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棒束通道中边棒和角棒环状流扰动波特性研究

核动力工程 2025年第1期46卷 143-151页

作者：金光远白镜湖王睿李伟链杜利鹏张文超东北电力大学能源与动力工程学院吉林吉林132012 东北电力大学热流科学与核工程实验室吉林吉林132012

研究棒束通道中边棒和角棒环状流扰动波特性,可为核电厂稳态运行和应急处置提供理论支撑。本研究建立棒束通道中环状流可视化实验系统,对边棒和角棒表面扰动波特性进行分析。结果表明,扰动波形态可以分成小尺度波、包状扰动波、带状扰... 详细信息

研究棒束通道中边棒和角棒环状流扰动波特性,可为核电厂稳态运行和应急处置提供理论支撑。本研究建立棒束通道中环状流可视化实验系统,对边棒和角棒表面扰动波特性进行分析。结果表明,扰动波形态可以分成小尺度波、包状扰动波、带状扰动波和带状破碎波4种;液相折算速度保持不变时,平均液膜厚度随气相折算速度增加而变小,当液相折算速度逐渐变大时,平均液膜厚度数值也逐渐变大;扰动波波高随气相折算速度增加而变小,边棒表面扰动波高度低于角棒的值。当液相折算速度低于0.41 m/s时,扰动波波速随着气、液相折算速度增加而变大;当液相折算速度高于0.41 m/s时,扰动波波速高于气相折算速度。扰动波波频随气相折算速度增加而变大,随液相折算速度变化规律不明显,这取决于波动形态的变化。边棒和角棒表面液膜厚度数据的熵均值随着扰动波形态从小尺度波、包状扰动波、带状扰动波到带状破碎波逐步增加,因此可以使用多尺度排列熵分析方法判定棒束通道中扰动波形态。

关键词：棒束通道环状流扰动波多尺度排列熵

基于网络能量轨迹特征学习的新能源电力系统暂态稳定评估

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电力系统自动化 2025年

作者：张宇驰蔡国伟刘铖张泽栋王盈月杨晶莹东北电力大学电气工程学院

快速准确的暂态稳定评估（TSA）是保障电力系统安全稳定运行的关键。高比例电力电子设备并网导致电力系统受扰后呈现多控制切换的非光滑系统特征，现有暂态稳定判别方法的准确性和泛化性面临挑战。围绕新能源和直流输电并网电力系统，... 详细信息

快速准确的暂态稳定评估（TSA）是保障电力系统安全稳定运行的关键。高比例电力电子设备并网导致电力系统受扰后呈现多控制切换的非光滑系统特征，现有暂态稳定判别方法的准确性和泛化性面临挑战。围绕新能源和直流输电并网电力系统，提出了一种基于网络能量轨迹特征学习的暂态稳定评估方法。首先构建基于增广网络数据的新能源电力系统暂态能量函数，研究网络能量的时空分布特征与暂态稳定的映射关系，提出支路脆弱度指标及稳定判别指标；然后，根据支路脆弱度指标引导注意力权重实现关键支路特征增强，以稳定评估函数及支路相角差为输入特征，提出新能源电力系统暂态稳定评估模型；最后，通过新英格兰10机39节点系统及CSEERAS197节点实际系统仿真分析了电力电子设备切换控制对判稳方法的影响并验证了暂态稳定评估模型的准确性和有效性。

关键词：网络能量响应驱动暂态稳定评估新能源电力系统

非线性油膜力影响的超临界二氧化碳透平密封动力特性分析

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中国电机工程学报 2025年

作者：司和勇于真馗曹丽华王瑶俐陈东超东北电力大学能源与动力工程学院

超临界二氧化碳透平的密封气动效应和轴承油膜支撑导致转子运动状态具有较强的非线性特性。该文建立转子-轴承-密封耦合涡动模型，通过流场仿真耦合短轴承非线性油膜力和转子系统运动微分方程，实现转子非线性动力理论与密封流场气动作... 详细信息

超临界二氧化碳透平的密封气动效应和轴承油膜支撑导致转子运动状态具有较强的非线性特性。该文建立转子-轴承-密封耦合涡动模型，通过流场仿真耦合短轴承非线性油膜力和转子系统运动微分方程，实现转子非线性动力理论与密封流场气动作用的联合求解，探究油膜力与密封气动效应耦合作用对转子运动及动力特性的影响。结果表明：耦合油膜力非线性涡动模型中横向偏移位移增加，轴颈附加位移使转子涡动半径增大，高频区气动作用显著。在额定频率与倍频处，密封力对数衰减率的变化更为明显。油膜力引起的弹性恢复效应与阻尼效应使密封动力特性系数随涡动频率变化稳定。耦合油膜力非线性涡动模型的密封有效阻尼在低频范围相对稳定，高频范围稳定性变差。

关键词：超临界二氧化碳非线性油膜力非线性涡动迷宫密封动力特性

以电-碳市场为导向的火电成本疏导:机制设计与情境分析

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系统工程理论与实践 2025年第1期45卷 127-143页

