型采用列与约束生成算法且联合目标级联分析算法进行分布式求解。所提的分布式算法仅需配电网运行商、虚拟协调器代理商和微网运行商各个层级之间的少量数据交换即可求得最优值,有效地保证了不同实体的隐私。最后,在含有6个微网的改进的IEEE 33系统上进行了算例分析,结果表明了所提分布式算法的有效性。
智能配电变压器发展趋势分析

智能配电变压器是智能电网快速发展背景下构建新一代配电网的关键部件。结合新能源分布式电源、交直流混联配电网的发展趋势,文中分析了智能配电变压器的主要功能,指出实现智能配电变压器的关键在于利用电力电子技术使配电变压器具备丰富的控制功能。在此基础上,分析指出电力电子变压器(PET)与混合式配电变压器(HDT)是智能配电变压器的两类可选方案。对PET与HDT的工作原理进行说明,列出基于PET,HDT及扩展型HDT的智能配电变压器的几种典型应用电路,并对其特点进行定性分析。基于一种具体的配电网应用场景,从工作原理、可靠性、经济性、可控性等方面对基于PET与HDT的智能配电变压器进行对比,并定性给出当变换功率比重增大时二者各项性能的变化规律。最后分析了智能配电变压器未来的发展趋势。
基于直流电流有限时域预测算法的换相失败预防策略

针对故障暂态期间直流电流精确预测困难的问题,建立了含平波电抗器的直流线路暂态数学模型。计及暂态期间换相角变化的影响,提出一种直流电流变化量的预测方法,可准确预测暂态期间的直流电流变化。构建了基于换相期间直流电流变化量的换相失败预测判据,以实现首次换相失败的预测判别,并提出一种可有效预防首次换相失败的控制策略。基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了CIGRE直流标准测试模型,不同故障情况下的仿真结果验证了所提方法及控制策略的有效性。
弱电网下双馈风电机组电网电压扰动补偿控制策略

针对弱电网下双馈风电并网系统的稳定性问题,文中提出了一种基于电网电压扰动补偿的双馈风电机组补偿控制策略。首先,在同步旋转坐标系下建立双馈风电机组,包括转子侧变换器和网侧变换器的统一阻抗模型。然后,基于所建立的阻抗模型分析了并网点电压扰动到控制器输出的传递关系,分别在转子侧电流环和网侧电流环引入了电压扰动补偿对变换器进行改进控制,并通过广义奈奎斯特判据证明了该方法能有效提高双馈风电机组在弱电网下的并网稳定性。理论分析表明,基于并网点电压扰动补偿的转子侧和网侧补偿控制能很好地改善双馈风电机组的输出阻抗特性,从而提高其在弱电网下的稳定性。最后,通过仿真分析验证了该补偿控制方法的有效性。
基于惰速点整定的新型同步调相机并网成功率提高方法

目前国内的新型同步调相机多采用惰速并网方式,该惰速过程不可控、不可逆,提高在该并网方式下的并网成功率是节约经济成本的关键所在。文中考虑调相机完整的惰速过程,计及该过程中的主要损耗,通过分析调相机侧与电网侧频率差、相角差的变化规律,得到在惰速开始时刻调相机侧与电网侧相角差对并网成功率的影响。通过进一步分析惰速开始时刻调相机转速对并网成功区域起始位置的影响规律,提出一种惰速点转速的整定方法,在严格满足并网条件的前提下,提高了并网成功率。结合算例,验证了惰速点整定方法的可行性,并且通过统计准确预测出完整的迭代次数及整定后的最终惰速点,减少了整定过程中的信息传输量。
基于双极性直接式AC/AC变换的单相动态电压恢复器

动态电压恢复器(DVR)是串接于电源与负荷之间用以实现快速补偿系统电压波动的电力电子装置。针对传统基于电压源型逆变器的DVR存在的储能设备所带来的问题以及基于脉宽调制(PWM)型直接式AC/AC变换的DVR所存在的换流、飞跨电容电压平衡等问题,文中提出了一种基于双极性直接式AC/AC变换的单相DVR。该DVR所使用的PWM型AC/AC变换拓扑具有输入、输出共地特点,同时,该DVR能够在较为简单的控制策略下实现系统电压的双极性调控且其在运行过程中有效解决了换流问题。为了验证所提出的DVR的工程价值,在理论分析的基础上,搭建了1 kW的实验平台对其合理性与有效性进行了验证。
考虑区域碳排放均衡性的电力系统最优阶梯碳价

考虑到碳排放重灾区居民的环境诉求,提出基于区域碳排放均衡性的综合指标碳排放权分配方案,以基准法分配方案和发电厂所在区域的碳排放量为标准,根据熵值法进行碳配额分配。为了研究碳价对电力系统碳排放量的影响,建立了电力系统三阶段最优阶梯碳价模型。第1阶段为正常情况下的机组组合问题,第2阶段为寻找最差的N-1故障场景,第3阶段为最优阶梯碳价的求解模型,通过列与约束生成(C&CG)算法和二分法求解。算例分析表明,在减排任务较小时,阶梯碳价能够以较少的碳交易成本控制系统碳排放量;基于综合指标的碳排放权分配方案在平衡区域碳排放差异性方面效果显著。
基于深度确定策略梯度算法的主动配电网协调优化

将新一代人工智能在智能电网和能源互联网中进行应用,实现高比例可再生能源及时有效接入电网,文中基于深度学习中的深度确定策略梯度(DDPG)算法实现主动配电网的优化运行。首先,构造了含多微电网的主动配电网优化模型的DDPG回报函数,使主动配电网的节点电压总偏差和线损最小,最大限度地降低微电网功率调节量的变化以减小对微电网运行的影响,同时维持联络线功率平衡以减小对配电网的影响。然后,分析了主动配电网优化控制的DDPG样本数据处理、回报函数设计、模型训练和学习过程。最后,通过改进IEEE 14节点算例仿真验证了DDPG算法的有效性。
LLC谐振变换器PO模式增益公式与模式边界条件分析

电压增益-频率特性的求解是LLC谐振变换器设计的关键。变换器中整流电路存在的非线性使变换器具有多种工作模式,而电压增益-频率特性与工作模式密切相关。PO模式是一种有利于减少变换器开关损耗的断续工作模式,但在该模式下,变换器的增益频率特性计算烦琐,难以求解。文中基于子区间分析法,分析了PO模式下LLC谐振变换器的工作特性,推导了简洁易算且精度较高的电压增益计算公式;依据变换器整流电路的非线性特征,给出了解析且简洁的断续工作模式功率边界条件及PO工作模式功率边界条件的表达式。搭建了LLC谐振变换器的仿真模型和实验样机,仿真和实验结果证实了所提出的电压增益公式及工作模式边界条件的正确性。
面向用户侧的电池储能配置与运行优化策略

