mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于渗流场的水合物实验装置测点布置

为了监测天然气水合物生成及分解过程中物性参数的变化规律,需要在反应釜中安装各种传感器测点,而测点的引入会对反应釜中的流体流动产生影响。为了有效减少测点对反应釜产生的干扰,利用数值模拟方法对测点尺寸与测点最小间距之间的关系进行了定量研究。结果表明,传感器测点的引入会对反应釜中的渗流场产生影响,测点尺寸越大、测点的间距越小,对渗流场的影响越大;对于尺寸为10 mm、9 mm、8 mm、7 mm和6 mm的测点,相应测点最小间距分别为60 mm、54 mm、 48 mm、42 mm和36 mm时测点对反应釜流场的影响可以忽略不计。因此对反应釜进行传感器测点排布时,测点的间距不得小于测点尺寸的6倍,研究结果对同类实验反应釜中测点的合理布置具有重要参考价值。
中国火成岩油气勘探开发现状及展望

火成岩储集层作为油气勘探开发的新领域,已引起石油界和学者的关注和兴趣,但火成岩为孔隙和裂缝双重介质储层,勘探开发理论和技术仍亟待完善和丰富。在对相关文献调研的基础上,综述了我国火成岩油气藏分布情况、勘探历程及勘探开发现状。对成熟的火成岩油气藏地震勘探、岩性识别、岩相分析、储层岩性测井识别、裂缝预测等勘探技术,火成岩油气藏空气钻井、欠平衡钻井、控压钻井、复合钻井和自动垂直钻井等技术,火成岩油气藏完井技术,火成岩气藏、裂缝性稠油油藏、储层改造等技术进行了介绍。从火成岩油气藏形成机制、勘探的难点、开发的瓶颈等方面分析了我国火成岩油气藏勘探开发面临的挑战。从国家能源需求、常规油气勘探开发先进技术的保障、前沿交叉学科、国外先进的经验等方面展望了我国火成岩油气勘探开发前景。
基于分形理论的页岩气分支水平井产能数学模型

利用分形几何法,研究了页岩储集层内水平井分支数目和长度的分形维度,以及水平井各分支井段压降扰动的传播规律,得到压降漏斗边界随时间变化的关系,考虑了页岩储集层解吸吸附、扩散系数和启动压力梯度的影响,建立了页岩气分支水平井产能数学模型。采用拉普拉斯变换法,求解了水平井外边界定压条件下的不稳定渗流的产能方程。结合四川某海相页岩气藏储集层参数,计算分析了页岩气分支水平井产能特征及影响因素。研究表明:在页岩气生产过程中,同一分形维度下,水平井分支数目越大,气井的产量增大越快;分支井的井段长度越大,对主干井的流量影响越大。吸附页岩气的解吸使得压降漏斗的边界传播速度减慢,地层压力下降缓慢;产气量越大,井底压力随时间下降越快,但是下降的趋势随时间逐渐减缓。
氧化石墨烯对双壳类动物文蛤的亚致死毒性研究

为全面评价纳米材料对海洋生物的毒性效应,将文蛤暴露于含氧化石墨烯(GO,5mg/L)的人工海水,测定其内脏中的还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、丙二醛(MDA)、乙酰胆碱酯酶(AChE)、金属硫蛋白(MTs)以及血细胞的微核率(MNF)和溶酶体膜稳定性(LMS)等7种生物标志物的变化,分析GO对双壳类的亚致死毒性机制.结果表明,GO能够诱导文蛤内脏的氧化逆境,表现为GSH含量降低、 GSSG含量增加和MDA含量增加;GO产生的神经毒性较小,AChE活性仅在暴露初期与结束时短暂受抑;GO对MTs无诱导作用;GO暴露4d后即产生显著的遗传毒性和溶酶体膜失稳,MNF达到对照组的6.1~9.0倍,中性红保留时间(NRRT)降幅达到24.2%~49.2%.除AChE、MTs外,其它生化指标均适于作为指示GO亚致死毒性的敏感生物标志物.
DEHP对大鼠肝组织及肝细胞色素P450酶系的影响

为探讨邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)染毒对雄性大鼠肝组织及肝细胞色素P450(CYP450)酶系的影响,将32只SPF级SD雄性大鼠随机分为4组:(对照组, DEHP低,中,高剂量组),每组8只,分别以0, 300, 1000, 3000mg/kg DEHP的剂量连续灌胃染毒28d.观察肝组织病理学变化;ELISA法测定肝脏CYP450、亚型CYP2E1和CYP3A1、以及孕烷X受体(PXR)水平.结果显示,HE染色可见低,中,高剂量DEHP暴露组肝脏组织分别出现炎性细胞浸润、充血、空泡和脂肪变性等不同程度的损伤; DEHP中,高剂量组大鼠CYP450酶含量分别为(203.61±34.44),(263.73±63.78)pmol/gprot, CYP2E1酶含量分别为(14.57±3.03),(20.06±2.90)U/gprot,均显著高于对照组(141.12±20.24)pmol/gprot, (10.76±2.24)U/gprot(P<0.01);低,中,高3个剂量组CYP3A1含量及PXR含量均同样显著高于对照组(P<0.05或P<0.01). DEHP暴露对大鼠肝组织有损伤作用,对肝脏CYP450、CYP2E1、CYP3A1以及上游调节因子PXR具有诱导效应.
京津冀地区不透水表面扩张对PM_(2.5)污染的影响研究

基于2000年、2003年、2006年、2009年、2014年的遥感影像提取不透水表面数据以及相应年份的PM_(2.5)质量浓度估算值.以不透水表面覆盖率(ISC)为城市化指标来分析城市化对PM_(2.5)质量浓度的影响,分别从城市、县区尺度探讨城市扩张对PM_(2.5)污染时空分布及演变的影响机制,定量研究二者相互关系;以京津冀地区为例,其ISC从2000年的0.7%增长到2014年的1.5%,而PM_(2.5)浓度从45.7μg/m~3飙升到77.3μg/m~3.根据2000与2014年的PM_(2.5)浓度差值,把京津冀地区划分为轻度(0~9.9μg/m~3)、中度(10~29.9μg/m~3)、重度(30~49.9μg/m~3)、严重(50~77μg/m~3)污染区域,相应的不透水表面增长率分别为43.3%、110.5%、 165.5%和208.3%.严重污染区域位于北京-廊坊-天津-唐山(沿高速公路G1)和北京-保定-石家庄-邢台-邯郸(沿高速公路G4),伴随着较高的不透水面增长率(208.3%).同时,在2000~2014年期间,京津冀地区ISC空间分布与PM_(2.5)污染空间分布高度一致,以太行山和燕山山脉为界的东南地区的不透水表面增长率为160.0%,显著高于西北地区的增长率50%,同时东南地区的PM_(2.5)浓度增长值45.5μg/m~3也显著高于西北地区的17.0 μg/m~3.此外,把京津冀地区174个乡镇按照其ISC划分为5个级别:松散型(0~4.9%)、轻度紧凑型(5%~9.9%)、紧凑型(10%~14.9%)、密集型(15%~24.9%)、高度密集型(>25%),乡镇数量分别为42、35、52、34、11,对应的PM_(2.5)浓度均值分别为(42.7±10.5)、(79.9±11.9)、(95.6±15.4)、(99.1±10.8)、(115.3±9.2) μg/m~3.其中松散型乡镇的空气质量较好,而严重雾霾笼罩在高度密集型的乡镇中.结果表明当乡镇ISC为5%和25%时,对区域PM_(2.5)质量浓度带来剧烈的增长.当ISC >5%时,PM_(2.5)浓度发生了激烈增长,其比<5%的乡镇高了87.2%.当ISC >25%时,其PM_(2.5)浓度飙升到(115.3±9.2) μg/m~3,大约是<5%乡镇的3倍.结论表明,在城市化进程中,不透水表面扩张对PM_(2.5)污染的加剧带来严重影响,不透水表面扩张应该成为城市空气污染一个不可忽视的影响因素之一.
±800kV特高压直流受端分层接入方式下低端阀厅金具结构设计

