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基于状态数据和失效数据融合的RUL预测技术研究——以核电厂上充泵为例

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核科学与工程 2024年第3期44卷 647-654页

作者：陈国才童节娟韩文悦王运喜清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中核国电漳州能源有限公司福建漳州363300

本文提出一种基于状态数据和失效数据融合的RUL预测技术研究,以核电厂上充泵滚动轴承部件为试验对象,开展RUL预测。文章论证了基于韦布尔比例协变量模型的设备部件寿命预测技术理论可行性,并实现了对上充泵滚动轴承RUL的准确预测,为RUL... 详细信息

本文提出一种基于状态数据和失效数据融合的RUL预测技术研究,以核电厂上充泵滚动轴承部件为试验对象,开展RUL预测。文章论证了基于韦布尔比例协变量模型的设备部件寿命预测技术理论可行性,并实现了对上充泵滚动轴承RUL的准确预测,为RUL预测在核电厂中落地应用提供可行的思路。

关键词：状态数据失效数据韦布尔分布比例协变量

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风光互补发电制氢耦合合成氨系统的配置分析

洁净煤技术 2024年第5期30卷 38-45页

作者：龚思琦杨洋李初福白祝洽孙浩哲张晓方许明北京低碳清洁能源研究院北京102211 国华(宁夏)新能源有限公司宁夏银川750001 国华能源投资有限公司北京100007

将可再生能源制氢与传统化工过程结合实现电-氢-化耦合,不仅可提高可再生能源的利用消纳,还有利于化工过程的绿色低碳转型。针对电-氢-化耦合系统中存在的可再生能源波动性与化工过程稳定性需求的矛盾,建立了大规模风光互补发电制氢-储... 详细信息

将可再生能源制氢与传统化工过程结合实现电-氢-化耦合,不仅可提高可再生能源的利用消纳,还有利于化工过程的绿色低碳转型。针对电-氢-化耦合系统中存在的可再生能源波动性与化工过程稳定性需求的矛盾,建立了大规模风光互补发电制氢-储氢-合成氨系统的配置模型,基于西北地区典型风光发电曲线研究风光配比、制氢容量、制氢最小负荷和氢气储罐体积等关键参数对系统运行的影响规律,并分析系统的全年运行特性。计算结果表明:当风光配比为8∶3且制氢容量与风光平均输出功率接近时,可在较小储罐体积工况下降低网电补充。制氢最小负荷降低和储罐体积增加有利于降低网电补充,有望实现系统纯绿电运行。当系统参数配置为风光配比8∶3、制氢容量400 MW、制氢最小负荷20%和氢气储罐体积100000 m^(3)时,全年平均网电补充比例在5%左右。对系统8760 h的模拟结果表明,制氢装置的负荷调节可减缓系统受风光发电波动的影响,通过储氢装置的进一步缓冲,可实现合成氨装置在50%~110%负荷的连续运转。

关键词：可再生能源制氢合成氨绿氨系统模拟

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蒙特卡洛模拟法在计算风场超越概率发电量中的应用

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南方能源建设 2024年

作者：李化润阳能源技术有限公司

[目的]风场不确定性给风场发电量带来呈概率的分布，对不确定性因素进行客观并科学地评估是计算风场超越概率发电量的重要前提。目前行业普遍采用折减系数的办法来降低发电量达到控制风险的目的，或者对不确定性因素按概率取值进行不确... 详细信息