为提高用户侧电池储能投资与运行的经济性,降低用户用电成本,提出了用户侧电池储能配置优化及运行调度滚动优化方法。首先,分析了用户加装储能的收益以及储能运行的约束,然后构建了储能配置优化模型、储能月前和日内运行滚动优化模型,并用CPLEX求解器进行求解。在构建模型时加入了储能性能约束,能有效减少储能运行时充放电状态之间的转换次数,延长储能寿命。在月前优化中,确定一个预测的月需量防守值;在日内滚动优化中,构建了储能日运行分段优化模型及月需量防守值更新模型,实时更新日负荷数据及月需量防守值,进行滚动优化,不断修正负荷预测误差影响。最后,对工业大用户进行算例仿真,验证了所提优化模型的有效性。
马尔可夫预测的多目标优化储能系统平抑风电场功率波动

在高比例风电主导的可再生能源电力系统中,配置储能系统是缓解风电功率波动、实现削峰填谷、提高风电可调度性的有效解决方案。文中从大规模储能出力水平以及风电未来输出对当前储能运行影响的角度出发,设计了风储联合运行的多目标优化仿真模型。采用马尔可夫预测模型形成风功率未来输出评估,同时利用粒子群优化算法实时滚动优化风储并网功率,获得储能电池最优运行策略。利用某百兆瓦级风电场的典型风功率数据进行仿真,仿真结果表明所提方法平滑效果良好,避免了储能电池过度充放电,防止了储能电池进入死区的情况,提高了风储一体化系统的可靠性和经济性。
基于谐波传递矩阵的MMC换流站频率耦合特性建模与分析

模块化多电平换流器(MMC)应用于柔性直流输电系统可有效降低输出谐波和开关损耗,同时也带来突出的系统稳定性问题。阻抗稳定性分析方法可用来分析MMC系统运行时产生的稳定问题。现有文献建立的MMC阻抗模型均为正序阻抗和负序阻抗相互解耦的序阻抗模型,并通过单入单出的阻抗稳定判据分析系统稳定性。然而,MMC在低频段呈现较为显著的频率耦合特性,此时正负序阻抗不再解耦,仍使用单入单出的稳定判据无法精确判定系统稳定性。文中通过分析扰动分量与稳态谐波的交互作用,研究了MMC频率耦合产生机理,进一步采用谐波传递矩阵建立了定交流电压控制下MMC频率耦合模型,并分析了频率耦合特性的主要影响因素和对稳定性的影响。最后,基于MATLAB/Simulink搭建的仿真系统结果验证了所建立频率耦合模型精度和系统稳定性分析结果的正确性。
基于暂态功率特性调整无功电流的高电压穿越控制策略

传统的光伏并网逆变器高电压穿越控制策略以削减有功功率为代价提高无功输出,难以平衡网侧电流和直流母线电压、抑制故障切除后电流和电压突变带来的暂态冲击。在分析高电压暂态功率特性的基础上,提出一种维持有功功率输出不变、调整无功电流参考值的高电压穿越控制策略。首先,以小信号模型分析高电压暂态功率特性,得出高电压期间有功功率不变、网侧无功冗余是抑制电压恢复的关键;然后,依据电网电压骤升幅度给出一种估算无功电流参考值的方法;在此基础上,结合有功电流控制,讨论3种不同电网电压骤升幅度下并网逆变器的控制能力,分别给出相应的高电压控制策略;最后,仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。
可再生能源配额制下绿色证书补偿辅助服务方案探讨

辅助服务量化为对应额度绿色证书的方法可以激励辅助服务商为可再生能源的消纳提供服务的积极性。文中在分析可再生能源接入导致辅助服务额外增加的基础上,指出了现阶段辅助服务费用分摊方式的不公平性,提出了基于预测曲线偏差量减计原理的绿色证书计算方法,将可再生能源预测曲线与实际发电曲线的偏差量对应绿色证书数量用于补偿辅助服务,设计了调频辅助服务绿色证书量化分配的方法,讨论了补偿方法实施带来的效果和可能存在的问题。
天然气管道输送混氢天然气的可行性

将氢以一定比例掺入天然气作为家用燃料使用,被认为是减少温室气体排放的途径之一,而利用现有发达的天然气管网输送混氢天然气(HCNG)至终端用户则被视为可行的方法;但由于氢气与天然气在物理化学性质方面存在着差异,HCNG有可能对燃气终端用户以及管道输送工况造成较大的影响。鉴于我国目前尚未出台HCNG作为燃料及其输送的相关标准,为此采用德尔布指数法、韦弗指数法、高沃泊指数与高热值法分别对天然气在不同混氢比下的燃气互换性和燃烧特性进行了评估分析,同时基于HYSYS软件和相似原理建立管道模型,分析了氢气的混入对天然气管道和压缩机运行工况的影响。研究结果表明:①随着混合气体中氢气体积分数的增加,燃具的热负荷下降,燃气的火焰传播速度急剧增大,燃具发生回火的风险增大,并以此确定对于天然气管道供应系统来说混氢天然气的最大混氢体积比不应超过27%;②氢气的混入虽然能提高管道的输气能力,但当管网和压缩机联合运行时其平衡工作点对应的压力和流量都将减小,反而会降低管道的输气能力。结论认为,该成果为天然气管道输送混氢天然气的可行性研究提供了基础数据。
基于集成深度置信网络的精细化电力系统暂态稳定评估

为了进一步提高电力系统暂态稳定的预测精度及给出更精细化的评估结果,将深度学习与电力系统暂态稳定相结合,根据故障切除后发电机功角“轨迹簇”特征,提出一种基于集成不同结构的深度置信网络(DBN)的精细化电力系统暂态稳定评估模型。该模型的基分类器DBN能够有效地利用深层架构所具有的特征提取能力,充分挖掘出输入特征与暂态稳定评估结果之间的非线性映射关系。在新英格兰10机39节点系统上的实验结果表明,该方法不仅优于浅层学习框架,也比部分深度学习模型的性能更加优越。除此之外,该集成DBN算法不仅有较高的预测精度,而且可以有效地评估系统的稳定裕度和不稳定程度等级;在部分同步相量测量装置信息缺失以及含有噪声时,表现出较强的鲁棒性。
联合高压压汞和核磁共振分类评价致密砂岩储层--以鄂尔多斯盆地临兴区块为例

