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高压直挂大容量电池储能系统实时仿真及控制研究

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电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 154-166页

作者：刘伟夏敏学梁晨鹏上海船舶运输科学研究所有限公司上海200135 上海科梁信息科技股份有限公司上海201103 华东理工大学上海200237

电池储能具有响应速度快、功率密度高、安装地点无要求等特点,是目前十分有前景的储能技术之一。级联变流器用作大容量电池储能变流器时,能够省去工频变压器直接接入中高压电网,即高压直挂式电池储能系统,具备模块化、高电压直挂、单机... 详细信息

电池储能具有响应速度快、功率密度高、安装地点无要求等特点,是目前十分有前景的储能技术之一。级联变流器用作大容量电池储能变流器时,能够省去工频变压器直接接入中高压电网,即高压直挂式电池储能系统,具备模块化、高电压直挂、单机大容量、多电平输出等优点。然而,目前国内外还缺乏计及电池外特性的高压直挂储能系统的实时仿真模型的研制以及基于实时仿真模型的控保策略研究。首先开发了国内外首个基于CPU和FPGA联合仿真的高压直挂大容量电池储能系统的实时仿真模型。其次以典型的35 kV高压直挂大容量电池储能系统为例,基于OPAL-RT的RT-LAB实时仿真平台,搭建了相应的实时仿真系统,能够支持控制保护系统的闭环接入。最后,多种工况下的测试结果能够验证实时仿真模型和控制保护策略的有效性,为高压直挂大容量电池储能系统的设计和控制优化提供技术支撑。

关键词：电池储能级联H桥高压直挂 RT-LAB 实时仿真

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国内外航空高速轻载自润滑关节轴承性能对比

轴承 2024年第6期 63-67页

作者：段宏瑜上海市轴承技术研究所有限公司上海201801 上海特种轴承工程技术中心上海201801

为探寻高性能自润滑关节轴承受制于进口的原因,以国内外航空高速轻载自润滑关节轴承为对象,开展了轴承功能和性能验证工作,结果表明:进口轴承内圈球面的表面粗糙度较低,衬垫的聚四氟乙烯质量分数较高,球面摩擦副贴合状态较好,摩擦磨损... 详细信息

为探寻高性能自润滑关节轴承受制于进口的原因,以国内外航空高速轻载自润滑关节轴承为对象,开展了轴承功能和性能验证工作,结果表明:进口轴承内圈球面的表面粗糙度较低,衬垫的聚四氟乙烯质量分数较高,球面摩擦副贴合状态较好,摩擦磨损性能更优。

关键词：滑动轴承关节轴承陶瓷涂层衬垫启动力矩表面粗糙度

铅铋堆全厂断电事故下二次侧非能动余热排出系统特性研究

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核动力工程 2024年第4期45卷 32-37页

作者：钱雅兰林千杨子江陈康詹文辉汤春桃杨波上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

以俄罗斯SVBR-100铅铋堆二次侧非能动余热排出系统(PRHRS)为研究对象,采用RELAP5/MOD4.0程序建模开展全厂断电(SBO)事故下PRHRS的余热排出能力评价和参数敏感性分析。研究结果表明,在整个SBO事故中,关键参数燃料包壳峰值温度最高为816.3... 详细信息

以俄罗斯SVBR-100铅铋堆二次侧非能动余热排出系统(PRHRS)为研究对象,采用RELAP5/MOD4.0程序建模开展全厂断电(SBO)事故下PRHRS的余热排出能力评价和参数敏感性分析。研究结果表明,在整个SBO事故中,关键参数燃料包壳峰值温度最高为816.35K,未超过安全限值,PRHRS能够及时导出堆芯余热;通过增大PRHRS水箱内置冷凝换热器换热面积可以增强PRHRS的余热排出能力。本研究建立的铅铋堆二次侧PRHRS安全分析模型和评价方法,可为我国铅铋堆PRHRS的设计和应用提供技术参考。

关键词：铅铋堆非能动余热排出系统(PRHRS) 全厂断电(SBO)事故 RELAP5/MOD4.0

电缆用Al-Fe系铝合金导体材料的恒应力高温压缩蠕变行为

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机械工程材料 2024年第2期48卷 30-34页

作者：李国兴党朋张永甲蔡西川上海电缆研究所有限公司特种电缆技术国家重点实验室上海200093

对电缆用Al-Fe系铝合金导体材料进行恒应力(63.6,72.6,78.3,84.7 MPa)高温(90℃)压缩蠕变试验,研究了压缩应力σ对稳态蠕变速率ε·的影响,建立了压缩蠕变本构方程,分析了压缩蠕变机制。结果表明:铝合金试样的稳态蠕变速率随着压缩应力... 详细信息