特高压直流输电系统受端采用分层接入方式是我国未来电网亟待研究的课题,该方式下换流站阀厅内部金具表面电场计算及结构优化对换流站的整体设计具有重要的指导意义。为此建立±800kV特高压直流输电系统分层接入方式下的仿真模型,得出受端低端阀厅典型金具的电位分布;校核计算传统±800kV阀厅金具在分层接入电压激励下的表面电场分布,并以此为基础,提出一种适用于分层接入方式的±800kV阀厅金具设计方案,即电场分布较严酷的D侧B相避雷器均压环内侧倒角半径根据其最大场强值随倒角半径变化曲线增大至合适的数值,400kV出线均压环管径增大至90mm,其他部分保持不变。计算结果可为采用分层接入方式的特高压直流工程设计和建设提供数据支撑。
考虑数字控制延时影响的LCL型配电网静止同步补偿器稳定性分析

介绍一种考虑数字控制延时影响时LCL型配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)的系统稳定性研究方法。通过分析延时给有源阻尼及其等效的虚拟电阻带来的影响,揭示延时环节与系统稳定性的内在联系。引入一个有源阻尼系数的临界值,将滤波器谐振频率划分成高、低两个频域,再通过判断有源阻尼系数与临界值之间的大小关系,分别在两个不同的谐振频域内推导出计入数字控制延时影响时的系统稳定条件。仿真和实验分别对研究方法进行了验证。
基于WRF-STILT模型对高塔CO_2浓度的模拟研究

利用下垫面均一的美国最大农业种植区已有高塔CO_2浓度观测资料,结合EDGAR的13种不同类型人为化石源CO_2通量和Carbon Tracker的植被NEE数据,评估了WRF-STILT拉格朗日大气传输模型的模拟能力.结果表明,WRF-STILT模型能够很好地模拟出高塔100m处观测到的CO_2浓度强季节和日变化特征,全年模拟的大气CO_2浓度的均方根误差为10.6×10~(-6),相关系数为0.44(n=7784, P<0.001);生长季(6~9月)观测和模拟的浓度增加值线性拟合斜率为1.08(R=0.52, P<0.001),说明一致性高;截距为7.26×10~(-6)则反映了使用人为化石燃烧的CO_2通量的高估或者植被NEE的低估.2008年全年高塔观测到的CO_2浓度增加值为4.83×10~(-6),小于模拟得到化石燃烧贡献的增加量6.61×10~(-6)与植被NEE的贡献值3.23×10~(-6)之和.其中原油生产和提炼以及能源工业分别贡献了化石燃料燃烧总量的2.55×10~(-6)(38.6%)和1.43×10~(-6)(21.6%).而对生长季观测到的强CO_2浓度日变化特征模拟结果显示,其模拟的平均日振幅为24.30×10~(-6);生物质燃烧产生的CO_2浓度贡献值为0.06×10~(-6),相对于植被NEE和化石源的贡献,可以被忽略.该方法可为将来应用高塔衡量气体浓度观测来反演中国区域尺度的温室气体通量提供参考.
南京市树叶附尘对大气重金属污染的磁学响应

在南京10个国家空气质量监测站点附近采集桂花、樟树和雪松树叶,测试其磁性参数和重金属含量,分析监测站大气颗粒物浓度、树叶重金属与磁性参数的相互关系.结果表明:3种树叶中重金属含量较高的是Fe、Mn、Cu和Pb,As、Cd和Sb较低.Pb、Cu和Sb在交通密集区含量较高;Ni、Cd和Mn在工业区含量较高;V、Cr和Fe在靠近建筑工地的地区含量较高.V、Fe、As、Pb、Sb和Cr与树叶附尘中磁性矿物具有相似来源.对比3种树叶,雪松更易富集颗粒物,其磁性参数和重金属含量均较高,同时,雪松树叶附尘中大部分重金属含量与其磁性参数的相关性较高;而桂花树叶的SIRM值与监测站大气颗粒物浓度高低具有较好一致性.常绿树叶的磁性参数有潜力用来评估城市大气污染.
计及注入转移分布因子估计误差的鲁棒实时调度

注入转移分布因子是电网运行分析中的一种重要的线性化灵敏度因子,常用以校验一定发电计划下输电支路的潮流安全。注入转移分布因子的估计误差,会造成对支路潮流估计的偏差,从而威胁电网的安全运行。提出一种可以计及电网注入转移分布因子估计误差的电网实时鲁棒调度方法。首先利用实时量测数据,基于贝叶斯线性回归理论建立注入转移分布因子的概率估计模型,并求解获得注入转移分布因子的误差区间。进而,以电网运行经济性为目标,构建同时考虑节点注入功率扰动及注入转移分布因子估计误差的实时调度模型,并基于Soyster鲁棒优化方法,给出了模型的求解算法。通过对6节点系统、IEEE 118节点系统及IEEE 300节点系统的测试计算与分析,验证了方法的有效性。
带并联间隙地线复合绝缘子直流覆冰闪络特性

架空地线融冰已成为一个亟需解决的问题,目前通常对架空地线进行改造加装带间隙的绝缘子并采用直流融冰,其融冰电压受到地线绝缘子放电电压的制约,进而也影响了地线融冰的长度。对耐张型和悬垂型两种地线绝缘子在严重覆冰条件下并联间隙大小与地线绝缘子直流冰闪电压间的关系进行了试验研究。结果表明:两种地线绝缘子表面清洁、未覆冰情况下,其直流50%放电电压U_(50%)与并联间距d呈幂指数关系,随着并联间距d增大,U_(50%)增大,且增速逐渐减小;覆冰条件下,耐张型并联间隙地线复合绝缘子并联间距的选择与覆冰厚度d_i相关,可以选为(10+2d_i)mm;悬垂型地线绝缘子在严重覆冰地区建议选择80~100mm的并联间距。在保证融冰期间地线与杆塔保持良好绝缘的条件下,应选择较小间距来提高其防雷性能。
大气环境变化中大气颗粒物PM_1的重要作用——关中平原MODIS气溶胶产品的气候分析

利用MODIS 3km气溶胶产品中的气溶胶光学厚度(AOD)和细粒子比例(FMF),本文对关中平原气溶胶近15a的时空变化进行了气候分析,揭示了大气环境变化中大气颗粒物PM_1的重要作用.结果表明,关中平原为AOD高值区和FMF低值区.其中,最大值AOD出现在西安及周边地区高达1.06,而FMF主要集中在0.3以下较低水平.伴随关中平原近几年大气气溶胶水平的降低,PM_1比重却逐年上升.关中平原AOD年际变化在2001~2011年间为显著上升趋势,2011~2015年间则呈下降趋势;而2001~2015年之间FMF的年际变化呈现持续上升趋势,反映了逐年加重的人为气溶胶对大气环境的影响.近15a关中地区AOD与FMF区域变化的相互关系表明,大气气溶胶低水平(AOD<0.5)时,伴随FMF上升,AOD显著减小;气溶胶较高水平(AOD>0.5)时,AOD随FMF上升而增大.这表明大气颗粒物PM_1对区域清洁和污染大气环境变化均具有显著作用.
煤层气抽采直流微网建模与稳定性分析