致密砂岩气藏储层的孔渗关系通常都较差,沿用常规的储层分类方案难以满足该类储层分类评价的需要。为此,以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块二叠系致密砂岩气藏为例,借助高压压汞、核磁共振和扫描电镜等多种手段,刻画致密砂岩储层微观结构,研究微观结构参数对宏观物性的控制作用,进而在此基础上开展致密砂岩储层分类评价。研究结果表明:①核磁共振能够识别不同大小的孔隙分布,高压压汞能够反映储层的孔喉配置关系及渗流能力;②两种手段刻画结果吻合较好,随T_2谱右峰比例的增加,进汞曲线呈现下凹形、孔喉半径增大,孔隙类型由粒内溶蚀孔和晶间孔逐渐过渡为粒间孔和粒间溶蚀孔,储层品质变好;③微观孔隙结构控制储层物性及流体可动性,大孔的孔隙度和有效孔隙度的相关性最佳,大孔孔隙度可用于评价致密砂岩的储集能力;④高压压汞获得的孔喉半径R_(15)与孔隙度、渗透率相关性最佳,可用于评价致密砂岩的渗流能力;⑤综合大孔孔隙度和R_(15)将临兴区块致密砂岩储层分为4类,分类结果与现场试气结果吻合度较高。结论认为,高压压汞和核磁共振两种方法相结合,能够有效识别反映致密砂岩储集能力和渗流能力的关键参数,提高储层分类的可靠性和完整性;通过优选反映储集能力和渗流能力的关键参数,可以指导致密砂岩储层的分类评价。
松辽盆地北部中央古隆起带古潜山天然气成藏条件

松辽盆地中央古隆起带是该盆地深层油气勘探的重要领域,但天然气成藏条件复杂,储层分布、成藏规律等方面认识不足制约了其油气勘探进程。为了给中央古隆起带的油气高效勘探提供技术支持,综合运用钻井、三维地震及实验测试等资料,针对其气源条件、储层条件、成藏模式等开展了系统研究,归纳总结了油气勘探实践所取得的认识,明确了该区天然气成藏的模式。研究结果表明:①该古隆起带紧邻徐家围子断陷生烃中心,下白垩统沙河子组烃源岩生烃强度大,供烃窗口宽,气源充足;②该古隆起带受早期强烈挤压和后期持续拉张作用,发育大型构造,具备良好的构造背景,为天然气运聚提供了良好的圈闭条件;③该古隆起带遭受了长期的暴露剥蚀,形成了大面积分布的风化壳,具有较好的储集性能;④该古隆起带上部覆盖下白垩统登娄库组二段泥岩,形成了区域性盖层。结论认为,该古隆起带为构造控制下的大面积风化壳、内幕成藏模式,采用水平井+大规模体积压裂工艺有望实现该区大面积致密储层天然气产能的突破。
碳酸盐岩储层多尺度孔洞缝的识别与表征--以川西北双鱼石构造中二叠统栖霞组白云岩储层为例

对于具有强非均质性的多尺度储集空间的碳酸盐岩储层,仅采用单一的测试手段难以识别出所有的储集空间。为了给碳酸盐岩油气藏精细刻画及高效开发提供技术支撑,以四川盆地西北部双鱼石构造中二叠统栖霞组白云岩储层为研究对象,针对其发育多个尺度的孔洞缝,采用岩心图像采集仪和双能CT对不同尺度岩心的孔洞缝进行刻画,借助三维可视化软件对重构孔隙空间进行定量化分析,实现了不同尺度下孔洞缝的搭配关系表征以及储集类型划分,并建立了一套基于几何学参数识别裂缝、溶洞的方法。研究结果表明:①该区栖霞组储层发育多个尺度的孔洞缝储集空间,可划分为3大类6种类型,孔隙以晶间溶孔、晶间孔为主,溶洞以小洞为主,裂缝以斜交缝为主;②建立起了一套基于几何学参数识别裂缝、溶洞的方法,球形度小于0.43、球半径比小于0.41为裂缝识别标准,等效球半径大于2 mm为溶洞识别表征;③栖霞组储层的孔隙以直径介于0.02 ~ 2.00 mm的大孔隙为主,溶洞以2.00 ~ 10.00 mm的小洞为主,发育多个级别的裂缝;④栖霞组白云岩储集类型以裂缝-孔洞型、裂缝-孔隙型为主,缝洞发育程度是影响该储层物性的关键因素,栖霞组裂缝发育的储集类型占比超过50%,渗流能力较好。
胰腺黏液性囊性肿瘤的临床特征及恶变的相关因素分析

目的探讨胰腺黏液性囊性肿瘤(MCN)的临床病理特点及其发生恶变的相关预后因素。方法回顾性分析2008年1月至2018年12月复旦大学附属中山医院胰腺肿瘤外科收治的及多中心胰腺囊性肿瘤数据库收录的347例经术后病理学检查结果证实为胰腺MCN患者的临床及病理学资料。其中资料来自复旦大学附属中山医院99例,来自多中心胰腺囊性肿瘤数据库248例。男性50例(14.4%),女性297例(85.6%);平均年龄48.6岁(范围:24~77岁)。根据2010年WHO胰腺肿瘤的命名及分类,对347例胰腺MCN患者资料进行回顾性病理学诊断。根据回顾性病理学诊断结果将患者分为良性病变组(包括黏液性囊腺瘤及其伴低、中级别异型增生)和恶性病变组(包括黏液性囊腺瘤伴高级别异型增生或浸润癌)。收集统计两组患者术前临床病理学及影像学特征,采用单因素和Logistic回归分析研究MCN发生恶变的相关预后因素。结果347例患者中,24例为恶性病变,其中男性7例,女性17例。单因素分析结果显示,两组患者的年龄、性别、甲胎蛋白、CA19-9、CA125、肿瘤最大径及肿瘤部位的差异有统计学意义(P值均<0.05)。Logistic回归分析结果显示,术前肿瘤最大径为MCN发生恶变的独立预后因素(OR=1.023,95% CI: 1.002~1.045,P=0.035)。结论年龄、性别、CEA、CA19-9、CA125、肿瘤最大径及肿瘤部位是MCN恶性病变的重要特征,其中术前肿瘤最大径是MCN发生恶变的独立预后因素。
非均匀应力场影响下的裂缝扩展模拟及投球暂堵优化