[目的]风场不确定性给风场发电量带来呈概率的分布，对不确定性因素进行客观并科学地评估是计算风场超越概率发电量的重要前提。目前行业普遍采用折减系数的办法来降低发电量达到控制风险的目的，或者对不确定性因素按概率取值进行不确定性大小计算再评估风场超越概率发电量。针对这种简单的折减或者忽视不确定因素的本质计算风场超越概率发电量的做法，文章旨在提出一种既遵循不确定因素的本质还能科学地计算风场超越概率发电量计算方法。[方法]文章采用蒙特卡洛模拟法构建不确定性因素的正态概率分布函数模型，进行不确定性大小模拟，得出不确定性大小的统计结果，借助风速-发电量敏感因子得到风场发电量的不确定性大小，再计算风场超越概率发电量。[结果]蒙特卡洛进行多次随机模拟结果是服从正态分布的具体函数。文章举例模拟了不确定性因素标准差分别为平均值的12.0%、14.0%、16.0%三种情况的结果，特定置信区间95%风速不确定性大小的分布范围分别为7.08%～8.56%、6.97%～8.71%、6.88%～8.84%，发电量总不确定性大小分布范围分别为13.36%～15.92%、13.17%～16.18%、13.01%～16.41%，超越概率发电量分布范围分别为96.06～101.52 GWh、95.50～101.92 GWh、95.01～102.26 GWh。[结论]采用超越概率发电量作为依据评估风场投资风险，有助于决策建立在正确、可靠的基础上，运用蒙特卡洛模拟方法体现了科学性和高效性，得到的结果具有统计意义。

关键词：不确定性因素正态分布蒙特卡洛模拟法风速-发电量敏感因子超越概率发电量

锂离子电池塑料-金属复合集流体的特性及制备研究进展

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储能科学与技术 2024年第3期13卷 749-758页

作者：张稚国李华清王莉何向明清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 江苏瀚叶铜铝箔新材料研究院有限公司江苏苏州215234

塑料-金属聚合物复合集流体(metallized plastic current collector,MPCC)通过减厚、减重可大幅提高电池的能量密度,且因聚合物自身绝缘、受热收缩、熔融等特性可提高电池的安全性,因此吸引了产业界研究者的诸多关注。了解聚合物基底和M... 详细信息

塑料-金属聚合物复合集流体(metallized plastic current collector,MPCC)通过减厚、减重可大幅提高电池的能量密度,且因聚合物自身绝缘、受热收缩、熔融等特性可提高电池的安全性,因此吸引了产业界研究者的诸多关注。了解聚合物基底和MPCC的特性及制备方法有利于高质量MPCC的研发,同时可促进高能量密度、高安全电池的发展,因此本文着重介绍了常用和亟待开发的聚合物的特性,阐明了目前市场生产的高质量PET、PP基复合集流体虽已应用于锂离子电池,但面临着各种挑战,例如PET的溶胀溶解反应,PP与金属层间的低黏结性等,并提出了相应的改进措施。此外,本文总结了聚合物表面沉积金属层的多种方法(磁控溅射、蒸镀、化学沉积和电镀等)的原理、优缺点和设备改良策略、注意事项,以期提高聚合物表面金属层的均匀性、一致性和导电率。最后,为提高MPCC在电池中的应用可行性,明确了MPCC未来研发的重点攻关问题,例如提高金属-聚合物界面黏结性,进一步提高电池安全性和导电率,并阐述了将来的发展趋势:功能化和精细化MPCC在电池中的应用。

关键词：锂离子电池复合集流体塑料基膜金属涂层

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月面巡视器附近月尘静电迁移特性的数值模拟

宇航学报 2024年第4期45卷 613-624页

作者：钱啸宇张易阳方筑杨剑锋方延玮李水清清华大学能源与动力工程系北京100084 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 上海宇航系统工程研究所上海201109

针对月尘在月面巡视器附近的鞘层内的迁移和在设备表面的沉积过程开展数值模拟研究。首先,基于质点网格方法获得了巡视器附近的月表鞘层电场分布。在此基础上,分别探究了月表扬起月尘和静电悬浮月尘在鞘层电场内的迁移和在巡视器表面的... 详细信息

针对月尘在月面巡视器附近的鞘层内的迁移和在设备表面的沉积过程开展数值模拟研究。首先,基于质点网格方法获得了巡视器附近的月表鞘层电场分布。在此基础上,分别探究了月表扬起月尘和静电悬浮月尘在鞘层电场内的迁移和在巡视器表面的沉积。研究表明,巡视器对鞘层电场的扰动作用增强了附近的电场,促进了月尘扬起和向巡视器表面的迁移沉积。当太阳天顶角较小或适中时,月尘只有达到临界行驶速度才能迁移至巡视器表面。

