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基于格拉姆角差场和迁移残差网络的HVDC线路故障识别

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电力建设 2024年

作者：赵妍孙延聂永辉东北电力大学输变电技术学院东北电力大学电气工程学院

为了提高高压直流输电（HVDC）线路在样本数量不足和高阻抗条件下的识别准确率，提出了一种基于格拉姆角差场(GADF)和迁移残差网络（ResNet18-TL）结合的高压直流输电线路故障识别方法。首先利用格拉姆角差场将一维时序信号转化为二维... 详细信息

为了提高高压直流输电（HVDC）线路在样本数量不足和高阻抗条件下的识别准确率，提出了一种基于格拉姆角差场(GADF)和迁移残差网络（ResNet18-TL）结合的高压直流输电线路故障识别方法。首先利用格拉姆角差场将一维时序信号转化为二维角差场图，然后将在源域ImageNet-1K数据集上训练好的ResNet18模型的权重参数迁移至以角场图为目标域的ResNet18模型中，自适应的提取故障相关的特征，进行故障类型识别。实验结果证明：相较于其他深度学习方法，所提方法在小样本条件下能够正确识别区内正极接地故障、区内负极接地故障、区内双极短路故障和区外故障，识别准确率达到99.67%。具有较强的耐受过渡电阻能力、抗噪性和泛化性。

关键词：高压直流输电线路格拉姆角差场残差网络迁移学习故障识别

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超临界二氧化碳混合工质储能系统热力学分析

化工学报 2024年

作者：王迪崔颖晗孙灵芳周云龙东北电力大学自动化工程学院东北电力大学能源与动力工程学院

为了解决可再生能源的间歇性和不稳定性等问题，基于超临界压缩二氧化碳储能（supercritical compressed carbon dioxide energy storage，SC-CCES）系统，利用CO2基二元混合物作为循环工质，对系统进行热力学性能分析。研究不同混合工... 详细信息

为了解决可再生能源的间歇性和不稳定性等问题，基于超临界压缩二氧化碳储能（supercritical compressed carbon dioxide energy storage，SC-CCES）系统，利用CO2基二元混合物作为循环工质，对系统进行热力学性能分析。研究不同混合工质在不同比例下的储能性能以及储能系统往返效率和储能密度的影响。结果表明：超临界CO2混合工质储能系统的往返效率随着混入氪气质量分数的增加而升高，且高于单一CO2工质的往返效率；随着混入异丁烷、R32、R134a、丙烷的质量分数的增加能够使储能密度逐渐增加。研究结果对未来建设CO2混合工质储能循环工程应用奠定理论基础。

关键词：超临界二氧化碳模型二元混合物建模仿真热力学分析

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一种三相双输出有源中点钳位型三电平变换器

电工技术学报 2024年

作者：王秀云解媛媛王汝田刘闯邵鑫铭东北电力大学电气工程学院

该文基于有源中点钳位型三电平变换器（ANPC-TLC）结构，通过每相增加两个开关管形成了一种具有两组三相交流电压输出端口的双输出有源中点钳位型三电平变换器（DO-ANPC-TLC）拓扑。详细介绍DO-ANPC-TLC的拓扑结构，对其工作原理进行分... 详细信息

该文基于有源中点钳位型三电平变换器（ANPC-TLC）结构，通过每相增加两个开关管形成了一种具有两组三相交流电压输出端口的双输出有源中点钳位型三电平变换器（DO-ANPC-TLC）拓扑。详细介绍DO-ANPC-TLC的拓扑结构，对其工作原理进行分析，研究其不同开关状态下的电流路径、输出相电压电平和各开关的电压应力。针对DO-ANPC-TLC结构特点及工作原理，应用一种双输出虚拟空间矢量脉宽调制（DO-VSVPWM）方法，能够独立控制两组交流输出，并保持直流链路电容电压平衡。为了进一步简化控制过程，研究一种基于载波的简化双输出虚拟空间矢量脉宽调制（CB-VSVPWM）策略。在器件损耗和总谐波畸变率（THD）方面，对所提出DO-ANPC-TLC的性能进行分析。实验结果验证了所提出拓扑的可行性和调制策略的有效性。

关键词：双输出三电平变换器有源中性点钳位电容电压平衡损耗分布

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单级式隔离型中压直挂光储混合级联并网系统

高电压技术 2024年

作者：王菁月刘闯朱帝裴忠晨郭东波蔡国伟东北电力大学电气工程学院

为了提高双级式隔离型中压直挂光储(double-stage isolated medium-voltage direct-linked PV-battery， DIMD- PVB)并网系统的功率密度、扩大其稳定运行范围并实现自适应相间功率平衡，提出一种单级式隔离型中压直挂光储混合(single-st... 详细信息