水平井投球暂堵是实现致密油气藏压裂段均匀改造的关键技术,但目前针对压裂施工中实施不同投球暂堵工艺措施后多簇裂缝扩展形态的研究成果却较少,致使现场投球暂堵工艺措施的制订缺少相关的理论支撑,影响了该工艺在压裂施工现场的应用效果。为此,基于边界元方法建立了水平井“井筒-孔眼-裂缝扩展”全耦合模型,提出了暂堵球分配的计算方法,进而模拟在初始非均匀应力场条件下进行段内暂堵转向时暂堵球的投球数量、投球时机、投球次数及其对多簇裂缝扩展的影响。研究结果表明:①压裂过程中,射孔孔眼摩阻的限流作用会平衡诱导应力干扰带来的进液量差异,使得各簇裂缝中流体流动受到的阻力差距缩小;②当考虑初始应力场非均匀分布的影响后,各簇裂缝进液量发生明显的变化,高应力区域甚至出现不进液的无效射孔簇,而实施投球后,无效射孔簇会产生新的裂缝;③当初始最小水平主应力差(Δσ_h)超过3 MPa时,在施工中期适当增加投球数量(大于单段总射孔数的一半),或者在中前期进行投球暂堵(包括在中前期分批次投球),有利于降低各簇裂缝的非均匀扩展程度;④当初始Δσ_h低于2 MPa时,应减少投球数量或在施工中后期投球,否则会加剧各簇裂缝的非均匀扩展。
中国大气田科学开发的内涵

大气田是指天然气探明地质储量超过300×10~8 m~3、天然气峰值年产量在10×10~8 m~3以上且具有一定稳产期的气田。其是中国天然气储产量快速增长和未来长期稳定发展的重要基础,也是保障我国供气安全的关键。通过对国内外260余个大气田开发实践的系统分析和典型气田的解剖模拟,综合研究了大气田科学开发的内涵、核心技术以及全生命周期指标体系。大气田科学开发的内涵包括:①提出以“识别水、控制水、治理水”为技术体系的天然气开发理念,即常规气田“控水开发”、非常规气田人工压裂“注水开发”,根据气藏类型和气藏特征,确定合理的采气速度;②综合评价气田开发经济效益和社会效益,保障气田长期稳产;③根据气井生产特征和储层发育特征,选取适用的气田稳产方式;④依据对常规与非常规气藏不同开发阶段的精细描述、气藏开发特征和生产动态的监测,确定气田可采储量、气田水与人工注水开发规律、气田提高采收率技术对策、气田效益稳产期与发展战略。大气田科学开发的核心技术包括:规模优化技术、科学布井技术、均衡开采技术和深度挖潜技术。进而综合优选出产量、压降、采出程度、单位压降产量等多个参数作为评价大气田科学开发的关键指标,建立了高压、低渗透-致密、裂缝-孔隙型和页岩气等4类气藏的全生命周期指标体系。结论认为,该研究成果有助于指导不同类型大气田的科学开发,进一步促进我国天然气产业的快速发展。
甲状腺相关眼病眼眶减压术后继发内斜视伴复视的手术疗效观察

目的探讨甲状腺相关眼病(TAO)眼眶减压术后继发内斜视伴复视的斜视矫正手术治疗效果。方法回顾性系列病例研究。选取2016年3月至2018年10月在天津市眼科医院因TAO行眼眶减压术后继发内斜视伴复视行斜视矫正手术治疗的11例患者资料。斜视矫正手术前、后检查患者斜视度数、眼球运动,观察复视情况。手术均在监护下麻醉联合局部麻醉下进行,术中采用被动牵拉试验结合调整缝线方法,调整至第一眼位复视消失。术后定期随访。结果11例患者中男性1例,女性10例;年龄26~42岁;均为单纯内斜视伴复视;内斜视度数10~98三棱镜度;眼眶CT提示患者内直肌不同程度增厚,外直肌增厚程度较内直肌轻。2例患者行单眼内直肌后徙术,2例行双眼内直肌后徙术,2例行单眼内直肌后徙联合外直肌缩短术,另外5例行双眼内直肌后徙联合单眼外直肌缩短术。11例患者术中内直肌后徙量为3.5~7.5 mm,7例联合外直肌缩短术患者外直肌缩短量为2.0~ 6.0mm。全部患者术后复视消除,第一眼位正位,均达到治愈标准。眼球运动术前外转受限分级为(-1.91±1.04)级,术后外转受限分级为(-0.64±0.81)级。11例患者均对手术结果满意,术后随访6~ 24个月,效果稳定,未发现远期过矫患者。结论应用术中调整缝线技术,斜视矫正手术可以有效治疗TAO眼眶减压术后继发的内斜视伴复视。
心脏受累的皮肌炎患者免疫学特征分析

目的探讨皮肌炎(DM)患者心脏受累的临床及免疫学特征。方法回顾性分析2003至2018年于北京大学人民医院风湿免疫科住院的271例成人皮肌炎患者的资料,包括一般情况、皮肤、肌肉损害特征及实验室指标(包括炎性标志物、自身抗体等),并将心脏有无受累进行分组比较。结果皮肌炎患者心脏受累的发生率为15.9%(43/271)。心脏受累的患者表现为心肌肌钙蛋白(cTnI)升高,常见的心电图异常为T波异常(27.9%,12/43)、窦性心动过速(16.3%,7/43)、ST-T改变(14%,6/43)及右束支传导阻滞(7%,3/43);超声心动图异常为左室舒张功能减退(23.3%,10/43)、心包积液(23.3%,10/43)。心脏受累组患者易出现皮肤破溃及合并间质性肺炎(ILD),该组患者发生急进性间质性肺炎的比例明显高于无心脏受累组(30.2%,13/43)。心脏受累的皮肌炎患者更易出现贫血、肌酸激酶升高及补体C3、血白蛋白低下,差异有统计学意义(P<0.05)。抗Ro-52抗体、抗Jo-1抗体在心脏受累组多见,与无心脏受累组比较差异有统计学意义。结论心脏损害是皮肌炎患者的常见并发症,心脏受损表现多样,主要表现为cTnI升高,该组患者易合并急进性ILD及抗Ro-52、Jo-1抗体阳性,病情活动度高。
GIS绝缘子局部放电高灵敏测量方法及应用

局部放电脉冲电流法是检测和研究气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)绝缘子绝缘缺陷必不可少的试验方法,但近年来研究和实践发现,常规脉冲电流法对GIS绝缘子表面局部放电存在识别灵敏度不足的问题,亟需进一步提升脉冲电流法的局部放电识别灵敏度。为此,首先分析常规脉冲电流法局放识别灵敏度难以提升的原因,并针对其不足,提出脉冲电流分布测量法;其次,在实验室建立了灵敏度达0.02pC的126kV GIS绝缘子局部放电高灵敏综合测量系统,通过对比脉冲电流分布测量法、特高频法、光测法的测量结果,验证了脉冲电流分布测量法的局放识别灵敏度,并解释了GIS绝缘子表面微金属颗粒局部放电呈现偶发特性的原因;最后,将脉冲电流分布测量法应用在252kV绝缘子局放出厂试验中,局放识别灵敏度可达0.05pC。
疲劳裂纹的电磁超声混频非线性检测

