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Experimental Study on Energy Storage Characteristics of Sintered Ore Particle Packed Beds

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Journal of Thermal Science 2025年第1期34卷 242-253页

作者： LAI Zhenya DING Liwei LYU Hongkun HOU Chenglong CHEN Jiaying GUO xutao han Gaoyan ZhanG Kang State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute State Key Laboratory of Clean Energy Utilization Zhejiang University

The particle packed bed energy storage system has advantages such as low costs and wide temperature ranges,which can be combined with solar thermal power generation systems to solve the inherent volatility and discontinuity of renewable *** new materials with low costs and excellent storage performances is one of the eternal research hotspots in the field of energy *** paper innovatively uses sintered ore particles as energy storage material and studies the effect of particle size on the airflow resistance characteristics,energy storage characteristics,and thermocline evolution characteristics of the packed bed through thermal energy storage *** results indicate that for the particles in the macro scale,the smaller the particle,the lower the absolute permeability of the bed and the greater the airflow *** packed bed with smaller particles has a larger specific surface area,larger bulk mass,and smaller bed ***,the packed beds with smaller particles have better thermocline characteristics,less irreversible loss,and can achieve higher thermal efficiency and higher exergy efficiency in the heat storage *** cycle thermal efficiency in packed beds with 25-40 mm,16-25 mm,and 10-16 mm particles is 53.58%,56.27%,and 57.60%,respectively,and the cycle exergy efficiency is 61.81%,69.25%,and 74.13%,***,this paper also studies the effect of discharging airflow rates on thermal storage *** experimental results indicate that suitable discharging strategies should be selected based on different heat demands.

关键词： airflow resistance particle packed bed thermal energy storage thermocline evolution

电力系统科学计算在云数据中心的优化任务调配算法研究

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电网技术 2022年第11期46卷 4336-4345页

作者：杨挺韩旭涛姜含张剑智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 国网天津市电力公司天津市河北区300010

随着互联电网的规模不断扩大、结构的日趋复杂,以及状态感知的精细化,电力系统静态/暂态稳定分析等科学计算愈加复杂。鉴于此,针对电力科学计算基本范式-节点导纳矩阵的分解–协调DC计算范式,研究了其在云计算数据中心中优化调度配置方... 详细信息

随着互联电网的规模不断扩大、结构的日趋复杂,以及状态感知的精细化,电力系统静态/暂态稳定分析等科学计算愈加复杂。鉴于此,针对电力科学计算基本范式-节点导纳矩阵的分解–协调DC计算范式,研究了其在云计算数据中心中优化调度配置方法,提出了一种新型的最小割二叉树任务调度优化算法。通过将高时间复杂度电力科学计算请求分解为了多任务计算–通信均衡型有向无环图(directed acyclic graph,DAG),并采用所提算法优先映射虚拟机至物理机,最小化了整体求解时间,实现计算加速。最后,通过CloudSim数据中心仿真平台进行了118节点至13659节点超大规模电力系统的多种科学计算混合运行实验,结果表明无论是在数据中心轻载或重载场景,所提算法均能通过提升底层物理机资源利用率,获得较好的计算加速性能,为大规模电网复杂电力科学计算的数据中心实时求解提供了技术支撑。

关键词：分解–协调计算范式电力数据中心虚拟机映射关键路径最小割

量子计算技术在新型电力系统决策优化中的应用

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电力系统自动化 2024年第6期48卷 62-73页

作者：李知艺许悦韩旭涛浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

新型电力系统的规划、运行和市场运营等决策优化过程呈现变量激增、约束繁杂等特点,而量子计算具有运算并行和状态叠加等特性,为高效解决此类“维数灾难”难题提供了新的技术路径。文中围绕量子计算技术赋能新型电力系统决策优化的原理... 详细信息

新型电力系统的规划、运行和市场运营等决策优化过程呈现变量激增、约束繁杂等特点,而量子计算具有运算并行和状态叠加等特性,为高效解决此类“维数灾难”难题提供了新的技术路径。文中围绕量子计算技术赋能新型电力系统决策优化的原理可行性及实现思路展开探析。首先,梳理分析量子计算应用于新型电力系统决策优化过程的先进性与局限性,构建量子-经典计算混合的变分量子决策优化框架。在此基础上,提炼新型电力系统典型优化问题的共性,推导统一的问题结构,形成可利用量子比特系统描述的能量模型。随后,提出基于量子近似优化算法的求解流程,寻找能量模型的极值,并映射得到原优化问题的最优解。最后,从软硬件、算法框架以及行业发展等角度提出思考与展望。

关键词：量子计算新型电力系统决策优化变分量子算法量子近似优化算法混合整数规划分布式计算

特高压气体绝缘组合开关设备现场冲击耐压试验及局部放电测量

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高电压技术 2015年第11期41卷 3659-3665页

