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一种断路器分闸时间调整优化分析方法

高压电器 2024年第10期60卷 206-211,220页

作者：宋广民段晓辉惠勇锋刘宇李新刚李美荣郭良超平高集团有限公司河南平顶山467001

文中提出了一种断路器用弹簧操动机构分闸时间调整方法,该方法可以在不改变断路器操作电压和运动速度的工况下,实现断路器分闸时间的调整,并通过仿真优化和实际样机试验测试,验证了调节分闸时间的有效性,为后续断路器弹簧操动机构的设... 详细信息

文中提出了一种断路器用弹簧操动机构分闸时间调整方法,该方法可以在不改变断路器操作电压和运动速度的工况下,实现断路器分闸时间的调整,并通过仿真优化和实际样机试验测试,验证了调节分闸时间的有效性,为后续断路器弹簧操动机构的设计、运维检修以及变电站保护时间调整等工作提供优化参考,具有一定的指导意义。

关键词：断路器弹簧操动机构分闸时间优化设计

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高压大功率SiC MOSFETs短路保护方法

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高电压技术 2024年第4期50卷 1583-1595页

作者：汪涛黄樟坚虞晓阳张茂强骆仁松李响南京南瑞继保电气有限公司南京211102

碳化硅(SiC)MOSFETs短路承受能力弱,研究其短路保护方法成为保障电力电子设备安全运行的重要课题。现有方法大多围绕低压小功率SiC MOSFETs,然而随着电压和功率等级的提升,器件特性有所差异,直接套用以往设计难以实现高压大功率SiC MOSF... 详细信息

碳化硅(SiC)MOSFETs短路承受能力弱,研究其短路保护方法成为保障电力电子设备安全运行的重要课题。现有方法大多围绕低压小功率SiC MOSFETs,然而随着电压和功率等级的提升,器件特性有所差异,直接套用以往设计难以实现高压大功率SiC MOSFETs的快速、可靠保护。该文首先详细研究了几种常用短路检测方法;其次基于高压大功率SiC MOSFETs器件特性,深入对比分析了不同短路检测方法的适用性,提出一种阻容式漏源极电压检测和栅极电荷检测相结合的短路保护方法;最后搭建了实验平台验证所提方法的可行性。结果表明,提出的方法在硬开关短路故障(hard switching fault,HSF)下,保护响应时间缩短了1.4μs,短路能量降低了62.5%;且能可靠识别负载短路故障(fault under load,FUL)。

关键词： SiC MOSFETs 高压大功率短路保护器件特性漏源极电压栅极电荷

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构网型全功率风机并网系统机电尺度建模及动态稳定性分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 12-21页

作者：李尚志徐泰山李英彪任先成鲍颜红张金龙胡家兵华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106 电网运行风险防御技术与装备全国重点实验室江苏南京211106

针对风力机部分和模拟同步机运行特性的虚拟同步发电机(VSG)控制等呈现机电尺度控制特性,含一次调频控制的构网型全功率风机并网系统存在机电尺度动态稳定问题,建立了系统的机电尺度分析模型,通过特征值和参与因子分析提取了影响系统机... 详细信息

针对风力机部分和模拟同步机运行特性的虚拟同步发电机(VSG)控制等呈现机电尺度控制特性,含一次调频控制的构网型全功率风机并网系统存在机电尺度动态稳定问题,建立了系统的机电尺度分析模型,通过特征值和参与因子分析提取了影响系统机电尺度稳定性的两个振荡模式及主导控制环节.针对两个模式应用阻尼转矩分析法研究了各控制环节对系统模式阻尼的作用路径和参数的影响规律.分析发现:对于振荡模式1,网侧端电压控制支路提供负阻尼,受端电压控制参数影响较大,受系统功率水平影响很小;对于振荡模式2,转速控制、桨距角补偿控制和桨距角控制通过影响相应支路的阻尼影响系统总阻尼,功率水平对总阻尼的影响与桨距角控制比例系数强相关.