对金属结构中疲劳裂纹的检测是结构寿命预测和失效分析的关键,线性超声或其他无损检测方法难以有效识别疲劳裂纹。以非线性波动理论为基础,根据电磁超声换能器的激发特点和兰姆波(Lamb波)的波结构特点,设计双线圈Lamb波混频电磁超声换能器,建立混频电磁超声换能器有限元仿真模型,研究混频位置和非线性系数之间的关系,分析了不同裂纹深度对超声调制效应的影响。最后,进行疲劳裂纹的电磁超声混频非线性实验,通过铝板中两个声场是否发生非线性调制来判断铝板是否有疲劳裂纹;根据疲劳裂纹板中不同位置处的非线性系数大小,对疲劳裂纹进行定位;研究非线性系数随不同裂纹长度的变化情况,依据非线性系数的变化可以有效监测裂纹的扩展。研究结果证明了所设计的Lamb波混频电磁超声换能器检测疲劳裂纹的可行性、有效性。
电磁接触器吸合过程无模型自适应控制策略

对电磁接触器吸合运动过程展开研究,旨在通过控制算法提升电磁接触器在不同工作环境和全寿命周期的吸合可靠性,避开接触器复杂的物理建模过程。首先,分析电流闭环控制理念下,电磁接触器吸合过程触头运动的时滞效应,设计兼顾快速动作和弹跳抑制的吸合过程电流闭环控制序列。然后,研究电磁接触器在实际工况下的工作特点,寻找线圈电流与动作时间之间的直接关系,并引入无模型自适应控制方案对电磁机构吸合过程实时在线优化,抑制动作分散性。控制策略不依赖于任何受控对象结构参数,不需要事先建立接触器物理模型,不需要增设传感器,根据在线数据实时优化电磁机构吸合过程控制策略,能够智能、快速地适应外部工作环境的变化和开关自身机械结构的磨损。搭建基于FPGA的快速控制原型系统,验证控制策略的实际效果,实验结果证明该控制策略能够有效抑制不同型号电磁接触器在不同输入电压下的触头弹跳和动作分散性,对电磁开关吸合动作性能的提升很有帮助。
水稻秸秆燃烧过程中硫对钾迁移释放的影响规律

为获得硫对水稻秸秆燃烧过程中碱金属钾迁移释放规律的影响,通过在水稻秸秆中加入不同量硫磺,研究硫在不同燃烧温度下对钾的作用规律,利用分级萃取结合电感耦合等离子体发射光谱法(inductive coupled plasma atomic emission spectrometry,ICP-AES)的方式定量测量样品中不同类型的碱金属含量,并采用X射线衍射技术(X-ray diffraction techniques,XRD)分析添加前后的样品灰中物相变化。结果表明,在标准灰化法815℃下,硫对钾的释放有明显的抑制作用。结合物相分析可知,其主要通过将低熔点挥发性钾转化为硫酸钾形式固定在灰中从而实现释放抑制,此外添加的硫也导致了灰中钾的硅铝酸盐等不溶钾盐含量的下降。改变添加硫与钾的摩尔比可知,在S/K=6时硫的抑制作用达到饱和。上述固定现象与温度密切相关,在400~600℃燃烧温度下,硫对钾不仅没有固定效应,反而促进释放;当燃烧温度大于800℃时,硫开始对钾产生固定效果,并可持续至1200℃。
风电–多端柔直送出系统电压源型控制

为解决风电–多端直流送出系统并网带来的惯量缺失及稳定性问题,该文提出一种适用于受端换流站的电压源型控制策略。在受端换流站利用直流母线等效电容固有动态特性实现无锁相环自主电网同步控制,使受端换流站对交流电网体现为电压源,解决并入弱电网的谐振问题;并在直流侧附加虚拟电阻,使直流侧体现为下垂特性,以协调多受端换流站间的功率分配。此外,受端换流站直流侧电压还能自主响应电网频率变化,自动调节直流系统潮流,从风场或其他电网调用功率,为出现频率偏差的电网提供频率支撑。最后通过PSCAD/EMTDC仿真软件构建四端直流系统仿真算例,验证所提控制方法的有效性。
高压配电网与天然气管网互联的转供优化模型

该文建立高压配电网与天然气管网互联系统的转供优化模型。首先,将电网转供的概念延伸至多能源互联系统,提出了能源转供的概念;然后,结合天然气管网和电网的运行特性,利用天然气发电机组和电转气(power-to-gas,P2G)机组,进行气转电和电转气的双向转供优化调度,建立了基于高压配电网与天然气管网互联的转供优化模型。该模型的目标函数包含天然气管网压缩机损耗最小、部分分气点供气量最大,以及电网开关动作次数最少、天然气发电机组和P2G机组运行成本均最低;约束条件包含天然气进气点、分气点、压缩机、阀门和管网运行约束,以及电网有功功率平衡、电网辐射型结构约束;该模型采用双层遗传算法进行求解。最后,通过110kV高压配电网与天然气管网互联系统的算例分析,验证了所提模型的有效性。
考虑频率耦合效应的三相并网逆变器序阻抗模型及其交互稳定性研究

在分布式发电系统中,并网逆变器作为主要的功率接口单元,其稳定性直接关系到并网系统的可靠运行。目前在大多数阻抗分析过程中,将并网逆变器视为单输入单输出系统,忽略了频率耦合特性的影响,因而导致逆变器低频段的稳定性分析不够精确。该文针对三相LCL并网逆变器,采用多谐波线性化方法分别推导解耦双同步参考坐标系锁相环(decoupled double synchronous reference frame PLL,DDSRF-PLL)的频率特性模型和并网逆变器的输出阻抗模型。基于序阻抗分析方法和奈奎斯特稳定判据,分析频率耦合特性对并网逆变器系统稳定性的影响,并基于稳定性对锁相环结构进行改进。论文对并网系统的稳定性进行实验验证,实验结果证明了理论分析的正确性。
基于欧拉公式的宽频谐波谐振稳定性评估法

分布式电站宽频谐波谐振现象描述与稳定性评估之间尚存矛盾:馈线模型的复数双曲函数特征是准确描述上述现象的必备条件,但上述函数使经典稳定性分析法无从适用。为此,该文利用欧拉公式将上述函数等价变换,建立系统时域特征根与频率的直接联系;进而,稳定性评估转化为特征根在复平面上随频率变化的运动问题。评估表明:1)随系统频率递增,当主导极点从s右半平面至上而下穿越负实轴时,非主导极点与零点无法严格对消,引起非主导极点上的留数过大,系统欠稳;2)合理选取协调阻尼器控制参数,可限制特征根跟随系统频率变化的运动范围,确保宽频范围内系统时域性能的不变性。最后,搭建了分布式电站模拟实验平台,验证协调阻尼器控制参数选取的合理性。
基于接地变压器绕组分档调压干预的配电网主动降压消弧与保护新方法