对电缆用Al-Fe系铝合金导体材料进行恒应力(63.6,72.6,78.3,84.7 MPa)高温(90℃)压缩蠕变试验,研究了压缩应力σ对稳态蠕变速率ε·的影响,建立了压缩蠕变本构方程,分析了压缩蠕变机制。结果表明:铝合金试样的稳态蠕变速率随着压缩应力的增加成倍增大;90℃下铝合金试样的蠕变本构方程为ε·=σ^(9.27)e^(-52.2),拟合曲线和试验结果的相关系数达0.9976;铝合金蠕变过程中存在门槛应力,其值为34.2 MPa,引入门槛应力对蠕变方程进行修正,修正方程计算所得稳态蠕变速率与试验值的相对误差为8%,证明模型准确,得到的真应力指数为5,说明电缆用Al-Fe系铝合金导体材料在90℃下的压缩蠕变行为是由位错攀移机制主导的第二相粒子强化类蠕变。

关键词：铝合金压缩蠕变稳态蠕变速率蠕变本构方程蠕变机制

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蒸汽发生器二次侧下部流场与排污试验

核动力工程 2024年第2期45卷 193-198页

作者：黄俊应秉斌郑明光上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

位于核电厂蒸汽发生器(SG)管板内的下部排污结构能吸出管板二次侧表面的泥渣并将其排出。为了能合理设计该排污结构并提升排污效率,本文基于非能动大型先进压水堆(CAP1400)的SG设计原型结构,按照1∶4比例设计了排污试验体,以模拟SG下部... 详细信息

位于核电厂蒸汽发生器(SG)管板内的下部排污结构能吸出管板二次侧表面的泥渣并将其排出。为了能合理设计该排污结构并提升排污效率,本文基于非能动大型先进压水堆(CAP1400)的SG设计原型结构,按照1∶4比例设计了排污试验体,以模拟SG下部的管板、传热管等部件。通过对下部流场进行计算流体动力学(CFD)计算并与排污试验的结果进行对比,进一步掌握近管板表面区域的流体流动特征。本试验通过研究SG近管板区域流体流动特征及泥渣分布规律、测量试验体各部件压降、对比SG单边和双边排污结构的设计,为减少淤泥集结、改进设计提供依据。研究发现,单/双边排污结构排污性能基本相同,单边排污结构即可将试验体内泥渣颗粒有效排出。

关键词：蒸汽发生器(SG) 下部流场排污试验

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耐事故燃料UN芯块研究进展和发展趋势

核动力工程 2024年第S1期45卷 130-137页

作者：陈向阳丁阳丁捷李聪张鑫涛上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

UN芯块是一种高铀密度、高热导芯块,是一种潜在耐事故燃料芯块。本文从制备工艺和物理性能、环境相容性、辐照性能、芯块-包壳相互作用以及经济性和安全性5个方面对UN芯块研究进展进行了总结。研究结果表明在压水堆中使用UN芯块对提升... 详细信息

UN芯块是一种高铀密度、高热导芯块,是一种潜在耐事故燃料芯块。本文从制备工艺和物理性能、环境相容性、辐照性能、芯块-包壳相互作用以及经济性和安全性5个方面对UN芯块研究进展进行了总结。研究结果表明在压水堆中使用UN芯块对提升反应堆安全性利大于弊,总体上有利于促进堆芯事故工况下的安全性,具有降低芯块运行温度、减少事故下储能释放的显著特点,需要解决的主要问题是抗水腐蚀性能差和~(15)N富集成本高,对于提升抗水腐蚀和抗氧化性能的可能解决方案包括掺杂或添加抗氧化成分,高成本问题需要降低~(15)N富集成本。本综述较为全面地总结了UN芯块整体研究进展和发展趋势,对于理解其作为抗耐事故燃料芯块的可行性和存在问题提供参考。

关键词： UN 耐事故燃料研究进展

直角突变式支座薄腹钢吊车梁疲劳性能评估与加固技术研究

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建筑结构学报 2024年第1期45卷 243-254页

作者：毕登山王建强幸坤涛严勇李忠煜程卓肖树豪中冶建筑研究总院有限公司北京100088 宝武装备智能科技有限公司上海201900

设直角突变式支座的薄腹钢吊车梁,在吊车荷载作用下,腹板平面外变形产生的弯曲应力导致吊车梁腹板的疲劳性能明显降低。实际工程中的直角突变式支座薄腹吊车梁,在插入板端部位置的腹板沿竖向产生疲劳裂纹,裂纹长度最大达到300 mm,继续... 详细信息