针对目前煤层气抽采现场用电不合理现状,构建一种新型煤层气抽采直流微网供电系统,并对该直流微网系统稳定性及控制策略进行研究。煤层气抽采直流微网供电系统分三层结构:第一层由光伏和蓄电池组成能量供给层;第二层由双向Buck/Boost变换器构成能量传输和分配层;第三层由煤层气抽采机构成负荷层。基于此架构推导了第一、二层输出阻抗Z_o(s),并建立第三层煤层气抽采机电动机输入阻抗Z_(in)(s)与受控源K￠m?串联的小信号模型,在此基础上得到系统全局小信号模型。考虑到呈现负阻抗特性的煤层气抽采机电动机周期性动态交变负荷引起的系统不稳定,在能量传输和分配层分析并讨论了一种基于虚拟阻抗的直流微网稳定性控制策略,以及利用下垂控制实现负荷功率动态平衡分配的方法。进一步利用阻抗匹配原则求解多项式1/(1+Z_o(s)/Z_(in)(s))主导极点,比较采取该稳定性控制策略前后的主导极点位置并分析直流微网系统稳定性。最后基于Matlab/Simulink搭建由光伏阵列、储能单元和煤层气抽采机组成的煤层气抽采直流微网系统模型,系统仿真证明了稳定性控制策略的有效性。
基于时序信息的模糊Petri网电网故障诊断方法

为提高电网故障诊断的准确性,充分利用报警信号的时序信息,研究一种基于时序信息的分层变迁模糊Petri网故障诊断方法。首先,建立分层变迁加权模糊Petri网(WFPN)故障诊断模型;其次,构建元件、保护和断路器之间的时间关联特性(TAC),进行时间关联一致性检查;最后,通过模糊推理进行故障诊断,并对保护和断路器异常行为进行评判。通过典型电网算例推理验证,结果证明该方法不仅能够提高故障诊断的准确性和容错性,还能够判断保护和断路器的异常行为并推出元件故障发生时刻。
电池储能型模块化多电平变换器的混合模型预测控制方法

将模块化多电平变换器(MMC)作为电池储能系统(BESS)的并网变换器,可在实现高压并网的同时兼具控制的灵活性。针对电池储能型模块化多电平变换(B-MMC)系统,提出一种可有效减小计算量的混合型模型预测控制(H-MPC)方法。该H-MPC方法由PI控制和MPC组成。其中,PI控制部分用于求取满足交流电流输出和环流控制要求的子模块接入个数;MPC则负责共模电压(CMV)抑制,对子模块接入个数进行适当调整。结合子模块接入个数与电池组荷电状态(SOC)的排序结果,即可产生具体开关信号。针对不同应用场合,PI控制部分和MPC的控制目标选取要更为灵活。以环流控制为例,对其包含于MPC部分的情况进行简要分析。最后通过Matlab/Simulink仿真和实验,验证了该方法的正确性与有效性。
有源钳位三电平变频器改进SVPWM策略

中点钳位(NPC)三电平变频器存在功率器件损耗不平衡问题,部分器件发热严重,限制了变频器容量和开关频率的提升,有源中点钳位(ANPC)三电平变频器通过不同的零电压输出状态可以平衡功率器件的损耗。通过选取不同的冗余零状态,提出一种适用于ANPC三电平变频器、可以平衡功率器件损耗的改进空间矢量调制(SVPWM)算法。对所提SVPWM算法和传统正弦矢量脉宽调制(SPWM)算法进行仿真对比,分析功率器件损耗分布情况,结果表明所提方法可以平衡功率器件的损耗,提高变频器的容量和开关频率。另外,和SPWM算法相比,采用SVPWM算法输出电压可以提高15%,电流谐波畸变率会有所降低,最后通过实验验证了所提算法的正确性。
高速SiC MOSFET开关特性的测试方法

为正确地评估高速SiC MOSFET的开关特性,基于双脉冲测试平台对精准的测试方法进行研究。首先,仿真证明电路中寄生电感对SiC MOSFET开关特性的影响,优化设计PCB布局以减小寄生电感,对比PCB布局优化前后的测试结果。其次,对比分析续流二极管的结电容以及负载电感的寄生电容对SiC MOSFET开通特性的影响。然后,对比分析使用不同带宽的非隔离电压探头、不同电压探头地线连接方式、不同电流测试设备对测试结果的影响,并说明电压与电流波形之间相位延迟对开关能量损耗的影响。最后,对比分析不同测试点对测试结果的影响。
基于Lyapunov间接法分析的恒功率负载电源变换器宽稳定控制策略

在航空航天供电系统中,随着变换器负载和电动机负载的不断增加,恒功率负载在用电设备中所占的比重越来越大。这种负载因内部闭环控制而呈现恒功率特性,是导致系统不稳定的主要原因之一。而应用于航空航天的独立电源变换系统,由于受到体积和重量的限制,对变换器的设计提出了更高的要求。本文提出一种基于前级电感电流的高频分量直接注入占空比的补偿方法,不仅可以减小供电系统中母线滤波电容尺寸,还能使因恒功率负载造成的不稳定现象得到抑制,提高系统稳定工作范围。以现代飞机直流供电系统中常见的Boost变换器为例,建立系统的状态空间模型,并利用Lyapunov间接法分析系统的稳定性,最后给出仿真及实验结果,验证了所提控制策略的正确性和可行性。结果表明,采用这种占空比补偿技术可在相同功率输出条件下,减少约8倍的母线滤波电容。
基于能量平衡的降低模块化多电平变换器子模块电容电压波动控制策略

电容器是模块化多电平变换器(MMC)子模块的关键部件,降低子模块电容电压波动是提高电容器可靠性和降低变换器成本的双重要求。首先分析不同环流对MMC电容电压波动的影响,指出注入典型2次环流是降低电容电压波动和减少器件损耗较好的折中方案。然后,在介绍已有基于工频周期的能量平衡控制策略基础上,提出基于控制周期的能量平衡控制策略,在达到注入典型2次环流降低MMC电容电压稳态波动的同时又能取得较好的暂态性能。所提出的基于能量平衡的控制策略,与常规PI控制器相比避免了繁琐的参数整定过程,并适应各种工况。最后,通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。
电力电子设备传导噪声抑制措施研究综述

电力电子设备广泛应用于工业环境中,其传导噪声可通过设备端口传导至系统其他设备中,因此设备传导噪声的抑制研究对系统整体的可靠工作非常关键。本文系统地分析电力电子设备传导噪声的抑制方法,分别从滤波技术、主电路拓扑优化、控制策略优化三种方法总结各类措施的工作原理、实施手段与研究现状,并指出了现有抑制措施的研究方向与关键问题,为抑制方法的进一步发展与实际应用提供参考。
基于开关瞬态波形提取高频隔离变压器漏感参数

双有源桥(DAB)DC-DC变换器中的高频隔离变压器是电能路由器的核心器件之一,在整个系统中承担着电气隔离、电压变换和功率双向传输的功能,对高频隔离变压器的漏感参数进行精确提取具有重要意义。而基于传统变压器实验的漏感测量方法不能很好地匹配变压器的实际工作波形,为此,提出一种基于DAB移相控制实验的提取漏感方法。基于该方法,在不同的工作频率和电压条件下,对待测变压器进行了多组实验,实验结果证明了该方法的有效性。最后分析总结了变压器漏感和工作频率、电压幅值、移相比等因素的变化关系。
基于能量平衡的电能路由器综合控制技术

电能路由器由多级电力电子变换单元组合而成,利用各级单元之间的能量传递关系实施综合控制可以提高电能路由器内部直流母线电压的瞬态性能,进而提高电能路由器的瞬态性能。本文首先建立电能路由器的能量模型,然后建立两条不同时间尺度的能量支路,根据其中的能量平衡关系分别设计了控制两级母线电压的能量平衡控制器,同时根据拓扑中各个级联模块之间的能量关系设计了用于级联模块的均压控制器。之后,对于实际系统中无源器件的参数差异对控制模型的影响进行分析,最后给出了基于能量平衡关系的电能路由器的并网运行综合控制策略。仿真结果证明了所提能量平衡控制方法的有效性,并分析了两级母线电容值变化分别对各自母线电压瞬态值的影响,说明采用能量平衡控制可以减少母线电容的设计余量。实验结果验证了理论分析和仿真结果的正确性。
单相特定谐波消除脉宽调制高频逆变器的死区补偿策略