针对配电网消弧柜技术无法灵活调控系统零序电压,以及有源电压消弧技术电力电子与控制电路复杂、硬件实现困难的问题,提出基于接地变压器绕组分档调压干预的配电网主动降压消弧方法。通过将分档调压接地变档位抽头进行接地,对故障相电压进行分级调控,主动将故障电压抑制到电弧重燃电压以下,实现接地故障可靠消弧。进一步提出基于零序电流增量的接地故障主动辨识及选线方法,通过调控接地档位,逐级放大故障残流,实现永久性接地故障馈线的灵敏辨识。在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建典型非有效接地10kV配电网单相接地故障模型,对所提方法进行验证,仿真结果表明该方法能够可靠消除瞬时性弧光接地故障,动态感知及抑制永久性接地故障电流,并实现接地故障馈线的准确判别。
电力电子变换的信息特性与电能离散数字化到智能化的信息调控技术

电力电子技术是采用大功率半导体器件和功率无源元件对电能进行变换和控制的技术,是21世纪应用最广泛的技术之一。该文从电能的离散化角度来研究电力电子技术的内涵,进一步讨论了电能的数字化表征方法,提出了电力电子信息调控技术的概念并阐释其物理意义。在此基础上,介绍了现有的电力电子信息调控技术的实现方法以及在电力电子变换系统中的信息交流方式。理论和实际都很好地表明,电力电子变换器自身在对电能实现变换和控制的同时,无需外加硬件,就已具备了信息交流的能力。充分挖掘和应用电力电子技术的这一特性将成为一个重要的研究方向。电力电子信息调控技术不但使电能的离散化、数字化到智能化成为可能,而且将极大促进电力电子学科和信息学科的交叉,推动相关学科的发展。
660MW超超临界循环流化床锅炉水动力及流动不稳定特性计算分析

水动力特性及流动不稳定性的准确计算和分析,对660MW超超临界CFB锅炉水冷壁的优化设计和安全运行具有重要意义。针对我国自主开发的660 MW超超临界CFB锅炉设计方案,将其水冷壁系统等效为由流量回路、压力节点和连接管组成的流动网络系统,根据质量守恒、能量守恒和动量守恒方程建立了水动力计算数学模型,在此基础上对其4个负荷下的水动力特性进行了计算分析。同时建立了适用于超超临界锅炉流动不稳定性计算分析的一维单通道通用数值计算模型,选取25%锅炉最大连续出力(boiler maximum continue rate,BMCR)负荷下的危险回路进行了流动不稳定性的计算分析。计算结果表明,超超临界CFB锅炉水冷壁系统的总压降低于煤粉炉的压降;水冷壁流量分配呈正响应特性,4个负荷下最大的流量偏差为20.98%;最大的出口工质温度偏差出现在后墙,为8.4 ℃;各负荷下的壁温均处于管子材料的允许温度范围之内,不会出现高温爆管的现象;水冷壁不会发生流动不稳定性,锅炉的运行是安全可靠的。
直驱风电场与柔直互联系统的传递函数模型及其低频振荡稳定性分析

风电场经柔直送出是消纳新能源的重要手段,然而风电变流器、柔直换流器以及多控制环节的相互耦合作用使得风电场与柔直互联系统的稳定性问题时有发生。为了解析揭示互联系统中不同子系统以及控制环节之间的交互影响,同时能采用经典频域判据进行稳定性分析,该文针对直驱机组构成的风电场与柔直互联系统建立单输入单输出(single-input single-output,SISO)传递函数模型,基于SISO模型利用奈奎斯特(Nyquist)判据研究风电功率波动变化与柔直换流站定交流电压控制(AC voltage control,AVC)对互联系统稳定性的影响;同时研究风电场锁相环(phase locked loop,PLL)与柔直站AVC控制之间的交互影响关系。研究表明,当风电场输出功率传送至额定功率时,互联系统存在低频振荡失稳风险,通过调节柔直站AVC电压外环控制器参数可抑制互联系统振荡并实现稳定运行;此外通过一定范围内改变风电场PLL控制带宽后发现,随着风电场PLL控制带宽的增加,柔直站AVC控制参数的可行域减小;若要保持互联系统稳定,柔直站AVC电压外环控制器的比例系数不能过小。最后,通过PSCAD/EMTDC环境下电磁暂态仿真验证理论分析结果的正确性。
面向微电网源–储–荷互动的分布式多目标优化算法研究

微电网能量管理系统(microgrid energy management system,MGEMS)是保障微电网高效运行的基础,运行优化算法是MGEMS的核心。该文基于势博弈理论,提出一种完全分布式多目标运行优化算法以适应和支撑微电网开放性、智能性,尤其是个体自利、自治和即插即用的发展要求。通过将元件单元(包含负荷)作为独立的决策主体,根据不同类型的自利性目标建立多目标优化模型。引入势博弈,建立源–储–荷互动的分布式优化博弈模型。进一步,结合多目标粒子群算法(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)与约束支配原则,完成该模型的分布式迭代求解。仿真结果表明,微电网个体的自利性和智能性得以充分体现,经济性、环境性和满意度等多目标得以协调,分布式的个体利益与全局利益得以统一,验证了所提算法的可行性与有效性。
考虑电能交互的冷热电区域多微网系统双层多场景协同优化配置

多个冷热电联供型微网通过区域配电网进行连接构成多微网系统,可有效提高区域冷热电多微网系统的总体运行效益。提出一种考虑电能交互的冷热电区域多微网系统双层多场景协同优化配置方法。考虑风光出力的不确定性和相关性,提出基于非参数核密度估计和Frank-Copula函数的风光出力场景生成方法,得到典型日风光出力序列;以多场景下多微网系统年化总投资成本、维护成本与运行成本综合最低为目标,建立多微网系统规划与运行相结合的双层多场景协同优化配置模型;基于某地实测数据生成典型日风光出力场景,通过算例分析多微网系统中设备配置、设备出力和负荷平衡情况,结果表明,考虑电能交互会影响多微网系统中设备出力,并能够降低多微网系统的年化总成本,验证了所提配置方法的有效性和经济性。
直流GIL盆式绝缘子附近微米级金属粉尘的动力学行为与吸附机制研究

