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基于数据物理融合驱动配电网三相线性化潮流及线损分析应用

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中国电力 2024年第10期57卷 46-56页

作者：穆怀天廉洪亮刘娟李艳琼国网冀北电力有限公司张家口供电公司河北张家口075000

分布式电源规模化并网引入了下垂控制等非光滑本地控制约束,易导致传统基于前推回代法的潮流计算方法收敛失败,且由于分布式电源并网改变系统潮流方向,导致传统等值电阻法、压降法等理论线损计算方法不再适用。为解决上述问题,提出计及... 详细信息

分布式电源规模化并网引入了下垂控制等非光滑本地控制约束,易导致传统基于前推回代法的潮流计算方法收敛失败,且由于分布式电源并网改变系统潮流方向,导致传统等值电阻法、压降法等理论线损计算方法不再适用。为解决上述问题,提出计及有载调压变压器调压、分布式光伏下垂控制的光滑化模型,构建了基于数据物理融合驱动的三相配电网线性化理论线损快速计算模型。在传统基于稳态运行特性线性化、一阶泰勒展开线性化的基础上,利用偏最小二乘法补偿线性化误差。相比纯物理驱动线性化,在负荷重载条件下仍具有较高精度;相比于纯数据驱动线性化,能够保留支路拓扑信息,适用于开关状态变化场景。所提模型仅对线性化误差进行拟合补偿,在保证线性化精度的前提下,极大地提高了潮流模型的收敛性与计算效率,且能够适应不同负荷水平实现精确误差补偿。基于实际42节点三相配电网系统仿真,验证了所提模型具有较高精度,且能够实现配电网理论线损鲁棒、快速计算。

关键词：数据物理融合驱动线性化潮流理论线损计算下垂控制

基于暂态导数极性分段优化的VSG二次调频控制策略

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太阳能学报 2024年第4期45卷 416-422页

作者：王晓寰刘明阳赵晓君姜威燕山大学电气工程学院秦皇岛066004 国网冀北电力有限公司张家口供电公司张家口075000

二次调频能使电力系统在一次调频过程中始终满足频率稳定的要求。采用虚拟同步发电机VSG控制策略的并网逆变器在离网运行时仅具备一次调频特性,若VSG的输出频率超出安全工作区间时将会对微电网的稳定运行产生影响,因此,需在有功控制环... 详细信息

二次调频能使电力系统在一次调频过程中始终满足频率稳定的要求。采用虚拟同步发电机VSG控制策略的并网逆变器在离网运行时仅具备一次调频特性,若VSG的输出频率超出安全工作区间时将会对微电网的稳定运行产生影响,因此,需在有功控制环加入固定积分系数来实现频率无差控制的二次调频,但传统二次调频存在恢复时间与频率振荡的固有矛盾。提出一种根据暂态导数极性分段优化的改进VSG二次调频策略,该策略基于频率恢复特性,将频率恢复过程划分为2个阶段,并分别配置不同的积分系数,使得整个频率恢复时间缩短,且避免了频率的振荡,并给出了所提方法关键参数的设定依据。最后通过仿真与基于HIL的半实物平台验证了所提策略的可靠性。

关键词：并网逆变器二次调频虚拟同步发电机分段优化

钛合金与碳纤维复合身管在无后坐力炮中的应用分析

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火炮发射与控制学报 2024年第1期45卷 62-67页

作者：孙向东谢鑫戴泓源王佳闫旭冯茂林河北燕兴机械有限公司河北张家口075000

为满足现代装备轻量化要求,以无后坐力炮的钛合金与碳纤维复合身管为研究对象,采用静态水压试验方法测得变形率,分别与理论计算、数值模拟计算的变形率进行符合性验证,得到实测变形率与理论计算变形率误差在±5%以内,实测变形率与模拟... 详细信息

为满足现代装备轻量化要求,以无后坐力炮的钛合金与碳纤维复合身管为研究对象,采用静态水压试验方法测得变形率,分别与理论计算、数值模拟计算的变形率进行符合性验证,得到实测变形率与理论计算变形率误差在±5%以内,实测变形率与模拟计算变形率误差在±6%以内,变形率误差在可接受范围。对碳纤维复合材料身管进行水压爆破试验,结果表明:碳纤维T700和M46的安全应力和变形率分别为1.874 4 GPa、1.18%和1.465 9 GPa、0.6%,在该试验数据的基础上,使用实炮进行射击试验,测得的最大变形率为0.19%,该变形率小于0.6%,从工程应用角度考虑,钛合金内衬外缠碳纤维复合材料能够满足身管轻量化应用要求。

关键词：无后坐力炮钛合金碳纤维仿真应变弹性模量

医疗废物焚烧工艺配套设计优化及焚烧系统性能测试分析

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环境工程技术学报 2024年第2期14卷 545-550页

