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特高压混合直流工程快速旁路保护用兆伏级SF_6间隙等离子体喷射触发特性及工程设计

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高电压技术 2024年第6期50卷 2614-2622页

作者：李晓昂邵奕凯李志兵张然蒋攀张乔根西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049 中国电力科学研究院有限公司北京100192

在江苏白鹤滩±800 kV特高压混合直流工程中,受端交流侧三相接地故障穿越失败时,会在±400 kV柔直母线上产生高幅值过电压,严重威胁柔直阀组安全,而基于等离子体喷射的超快速旁路开关1 ms内将柔直母线快速接地保护柔直阀组是一种全新的... 详细信息

在江苏白鹤滩±800 kV特高压混合直流工程中,受端交流侧三相接地故障穿越失败时,会在±400 kV柔直母线上产生高幅值过电压,严重威胁柔直阀组安全,而基于等离子体喷射的超快速旁路开关1 ms内将柔直母线快速接地保护柔直阀组是一种全新的解决方案。DC 400 kV触发间隙需满足高耐压(>1.2 MV)、低工作系数(研究平台,重点研究触发电压、气压、间隙长度以及工作系数等关键影响因素对SF_(6)触发间隙导通特性的影响规律。结果表明,提升触发电压可显著提升触发导通概率、降低触发延时,但存在一定的饱和现象;在固定的工作电压下,随气压或间隙长度的增加,工作系数显著减小,导致触发延时骤增且导通概率急剧减小;在相同工作系数下,高气压短间隙的触发导通性能更强。据此提出满足特高压混合直流工程400 kV柔直母线快速接地用DC 400 kV间隙开关,间隙采用复合外套单间隙结构,轮转型触发腔设计实现多次触发。研制了触发间隙试验样机(间隙距离为10 cm、压强为0.5 MPa的SF_(6)),其雷电耐压>1250kV,临界可触发电压研究结果为特高压混合直流输电系统中柔直阀组快速保护用兆伏级SF_6触发间隙工程应用提供了理论支持和工程初步设计方案。

关键词： SF_6触发间隙等离子体喷射快速旁路开关触发工作系数

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浅析“岩土工程三角形”——译与议

土木工程学报 2024年第4期57卷 71-80页

作者：杜斌高文生李广信秋仁东中国建筑科学研究院有限公司地基基础研究所北京100013 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

由Burland提出并经不断演进的“岩土工程三角形”,既是一个反映岩土工程各项工作内容的图示化框架,也是一个解决岩土工程问题的思维框架。岩土工程三角形由4个要素构成:(1)地层剖面;(2)量测到的特性;(3)合适的模型;(4)经验。其中,前三... 详细信息

由Burland提出并经不断演进的“岩土工程三角形”,既是一个反映岩土工程各项工作内容的图示化框架,也是一个解决岩土工程问题的思维框架。岩土工程三角形由4个要素构成:(1)地层剖面;(2)量测到的特性;(3)合适的模型;(4)经验。其中,前三个要素分别构成三角形的三个顶点,而经验占据三角形的中心,并与顶点相连。成功的岩土工程必须考虑岩土工程三角形中的各个要素,并使其保持“平衡”。将岩土工程三角形应用于不同的场景,可进一步扩展其外延。文章旨在结合中文语境,对岩土工程三角形的核心思想进行剖析和阐释,力图更加准确地展现原作的意思表达,助力掌握这一具有实用价值的工作方法。

关键词：岩土工程三角形成熟的经验框架

220 kV退役复合绝缘子芯棒整体回收再利用可行性研究

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3433-3443页

作者：刘贺晨胡如法刘云鹏李乐刘杰河北省绿色高效电工新材料与设备重点实验室(华北电力大学) 保定071003 新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206 国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050021

复合绝缘子在输电线路中得到了大规模应用,但早期投运的复合绝缘子开始批量退役,且数量逐年增加,因此,需要有效的回收利用方法来处理退役的复合绝缘子。该文以220 kV退役复合绝缘子芯棒的高压段、中间段和低压段作为研究对象,对比了退... 详细信息

复合绝缘子在输电线路中得到了大规模应用,但早期投运的复合绝缘子开始批量退役,且数量逐年增加,因此,需要有效的回收利用方法来处理退役的复合绝缘子。该文以220 kV退役复合绝缘子芯棒的高压段、中间段和低压段作为研究对象,对比了退役芯棒与新芯棒的物理、热学、电气及力学性能和微观形貌差异,并基于性能评估结果进行推广,探索了退役芯棒的再利用价值和快速性能评估手段。结果表明,退役芯棒的环氧树脂基体含量下降程度保持在1.31%以内,饱和吸湿率小于0.008%;击穿强度基本保持在20 kV/mm以上,水煮6天泄漏电流值保持在50μA以内,具有良好的电气强度和绝缘性能;拉伸、弯曲和剪切强度分别保持在640 MPa、1500MPa和130 MPa以上,力学性能保持较高水平;内部纤维及树脂基体界面粘结性较好,材料孔隙率保持在1%以内,无明显大孔隙出现。总体而言,退役芯棒的整体性能良好,具有较高的回收再利用价值。研究结论对实现退役芯棒的高效回收再利用具有重要的参考价值。