直流GIS/GIL在生产、运行过程中往往会产生微米级的金属粉尘,可能导致绝缘子沿面闪络等严重故障。通过搭建半封闭式同轴圆柱电极实验平台,研究盆式绝缘子附近金属粉尘的运动行为与吸附机制。研究结果表明,金属粉尘主要表现为向绝缘子表面运动的“积聚式吸附”和向电极运动的“扩散式吸附”行为,且粉尘的积聚吸附量随施加电压增大会出现“极值”现象;微米级粉尘的积聚吸附呈明显的极性效应,负极性电压下的分布范围更广、吸附量更大且吸附过程更短;粉尘粒径越小,其吸附启举电压越高,越容易发生闪络,且随着粉尘量增多以及不断升压,还会导致粉尘的“爆炸”式行为。为揭示上述现象的发生机制,进一步建立金属粉尘的多物理场受力分析模型。在绝缘子表面和金属粉尘堆形成的“V形”区域内,左右两侧相反的畸变电场对金属粉尘的作用几近抵消,绝缘子表面电荷对带电金属粉尘的库仑力作用成为引发积聚吸附的关键因素,表面电荷极性则是极性效应的直接原因。粉尘堆远离绝缘子侧的畸变电场作用,是造成带电金属粉尘扩散吸附的影响因素。库仑引力和畸变电场力的交互作用,造成积聚吸附量的“极值”现象。微米级金属粉尘粒子间的范德华力作用,则是导致粉尘粒径越小而吸附启举电压越高的主要原因。
区块链技术下的综合能源服务

谋求新的发展模式是促进电网公司由电能供应商向综合能源服务商转变的直接动力,因此亟需研究市场环境下 “源–网–售–荷”全环节的增值业务类型、差异化需求、协商机制、交易模式和运行管控体系等。该文基于区块链与综合能源服务的融合应用分析,围绕综合能源和综合服务两大任务,构建了基于区块链技术的综合能源服务网络架构;设计了基于多链的综合能源服务链上交易模型;基于节点间的不同交易模式和信息交互过程的分析,提出了基于权益证明(proof of stake,PoS)共识的权益分享证明(proof of sharing-stake,PoSS)服务共识机制;并采用组合共识的方式实现不同主体间服务共识的达成;最后通过多链平台的搭建进行了单个主–从多链的可行性验证,为证明区块链在综合能源服务场景中的适用性以及区块链技术在综合能源服务中的应用提供了参考。
激光诱导击穿光谱结合CARS-PLSR法快速定量检测绝缘子污秽

绝缘子污秽度在线检测是实现泛在电力物联网战略中电力设备智能化的重要需求,是电力系统外绝缘安全可靠运行的重要措施,研究快速、准确的在线检测污秽度的方法对监测输电线路运行状态非常关键。该文利用激光诱导击穿光谱结合自适应重加权优化算法–偏最小二乘回归研究绝缘子表面污秽成分快速检测方法。利用不同的光谱预处理方法预处理光谱数据,采用自适应重加权算法优化选择待测元素光谱强度变量,应用偏最小二乘法回归建立人工污秽等值附盐密度与待测元素光谱强度的定量分析模型。结果显示,归一化预处理方法结合自适应重加权算法光谱变量优化选择方法可以提高偏最小二乘法的分析精度,有助于激光诱导击穿光谱技术实现绝缘子污秽成分的快速检测。
基于开绕组结构的漏磁通可控内置式永磁电机磁场调控技术研究

研究一种基于开绕组结构的漏磁可控型内置式永磁(leakage flux controllable interior permanent magnet,LFC-IPM)电机。在开绕组拓扑结构下,基于漏磁控制原理,分析该类电机实现漏磁控制的基本条件,研究LFC-IPM电机的运行原理,构建转子内置永磁电机漏磁可控的磁路结构。通过有限元仿真探究LFC-IPM电机的调磁特性和电磁性能。在此基础上,建立漏磁可调的电机数学模型。为提高电机调速范围和动态响应性能,提出一种考虑电机零序电流抑制的PI+RC控制策略,有效提高了电机调磁时的稳定性,抑制了磁场变化引起的零序电流幅值变化。最后,制造样机并搭建实验测试平台,进行实验研究,结果验证漏磁可控特性、PI+RC策略的有效性以及该电机系统的宽调速特性。
T23膜式水冷壁鳍片焊缝中温应力松弛裂纹分析

通过显微金相、扫描电镜、能谱等试验方法分析运行近6年的超超临界机组T23钢水冷壁鳍片焊缝接头裂纹。该裂纹启裂于接头热影响区粗晶区,由粗晶区向管子内壁扩展,最终止裂于细晶区。对裂纹及周围区域进一步分析后发现在晶界析出的Ti(Al)-N化合物促进了孔洞生成,进而发展成楔形裂纹和宏观裂纹,其特征符合应力松弛裂纹。对T23鳍片焊缝在机组运行期间温度场分析表明该裂纹产生在380~520℃之间。通过以上分析得出:T23钢焊接接头在低于575℃再热裂纹敏感温度下限的环境下,会以金属化合物为核心形成孔洞和裂纹,并提出相应的技术措施和建议。
基于降阶观测器的高速磁浮列车无速度传感器控制算法

常导电磁吸引式磁悬浮列车在高速运行时,需要采用无速度传感器控制技术估算列车的速度和位置,以保证磁浮列车的稳定运行。该文以高速磁浮列车所用的长定子直线同步电机为研究对象,针对其双端供电的工作模式,利用降阶观测器理论,实现直线电机的无速度传感器矢量控制。首先,给出长定子直线同步电机的数学模型,并写成状态方程;利用降阶观测器理论设计直线电机的反电势观测器,得到直线电机在估计旋转坐标系下的反电势分量;由反电势分量得到角度偏差,通过PI控制器得到电机角度和速度。最后,在半实物仿真平台上对提出的方案进行验证,实验结果说明该方案是有效的、可行的。
基于分布式协同的配电网电压和功率优化控制方法研究

传统集中式控制模式可靠性低、计算和通信压力大、可扩展性差,不能适应分布式电源渗透率不断提高背景下配电网运行和控制的要求。该文基于分布式协同控制思想,采用分布式电源分组模式设计了配电网多目标分布式优化控制策略。考虑配电网线路电阻/电抗比较大的特点,以容量利用比为一致性变量设计了电压控制分组的分布式控制算法;根据配电网与外部电网交换有功和无功功率差额的不同情况,分别设计了以容量利用比和功率因数为一致性变量的功率交换控制分布式控制算法,并给出了三种控制分组控制算法的参数整定方法。通过IEEE14节点系统中的仿真算例验证了所提方法的正确性和有效性。该方法为实现高渗透率分布式电源接入的配电网优化运行提供了参考。
主从控制孤岛微电网的优化故障控制策略