为了提高双级式隔离型中压直挂光储(double-stage isolated medium-voltage direct-linked PV-battery， DIMD- PVB)并网系统的功率密度、扩大其稳定运行范围并实现自适应相间功率平衡，提出一种单级式隔离型中压直挂光储混合(single-stage isolated medium-voltage direct-linked PV-battery-hybrid， SIMD-PVBH)级联并网系统。首先，采用单级式隔离型DC/AC变换省去中间直流环节解耦电容，提高系统功率密度，并利用全桥翻转模块实现高电压增益子模块拓扑；其次，通过光储混合级联方案解决局部光伏遮挡导致的相内功率变换单元过调制问题，扩大系统稳定运行范围；然后，综合考虑光伏中压大功率并网与多路MPPT运行需求，采用一种相间共直流母线-相内多直流母线的接线方式，在实现多路MPPT运行的基础上具备自适应相间功率平衡能力；最后，搭建了一套10 kV/1.5 MW的仿真系统，验证了所提出的SIMD-PVBH级联并网系统的可行性。

关键词：光储混合级联中压直挂并网单级式隔离型DC/AC变换功率平衡约束功率调控策略

高比例新能源并网含抽蓄的联合系统变时段日前调度

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：罗远翔王云龙冯扬郝海鑫东北电力大学电气工程学院

为提高高比例新能源并网电力系统中火电机组的平稳运行，提出含抽蓄联合系统变时段日前调度策略。首先根据抽蓄机组的最优调节区间进行净负荷频谱分析，得到其频域下的波动性质；其次将波动量与高频分量的模糊熵共同作为评价指标，划分... 详细信息

为提高高比例新能源并网电力系统中火电机组的平稳运行，提出含抽蓄联合系统变时段日前调度策略。首先根据抽蓄机组的最优调节区间进行净负荷频谱分析，得到其频域下的波动性质；其次将波动量与高频分量的模糊熵共同作为评价指标，划分为不同调度模式；再以系统总成本最小为目标，建立考虑抽蓄最优调节的变时段日前调度模型，确定调度计划；最后通过算例分析验证所提策略的有效性。

关键词：抽水蓄能机组变时段控制频谱分析日前调度模糊熵

远海风电中频汇集不控整流送出系统谐波抑制策略

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电源学报 2024年

作者：尹立敏论成林邵鑫铭张新成刘闯东北电力大学电气工程学院

随着远海风电规模和容量的不断扩大，采用高压直流输电技术成为实现高效远距离输电的必然选择。其中，采用中频汇集经二极管整流单元（diode rectifier unit， DRU）来实现高压直流输电的方案被认为是最优的方案之一。但是，DRU的非线... 详细信息

随着远海风电规模和容量的不断扩大，采用高压直流输电技术成为实现高效远距离输电的必然选择。其中，采用中频汇集经二极管整流单元（diode rectifier unit， DRU）来实现高压直流输电的方案被认为是最优的方案之一。但是，DRU的非线性将使得风电并网变流器产生较重的谐波电流，对海上电网产生不利影响，威胁其安全稳定运行。为解决这一问题，提出一种远海风电中频汇集不控整流系统的谐波抑制策略。该策略通过采用瞬时功率理论在两相静止坐标系下实现对并网谐波电流的计算，结合模型预测控制主动调整风机并网侧电压波形，可以有效减少由DRU产生的谐波电流，保障海上电网的安全稳定运行仿真与实验结果验证了所提抑制策略的有效性与可行性。

关键词：海上风电场二极管整流单元并网变换器中频汇集谐波抑制瞬时功率理论模型预测控制

基于秸秆固废资源化的水泥辅助胶凝材料制备与性能

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复合材料学报 2024年

作者：商效瑀史华彤龚彬陈钰琦东北电力大学建筑工程学院

针对双碳目标下水泥及其复材降低碳排放问题，本研究以玉米秸秆固废 (Corn straw waste， CSW) 为原料，发展预处理-热解-研磨三步工艺，制备一种可作为水泥辅助胶凝材料的可持续生物质灰材料。重点研究了预处理方式(未处理，蒸馏水洗... 详细信息