关键词：退役复合绝缘子芯棒整体回收再利用性能评估再利用价值

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构网型变流器的现状与发展趋势

太阳能学报 2024年第9期45卷 101-111页

作者：刘旭张国驹裴玮朱恩泽张学赵军愉中国科学院电工研究所北京100190 齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院济南250013 山东省先进电磁变换技术重点实验室济南250013 国网保定供电公司保定071051

随着新能源和电力电子的发展,新型电力系统呈现典型的“双高”特征,但同时也带来低惯性、弱稳定性等问题。构网型(GFM)控制技术可实现变流器自主地建立频率和控制电压,改善对外部电压源的依赖性,提高系统稳定性。对构网型变流器的现状... 详细信息

随着新能源和电力电子的发展,新型电力系统呈现典型的“双高”特征,但同时也带来低惯性、弱稳定性等问题。构网型(GFM)控制技术可实现变流器自主地建立频率和控制电压,改善对外部电压源的依赖性,提高系统稳定性。对构网型变流器的现状与发展趋势进行综述。首先,对跟网型(GFL)控制技术与构网型控制技术进行对比分析,指出构网型控制技术是解决新型电力系统稳定性的有效途径;然后介绍现有的构网型控制技术,分析构网型控制技术在各领域的应用;最后指出构网型控制技术应用于变流器时所面临的挑战。

关键词：可再生能源电力电子控制系统变流器构网型

MOFs基多孔液体的制备及CO_(2)吸附分离应用

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精细化工 2024年第1期41卷 23-37页

作者：靳归黄琳郭东方王娟王焕君西安建筑科技大学机电工程学院陕西省纳米材料与纳米技术重点实验室陕西西安710055 西安建筑科技大学机电工程学院西安清洁能源重点实验室陕西西安710055 高效灵活煤电及碳捕集利用封存全国重点实验室北京102209 二氧化碳捕集与处理北京市重点实验室(中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司) 北京102209

多孔液体(PLs)是一种结合了多孔固体材料永久孔隙和液体流动性的新型液体材料,在气体吸附和分离、催化等应用领域中展示出巨大的潜力。金属框架材料(MOFs)因其高的比表面积、热和化学稳定性、独特的结构以及制备简单的特点有望成为构筑... 详细信息

多孔液体(PLs)是一种结合了多孔固体材料永久孔隙和液体流动性的新型液体材料,在气体吸附和分离、催化等应用领域中展示出巨大的潜力。金属框架材料(MOFs)因其高的比表面积、热和化学稳定性、独特的结构以及制备简单的特点有望成为构筑PLs多孔宿主的最佳候选材料之一。近些年来,基于MOFs(ZIF-8、ZIF-67、Ui O-66等)基多孔液体相关研究被陆续报道。首先,该文介绍了多孔液体的分类;其次,总结了近些年来MOFs基多孔液体的制备以及应用;最后,对MOFs基多孔液体的制备存在的挑战与未来的发展方向进行了总结与展望。

关键词：多孔液体气体吸附分离催化二氧化碳

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溃堤洪水在有压雨水管网街区演进的试验研究

工程科学与技术 2024年第1期56卷 228-236页

作者：张晓雷刘书瑜董柏良赵建坤张立涛华北水利水电大学水利学院河南郑州450046 河南省水圈与流域水安全重点实验室河南郑州450046 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 广东省水利水电科学研究院广东广州510610

溃堤洪水在有压雨水管网街区的演进过程十分复杂,城市街区建筑物及雨水管网改变了洪水的演进规律,影响了街区排涝的水力特性。本文基于典型城市街区建立了包括房屋、人行道及雨水管网在内的概化水槽模型,测量了不同溃堤洪水在典型城市... 详细信息

溃堤洪水在有压雨水管网街区的演进过程十分复杂,城市街区建筑物及雨水管网改变了洪水的演进规律,影响了街区排涝的水力特性。本文基于典型城市街区建立了包括房屋、人行道及雨水管网在内的概化水槽模型,测量了不同溃堤洪水在典型城市街区演进过程中的街区水深、雨水管网流量及压强,探究了不同蓄水高度、前池进口流量对街区水位波动变化及有压雨水管网下泄流量的影响。溃堤洪水在水槽侧壁、房屋的作用下形成了大面积的水跃,并且在房屋建筑物附近出现了薄层状水片,水跃区域伴随着洪水演进过程先是在人行道处发生横向的迁移合并,再是在街区道路的纵向方向上逐渐耗散直至消失,街区水位在100 s后基本稳定,从上游至下游呈“先增大、再减小”的变化趋势。溃堤洪水在街区演进过程中,不同蓄水高度对有压雨水管网的泄流量影响相较于不同前池进口流量更加显著,街区上游雨水口的峰值流量在最大蓄水高度条件约为最大前池进口流量的1.5倍。研究结合街区水位及有压雨水管网压强采用欧拉数对短管淹没出流公式的泄流系数进行了率定,修正后的理论计算值的误差由32%降低至2%,能够较好地反映出街区雨水口的泄流能力。研究成果不仅能为数学模型提供翔实的验证资料,还可为城市洪涝治理提供理论指导。