中压等级的主从控制孤岛微电网中,通常仅依据并网点电压跌落程度来进行无功支撑,可能会导致采用V/f控制方式的主控电源无法正常消纳无功电流,并迫使其有功电流输出减少,进而导致微电网系统失稳。该文根据典型逆变型分布式电源(inverter interfaced distributed generator,IIDG)的控制模型,分析了故障情况下PQ控制IIDG低电压穿越时引起的无功倒送问题,并阐述了无功倒送对中压孤岛微电网稳定运行可能造成的不利影响。针对该问题,根据IIDG故障时的输出特性,提出了协调主控电源和从属电源的优化故障控制策略。最后,通过PSCAD的仿真算例,验证了所提推论及优化策略的准确性和有效性。
基于限流电抗器电压差异性的架空柔直电网故障检测方法

为检测柔直电网直流故障,需利用线路两侧的限流电抗器所提供的边界条件来设计故障保护算法。现有基于电抗器电压的保护方案存在易受过渡电阻影响、无法识别接地故障、可靠性差等问题,因此该文提出一种基于电抗器电压差异性的架空柔直电网故障保护方案。该方案利用正负极电抗器电压幅值的差异性进行故障选极;利用正负极电抗器电压之和进行故障检测。由于该方案综合了正负极电抗器电压的故障特性,因此区内外故障差异性明显,具有较强的耐过渡电阻能力;采用积分法构造判据,该方法抗噪声能力强;可靠性高,不受交流故障、断路器动作和运行方式的影响;仅使用本地测量量,故障检测时间快,满足速动性要求。最后,在PSCAD/EMTDC平台下搭建了四端MMC直流电网的电磁暂态模型,通过大量仿真,验证了所提方法在故障识别、故障选极方面的有效性,并从不同角度对多种保护方案进行了对比。
考虑需求响应复杂不确定性的电–气互联系统动态概率能流计算

随着未来电网与其他能源系统间的耦合,传统的电力需求侧响应将逐步向着可兼容不同能源形式转换的综合需求响应(integrated demand response,IDR)的方向发展。为有效评估IDR对综合供能系统的影响,该文提出一种计及IDR复杂不确定性的动态概率能流计算方法。以区域级电-气耦合系统(interconnected electricity-gas energy system,IEGES)为例,首先通过深入分析IEGES下不同类型用能负荷的可调特性,建立一种基于Z-number方法描述的IDR不确定模型。该文所提模型不仅能够有效描述非直控型IDR项目中用户响应行为的天然随机性,还充分考虑基础信息可信度对建模过程的影响,因此可更为客观地反映IDR不确定性在IEGES中的真实作用效果。通过对IDR模型中的Z-number参数进行概率化转换,实现了不同类型不确定性变量的统一。将转化后的负荷响应量视作新的随机变量引入IEGES概率能流计算模型并应用点估计法实现求解。最后,分别以修改的IEEE-14节点和天然气7节点组成的小规模IEGES以及IEEE-118节点和比利时20节点组成的大规模IEGES为例,验证所提模型和方法的有效性。
改进随机森林算法在电机轴承故障诊断中的应用

电机轴承状态直接影响电机运行可靠性。随机森林算法具有较强的抗噪和适应能力,广泛应用于电机轴承故障诊断中。针对随机森林中传统决策树算法在连续特征属性值数目过大时复杂度高及易过拟合等问题,基于聚类思想构造自适应滑动步长减少其分类结点数,提出改进的C4.5决策树和分类回归树算法;针对传统随机森林算法中各决策树产生错误差异小、投票方法忽略强弱分类器差异及漏报率等问题,使用不同决策树算法进行分类,并借鉴议会制思想确定各决策树等级及权重,提出一种计及漏报率的随机森林集成投票算法。为验证所提方法的通用性及有效性,采用时域特征提取法和集合经验模态分解法分别构造特征向量,并通过凯斯西储大学轴承数据中心数据集和现场诊断试验进行验证。实验结果表明,所提算法不仅适用于多种特征提取方法,且相较于传统随机森林算法和多层感知器算法在诊断准确率和漏报率方面均更具优势,为电机轴承故障诊断提供一种新思路。
多主体联合投资微电网源–储多策略有限理性决策演化博弈容量规划

针对多主体联合投资单一微电网源–储规划场景中难以平衡多投资主体利益冲突,以及传统博弈方法假设参与人完全理性的局限性,提出一种配电网运营商与微电网运营商联合投资的基于演化博弈微电网源–储容量规划新方法。首先,建立微电网系统及内部源、储模型,并结合峰谷电价确定含储能微电网运行策略。其次,以微电网运营商运行成本及内部经济收益,以及配电网运营商投资微电网成本、配电网网损、延缓配电网升级成本及售购电收益的总经济支付最小为目标,建立参与人支付函数模型。再次,从参与者、策略集、支付函数及复制者动态方程出发,建立计及参与人有限理性的多策略集演化博弈模型,并提出求解多策略集演化稳定策略的方法。最后,通过实际系统算例证明所提出的多策略集演化博弈微电网源–储规划策略的有效性。采用非博弈、传统博弈与演化博弈等不同场景开展对比实验,实验证明演化博弈方法在平衡微电网运营商与配电网运营商的收益方面具有更好的效果。
直驱风电场经柔直并网诱发的次同步振荡特性

直驱风电场与柔直换流站构成的电力电子化输电系统可能存在次同步振荡的风险。为抑制该类振荡,该文采用小干扰建模方法,建立考虑MMC内部动态过程、锁相环动态过程的整体线性化数学模型。基于根轨迹方法,分析有功功率、控制器参数、等效电阻对系统稳定性的影响,并给出次同步振荡模态的主导参与变量和参与因子。结果表明,次同步振荡特征根主要与MMC和风电场的q轴参数有关,适当增加线路电阻能提高系统的稳定性。在此结论的基础上,提出在MMC外环控制器中加入串联虚拟电阻的阻尼控制策略,研究阻尼控制器参数对系统稳定性的影响,并给出参数的稳定域,电磁暂态仿真验证该文建模和阻尼控制策略的正确性。
碳捕集中考虑碳价概率分布拟合抽样误差的超分位数–鲁棒优化方法

碳捕集优化中随机规划方法以概率分布表达碳价的波动趋势,而这种碳价概率分布应考虑拟合、抽样误差。因此引入含松弛变量的不确定集合表示该误差范围,运用鲁棒优化方法解决超分位数法中分布误差不确定问题,提出超分位数-鲁棒优化模型。推导了超分位数-盒式鲁棒碳捕集优化模型,并采用蒙特卡洛模拟、拉格朗日转换求解。仿真结果表明:在碳捕集优化问题中,误差不确定性增大会导致碳捕集成本增加,但该成本低于利用超分位数法优化与追加误差成本之和,且超分位数-鲁棒法能够获得更高的碳捕水平。超分位数-鲁棒法碳捕集模型,考虑了上述误差,具有良好的经济和低碳效益。也可用于解决其他需考虑概率分布误差的随机优化问题。