作者：李军浩车斌韩旭涛张亮康钧李渊西安交通大学电气工程学院西安710049 青海电力公司电力科学研究院西宁810000

气体绝缘组合开关(GIS)采取现场组装的形式,现场试验对GIS的安全运行具有重要意义。为此,论述了国内外首次进行的1 100 kV特高压(UHV)GIS现场振荡型雷电冲击耐压试验和同时进行的特高频(UHF)局部放电测量试验。对特高压GIS现场冲击耐压... 详细信息

气体绝缘组合开关(GIS)采取现场组装的形式,现场试验对GIS的安全运行具有重要意义。为此,论述了国内外首次进行的1 100 kV特高压(UHV)GIS现场振荡型雷电冲击耐压试验和同时进行的特高频(UHF)局部放电测量试验。对特高压GIS现场冲击耐压试验的发生器形式、参数及现场试验流程进行了介绍,对比了内置式和外置式2种特高频局部放电测量方式得到的测量结果的差异。结果表明,外置传感器受到的干扰较大而内置传感器则不受外部干扰。适当减小限流电阻可提高电压的产生效率。此外,模块化冲击电压发生器配合振荡型冲击电压波形可以实现较高的产生效率和现场组装速度。利用内置式特高频传感器可以有效屏蔽发生器球隙放电的干扰,实现现场雷电冲击耐压试验时GIS内部局部放电的检测。

关键词：特高压 GIS 现场耐压试验振荡型冲击电压局部放电特高频

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电气设备局部放电检测技术述评

高电压技术 2015年第8期41卷 2583-2601页

作者：李军浩韩旭涛刘泽辉李彦明西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

局部放电检测被认为是电气设备最为重要和有效的绝缘状态评估方法,在电气设备绝缘状态的诊断和评估中得到了大量的研究和应用。从局部放电的检测方法、缺陷类型的模式识别及局部放电源的定位等几个方面进行归纳,综述了这些方面近年来的... 详细信息

局部放电检测被认为是电气设备最为重要和有效的绝缘状态评估方法,在电气设备绝缘状态的诊断和评估中得到了大量的研究和应用。从局部放电的检测方法、缺陷类型的模式识别及局部放电源的定位等几个方面进行归纳,综述了这些方面近年来的重要研究成果。讨论了带电检测和在线监测、不同检测方法的局限性、局部放电源的危险程度评估方法及不同类型电压作用下局部放电的检测等目前局部放电研究及实践中存在的问题,提出了今后研究和应用中可能的发展方向。认为应加强在线监测系统的可靠性和准确性,研究不同检测方法对不同缺陷检出的有效性,研究对局部放电检测结果更为合理和科学的评估方法,并进一步深入研究不同类型电压作用下的局部放电特性和检测方法。

关键词：局部放电:放电特性检测方法模式识别局放定位电压波形绝缘状态评估

气体状态对SF_(6)气体中局部放电的影响研究

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高压电器 2023年第11期59卷 15-23页

作者：李军浩史心悦韩旭涛王昊天陈欢吴旭涛西安交通大学西安710049 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750002

GIS是现代电力系统中的重要设备,SF_(6)因其电气强度高等特点而被广泛应用于GIS等气体绝缘设备中。GIS设备运行过程中,SF_(6)气体状态的变化会影响设备的局部放电。为了考察气体气压、温度与湿度对于SF_(6)局部放电的影响,搭建了气体气... 详细信息

GIS是现代电力系统中的重要设备,SF_(6)因其电气强度高等特点而被广泛应用于GIS等气体绝缘设备中。GIS设备运行过程中,SF_(6)气体状态的变化会影响设备的局部放电。为了考察气体气压、温度与湿度对于SF_(6)局部放电的影响,搭建了气体气压、温度与湿度可调的局部放电测试平台,利用特高频法与脉冲电流法测量了不同气压、温度与湿度下的局部放电起始电压与局部放电发展特性。试验结果表明,局部放电起始电压随气压升高而升高、随湿度升高先下降后上升以及随温度升高而升高。同时对局部放电基本特性随气压、温度及湿度的变化规律进行了统计分析,为分析现场检测数据及识别放电类型提供了一定的参考。

关键词：局部放电 SF_(6)气体悬浮放电局部放电起始电压局部放电特性

基于矩阵填充的泛在电力物联网电能质量数据修复算法

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电力系统自动化 2020年第2期44卷 13-21页

作者：杨挺李扬何周泽韩旭涛盆海波卢岩天津大学电气自动化与信息工程学院天津市300072 国家电网辽宁省电力有限公司电力科学研究院辽宁省沈阳市110006

电网智能优化运行依赖于对系统的泛在感知和完整正确的数据支持,这也是泛在电力物联网感知层必然要达到的最基本要求。在泛在电力物联网应用中,获取完整正确的量测数据是治理电能质量问题的基础。然而,在实际电网采集传输的全环节中,会... 详细信息