由于死区时间的设置,开关管不能以理想时刻开断,导致逆变器输出波形发生畸变。为改善波形,需要进行死区补偿。以提前关断方式为例,深入分析高频逆变器在消除特定谐波脉冲宽度调制控制时,死区对特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)波的影响,给出了基波幅值和总谐波畸变率随死区时间的变化曲线。提出在正半周期内只对开关管S2和S3的触发脉冲设置死区,在负半周内只对S1和S4的触发脉冲设置死区的死区补偿策略,详细分析死区补偿阶段开关管及相应续流二极管的电流的工作状态。以功率MOSFET为例分析开关管的开通关断过程,并给出了死区时间设置的经验公式。最后,搭建仿真模型和硬件平台对所提死区补偿策略进行仿真和实验,结果表明该死区补偿策略有效缓解了由于死区所造成的波形畸变。
一种基于损耗模型的双有源桥DC-DC变换器效率优化方法

对双有源桥DC-DC变换器(DAB)系统中的各部分损耗进行建模,并依据此模型,以提升效率为目标,对DAB系统进行优化设计。首先,介绍单移相调制策略下的DAB工作原理,并推导漏电感电流有效值的解析表达式。为突出DAB的电流波形特征,引入电压转换比的概念,这一概念与变压器匝比相关。然后,介绍损耗建模方法。DAB系统的损耗主要分为两部分,一部分源于半导体器件;另一部分源于高频隔离变压器及电感。两者的损耗数值不仅由本身的材料特性决定,同时与运行工况紧密相关,如传输功率、电压、电流等。将单移相调制下的DAB电流、电压波形特征,与器件和变压器的本身特性结合考虑,解析建立DAB的稳态损耗模型。并在此基础上,通过数值计算的方法,对电压转换比进行优化设计,同时优化移相比的选择,增强软硬件的适配性,提升DAB的整体效率。最后,通过实验对所建损耗模型及优化方法进行了验证。
电力电子系统中器件利用率计算与评估方法

电力电子系统性能评估有不同的评价指标,其中器件利用率是一个很重要的指标,但鲜有系统化的评价方法。在电力电子系统设计过程中,对于半导体开关器件的选型主要由工程经验确定,没有定量方法的指导。以电能路由器为例,提出一种计算和评估电力电子系统中器件利用率的方法,应用于各种不同的组合电路中,通过对电路及器件参数的分析与计算,得到器件利用率的结果。器件利用率的数值越高,说明器件利用程度越高。对不同方案的器件利用率进行计算与比较,得出不同方案中器件利用程度的定量对比结果,以此作为器件选型的定量依据。通过具体实例分析器件利用率的应用场景,验证了器件利用率计算和评估方法的有效性。
有源中点钳位多电平逆变器空间矢量调制与三角载波调制统一理论

目前有源中点钳位多电平逆变器(ANPC)中三角载波正弦脉宽调制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)之间的统一理论尚缺乏系统的分析和研究。在仔细分析其拓扑结构以及开关序列后,针对其相电压冗余开关状态众多的特点,提出一种全新的调制波分解策略。该方法避免了传统调制波分解策略无法确定相电压冗余状态及开关序列的弊端,同时物理意义明确,可以被应用于级联H桥等其他具有众多相电压冗余状态拓扑的统一理论研究。通过给三相正弦调制波注入零序分量,并根据开关管的自由度进行子调制波分解,经SPWM后的信号直接用来触发开关管的开断,从而得到唯一确定的开关序列,且和SVPWM有相同的控制效果。将该理论推广到n电平下任意段数输出,实验验证了该理论的正确性。
塔里木大火成岩省瓦吉里塔格霞石岩稀有气体同位素特征及其地质意义

稀有气体被广泛用作地球化学示踪剂,本文对塔里木大火成岩省西北缘瓦吉里塔格霞石岩中的橄榄石和辉石单矿物进行了稀有气体同位素测定。结果表明,瓦吉里塔格霞石岩中的橄榄石和辉石单矿物具有较低的~3He/~4He值(分别为2.0~2.4 Ra和0.65-0.85 Ra)和略高于大气值的~(40)Ar/~(36)Ar值(342.3~651.7),反映了由古板块俯冲导致的较低的He、Ar同位素比值特征。研究表明,早中古生代南天山洋向南俯冲到塔里木板块之下,将富U或富~4He以及含有大气组分的流体带入到深部地幔,在塔里木地幔柱的作用下地幔源区发生低程度部分熔融产生霞石岩岩浆。
东天山二叠纪镁铁-超镁铁质成矿岩体造岩矿物特征及其成因意义

东天山造山带与镁铁-超镁铁质岩体有关的铜镍硫化物矿床数量多,分布集中,是我国重要的铜镍成矿带之一。成矿岩体多以小岩体群形式产出,由西向东分布有白鑫滩、黄山和图拉尔根3个岩体群,大型矿床主要赋存在黄山岩体群内。本文对3个岩体群内成矿岩体的主要造岩矿物进行了系统的对比研究。成矿岩体的主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、单斜辉石、斜长石和角闪石以及少量的铬尖晶石和金云母。橄榄石Al温度计计算结果表明,黄山岩体群内成矿岩体的母岩浆结晶温度介于1143~1257℃之间,略低于白鑫滩和图拉尔根岩体群(1283~1301℃)。单斜辉石压力计算表明成矿岩体的结晶压力相似,介于0.31~0.33 GPa之间。成矿岩体中均富含含水矿物,且单斜辉石结晶早于斜长石,指示成矿岩体的原始岩浆形成于富水环境。成矿岩体的单斜辉石具有较高的Al/Ti值,铬尖晶石和橄榄石具有与岛弧火山岩相似的矿物学特征,结合区域构造演化,认为东天山镁铁-超镁铁质成矿岩体的原始岩浆是被消减板片交代过的地幔部分熔融的产物。矿物学特征对比显示了黄山岩体群内成矿岩体更富斜方辉石和中性斜长石,且具有较低的铬尖晶石Cr~#值和橄榄石Ca含量。结合前人研究成果和相关地球化学数据,认为相对高的混染程度导致了黄山岩体群的母岩浆富SiO_2和Al_2O_3,同时降低了岩浆的结晶温度。
1960-2012年淮河流域极端气温变化特征

基于1960-2012年淮河流域28个气象站点的逐日最高气温和最低气温观测资料,选取12个具有代表性的极端气温指数,采用线性倾向法、Mann-Kendall法和小波分析法研究淮河流域极端气温指数的变化特征。结果表明:(1)研究区冷夜、冰冻、霜冻日数分别以4.08、0.78、5.10d·10a~(-1)(P<0.05)的速率下降,暖夜、夏季、热夜分别以1.87、2.08、2.82 d·10a~(-1)(P<0.05)的速率上升,日最高(低)气温的极小值、日最低气温的极高值的变化率分别为0.34(0.62)、1.80℃·10a~(-1)(P<0.05),而冷昼、暖昼以及日最高气温极高值的变化并不显著。(2) 28个气象站点极端气温指数的变化在空间分布上存在着较大的差异,冷指数中冷昼、冷夜、冰冻和霜冻日数(日最高和最低气温的极低值)在淮河中下游地区的降幅(升幅)较大,上游地区站点的变化则相对较小。暖指数变化较大的站点主要分布在流域的东部和南部地区,西部与北部地区站点的变化不够明显。(3)冷指数的突变主要发生在20世纪80年代,而暖指数的突变则主要发生在2000年左右,与冷指数的突变相比,暖指数的变化表现出后延性、稳定性和持续性的特征。(4)冷、暖指数分别存在着4类和3类尺度的时间变化规律,暖指数的周期变化较冷指数更具稳定性,尤以10a时间尺度下的周期变化最为典型。
实际地形下地表太阳总辐射的简化算法及应用