关键词：溃堤洪水有压雨水管网雨水口概化水槽模型

多目标差分进化算法改进与电工钢片磁致伸缩模型参数辨识

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 2047-2057,I0033页

作者：陈昊李琳王亚琦刘洋新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 先进输电技术国家重点实验室(智能电网研究院有限公司) 北京市昌平区102209

准确且高效地辨识电工钢片磁致伸缩模型参数是模型在变压器铁心振动分析中的应用前提。针对现有单目标优化算法不能兼顾参数辨识精度和速度的问题,该文基于改进Jiles-Atherton-Sablik和Energetic模型相结合的磁致伸缩模型,将该模型的参... 详细信息

准确且高效地辨识电工钢片磁致伸缩模型参数是模型在变压器铁心振动分析中的应用前提。针对现有单目标优化算法不能兼顾参数辨识精度和速度的问题,该文基于改进Jiles-Atherton-Sablik和Energetic模型相结合的磁致伸缩模型,将该模型的参数辨识转换为多目标优化问题。以磁滞回线和磁致伸缩曲线的均方根误差作为待优化的2个目标,建立参数辨识的多目标优化数学模型。基于该模型,从控制参数自适应技术、变异算子改进策略以及选择算子改进策略3个方面对多目标差分进化算法进行改进,从而提出一种采用改进多目标差分进化算法的磁致伸缩模型参数辨识方法。通过与现有方法对比,该文方法的磁滞回线求解精度提升17.84%,磁致伸缩曲线求解精度提升13.60%,辨识速度提升41.57%。

关键词：电工钢片磁致伸缩模型参数辨识多目标差分进化算法 Jiles-Atherton-Sablik模型 Energetic磁滞模型

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定子分段直线感应电机推进系统非线性解耦建模方法

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电工技术学报 2024年

作者：徐飞史黎明李子欣李耀华高密度电磁动力与系统重点实验室(中国科学院)中国科学院电工研究所中国科学院大学齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院

定子分段直线感应电机在超高速电磁推进领域具有较好的应用前景，然而多相直线感应电机定子与动子耦合程度快速时变、供电切换晶闸管开关电流过零关断、供电电缆阻抗随动子位置变化等非线性特性显著，导致现有建模方法难以准确实时模拟... 详细信息

定子分段直线感应电机在超高速电磁推进领域具有较好的应用前景，然而多相直线感应电机定子与动子耦合程度快速时变、供电切换晶闸管开关电流过零关断、供电电缆阻抗随动子位置变化等非线性特性显著，导致现有建模方法难以准确实时模拟系统电磁暂态过程。本文将直线感应电机系统依据能量转换特性划分为有效转换、无效转换和电源三部分，采用多相电机定子空间矢量解耦建模和虚拟动子磁链方法，实现了晶闸管与直线电机、电机定子与动子之间的解耦，并建立了数学模型。硬件在环实验结果表明数学模型无迭代实时运算步长低至500ns，原理样机实验结果表明数学模型与物理实验误差小于7%，验证了数学模型的快速性和准确性，研究成果可为超高速直线感应电机推进系统高性能控制提供建模基础。

关键词：分段供电多相直线感应电机晶闸管开关非线性特性实时模型

含高比例光伏配电网中计及需求侧响应的混合储能配置优化

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高电压技术 2024年第4期50卷 1416-1425页

作者：马丽李伟裴玮肖浩鞠力顾靖达中国科学院电工研究所北京100190 长时规模储能重点实验室(中国科学院) 北京100190 国网北京市电力公司北京100031 北京电力经济技术研究院有限公司北京100055

大力发展光伏等可再生能源是我国实现“双碳”目标的重要途径,而光伏高比例接入配电网后随之带来一系列问题。以含高比例光伏配电网为研究对象,提出了计及用户侧需求响应的混合储能优化配置方法。针对负荷和光伏出力的双重不确定性,提... 详细信息

大力发展光伏等可再生能源是我国实现“双碳”目标的重要途径,而光伏高比例接入配电网后随之带来一系列问题。以含高比例光伏配电网为研究对象,提出了计及用户侧需求响应的混合储能优化配置方法。针对负荷和光伏出力的双重不确定性,提出了基于预测误差概率分布的不确定性场景确定方法。考虑系统不确定性,统筹运行阶段用户侧需求响应调控措施以及潮流约束,提出了储能配置的3层优化模型。针对优化模型提出了相应的分解方法,以及基于列和约束生成算法的求解实施流程。通过在IEEE-33节点测试系统中的应用,使得系统可平移负荷峰值下降了10%,节点电压维持在合理范围,并在指导储能配置等方面具备显著的应用效果。通过分析光伏比例灵敏性可知,不含光伏情况下的储能总容量相比100%光伏比例场景增加了90%。

关键词：储能配置优化光伏配电网需求侧响应系统不确定性

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