作者：刘平阔张英杰上海电力大学经济与管理学院

火电的成本疏导问题备受关注.在明确成本构成、界定“成本疏导”内涵的基础上,以供应链视角对成本疏导情境划分,建立电力供应链模型对绩效结果进行推导,通过情境对比与数值模拟进行验证.研究表明:1)若碳排放配额既定,则在电-碳市场中火... 详细信息

火电的成本疏导问题备受关注.在明确成本构成、界定“成本疏导”内涵的基础上,以供应链视角对成本疏导情境划分,建立电力供应链模型对绩效结果进行推导,通过情境对比与数值模拟进行验证.研究表明:1)若碳排放配额既定,则在电-碳市场中火电企业主动采取碳减排将更有利于扩大其利润空间; 2)火电企业向下游节点为电力大用户进行成本疏导的积极性更高、经济性更强、环保性更明显,而火电企业通过下游节点电力零售企业向电力小用户进行成本疏导的效率则更依赖于有效的合作关系; 3)在合作机制不健全的情况下,成本转移更有利于保障火电企业的碳减排成效与利润,但随着各级市场的不断完善,火电企业与下游节点的契约性价格折扣合作机制将更有利于成本的疏导.

关键词：发电成本治理成本疏导机制电-碳市场情境分析

不同粗糙元结构下CaCO_(3)污垢局部沉积特性

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化工学报 2025年第1期76卷 151-160页

作者：韩志敏周相宇张宏宇徐志明东北电力大学能源与动力工程学院吉林吉林132012

由于换热器实际的热交换过程中换热壁面并非绝对光滑,而粗糙换热壁面很容易在部分局部位置处结垢,因此基于已构建的局部析晶污垢模型,对不同粗糙元结构下CaCO_(3)污垢局部沉积特性进行数值模拟研究。对比了三种不同形状(矩形、梯形和三... 详细信息

由于换热器实际的热交换过程中换热壁面并非绝对光滑,而粗糙换热壁面很容易在部分局部位置处结垢,因此基于已构建的局部析晶污垢模型,对不同粗糙元结构下CaCO_(3)污垢局部沉积特性进行数值模拟研究。对比了三种不同形状(矩形、梯形和三角形)的粗糙元,并详细分析了三角形粗糙元的相对高度和相对宽度的影响。结果表明,三种粗糙元通道内的局部污垢热阻平均值均小于光滑通道,其中三角形粗糙元的局部污垢热阻平均值最小。三种粗糙元通道局部污垢热阻沿通道长度增加均呈周期性变化,且在每个周期内均存在峰值,其中最大峰值位于粗糙元背风侧。此外,局部污垢热阻随着三角形粗糙元相对高度的增加而减小,随着相对宽度的增加而略有增加,说明相对高度对局部污垢沉积影响更大。

关键词：粗糙元 CaCO_(3)污垢模型局部污垢热阻结垢数值模拟

响应面法优化Fe0/H_(2)O_(2)体系降解染料废水的工艺条件及机理

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化工学报 2025年第1期76卷 348-362页

作者：贾艳萍马艳菊管文昕杨彬张健张兰河东北电力大学化学工程学院吉林吉林132012

染料废水具有色度大、成分复杂、生物毒性强和难降解的特点。Fe^(0)/H_(2)O_(2)体系氧化能力强、反应快速高效、成本低廉,可有效去除染料废水中的难降解污染物。采用Fe^(0)/H_(2)O_(2)工艺处理染料废水,利用响应面法优化工艺运行条件,... 详细信息

染料废水具有色度大、成分复杂、生物毒性强和难降解的特点。Fe^(0)/H_(2)O_(2)体系氧化能力强、反应快速高效、成本低廉,可有效去除染料废水中的难降解污染物。采用Fe^(0)/H_(2)O_(2)工艺处理染料废水,利用响应面法优化工艺运行条件,通过电子顺磁共振波谱仪(EPR)检测活性自由基,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和紫外-可见光谱(UV-Vis)分析染料废水处理前后有机物成分的变化,考察染料废水中结晶紫、藏红T、TOC、COD和色度的去除率变化,探究染料废水的降解动力学和降解机理。结果表明:在初始pH为3、Fe^(0)浓度为0.3 g/L、H_(2)O_(2)投加量为20 ml/L的条件下,利用响应面法预测结晶紫去除率为97.94%,与实测值仅相差0.36%(<2%);藏红T去除率为77.31%,与实测值仅相差1.3%(<2%)。由动力学分析可知:结晶紫、藏红T、COD和色度的降解过程符合BMG动力学模型,相关系数大于0.98,结晶紫的初始降解速率最快。由EPR分析可知:·OH为Fe^(0)/H_(2)O_(2)降解染料废水的主要活性物种;通过FT-IR和UV-Vis检测分析可知:Fe^(0)/H_(2)O_(2)工艺对结晶紫和藏红T的去除效果最好,染料分子被氧化成分子量小的中间体或小分子物质;由气相色谱-质谱(GC-MS)分析可知:结晶紫与藏红T分子结构被·OH破坏,随着反应的进行产生的中间产物逐渐被降解,最终分解为CO_(2)和H_(2)O。