关键词：构网型控制风力机一次调频机电尺度特征值分析阻尼转矩法动态稳定性

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给水厂典型工艺碳排放特征与影响因素

环境科学 2024年第1期45卷 123-130页

作者：张翔宇胡建坤马凯高欣慰魏月华韩宏大李克勋天津水务集团有限公司天津300042 南开大学环境科学与工程学院天津300350 天津市自来水集团有限公司天津300040 天津市自来水集团有限公司凌庄水厂天津300381

基于实际运行工况和数据监测基础,对天津市给水厂典型工艺的碳排放特征进行研究.给水厂总碳排放强度(以CO_(2)-eq计)为0.254 kg·m^(-3),其中电耗和药耗碳排放占比分别为81.76%和9.15%.给水厂的关键电耗碳排放环节为送水泵房、超滤膜工... 详细信息

基于实际运行工况和数据监测基础,对天津市给水厂典型工艺的碳排放特征进行研究.给水厂总碳排放强度(以CO_(2)-eq计)为0.254 kg·m^(-3),其中电耗和药耗碳排放占比分别为81.76%和9.15%.给水厂的关键电耗碳排放环节为送水泵房、超滤膜工艺和进水泵房,分别占总电耗碳排放的50.99%~73.51%、17.64%~20.70%和17.97%~22.40%.次氯酸钠对药耗碳排放的贡献率为89.12%~90.30%,其余依次为三氯化铁、聚合氯化铝和硫酸铵.传统净水工艺单元的电耗碳排放强度依次为:进水泵房>快滤池>沉淀池,在深度处理工艺线中依次为:进水泵房>超滤膜>机械混凝>澄清池.快滤池工艺线和超滤膜工艺线的碳排放强度分别为0.0709 kg·m^(-3)和0.1090 kg·m^(-3).超滤膜工艺能节约23%的药剂用量,而电耗碳排放是传统处理工艺的2倍.对关键环节的碳排放影响因素分析结果表明,浊度、pH、氨氮和温度等原水水质参数与次氯酸钠碳排放强度显著相关;出厂水压力、日送水量与送水泵房碳排放强度呈显著的线性回归关系,相关水质和水压调控措施可以有效减少给水厂碳排放.

关键词：碳排放给水厂超滤膜快滤池电耗药耗

考虑广义储能参与灵活响应的光储氢集站实时能量管理策略

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电力自动化设备 2024年第10期44卷 53-61页

作者：肖碧涛刘元叶雨润刘文昕钟治垚方家琨黄蕾王辉国电南京自动化股份有限公司江苏南京210032 华中科技大学强电磁技术全国重点实验室湖北武汉430074

为了促进含氢能源系统中灵活性资源的综合利用,针对光储氢集站对调度指令的响应问题,提出一种考虑广义储能参与灵活响应的光储氢集站实时能量管理策略。对光储氢集站内电池储能、电制氢负荷等广义储能进行精细化建模,在集站模型中引入... 详细信息

为了促进含氢能源系统中灵活性资源的综合利用,针对光储氢集站对调度指令的响应问题,提出一种考虑广义储能参与灵活响应的光储氢集站实时能量管理策略。对光储氢集站内电池储能、电制氢负荷等广义储能进行精细化建模,在集站模型中引入考虑电-热-流耦合关系的电制氢虚拟储能模型。通过优化集站灵活性资源的出力构建日内-实时两级能量管理策略,在能量管理优化层面满足运行计划要求的同时考虑效益最大化,实现电池储能荷电状态初、末状态优化;对系统功率波动进行实时反馈校正,保证集站内功率平衡。算例仿真结果验证了所提策略在提升运行经济效益、促进可再生能源消纳方面的积极作用。

关键词：光储氢集站氢能能量管理策略广义储能灵活响应

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多能互补能源基地开发模式及综合效益提升方法

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1339-1351,I0008页

作者：刘楠康俊杰赵春阳国网北京电力有限公司北京市西城区100032 中国华能集团有限公司能源研究院北京市西城区100031

近年来,建设清洁低碳安全高效的能源体系,发展可再生能源替代,构建以新能源为主体的新型电力系统成为我国能源发展的必然趋势。在风光资源富集地区,随着新能源装机不断增加,大型综合能源基地得到快速发展。该文基于主客观赋权法建立多... 详细信息

近年来,建设清洁低碳安全高效的能源体系,发展可再生能源替代,构建以新能源为主体的新型电力系统成为我国能源发展的必然趋势。在风光资源富集地区,随着新能源装机不断增加,大型综合能源基地得到快速发展。该文基于主客观赋权法建立多能互补综合能源基地评估体系,对我国“三北”、西南及东部沿海区域发展布局多能互补基地进行评估。为进一步提升多能互补基地经济效益,建立基于长短期记忆神经网络(long short term memory,LSTM)的电价预测模型及多能互补日前优化调度模型,利用粒子群优化算法进行寻优,以实现能源基地综合收益最大化的日前优化调度目标。最后,以甘肃陇东千万kW级多能互补综合能源基地为例,分别开展夏季及冬季典型日的优化调度算例仿真,结果表明,该优化调度方法能够促进基地内新能源消纳的同时最大化能源基地综合收益,为大型综合能源基地的日前优化调度提供技术支撑。