作者：任德杰张家口城洁医疗废物处置有限公司

为了高效、安全、达标地焚烧医疗废物,对主焚烧工艺配套设备(一燃室、二燃室)设计核算并进行设计参数复核;选定锯末和木块作为标准测试废物的基体,对焚烧系统在焚烧过程中的氯化氢去除率、重金属汞去除率、燃烧效率、残渣热灼减率、烟... 详细信息

为了高效、安全、达标地焚烧医疗废物,对主焚烧工艺配套设备(一燃室、二燃室)设计核算并进行设计参数复核;选定锯末和木块作为标准测试废物的基体,对焚烧系统在焚烧过程中的氯化氢去除率、重金属汞去除率、燃烧效率、残渣热灼减率、烟尘去除率、二噁英排放浓度与性能评分的变化进行研究。采用热工程理论计算方法,对一燃室和二燃室体积进行计算;并测定焚烧过程中性能指标数的变化,用SPSS 22软件进行模型相关性分析。结果表明:反算一燃室、二燃室体积分别为1.20、3.30 m^(3),均小于实际炉膛内体积,满足要求。性能评分与氯化氢去除率、重金属汞去除率、烟尘去除率、燃烧效率呈极显著正相关关系(R分别为0.965、0.966、0.982、0.997),性能评分与热灼减率呈极显著负相关关系(R为−0.986),性能评分与二噁英排放浓度呈显著负相关关系(R为−0.957)。

关键词：医疗废物热解气化炉焚烧系统性能测试二噁英

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动力锂离子电池组均衡策略研究

电源学报 2024年第2期22卷 205-215页

作者：齐火箭张新瑞王嘉宏徐海宾张捷靖国网冀北电力有限公司张家口供电公司张家口075000

为了有效减小串联锂离子电池组在使用过程中的不一致性,提出一种使用Cuk均衡器结合双层选择开关的新型均衡拓扑,该拓扑能够快速地实现任意单体间的能量传递,提高均衡速度。根据开路电压OCV(open circuit voltage)-荷电状态SOC(state-of-... 详细信息

为了有效减小串联锂离子电池组在使用过程中的不一致性,提出一种使用Cuk均衡器结合双层选择开关的新型均衡拓扑,该拓扑能够快速地实现任意单体间的能量传递,提高均衡速度。根据开路电压OCV(open circuit voltage)-荷电状态SOC(state-of-charge)曲线的特性,采取分段式均衡,将电压和SOC作为均衡变量,并设计模糊逻辑控制FLC(fuzzy logic control)算法动态调节均衡电流,以减少均衡时间和能量损耗。使用Matlab/Simulink软件进行模型搭建并仿真,实验结果表明,所提出的能量传递拓扑比传统Cuk电路在相邻单体间能量传递的拓扑要节省22.17%的均衡时间。此外,与均值差分算法相比,使用FLC算法在静置和充放电条件下,提高了30%以上的时间效率和约11%的能量效率。验证了该均衡方案的可行性。

关键词：模糊逻辑控制电池均衡 Cuk电路荷电状态均衡效率能量损耗

激光除锈技术对Q345钢表面残余应力和腐蚀性能的影响

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表面技术 2024年第19期53卷 164-172页

作者：任志国王烁王振兴郝军梁建明河北建筑工程学院机械工程学院河北张家口075000 钢铁研究总院北京100081 中龙机电(涿鹿)有限公司河北张家口075000

目的探究激光除锈过程中激光对Q345钢金属基底表面残余应力和腐蚀性能的影响。方法采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析激光除锈试样表面形貌和氧元素含量,采用金相显微镜观察激光除锈后试样横截面的热影响层。采用背散射电子衍射... 详细信息

目的探究激光除锈过程中激光对Q345钢金属基底表面残余应力和腐蚀性能的影响。方法采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析激光除锈试样表面形貌和氧元素含量,采用金相显微镜观察激光除锈后试样横截面的热影响层。采用背散射电子衍射仪(EBSD)和X射线衍射仪定性和定量地表征激光除锈后金属基底表面的残余应力。采用动电位极化曲线和零电阻安培法(ZRA)表征原始试样和激光除锈后试样表面的抗腐蚀性能。结果在激光除锈Q345钢过程中,基于激光局部热处理的原因,金属基底表面产生了100~150 MPa的残余拉应力。同时,在激光与金属基底的作用下,金属基底近表面形成了一层厚度约为25μm的热影响层,热影响层中的渗碳体和铁素体形成的微电池含量减少,渗碳体含量与铁素体含量的比值增大,使得自腐蚀电位增至−490 mV,腐蚀电流密度减至17μA/cm^(2)。结论在激光除锈过程中激光与金属基底的作用下,金属基底表面产生了残余拉应力,近表面形成了一层厚度约为25μm的热影响层,在二者的综合作用下提高了激光除锈后试样表面的抗腐蚀性能,延长了其使用寿命。

