对法拉第提出的电介质是一种具有极化(储存电能)与仅能通过微弱电流的物质的原始定义做了新的合理诠释,提出按束缚能划分参加电介质极化与电导两个基本物理过程的基本物理单元,指出极化与电导的共存性。特别是介绍了复合电介质中具有分形时间与分形逾渗结构,以及空间电荷相关的基础物理知识。提出空间电荷注入由浅至深陷阱的俘获截面判据以及电...
随着分布式电源快速发展、直流负荷不断增加、储能应用日益广泛,传统交流配用电系统中交直流能量变换损耗高、配用电变换灵活性差、配用电环节匹配性低的问题日益凸显;此外,随着用户对电能质量及供电可靠性等要求不断提高,传统交流配用电系统面临新的挑战。直流配用电系统因具有功率调配灵活、效率高、供电容量大、电能质量好、可提供无功补偿等...
直流配用电系统可提供安全、灵活、高效的供电服务,具有巨大的发展前景。该文对直流配用电关键技术研究和应用进行展望。首先,通过梳理典型应用场景,对直流配用电的应用现状进行了概述。在此基础上,从系统规划与评价、控制和保护、关键设备3个方面对直流配用电系统的关键技术瓶颈和未来的研究方向进行分析和展望。最后,对国内外典型的直流配用电...
构建高效、低耗、可靠的多电压等级直流配用电系统是实现直流型源、荷灵活接入和高效匹配的重要途径。随着电力电子技术的发展,直流配用电技术及经济优势逐渐显著。从电压等级序列及供用电模式、直流配用电系统接线及接地方式、直流配用电系统关键装备、系统运行控制、系统保护方法和示范应用6个方面介绍了国内外直流配用电研究的最新进展,对当...
直流配电网能够以较高的效率集成光伏发电系统。然而,随着直流配电网中光伏渗透率的不断提高,系统较容易产生功率振荡现象,近来已经成为一个热点问题。对于光伏发电系统而言,系统中存在着一些关键的非线性环节,因此现有的纯线性系统分析方法并不能很好的去解释功率振荡机制。基于此,该文提出使用描述函数法分析系统中非线性环节的影响。首先,建...
直流线路故障的快速、可靠识别是多端柔性直流配网发展面临的技术难点之一。针对模块化多电平换流器、电压源换流器共存的环状直流配网的中压直流线路,提出利用附加电感电压的故障识别方法。首先,提出基于模量网络的故障后线路附加电感电压初始值计算方法。其次,利用线路附加电感电压初始值在区内、外故障时的差异,实现故障的快速识别;并利用故...
储能系统在直流微电网内部功率平衡和安全稳定运行中发挥了重要作用。受到当前技术限制,蓄电池–超级电容器组成的混合储能系统更能经济有效地满足微电网对功率型和能量型储能的需求。基于一致性理论的分布式控制方法有效解决了下垂控制带来的电压偏差和分配精度问题,然而目前的研究大多针对于多组单一种类储能系统,未能考虑不同类储能间的功率...
直流配电网以供电能力强、可控性好、高效可靠和适应可再生能源接入等优势,已成为未来配电系统的发展方向。直流电能质量是规划、设计、运行和控制的核心问题之一,而源荷波动性、扰动多样性和功率变换设备敏感性使其呈现新的特点。该文首先分析交直流电能质量的差异,对比交流电能质量体系,依据国内外相关文献及标准,对直流谐波、电压波动与闪变...
短路故障保护是环网式直流微网(DCmicro-grid,DCMG)安全、可靠运行的保障,故障限流器(faultcurrentlimiter,FCL)限流后使用断路器(circuit breaker,CB)切断故障线路是一种高效、可靠的DCMG短路故障保护方法。环网式DCMG拓扑结构复杂、支路之间存在强耦合,增加了环网式DCMG中CB和FCL优化配置的难度。该文通过建立短路故障下DCMG简化模型和短路故...
直流配电网是未来城市配电网建设的趋势之一,其中两端供电直流配电网具有较高供电可靠性。该文提出一种背靠背低压直流配电装备的方案,该装备集成两变换器,具有较高功率密度。针对该装备控制的核心问题--直流电压稳定,从直流母线功率和能量平衡角度出发,利用小信号建模分析其直流电压不稳定机理,即直流电压波动由两变换器网侧电压、电流和直流负...