为快速准确估算实际地形下地表太阳总辐射,针对辐射观测资料不足现状,通过考虑天文、大气和地理地形等因子对地表太阳总辐射的影响,构建了融合起伏地形天文辐射模型、地表太阳总辐射气候学公式和日照百分率优化插值方案的太阳总辐射简化算法。并以安徽省为例,对简化算法实施参数化和应用,采用2个辐射站观测资料统计回归得到气候学公式参数,参数化后的公式计算相对误差为7.65%。利用80个站点的日照百分率数据分析了不同插值方法适用性,逐点交叉检验结果表明,薄盘样条法对安徽省日照百分率具有更好的插值效果。基于简化算法计算得到实际地形下安徽省地表太阳总辐射平均为4500MJ·m~(-2)·a~(-1),总体呈北部高、南部低,山区南坡高、北坡低的分布特征,部分开阔南坡的太阳辐射超过同纬度水平地面。季节特征上地形对太阳辐射的影响随月份而异,在冬半年影响幅度更为明显,夏半年地形影响相对较弱,并多以削减为主。安徽省太阳能资源以3级为主,大别山和皖南山区的北坡多为4级,而在皖北低山丘陵的南坡存在零星的2级资源区。近年来由于日照百分率的下降,导致全省地表太阳总辐射普遍减少。
汽车用6063铝合金硬质阳极氧化工艺的研究

使用硬质阳极氧化工艺对汽车用6063铝合金进行阳极氧化处理。通过实验发现,电流密度影响氧化膜多孔层的形成过程。氧化初期,提高电流密度有利于促进成膜过程,获得性能较好的氧化膜。当电流密度大于2.0A/dm~2时,氧化膜的溶解速率加快,表面孔径增大,使得氧化膜的硬度和耐蚀性有所下降。
MicroRNA- 9通过NRP1抑制胃癌SGC-7901细胞上皮- 间充质转化功能

目的:研究微小RNA-9 (microRNA-9,miR-9)对胃癌SGC-7901细胞上皮-间充质转化(EMT)功能的影响及其相关机制。方法: SGC-7901胃癌细胞株分别转染miR-9 mimics和阴性对照序列(negative control mimic, NCM),作为miR-9组和NCM组,并设立未转染对照(control)组,采用RT-qPCR法检测各组细胞miR-9的含量,Transwell实验检测3组细胞迁移能力和侵袭能力,Western blot法检测3组细胞的N-cadherin、E-cadherin、α-catenin和神经纤毛蛋白1(NRP1)表达水平。采用Western blot法检测NRP1过表达对miR-9抑制EMT的拮抗作用。双萤光素酶实验检测miR-9与NRP1的关系。结果: miR-9组的miR-9表达水平明显上调,为control组的538倍(P < 0.05) 。miR-9组的迁移细胞数量明显低于control组(P < 0.05) 。miR-9组的侵袭细胞数量明显低于control组(P < 0.05) 。miR-9组细胞的N-cadherin和NRP1蛋白表达量明显降低,E-cadherin及α-catenin蛋白表达量明显升高。而NRP1及miR-9均过表达组胃癌细胞中N-cadherin蛋白表达量明显升高,E-cadherin及α-catenin蛋白表达量明显降低。双萤光素酶检验结果显示NRP1为miR-9的下游靶基因(P < 0.05) 。结论: miR-9可能通过降低下游靶基因NRP1水平影响EMT相关蛋白表达,抑制胃癌SGC-7901细胞的EMT功能。
6.5%Si电工钢复合板的制备与性能

以普通硅钢和硅铁合金为原料,采用包覆浇铸法制备具有三层结构的高硅电工钢铸坯,之后结合传统的轧制工艺和扩散退火工艺获得了6.5%Si电工钢复合板,利用光学显微镜和扫描电镜研究了其显微组织和硅元素的分布,并对其磁性能进行了测试。结果表明:采用上述工艺方法成功制备出了0.5 mm厚的电工钢复合板;经1 200℃×75 min扩散退火后,电工钢复合板中的硅元素发生了完全扩散,复合板由三层结构变成单层结构,整体硅元素质量分数约为6.5%;6.5%Si电工钢复合板的铁损P_(1.5/50)为2.68~2.72W·kg~(-1),磁感应强度B_8为1.370~1.378T、B_(50)为1.610 ~1.625T;与0.34 mm厚的Fe-6.5%Si合金相比,复合技术制备的6.5%Si电工钢复合板的磁感应强度较高,但铁损也略高。
锂离子电池电芯铝塑膜外壳冲压成形工艺

通过正交试验,应用有限元仿真,对影响锂离子电池铝塑膜外壳冲压成形质量的各工艺参数的显著性进行分析,得出凸模圆角半径与凹模摩擦系数的选择对铝塑膜冲压工艺质量影响较大。利用数值模拟以及BP神经网络与遗传算法极值寻优,对锂离子电池铝塑膜的冲压成形工艺参数(凸模圆角半径、冲压速度、凹模摩擦系数以及压边力)进行优化。优化后的工艺参数使得锂离子电池铝塑膜的最大减薄率减少10%。实验证明,成形铝塑膜外壳的边角位置减薄最为严重,是影响成形铝塑膜外壳整体质量的关键性因素,可以作为衡量锂离子电池铝塑膜外壳成形质量检验的标准。
配电网雷击防护压缩效应切分电弧游离特性

耐雷水平低、结构复杂的配网线路是电网防雷的薄弱环节,直击雷与感应雷极易导致雷电过电压,造成电气设备损坏与线路跳闸等恶性后果。近年来,新型防雷措施层出不穷,却存在着或使雷击跳闸率增加;或装置动作寿命短;或工程应用困难等诸多问题。笔者通过研究游离电弧在多细管制约条件下的质、能流量变化特性,发现压缩效应产生的自膨胀气流能加速高温电弧去游离,快速切断短路电弧,通过仿真与实验验证,分析了灭弧装置在实际线路的运行效果。得出结论:压缩效应能积聚大量自膨胀气流;实验与仿真电弧都在1000 μs内可靠熄灭;灭弧装置在10 kV线路运行效果优异,雷击跳闸率大幅降低。
基于粒子校正优化的智能小区需求响应调度策略

针对复杂智能用电环境配电网侧波动最小优化目标下的智能用电小区多用户日负荷需求响应调度问题,提出一种基于粒子校正优化的智能用电小区用电需求响应调度策略。首先综合考虑智能家居的基本负荷、可调度负荷、电动汽车负荷和储能装置负荷等约束条件,建立了计及罚系数的多用户智能用电调度模型;然后为求解该模型,提出基于粒子校正的混合粒子群算法,通过解决用户负荷分配最优求解中偏离约束问题,实现优化调度的效果;最后进行算例仿真实验,经过对比分析,结果表明文中所提策略对包含多种新型用能负荷的用户需求响应调度有着良好的负荷平抑配电网波动效果,能较好地实现配电网削峰填谷的目的。
居民用户需求响应行为影响因素辨识与响应特性提取

制定基于分时电价的需求响应激励策略需要充分掌握居民用户的用电特性。针对此问题,该文建立了基于蒙特卡洛方法的需求响应行为影响因素评估模型,基于此模型分析居民用户用电数据和调查问卷,得到了居民用户需求响应行为的主要影响因素。基于主成分分析和逐步线性回归建立了用电设备负荷曲线提取算法,剥离了与需求响应行为有较强相关性用电设备负荷曲线,提取了居民用户对分时电价机制的响应特性。与测量数据的对比表明,负荷曲线提取算法是准确和有效的。基于负荷曲线提取算法分析分时电价机制下负荷曲线的演变特性,可为峰时电价制定、需求响应等提供有效的数据支撑。
基于潮流增长率泰尔熵的脆弱支路辨识