设直角突变式支座的薄腹钢吊车梁,在吊车荷载作用下,腹板平面外变形产生的弯曲应力导致吊车梁腹板的疲劳性能明显降低。实际工程中的直角突变式支座薄腹吊车梁,在插入板端部位置的腹板沿竖向产生疲劳裂纹,裂纹长度最大达到300 mm,继续开裂会严重威胁生产安全。通过实测开裂的直角突变式支座薄腹吊车梁的动态应力、欠载效应的等效系数及平面外动态变形,得出吊车运行频繁程度和插入板端部切角弧度是影响插入板端部位置腹板疲劳强度的关键因素。采用有限元法和疲劳裂纹扩展分析技术,对直角式突变支座薄腹吊车梁插入板端部的腹板开展了拟静态疲劳裂纹扩展模拟,得出裂纹长度与应力强度因子的关系曲线。提出了适用于直角突变式支座薄腹吊车梁的钢板高强螺栓加固和“贝壳板”焊接加固两种加固方法,并对比分析了两种加固方法的有效性。证明钢板高强螺栓加固和“贝壳板”焊接加固均可有效降低裂纹尖端的应力强度因子,提高直角突变式支座薄腹钢吊车梁疲劳强度。

关键词：钢吊车梁薄腹直角突变式支座疲劳性能评估裂纹扩展疲劳寿命加固技术

煤粉富氧燃烧CO_(2)富集特性与NO_(x)生成量模拟预测研究

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动力工程学报 2024年第4期44卷 632-640页

作者：严祯荣钟布依胡超张涛何翔夏杰滕澜笪耀东上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 机械工业锅炉低碳化技术重点实验室上海201620 上海工业锅炉研究所有限公司上海201100 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240 上海上电漕泾发电有限公司上海201500 上海金联热电有限公司上海201506 中国特种设备检测研究院北京100029

分析了富氧下的煤粉燃烧特性、CO_(2)富集特性和NO_(x)生成特性,并模拟了CO_(2)富集和NO_(x)生成量的协同控制趋势。结果表明:与空气燃烧相比,富氧燃烧条件下CO_(2)富集分布与NO_(x)体积分数分布是负协同效应;不同O_(2)/CO_(2)体积分数... 详细信息

分析了富氧下的煤粉燃烧特性、CO_(2)富集特性和NO_(x)生成特性,并模拟了CO_(2)富集和NO_(x)生成量的协同控制趋势。结果表明:与空气燃烧相比,富氧燃烧条件下CO_(2)富集分布与NO_(x)体积分数分布是负协同效应;不同O_(2)/CO_(2)体积分数比的富氧下,随着O_(2)体积分数的增加,炉膛出口的CO_(2)体积分数和NO_(x)体积分数都先上升到最大值后稍微下降,呈正协同效应,但出现拐点的O_(2)体积分数不同;CO_(2)富集到一定程度时,能有效抑制NO_(x)的生成量;在富氧条件下,可实现炉膛出口的高CO_(2)富集与低NO_(x)生成量的协同控制技术。

关键词：富氧燃烧多相流动 CO_(2)富集特性低NO_(x)排放模型预测

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高温超导电缆应用场景与产业发展

中国工程科学 2024年第4期26卷 198-209页

作者：韩云武黄崇祺宗曦华上海国际超导科技有限公司上海200444 上海电缆研究所有限公司上海200093

高温超导电缆具有容量大、损耗低、自限流、环境友好等突出优点,是解决城市电网升级难题、实现高效率电力传输、赋能大容量电力应用的新兴解决方案,探讨相关产业发展兼具基础研究与工程应用价值。本文剖析了高温超导电缆的技术特点与应... 详细信息

高温超导电缆具有容量大、损耗低、自限流、环境友好等突出优点,是解决城市电网升级难题、实现高效率电力传输、赋能大容量电力应用的新兴解决方案,探讨相关产业发展兼具基础研究与工程应用价值。本文剖析了高温超导电缆的技术特点与应用要素,凝练了超级开关站、大电流专线、数据中心供电、基于新能源的电解铝与电解水制氢、集中型充电站、城市轨道交通、大容量直流电网等高温超导电缆的应用场景;从国际、国内两方面总结了高温超导电缆的研制及应用进展,尤其是全面梳理了我国的关键产品研制、关键技术研究、工程项目实施情况。进一步探讨了加强运维技术、攻克大型制冷机技术、降低工程整体造价、与传统电网设施的耦合、形成收益共享机制等高温超导电缆产业未来发展挑战,并针对性地提出了发展建议。相关内容可为高温超导电缆产业高质量发展研究提供参考。

关键词：高温超导电缆高温超导带材制冷机智能化监控应用场景示范线路