随着电压源型并网变换器(voltage source converters,VSCs)的大量使用,新型储能元件--直流电容在现代电力系统中已广泛分布。装备各直流电容在系统暂态过程中的能量积累与能量交换,可能引发系统出现与直流电容状态量(即直流电压)动态尺度相近的暂态稳定问题(文中称作直流电压控制尺度暂态稳定问题)。关于此,目前的文献在装备层面针对VSC直流电压...
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的环流,增加了器件的额定容量和系统损耗,进而增大了系统成本。该文在对比各类环流抑制方法基础上,对MMC环流抑制机理进行归纳分析,为增强对环流二倍频的抑制效果,满足系统快速性、抗干扰性要求,提出一种基于虚拟阻抗滑模控制(virtual impedance sliding mode control,VI—SMC)的MMC环流抑...
清洁环保的燃料电池混合动力有轨电车近年来受到极大关注,其高效的能量管理方法对混合动力系统性能起到至关重要的作用。传统等效氢耗最小化方法的荷电状态(state of charge,SOC)平衡系数通常采用恒定值,而有轨电车在大功率峰值需求和减速制动过程中,恒定的SOC平衡系数不能满足瞬时等效氢耗最小的指标要求,并且在未知有轨电车工况条件下最优SOC...
采用半桥型模块化多电平换流器的直流电网面临直流故障清除难题,高压直流断路器面临切除时间和切除容量的矛盾。为此,该文提出一种适用于抑制直流侧故障电流的混合式故障限流器(hybrid FCL)拓扑,并提出限流效果评价指标。具体而言,该限流器在稳态时负载电流通过低损耗支路通流,故障后通过负载转换开关使故障电流通过限流支路。限流支路是由晶闸...
2018年11月1日,科技部中国科学技术信息研究所在北京召开了中国科技论文统计结果会,了中国科技论文整体情况、中国卓越科技论文产出状况报告,以及《2018年版中国科技期刊引证报告(核心版)》等。
根据《中国电力科学技术奖励办法》的规定,经中国电力科学技术奖评审委员会评审,奖励委员会审核批准,决定对2018年度中国电力技术发明奖授奖项目10项,其中:一等奖1项,二等奖3项,三等奖6项;中国电力科学技术进步奖授奖项目124项,其中:一等奖13项,二等奖39项,三等奖72项;中国电力科学技术人物奖授奖人110名,其中:中国电力科学技术杰出贡献奖10名,...
新能源冷热电联供微网对实现可再生能源高效利用和节能减排具有重要意义。然而,高比例可再生能源渗透、多种能量流相互耦合,使其协调控制极其困难。该文以提高能源利用率与能量梯级利用为目标,设计一种含压缩空气储能的新型冷热电联供微网结构;考虑其多种能量流与多品位热源并存的特点,从流程设计的角度,优化了压缩空气储能在冷热电联供微网中的...
枢纽变压器的突然退运会导致电网潮流大量转移,并最终导致连锁故障大停电。为此,提出一种平稳退运变压器的柔性保护策略。建立以博弈论为理论基础的序贯模型,从攻击和防御2个角度研究变压器退运后电力系统的脆弱性和防御控制方法。从攻击方角度,根据变压器在线监测理论,建立变压器和支路停运模型,并制定造成系统损失最大的攻击策略;从防御方角度...
随着我国新能源发电量与日俱增,以市场方式进行能源消纳的需求越来越迫切,售电侧的市场主体也将面临诸多不确定性风险。为此,提出基本电价加风险电价的新型定价方法,建立基于条件价值风险理论的售电公司风险管理模型,对售电公司向不同发电企业购电的比例做了决策分析;为实现风火网共同参与市场售电,建立基于委托原则的风火网售电模型,分析不同电...
新一轮电改要求还原电力商品属性,构建交易部分去中心化下“多卖方-多买方”的竞争性电力现货市场,力求形成体现时间和位置特性的“源-售-荷”双侧日内分时电价机制。但电力现货市场面临跨区域交易管制、能源类型与交易优先权、智能交易模式、协同调度与物理约束、行业与政府监管、金融结算和政策补贴等制约因素。该文基于区块链与电力现货市场...