关键词：多能互补综合能源基地发展布局模式长短期记忆神经网络(LSTM)建模优化调度粒子群优化算法

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一种新型抗干扰高压隔离开关的设计

高压电器 2024年第5期60卷 61-69页

作者：孙龙勇温庆国李付永姚灿江付亚旭王巧红郭海涛李宇鹏夏立国李竞河南平高电气股份有限公司河南平顶山467001 西安建筑科技大学机电工程学院西安710055

针对户外高压隔离开关常受到外界环境等外力的作用而造成合闸失败的问题,设计了一种新型抗干扰高压隔离开关。首先通过对传统的三柱水平旋转式高压隔离开关的结构组成和工作原理进行分析,得出了造成高压隔离开关合闸过程中导电杆提前翻... 详细信息

针对户外高压隔离开关常受到外界环境等外力的作用而造成合闸失败的问题,设计了一种新型抗干扰高压隔离开关。首先通过对传统的三柱水平旋转式高压隔离开关的结构组成和工作原理进行分析,得出了造成高压隔离开关合闸过程中导电杆提前翻转的原因。然后结合槽轮间隙机构和四连杆阻尼机构的运动特点,给出了抗干扰隔离开关的设计方案与三维几何模型的建立。最后通过数值仿真对四连杆阻尼机构中弹簧的安装位置进行了确定,并验证了设计目标要求。结果表明:该结构可以有效解决传统高压开关导电杆受外力的干扰,可为隔离开关结构的优化设计提供参考依据。

关键词：高压隔离开关合闸抗干扰翻转

基于客观权重赋权-优劣解距离法的水光互补能源基地补偿效益分摊

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电网技术 2024年第5期48卷 2003-2011,I0058页

作者：袁文楠黄显峰鲜于虎成李大成李旭河海大学水利水电学院江苏省南京市210098 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州省贵阳市550081 华能澜沧江水电股份有限公司云南省昆明市650214

针对水光互补系统各电站补偿关系复杂且补偿效益分摊难以量化的问题,提出一种适用于量化水光互补系统效益补偿关系的求解方法,通过对梯级优化调度及水光互补优化调度后发电量的对比,得出水光互补动态过程指标和静态特性指标,建立水光互... 详细信息

针对水光互补系统各电站补偿关系复杂且补偿效益分摊难以量化的问题,提出一种适用于量化水光互补系统效益补偿关系的求解方法,通过对梯级优化调度及水光互补优化调度后发电量的对比,得出水光互补动态过程指标和静态特性指标,建立水光互补补偿效益分摊模型,并采用改进的客观权重赋权-优劣解距离法(criteria importance through intercriteria correlation-technique for order preference by similarity to an ideal solution,CRITIC-TOPSIS)求解补偿效益分摊比例,明晰各电站之间的损益关系。以澜沧江上游西藏段水光互补清洁能源基地为例进行求解,结果表明该方法考虑梯级水电站与光伏电站间的利益关系,同时兼顾梯级水电站内部的效益得失,分摊结果公平合理,可以平衡各主体之间的利害关系,有利于调动施益主体参与互补运行的积极性,实现清洁能源基地整体效益最大化。

关键词：水光互补系统补偿效益分摊指标优化调度分摊比例

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面向波动可再生能源的质子交换膜电制氢系统最优压强运行

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电力自动化设备 2024年第8期44卷 210-217页

作者：刘元肖碧涛卢昂刘文昕钟治垚方家琨王辉黄蕾国电南京自动化股份有限公司江苏南京210032 华中科技大学强电磁技术全国重点实验室湖北武汉430074

为提升质子交换膜电制氢系统在波动可再生能源输入下的制氢效率,提出面向最大效率的质子交换膜电制氢系统最优压强运行模式。介绍质子交换膜电制氢系统,提出基于压强控制的协调运行原理;对质子交换膜电制氢系统的压强特性和功率特性进... 详细信息

为提升质子交换膜电制氢系统在波动可再生能源输入下的制氢效率,提出面向最大效率的质子交换膜电制氢系统最优压强运行模式。介绍质子交换膜电制氢系统,提出基于压强控制的协调运行原理;对质子交换膜电制氢系统的压强特性和功率特性进行建模,从而建立面向最大效率的压强优化模型。在波动电流输入算例下检验最优压强运行模式的制氢效果,结果表明,相较于恒定压强模式,最优压强运行模式下的质子交换膜电制氢系统平均制氢能耗得到有效降低,系统性能得到明显提升。

关键词：可再生能源质子交换膜电制氢系统压强特性建模最大制氢效率最优压强运行