电力系统脆弱支路辨识,对提高系统安全运行、预防电网灾难性事故发生具有十分重要意义。针对传统电网脆弱性评估模型未能有效考虑系统电压等级的问题,引入泰尔熵指标在计及系统电压等级的基础上,构建了基于支路潮流增长率泰尔熵的电网脆弱支路辨识模型。该模型从支路潮流冲击影响力和系统脆弱度两个方面对电网中的脆弱支路进行综合评估,评估结果更加贴近电网实际运行状态。通过对IEEE 30节点系统和某地区实际系统的仿真,证明了该模型的科学性与实用性。
基于相电压电流突变量特征的配电网单相接地故障区段定位方法

为了克服现有配电网单相接地故障区段定位方法通信量大以及零序电压和电流较难获取而不易于实现的缺点,提出了一种基于相电压电流突变量特征的区段定位方法。对配电网的故障特征分析得出当发生单相接地故障时,在特征频带内健全线各区段的各相、故障线各区段的非故障相以及故障点下游各区段故障相的电流突变量与相电压突变量的导数满足正相关;故障线路故障点上游的各区段故障相的电流突变量与相电压突变量的导数满足负相关;离母线最远的相关系数为负的区段就是故障区段,相关系数全为正则母线故障。PSCAD仿真验证了该方法可在各种故障情况下可靠判别故障区段。
有屏蔽线时特高压直流输电线路地面电场与离子流场计算与分析

安装屏蔽线是限制特高压直流线路地面电场与离子流的一种有效措施。由于空间电荷的存在,屏蔽线的表面电场强度会被明显增强,因此需要通过合成电场而非标称电场判断屏蔽线的电晕情况。采用区域分解法对屏蔽线的屏蔽效果进行定量分析,在计算迭代过程中判断屏蔽线电晕的变化情况,考虑了屏蔽线电晕对于离子流场的影响。分别采用通量线法、不考虑电晕的有限元法和文中方法对地面电场与离子流进行预测,与实验缩尺模型测量结果进行对比,并对不同方法的计算差异进行比较分析。结果表明,屏蔽线电晕产生的异极性电荷会与极导线产生的离子流发生复合,且产生的地面场强方向与原电场方向相反,从而增强其对地面电场的屏蔽效果,计算方法中应当考虑屏蔽线的电晕效应。之后,针对一条典型的±800 kV特高压直流线路,分析了屏蔽线的布置方式对屏蔽效果的影响。
柔性直流配电网接地方式对故障特性的影响分析

采用理论分析和仿真验证相结合的方法研究了柔性直流配电系统接地方式对其故障特性的影响。首先,介绍了柔性直流配电网的系统架构,确定了直流侧电容的接地方式;其次,分析了直流不平衡电压恢复的理论依据;接着讨论了联接变压器的接地方式对换流器交流侧不同位置单相故障的影响;随后分析了联接变压器接地方式对直流侧单极接地故障的影响,并讨论了不同过渡电阻情况下的故障特性。与电压源型直流输电技术(voltage-sourced converter high-voltage direct current,VSC-HVDC)分析故障特性方法不同,为提高配网供电可靠性,在分析直流侧单极接地故障时,考虑了绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)不闭锁的情况。最后讨论了在实际应用中实现IGBT运行在不闭锁状态下的方法。分析结果表明,接地方式对系统的故障过程和故障恢复过程有显著影响。分析方法和结论为柔性直流配网的接地方式选取、保护方案配置提供了参考。
基于电流跟踪的多直流微源并联运行主从控制策略

直流下垂控制可以改善直流微源并联的电流分配效果,然而其不能同时满足电流分配精度和调压要求。为此,提出一种基于电流跟踪的并联直流微源主从控制策略,其主变换器提供基准电流,各从变换器则根据自身容量比例跟踪主变换器的基准电流,该方法在满足电流分配精度的同时改善了变换器输出电压的偏移和负载电压的跌落;分析了所提控制策略的稳定性,并验证了其动态特性;研究并定量计算了允许最大电压偏移时的临界线路阻抗。最后,设计2台容量比为1:2的直流变换器进行仿真和实验,仿真和实验结果均证明了所提控制策略和临界线路阻抗分析的正确性和有效性。
基于系统灵活性的可再生能源接纳评估

以电力电量平衡为基本条件的传统机组组合方法,通常足以应对系统中负荷功率的不确定,而对于高比例可再生能源的系统中功率的大幅度随机波动性,这种方法难以满足系统消纳可再生能源的需求,这也使得在开机方式制定过程中率先对系统可再生能源消纳能力进行评估变得尤为重要。从系统运行灵活性的视角出发,首先从功率调节范围角度对系统内各类资源所能提供的灵活性进行定量分析;然后提出了基于系统灵活性充裕度的可再生能源消纳能力评估方法;最后通过具体算例分析验证了所提方法的实用性。此外,针对自备电厂参与功率调节以及储能装置投入运行时的系统消纳能力的提升进行了讨论,并对不同可再生能源预测精度下系统的消纳能力进行了分析。
大规模电力系统静态电压安全评估

静态电压安全评估对于保障正常输电、负荷稳定运行具有重要意义。随着全国互联电网的发展,电力系统变得规模庞大且结构复杂,针对全网故障的裕度评估工作往往十分繁重。在综合考虑效率和准确性的基础上,提出了一种静态电压安全评估方法。该方法以电压水平为约束条件,定义了电压安全裕度,利用基于二分法搜索算法的故障筛选得到严重故障集以减少计算成本,然后采用动态潮流模型和算法计算各故障限制下的有功功率裕度指标,再对其中裕度较低的故障进行更为详细的时域仿真分析验证。基于南方电网开展了计算分析,结合时域仿真结果,探讨了相关动态潮流模型的影响。结果表明,所提出方法既避免了大量仿真计算,又给出了严重故障详细信息,可有效应用于实际电网安全运行分析。
基于火电机组分级深度调峰的电力系统经济调度及效益分析

以风电规模化并网为背景,分析了我国现有火电机组的深度调峰能力,借鉴Manson-Coffin公式,给出了变负荷调峰下的机组损耗成本计算方法,建立了火电机组全过程调峰成本的分段函数;在全额接纳风电的基础上,以调度周期内火电机组总发电成本最小为目标,建立了基于分级深度调峰的电力系统经济调度模型。以某实际电网为研究对象,给出了不同调度策略下仿真结果,进而分析了基于等效替代的火电机组深度调峰效益。结果表明,对于算例系统,适当提高部分机组的调峰深度至额定容量的55%,可以提高整个系统的调峰效益;但是随着调峰深度的进一步增加,整个系统的火电机组深度调峰效益逐渐减小,在调峰深度大于额定容量的65%以后,深度调峰效益低于基本调峰。在规模化风电并网背景下,研究结果对制定相关火电机组参与深度调峰辅助服务的效益分析提供理论参考。
基于储能多状态模型的含微网配电系统可靠性评估

含微网配电系统的可靠性评估中,为保证结果的收敛,蒙特卡洛模拟法需消耗大量的仿真时间。针对耗时问题,提出了一种基于储能多状态模型的可靠性评估算法。该算法首先建立了微网净功率多状态模型和储能SOC值的多状态模型。其次,为了评估孤岛微网的负荷停电情况,提出了孤岛后果分析的定义以及孤岛后果分析的方法。然后,基于两多状态模型和微网的孤岛后果分析,提出了一种适用于含微网配电系统的可靠性评估算法。最后,算例分析表明在保证精度的同时,本算法能节约90%的仿真时间。此外,算例还对本算法的收敛性和实用性进行了分析。
计及电压/频率静特性的孤岛微电网电压稳定性与薄弱节点分析