关键词：激光除锈 Q345钢残余应力腐蚀性能表面处理

基于RSST-T模型的面向多元场景的城市路内停车技术方案研究与应用

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公路 2024年第9期69卷 197-204页

作者：田龙飞杨璐顾思思陈亮中交公路规划设计院有限公司北京市100010 中交智联云海(张家口)停车有限公司张家口市075100

随着汽车保有量的增加,城市居民停车需求与停车位不匹配的矛盾日益突出,为缓解我国城市路内停车问题,提出一种面向多元场景的城市路内停车技术方案。通过研究城市路内停车技术,分析路内停车特点,基于道路条件、车位设置、停车时长、路... 详细信息

随着汽车保有量的增加,城市居民停车需求与停车位不匹配的矛盾日益突出,为缓解我国城市路内停车问题,提出一种面向多元场景的城市路内停车技术方案。通过研究城市路内停车技术,分析路内停车特点,基于道路条件、车位设置、停车时长、路内停车位信息采集技术等多因素,建立面向场景的路内停车分析模型RSST-T,并基于RSST-T模型,研究在不同场景下的路内停车解决方案,并在Z市某区城市级的路内停车系统中实施应用,最大程度保证技术方案的可行性、经济性、科学性。

关键词：车辆停厝城市路内停车停车技术 RSST-T 多元场景

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输送机刮板的受力分析与优化设计

机械设计 2024年第6期41卷 160-164页

作者：翟学军杨超范宝冬王俊涛中煤张家口煤矿机械有限责任公司河北张家口076250 河北省高端智能矿山装备技术创新中心河北张家口076250

文中根据输送机刮板的实际受力情况,运用材料力学知识对刮板进行受力分析并建立刮板弯矩方程,根据弯矩方程绘制刮板弯矩分布图。从刮板弯矩分布图可以看出,在刮板链距处所受弯矩最大,且随着刮板链距的加大,刮板最大弯矩会减小,当链距加... 详细信息

文中根据输送机刮板的实际受力情况,运用材料力学知识对刮板进行受力分析并建立刮板弯矩方程,根据弯矩方程绘制刮板弯矩分布图。从刮板弯矩分布图可以看出,在刮板链距处所受弯矩最大,且随着刮板链距的加大,刮板最大弯矩会减小,当链距加大到一定数值时,刮板中间弯矩变为负值,当刮板链距处的弯矩与刮板中间位置的弯矩绝对值相等时,刮板的最大弯矩最小,并以此计算出刮板最优链距l=0.586L,并绘制不同链距刮板最大弯矩变化图。刮板采用最优链距会大幅减小刮板的最大弯曲应力,增加刮板安全系数,延长刮板使用寿命。同时,应用Pro/Engineer三维设计软件建立刮板三维实体模型,寻找出刮板链距处为危险截面,并对刮板外形进行优化设计,最后根据煤炭行业标准提供的力-挠度试验数据应用SolidThinking Inspire软件对刮板优化前后分别进行仿真分析,根据分析结果可知,优化设计后刮板挠度满足行业标准要求。优化刮板外形不仅去掉了危险截面处的应力集中,而且还减小刮板质量,降低材料成本及运行阻力,该计算过程及结果分析对输送机刮板的改进及优化设计具有重要指导作用。

关键词：刮板受力分析优化设计最优链距挠度校核仿真分析

基于数组的刮板输送机运载模型及煤量计算算法研究

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工矿自动化 2024年第8期50卷 84-90页

作者：尹瑞张冬雪倪强中煤张家口煤矿机械有限责任公司河北张家口076250 河北省高端智能矿山装备技术创新中心河北张家口076250 山西康伟集团有限公司山西长治046500

目前针对煤量检测的研究大多侧重于煤矿井下带式输送机的煤量检测和识别,对综采(放)工作面刮板输送机的煤量检测仅停留在转载机处安装红外扫描装置,检测技术单一,且由于转载机位于刮板输送机卸煤处,红外扫描装置检测的是转载机的载煤量... 详细信息

目前针对煤量检测的研究大多侧重于煤矿井下带式输送机的煤量检测和识别,对综采(放)工作面刮板输送机的煤量检测仅停留在转载机处安装红外扫描装置,检测技术单一,且由于转载机位于刮板输送机卸煤处,红外扫描装置检测的是转载机的载煤量,不能直接反映刮板输送机上的实时载煤量,存在较大滞后性。针对上述问题,提出一种基于数组的刮板输送机运载模型及煤量计算算法。该算法将刮板输送机设定为连续装煤的载体,通过连续数组建立刮板输送机运载模型,并表征单位长度的装煤量,结合综采(放)工作面采煤机运行速度、滚筒高度、截割深度、位置及刮板输送机运行速度与装煤系数等参数,通过多参数数学建模的方法,实现对刮板输送机单位煤量的实时模拟,进而直观反映煤矿井下采煤工艺并准确计算出刮板输送机的实时载煤量。井下工业性试验结果表明,该算法连续可靠,可以精确计算出刮板输送机实时载煤量,载煤量分布接近于理想状态,具有较高的收敛性和鲁棒性。

关键词：综采工作面综放工作面刮板输送机采煤机运载模型数组模型载煤量

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