针对双碳目标下水泥及其复材降低碳排放问题，本研究以玉米秸秆固废 (Corn straw waste， CSW) 为原料，发展预处理-热解-研磨三步工艺，制备一种可作为水泥辅助胶凝材料的可持续生物质灰材料。重点研究了预处理方式(未处理，蒸馏水洗涤，盐酸洗涤)、热解温度(500 ℃、600 ℃、700 ℃)和热解时间(1 h、2 h、3 h)对CSA性能的影响，以及不同预处理类型和玉米秸秆灰(Corn straw ash， CSA)掺量对水泥砂浆性能的影响。实验结果表明，随着热解温度的升高和热解时间的增长，CSA中SiO2含量逐渐增加，且热解温度对SiO2结晶的影响远大于热解时间的影响。掺入量为5 wt%的CSA可使砂浆抗压强度提高11.7%。当CSA掺入量超过5 wt%时，过多的多孔结构导致抗压强度降低。未处理、水洗和酸洗CSA的复掺，依次引发水泥基体内C-S-H形貌从蜂窝状、纤维状转变为致密的凝胶状，CSW经酸洗预处理、600 ℃下热解2 h制备的CSA具有优异的火山灰活性，可作为良好的水泥辅助胶凝材料。

关键词：辅助胶凝材料生物质灰火山灰活性处理工艺材料表征

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光热-跨临界二氧化碳储能循环动态特性研究

化工学报 2024年

作者：王迪陈伟倩孙灵芳周云龙东北电力大学自动化工程学院

为了改善新能源发电波动对电网的影响，本文提出了一种光热-跨临界二氧化碳储能循环(Transcritical compressed carbon dioxide energy storage，TC-CCES)集成热力系统，采用模块化机理建模方法，基于能质平衡关系分别建立TC-CCES系统... 详细信息

为了改善新能源发电波动对电网的影响，本文提出了一种光热-跨临界二氧化碳储能循环(Transcritical compressed carbon dioxide energy storage，TC-CCES)集成热力系统，采用模块化机理建模方法，基于能质平衡关系分别建立TC-CCES系统与光热系统的动态数学模型，获取TC-CCES系统在储释能阶段关键参数的动态响应曲线。研究结果表明，系统的储能密度达到28.43kW·h/m3，储能效率与循环效率分别为58.01%，60.85%，动态数学模型的最大误差均小于5%；此外，太阳直射辐射变化促使系统热源温度变化，而系统负荷对热源温度变化非常敏感，热源温度升高2.29%，换热器负荷升高3.36%；且在某地区四季典型日，冬季比秋季机组负荷低了23.9%。本文提出的动态数学模型可用于分析太阳能发电的动态特性，并为控制系统的设计奠定了理论基础。

关键词：光热 T-CO 储能循环模型动态特性建模仿真

棒束通道环状流中并流-逆流不稳定性特性研究

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原子能科学技术 2024年

作者：金光远王睿白镜湖李伟链东北电力大学能源与动力工程学院东北电力大学热流科学与核工程实验室

开展堆芯流动单元内两相逆流行为的实验研究，能为不同形态反应堆系统的顺利运行和应急处理提供足够的理论支撑。本研究对3×3棒束通道环状流中并流-逆流不稳定性的携带行为、流动参数特性和形成机理进行了分析。结果表明，一个携带周... 详细信息

开展堆芯流动单元内两相逆流行为的实验研究，能为不同形态反应堆系统的顺利运行和应急处理提供足够的理论支撑。本研究对3×3棒束通道环状流中并流-逆流不稳定性的携带行为、流动参数特性和形成机理进行了分析。结果表明，一个携带周期由携带上行起始区域、完全上升环流区域和整体下行区域组成。实验工况根据Wallis判别式判断处于携带状态，根据Zapke和Alekseev判别式的预测结果则处于携带和不能携带的转换线上。当压差达到局部最大值时，高速摄影捕捉到上行起始点；当压差达到局部最小值时，高速摄影拍摄到下行起始点。当液相流速低于0.1 m/s时，整体周期长度并无明显变化；当液相折算速度在0.1～0.3 m/s范围内，整体周期随气相折算速度的增加而减小，上行与下行的时间比值变化较小，液相折算速度高于0.3 m/s时该比值则随气相折算速度的增大而增加。当液相流速低于0.2 m/s时，携带起始混流上升速度高于气相折算速度；当液相流速逐渐增加，携带起始混流上升速度高于气相折算速度的量逐渐减小；当液相折算速度高于0.2 m/s，在高气相折算速度条件下携带起始混流上升速度低于气相折算速度。发生并流-逆流不稳定性的原因是在不同区域内气芯变化的携带力和液相重力的周期性起主导作用。

关键词：棒束通道环状流流动不稳定性逆流