提出了一种计及电压/频率静特性的孤岛运行微电网的静态电压稳定性分析方法。针对含下垂控制的分布式电源(distributed generation,DG)的微电网的特点,计及负荷的静态电压特性和频率特性,建立了含下垂控制DG的微电网的潮流模型,以节点电压和系统频率为变量,在采用牛顿拉夫逊法求解潮流方程组的基础上,对其雅可比矩阵进行奇异值分解,得到表征系统运行点离电压崩溃点距离的最小奇异值指标,并通过对右奇异向量的元素按绝对值大小进行排序,可得到全网的薄弱节点和薄弱区域。通过算例进一步分析得出下垂控制DG的下垂系数、空载电压初值、薄弱节点的光伏注入功率及风机注入功率等因素对系统静态电压稳定性指标以及系统内部电压薄弱节点和薄弱区域的影响。
基于多代理技术的电动汽车规模演化模型

跨时间尺度的电动汽车充电需求分析是研究电动汽车规模化接入对电网的影响以及指导充换电基础设施规划建设的基础,而电动汽车规模演化是驱动充电需求动态发展的内在因素,是量化不同发展阶段下充电需求的基本前提。首先分析了影响电动汽车规模演化的相关因素,比较了各种新产品扩散模型的特点;其次,基于消费者行为学理论构建电动汽车规模演化多代理模型,并提出综合考虑年拥有成本、技术成熟度、社会效用、环保效用以及充电方便程度的用户购车概率选择模型,从微观个体的角度出发研究电动汽车的规模演化趋势,不仅考虑了用户购车行为的异质性,也体现了相关群体用户决策之间的交互影响;最后,算例仿真验证了所提模型的有效性,通过设置不同场景推演了电动汽车的规模发展趋势,并分析了不同因素对电动汽车规模演化的影响。
基于迟滞模型的集群电动汽车参与实时需求响应V2G控制策略研究

在主动配电网中,电动汽车是一种十分灵活的需求响应资源。对集群电动汽车充、放电过程进行合理有序控制,可以实现电动汽车和主动配电网的协调互动,提高主动配电网运行效率。该文在不违反电动汽车用户充电需求约束的前提下,提出了考虑放电模式的单台电动汽车迟滞控制模型。在此基础之上,提出了一种基于迟滞控制模型的集群电动汽车参与实时需求响应的V2G控制策略,该策略利用提出的电动汽车状态优先综合指标,有序控制电动汽车的充、放电过程,实现了集群电动汽车充、放电功率大小的实时调节。最后,仿真算例表明,利用文中提出的控制策略,集群电动汽车能够精确、快速地跟踪响应配电系统控制中心给出的功率跟踪目标,验证了文中提出方法的有效性。
基于态势感知的电网消纳可再生能源发电评估与扩展规划方法

随着风电等出力具有不确定性的可再生能源大规模接入电网,电网规划将面对新的挑战。基于态势感知技术,提出了含高占比可再生能源的水平年电网规划方法。首先,在态势觉察阶段对考虑不确定性的可再生能源出力进行建模和时序出力模拟,并利用序贯蒙特卡洛模拟出机组、线路工作状态时序。其次,在态势理解阶段,利用考虑爬坡约束的多时段直流最优潮流对电网态势进行运行模拟。然后,通过态势呈现和预测阶段所提出的定量指标对规划水平年的电网态势进行展示,并分析电网的缺陷。最后,利用态势利导给出电网规划方案。算例仿真显示,该方法能够有效考虑可再生能源出力的不确定性,并定量给出现有电网运行态势的经济性、可再生能源消纳、线路利用率等指标;利用态势利导提出的电网规划方案能够有效降低电网总成本,提高电网的可再生能源消纳水平。
计及参数模糊性的含风电场电力系统概率潮流计算

风电场并网后将对电力系统运行产生一系列影响。传统半不变量法计算概率潮流(probabilistic power flow,PPF)通常仅考虑风速随机性,可能导致分析结果偏离客观实际。提出一种计及参数模糊性的半不变量法PPF计算方法。针对风速和负荷的随机性及模糊性,建立随机模糊不确定性模型,采用基于增量法的模糊潮流求得状态变量数字特征的可能性分布。同时,计及风速模糊相关性,通过模糊化半不变量法的解析法拟合得到状态变量各阶半不变量三角模糊置信区间。最后,运用Gram-Charlier级数拟合状态量的模糊概率分布。对改进IEEE 14节点系统以及江苏南京78节点等值系统的实际数据进行测试,验证了算法的有效性、准确性及实用性,并具体分析了风速模糊相关性对系统运行特性的影响。
微网中的蓄电池循环寿命均衡化管理

在含有分布式储能的微电网中,由于每个分布式发电源(distributed generator,DG)所处的地理位置不同和设备参数的差异,使得其线路阻抗不同,这将导致每个蓄电池的老化速度不一致。于是有的蓄电池先出现老化,如果不及时处理,会导致剩余的蓄电池很快老化,最终会使整个微网无法正常工作。为解决该问题,借鉴自然界的V字形鸟群飞行,在分析蓄电池老化模型的基础上,提出了基于虚拟阻抗的改进下垂控制来实现各分布式电源之间线路阻抗的平衡;提出了基于分层控制的额定功率权重因子法对蓄电池的循环寿命进行均衡化管理。所提2种方法使微网中处于不同位置的蓄电池老化速率趋于一致,蓄电池的循环寿命更将均衡化。实验结果验证了所提方法的有效性。
计及输入变量相关性的有源配电网可靠性概率评估三点估计法

为准确分析分布式电源出力的波动性和相关性对配电网可靠性的影响,提出一种计及随机变量相关性的有源配电网可靠性评估三点估计法。该方法利用Nataf变换处理输入变量之间的相关性,结合点估计法将有源配电网可靠性概率分析转化为确定性问题求解。首先在独立的标准正态变量空间中根据点估计法原理选取样本点;然后通过Nataf逆变换求取对应的原始变量空间的样本点,构造可靠性评估样本;最后采用故障模式后果分析法对样本进行可靠性计算,并将样本结果概率叠加得到配电网可靠性指标的概率分布信息。改进的IEEE RBTS-Bus6馈线F4系统算例结果表明,所提方法能够有效实现计及输入变量相关性的配电网可靠性评估,并且计算量小、计算速度快,具有良好的精度。
多源多变换微电网大扰动暂态稳定性研究综述

多源多变换微电网整合中低压配电网中特性各异的分布式发电系统和负荷,多类型微电源、多类型负荷动态特性相互耦合、互相影响,传统以交流同步发电机供电电源为基础的系统稳定分析与控制方法无法满足多源多变换微电网大规模发展的要求。首先对近年来国内外多源多变换微电网大扰动暂态稳定性的研究进行评述,归纳总结可再生能源渗透率不断提升下微电网典型运行特性和存在的暂态稳定性问题。在微电网暂态稳定性分类的基础上,分别从微电网暂态稳定问题、暂态稳定分析方法和微电网暂态稳定性提高措施三方面对微电网暂态稳定性的研究动态进行分析、评价和探讨;最后,预测和探讨了微电网大扰动暂态稳定性研究的发展趋势。
计及新能源接入的省级电网效率效益评估

系统复杂度的不断提升及新能源的广泛接入给电网的效率效益评估带来了挑战。分析了输电网效率效益的主要影响因素,从电网运行效率和投资效益2个角度出发,构建了计及新能源接入的电网效率效益评估指标体系。通过回归分析模型确定面向不同省网特点的指标运行定级区间,提出基于古林法的改进物元可拓模型,实现评估的主客观相结合;分别计算了历年效率评估值、效益评估值和综合评估值,并与多目标层次分析法模糊数学模型计算结果进行对比分析。最后,利用单指标灵敏度和多指标组合灵敏度分析方法获得主要指标变化趋势,提出了电网建设改进措施。通过对陕西电网2010至2015年效率效益的发展情况进行研究,证实了所提指标、模型及算法的正确性和有效性,为省级电网的建设规划提供了一定的理论基础。
考虑通信噪声的电力系统分布式经济调度