电网智能优化运行依赖于对系统的泛在感知和完整正确的数据支持,这也是泛在电力物联网感知层必然要达到的最基本要求。在泛在电力物联网应用中,获取完整正确的量测数据是治理电能质量问题的基础。然而,在实际电网采集传输的全环节中,会不可避免地发生数据残缺。针对上述情况,提出基于低秩矩阵填充理论的泛在电力物联网电能质量感知数据补全新方法。首先证明了电能质量数据具有近似低秩的特性,以此为依据,设计多范数联合的秩优化模型,并应用交替方向乘子法将其分解为若干子问题分别求解。同时针对传统交替方向乘子法求解缓慢的问题,提出自适应迭代步长最优选取策略,加快模型求解速度。通过电压暂升、电压中断、脉冲振荡、电压暂降、谐波污染等高频故障场景验证所提方法的有效性,实验结果表明所提方法适用于多场景下的电能质量数据恢复,在缺失50%数据时仍能保证数据矩阵恢复误差在3%以内。

关键词：泛在电力物联网电能质量数据缺失矩阵填充交替方向乘子法

基于光电复合传感器的GIS局放检测方法研究

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中国电机工程学报 2018年第22期38卷 6760-6768页

作者：韩旭涛刘泽辉李军浩杨景刚电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049 国网江苏省电力公司电力科学研究院江苏省南京市211103

气体绝缘组合开关(gas insulated switchgear,GIS)设备内部发生局部放电时,会产生并向外辐射光和电磁波信号,通过测量产生的光和电磁波信号可以实现对局部放电的检测。局部放电特高频法目前已被广泛应用于GIS中局部放电的检测。光测法... 详细信息

气体绝缘组合开关(gas insulated switchgear,GIS)设备内部发生局部放电时,会产生并向外辐射光和电磁波信号,通过测量产生的光和电磁波信号可以实现对局部放电的检测。局部放电特高频法目前已被广泛应用于GIS中局部放电的检测。光测法具有灵敏度高、对电磁干扰完全免疫等优点,拥有广阔的应用前景,但由于未解决传感器安全植入GIS内部的问题,目前尚无现场应用。将荧光光纤和GIS内置特高频传感器相结合,研制出用于GIS内部局部放电检测的新型光电复合传感器。仿真结果表明,复合传感器在不影响GIS内部电场分布以及内置特高频传感器性能的基础上,实现了荧光光纤的植入;实体GIS局部放电检测试验显示复合传感器可同时检测局部放电中光和特高频信号,对于金属尖刺缺陷,荧光光纤法具有更高的检测灵敏度。光测法的检测幅值和放电量近似为线性关系。随着缺陷和传感器距离的增加,光信号幅值呈现每厘米约2.2%的衰减。研究结果为GIS中局部放电检测提供了一种更加灵敏、可靠的检测方法。

关键词：气体绝缘组合开关局部放电荧光光纤特高频内置传感器复合传感器

正极性振荡型冲击电压下带尖刺SF6间隙击穿过程的数学模型构建

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中国电机工程学报 2018年第15期38卷 4612-4619页

作者：胡德贵张亮吴邦韩旭涛李军浩电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)

对GIS进行振荡冲击耐压试验有助于发现GIS的内部缺陷故障。对于GIS中较为常见的高压导杆尖刺缺陷,其在正极性振荡冲击电压下的击穿电压较低,但相应的击穿过程尚不是很明确。因此,该文基于SF6气体击穿的物理过程建立一种正极性振荡冲击... 详细信息

对GIS进行振荡冲击耐压试验有助于发现GIS的内部缺陷故障。对于GIS中较为常见的高压导杆尖刺缺陷,其在正极性振荡冲击电压下的击穿电压较低,但相应的击穿过程尚不是很明确。因此,该文基于SF6气体击穿的物理过程建立一种正极性振荡冲击电压下SF6绝缘间隙击穿过程的数学模型,对SF6绝缘间隙的放电过程进行数值计算。数学模型通过有效电子的产生、流注起始、先导发展3个部分定量描述间隙的放电过程,并考虑空间电荷的影响,阐述先导逐级发展的特性。通过在实体GIS上开展击穿试验,验证模型的准确性。该文所建立的模型可用于对正极性振荡冲击电压下SF6气体绝缘间隙的击穿过程进行数学描述,并对击穿特性进行定量计算。

关键词：放电过程振荡型冲击电压数学模型有效电子流注逐级先导 SF6