关键词：自由基响应面模型染料废水动力学降解

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基于碳排放流的柔性配电网低碳规划方法

电力建设 2025年第03期 60-71页

作者：王长伟高超牛凯朱曦萌曲锐张儒峰广东电网有限责任公司东北电力大学电气工程学院

随着分布式电源（distributed generation,DG）的规模化发展，利用智能软开关（soft open point,SOP）可以实现对配电网潮流的灵活控制，使柔性配电网（flexible distribution network,FDN）调节潮流的能力进一步增强。建立了一种基于... 详细信息

随着分布式电源（distributed generation,DG）的规模化发展，利用智能软开关（soft open point,SOP）可以实现对配电网潮流的灵活控制，使柔性配电网（flexible distribution network,FDN）调节潮流的能力进一步增强。建立了一种基于改进碳排放流理论的柔性配电网低碳规划模型。首先，分析柔性配电网的碳排放特点，提出了改进的柔性配电网碳排放流计算方法；然后，考虑DG和SOP的特性，基于改进的碳排放流理论建立了柔性配电网低碳规划模型；进一步，基于二阶锥规划方法求解所提模型，得到柔性配电网的最优低碳规划方案，并结合碳排放流理论得到全网的碳排放流分布；最后，在改进的IEEE 33节点配电系统上对所提模型进行分析与验证，结果表明，对DG和SOP进行合理的协调规划，可以有效提升系统运行的经济性，减少碳排放。

关键词：柔性配电网(FDN) 低碳规划碳排放流分布式电源(DG) 智能软开关(SOP)

新型电力系统背景下煤电机组容量补偿电价核算

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电力建设 2025年第2期46卷 180-192页

作者：王永利郭文慧李雨洋郭璐张宇泽华北电力大学经济与管理学院北京市102206

我国正处于电力市场化改革初期,随着燃煤发电利用小时逐步下降,煤电机组难以仅凭电能量价格收回全部固定成本,易引发电价剧烈波动,进而冲击社会经济。为了弥补煤电作为支撑电源在发电量、利用小时数以及运行状态的损耗问题,文章结合国... 详细信息

我国正处于电力市场化改革初期,随着燃煤发电利用小时逐步下降,煤电机组难以仅凭电能量价格收回全部固定成本,易引发电价剧烈波动,进而冲击社会经济。为了弥补煤电作为支撑电源在发电量、利用小时数以及运行状态的损耗问题,文章结合国家出台的容量电价政策,构建了以机组补偿容量核算模型为基础的煤电机组容量补偿电价模型,并针对工商业用户提出了容量补偿费用分摊计算方法。首先,基于煤电机组可用容量、煤电厂用电及检修情况构建补偿容量核算模型;其次,利用K-means聚类算法确定煤电机组发电概率范围,构建考虑固定成本、容量补贴因子及盈亏平衡点利用小时的容量补偿电价模型,并形成以此为基础的工商业用户容量费用分摊计算方法。最后,利用算例仿真对G省A、B、C三个电厂的容量电价等因素进行评估,进一步验证了煤电容量补偿电价测算对煤电机组及用户具有深远影响。传统燃煤机组应当把握政策机遇,推动煤电机组向系统调节性和基础保障性电源转型,为构建新型电力系统保驾护航。

关键词：煤电容量补偿煤电容量电价容量补贴因子 K-means聚类发电概率

基于KDE传递熵因果分析的强迫功率振荡扰动源定位方法

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电力系统保护与控制 2025年第3期53卷 1-12页

作者：王丽馨王思宇杨德友高晗沙东鹤蔡国伟东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150001

准确、快速定位强迫功率振荡源是抑制强迫功率振荡的关键。在强迫功率振荡过程中,扰动源机组持续向电网中注入能量,非扰动源机组持续吸收能量,扰动源机组与非扰动源机组功率振荡响应之间存在因果关系。从因果关系角度出发,提出了一种基... 详细信息

准确、快速定位强迫功率振荡源是抑制强迫功率振荡的关键。在强迫功率振荡过程中,扰动源机组持续向电网中注入能量,非扰动源机组持续吸收能量,扰动源机组与非扰动源机组功率振荡响应之间存在因果关系。从因果关系角度出发,提出了一种基于核概率密度(kernel density estimation,KDE)传递熵(transfer entropy,TE)因果分析的电力系统强迫功率振荡扰动源快速定位方法。该方法首先利用电力系统广域量测信息构建系统各发电机有功功率对之间的KDE传递熵模型,进而采用滑动窗方式计算各发电机对间的传递熵大小。通过对不同发电机对计算得到的传递熵统计结果进行量化比较,确定系统各量测量之间因果传递方向,从而实现系统强迫功率振荡扰动源快速定位。最后,通过IEEE 4机2区域系统及IEEE 16机5区域测试系统仿真数据验证了所提方法的可行性及有效性。

关键词：电力系统强迫功率振荡 KDE传递熵因果关系扰动源定位

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