为了解决实际通信网络中的噪声和传统调度模式的技术局限问题,提出一种电力系统分布式经济调度方法。区别于集中式调度,首先构造了可再生能源机组的分布式调度结构。然后运用随机近似型一致性算法,通过引入一致性增益函数,有效抑制了通信噪声,使所有智能体的状态收敛到同一随机变量。仿真算例证明所提调度方法的有效性,在保证收敛性的同时,可实现机组输出比例一致,并降低发电总成本。
考虑用户满意度和配网安全的电动汽车多目标双层充电优化

大规模电动汽车充电调度,需要同时考虑用户充电满意度和电网的安全经济运行。根据电动汽车充电分级管理的特点建立配网–充电站两层优化模型。在配网层制定充电站的充电计划,考虑配网安全约束,优化配网作为市场主体的运营经济性。在充电站层制定各电动汽车的充电策略,考虑车主的充电需求,最大化车主参与充电调度的满意度。采用NSGA-II算法求解配网层多目标优化问题,采用2阶段优化方法和Yalmip/Cplex求解充电站层整数规划问题。以含有DG和4个充电站的IEEE 33节点配网为例进行仿真,结果表明了所提模型和方法的有效性。
下一目的地导向下的电动汽车充电引导策略

建立一个有效的充电引导模型,实现对车辆的有序充电引导,是未来大规模电动汽车并网的基础和保障。考虑充电完成后,电动出租车到下一寻客地点与电动私家车到最终目的地的便捷性,提出下一目的地导向下的电动汽车充电引导策略。首先介绍了一种基于充电服务网络数据监控平台的电动汽车充电引导系统架构。其次,在考虑车主便捷性的基础上,综合考虑路网结构、出租车需求分布以及设备利用均衡率,结合Floyd最短路径算法和排队论M/G/k模型,以用户到最终目的地的距离、时间成本最小,充电站设备利用率分布均衡为目标,建立电动汽车充电引导模型。最后,在含7个充电站的区域内对所提模型进行仿真验证。结果表明,所提出的充电引导策略能有效兼顾充电站容量及车主出行需求。
考虑天气和空间相关性的光伏电站输出功率修复方法

设备故障、通信中断及误码等原因导致光伏电站采集的功率输出数据异常,影响电网规划与调度运行决策。光伏电站输出功率数据与相同气象条件下的历史数据具有相似性,与相邻电站输出功率存在空间相关性。结合这一特点,分析了常见异常数据类型的主要原因,给出数据修复训练样本的选取原则,提出一种考虑天气和空间相关性的光伏电站输出功率数据修复方法,将自身相似数据与空间相关数据结合,对已有方法进行有效补充,扩展光伏电站输出功率数据修复的应用场景,实现利用2种数据修复结果的相互校验。利用青海格尔木地区4座光伏电站的实际数据构造算例对所提方法进行验证,算例结果表明所提方法能够有效提高数据修复结果的可信度。
基于测量值波动特性的PMU测量性能在线评价方法

由于不良数据会导致电力系统发生错误的动作,对相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的相量测量精度进行在线评价对于广域监控系统至关重要。基于相量测量值变化量的波动特性,提出一种PMU测量性能在线评价方法。首先分析了相量测量值变化量的波动特性与算法性能之间的关系,然后将量化波动幅度的标准差定义为波动指数来评价测量值的精度水平,并通过相邻的相量测量值实时地计算波动指数。最后,在频率线性变化、低频振荡及噪声干扰等动态工况下,利用不同的相量测量算法,对所提方法进行测试,其结果表明:在大多数情况下波动指数与综合矢量误差(total vector error,TVE)的变化趋势保持一致。此外,该方法产生的运算量满足在线评价应用的需求。
我国核电机组调峰辅助服务经济补偿机制研究

随着清洁能源战略的推进,我国核电装机正稳步增长。但受经济环境的影响,我国用电增速逐步放缓,负荷峰谷差逐步增大,由此引发调峰责权分担的公平性争议。鉴于此,研究了我国核电调峰经济补偿的机制与模式,提出了调峰成本补偿与超发电量收益分享相结合的两部制调峰经济补偿机制和具体算法。调峰成本补偿用于弥补机组提供调峰服务时的成本增加,收益分享用于分配未参与调峰机组的超发电量的收益。最后,通过能源局网站公布的华东地区辅助服务数据模拟计算了两部制调峰经济补偿金额,论证了两部制调峰经济补偿办法的科学性和可行性。该方法不仅有利于核电等基荷电源更好地发挥作用,也将有利于调动机组的调峰积极性,进一步挖掘电力系统的调峰能力。
一种基于MMC的新型直流潮流控制器

直流电网已经成为柔性直流输电领域的研究热点之一。针对直流电网潮流控制自由度不足的问题,提出了一种基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的新型直流潮流控制器(modular multilevel converter- direct current power flow controller,MMC-DCPFC),其具有额定容量小、不需与外部电源连接和便于扩展等优点。首先,针对已有的直流潮流控制器的不足,提出了基于MMC的新型直流潮流控制器的拓扑结构及在直流系统中的安装方式;其次,通过对MMC-DCPFC的工作原理的分析,提出了满足系统要求的控制策略;最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建含有直流潮流控制器的三端直流输电系统,通过对3种工作方式的仿真实验,验证了该直流潮流控制器在控制直流系统潮流方面具有良好的可控性和有效性。
能源互联网中基于Dijkstra算法的分布式电能路由策略的实现

电力路由器融合了信息技术和电力电子变换技术,为分布式能源大范围地接入能源互联网提供了条件,但也给能源互联网的优化运行提出了新的要求。以图论为手段,以能源互联网的结构为基础构成单源点单汇点的电能路由拓扑;以Dijkstra为基础,节点仅根据其相邻节点的状态调节其自身状态,搜寻最短路径,完成电能路由,实现电能的分布式管理和协调控制,使系统运行在优化状态。多代理系统(multi-agent system,MAS)技术为实现分布式电能路由策略提供了技术支撑。最后,在Matlab/Simulink平台下搭建了分布式电网,结合基于JADE(Java Agent DEvelopment framework)平台的多代理系统对分布式电能路由策略进行仿真实现。
一种适用于我国电力市场的分区输电定价方法

为了发展一种适用于我国电力市场的输电定价方法,对国外输电定价方法进行了深入研究。英国输电过网费的定价方法是对全网统一计算,没有考虑区域联络线的影响。美国PJM输电所有者内部采用邮票法分摊输电成本,没有起到引导输电布局的功能。我国有很多跨区输电线路,不同区域间的经济水平和电网结构差异也很大。因此,针对我国电网的实际特点,深入研究分区输电定价机制。将区域联络线等效为发电机或者负荷,实现区域的解耦,在区域内用英国方法计算与位置相关的费用,利用修正邮票法计算与位置无关的费用,通过潮流跟踪方法收回区域联络线等效后的费用。算例结果分析表明,所提分区输电定价方法能合理分摊输电成本,为分区定价提供了思路,可为电网规划提供指导信息。
高载能负荷提高风电就地消纳的需求响应模式研究

弃风问题严重制约了我国风电的进一步发展,而高载能负荷具有一定的负荷平移和调节能力,可作为需求响应资源,参与消纳弃风。基于我国电网和高载能产业实情,提出了基于负荷平移和高载能负荷自备电厂出力调节的风电与高载能负荷联合运行机制,建立了含有可平移负荷和自备电厂出力调节等需求响应方法的机组组合模型,并分析了自备电厂可调容量和可平移负荷大小等关键因素对于其发挥效能的影响。最后,通过算例分析验证了该需求响应机制在促进风电就地消纳方面的有效性。