在现代轨道交通系统中,采用燃料电池为动力电源是当前的热门研究课题。然而,因为燃料电池单体系统存在功率较低、耐久性不足、系统成本较高等缺点,燃料电池系统在现代轨道交通运输市场的大规模投入使用仍受到限制。为解决这些问题,根据现代轨道交通车辆整体性能要求,该文对国内外多堆燃料电池发电系统技术的研究现状进行梳理、归纳和总结,从多堆...
准东煤以高钠煤为主,在燃用准东煤过程中存在严重沾污、结渣问题,掌握锅炉不同受热面内的碱金属分布特性对锅炉的安全稳定运行具有重要意义。文中采用XRF、ICP-OEs、xRD测试方法对某燃用准东五彩湾煤的350MW电站锅炉的沿程沉积样品进行分析。结果表明:水冷壁、一级过热器及末级再热器沉积样硬度较大,屏式过热器沉积样结构疏松:对沉积样进行组分...
以水平轴风力机模型为研究对象,利用一维热线测速技术,在Eiffel型风洞中研究了湍流边界层条件下风力机尾流场特性。实验结果表明,和平均速度、湍流强度等特性一样,湍流积分时间在尾流场中也出现衰减,并随风力机下游距离增加逐步恢复,在x/dT=10处,约恢复至来流的70%;受边界层影响,3种流场特性在竖直平面均呈非对称分布。基于频谱分析,在尾流场不...
以提高换热设备工质换热效率为背景,通过在系统压力0.1MPa下对去离子水、水基氧化铝、水基氧化铜纳米流体进行池沸腾换热实验,从过热度、沸腾换热系数、强化率等方面综合分析不同热流密度的纯水及浓度分别为0.001%、0.01%、0.1%、1%、2%的两种纳米流体的沸腾换热效果,并从活性气泡临界直径、汽化核心、工件内外表面面积比值等方面进行机制分析。...
为了更好地将分布式电源与负荷接入直流配电网,并提升功率传输效率,针对双向有源桥(dual active bridge,DAB)变换器的运行控制,研究其回流功率的优化控制技术策略。建立基于扩展移相控制的DAB变换器的传输功率与回流功率数学模型,详细阐述回流功率的产生机理,在传输功率特性中引入电路的回流功率特性。其次,分析不同电压转换比下,回流功率与传输...
以工作于电感电流连续导电模式(continuous conductionmode, CCM)的单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Boost变换器为研究对象,提出恒定谷值电流型(fixed valley current mode,FVCM)变频控制技术。详细分析FVCM变频控制CCMSIDOBoost变换器的工作原理及工作时序,得到开关频率与主电路参数以及谷值电流参考值的关系式。采用时间平均...
并联交错型变换器(parallel interleaved multilevel converter,PIMC)是在多变换器并联结构基础上发展而来的新型大功率变换拓扑。目前,PIMC通常采用耦合式桥臂电感以便于均衡各桥臂电流,对电感设计的要求高且扩展性较差,因此考虑采用分立式桥臂电感,但现有调制策略存在难以均衡桥臂电流、算法实现较为复杂等问题。针对这些问题,推导PIMC各桥臂...
IGBT模块被广泛应用于电力电子各个领域,其运行的可靠性至关重要。键合线失效是IGBT模块最常见的一种失效模式,该文提出一种基于模块跨导的IGBT键合线老化失效状态的准在线监测方法,该方法能够准确辨识键合线老化失效过程。首先对键合线准在线状态监测的原理进行了详细的分析,设计模块跨导的测量电路和数据分析方案,通过实验测量确定了键合线脱...
永磁同步风力发电系统(permanent magnet synchronous generator power system,PMSG系统)变流器开路故障时的运行特性分析,因系统的非线性性与强耦合性影响难以深入。在剖析PMSG系统电压特性的基础上,提出了一种定子电流分析方法。详细推导故障相定子电压、下管电压及直流侧对地电压在断流和续流时的数学解析式,揭示了故障时各电压的运行特征;进...
为改善高压发电机定子单相接地故障保护的灵敏度和可靠性,提出一种基于分级绝缘的高压发电机定子单相接地保护方案。考虑高压发电机定子绕组采用分级绝缘技术,定量计算了高压发电机齿部各位置的齿宽分布情况,分析了定子绕组在不同齿部尺寸下的磁密分布特性,精确给出了每相每分支匝电动势与定子绕组对地分布电容的数学描述。为消除输电系统三次谐...
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