关键词：数值模拟质点网格法鞘层电场静电扬起静电迁移

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电镀钯对锆合金吸氢性能的影响

稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 685-691页

作者：赵立功李江豪郭慧娟杨大稳张岸佳张沛龙周文娇佟欢宋西平北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 中石油工程技术研发有限公司北京102206 北京浩运金能新能源材料科技有限公司北京102100

锆具有良好的吸氢性能,被认为是储氘领域的候选材料。但由于其吸氢温度较高且吸氢动力学较慢,目前尚不能进行广泛应用。采用电镀钯的方法对锆进行表面改性,以提高其吸氢性能。结果表明:在经过镀钯且退火处理后的锆合金,在室温下可以实... 详细信息

锆具有良好的吸氢性能,被认为是储氘领域的候选材料。但由于其吸氢温度较高且吸氢动力学较慢,目前尚不能进行广泛应用。采用电镀钯的方法对锆进行表面改性,以提高其吸氢性能。结果表明:在经过镀钯且退火处理后的锆合金,在室温下可以实现吸氢,并且有适当的孕育期;与此同时,随着温度的升高,镀钯且退火处理后的锆合金孕育期缩短,吸氢速率变快。通过对微观结构进行分析,发现在氢化后,钯层与锆基板之间形成了过渡区,过渡区中存在PdH_(1.33)和H_(0.62)Zr_(0.38)。由此可见,过渡区中的氢化物对改善锆的吸氢性能起着重要作用。通过对动力学机制进行研究,确定在室温下,镀钯且退火处理后的锆合金吸氢过程符合一维扩散机制;而在250℃时,符合二维扩散机制。

关键词：锆电镀钯氢吸收温度氢吸收动力学

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考虑响应误差的工业可调负荷聚合响应策略

电力系统及其自动化学报 2024年第1期36卷 106-115页

作者：赵越蔡秋娜王龙龚超郑群儒王雨广东电网有限责任公司电力调度控制中心广州510062 深圳华工能源技术有限公司深圳518129

针对工业可调负荷聚合参与需求响应具有响应误差的问题,本文提出日前-日内两阶段工业可调负荷聚合响应策略。首先,运用三角模糊数描述响应的不确定性,建立考虑启停响应速度和响应时长的工业可调负荷聚合响应模型;然后,基于激励型需求响... 详细信息

针对工业可调负荷聚合参与需求响应具有响应误差的问题,本文提出日前-日内两阶段工业可调负荷聚合响应策略。首先,运用三角模糊数描述响应的不确定性,建立考虑启停响应速度和响应时长的工业可调负荷聚合响应模型;然后,基于激励型需求响应市场,以调用成本最小为目标,提出日前-日内两阶段工业可调负荷聚合响应策略;最后,通过算例结果验证了本文策略的有效性。本文提出的策略有效减少了响应误差带来的影响,提高了工业可调负荷聚合响应的可靠性。。

关键词：工业可调负荷需求响应响应误差不确定性

考虑模糊多目标优化的风电场无功电压分区控制

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动力工程学报 2024年第1期44卷 99-108页

作者：王玮杨健任国瑞任鑫王华华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

为提升双馈风电场的无功功率补偿和电压稳定能力,提出了一种考虑模糊多目标优化的风电场无功电压分区控制方法。基于有功功率数据对风电场进行分区降维,并计算获得了各分区的无功优化限值;定义了分区无功裕度指标用以描述风电场电压运... 详细信息

为提升双馈风电场的无功功率补偿和电压稳定能力,提出了一种考虑模糊多目标优化的风电场无功电压分区控制方法。基于有功功率数据对风电场进行分区降维,并计算获得了各分区的无功优化限值;定义了分区无功裕度指标用以描述风电场电压运行的安全裕度,综合考虑运行安全性和稳定性,建立了风电场无功电压的模糊多目标优化模型;提出了一种可大范围全局快速寻优的自适应遗传禁忌算法,通过重新定义交叉与变异概率提升了寻优的全局时效性,通过引入禁忌算法改善了寻优准确性。最后,以某双馈风电场为例进行了仿真验证。结果表明:所提方法能够为风电场预留充足的无功裕度,显著降低系统内部的电压波动。

关键词：风电场无功电压分区控制多目标自适应遗传禁忌算法

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锂离子电池长循环石墨负极研究进展

电池 2024年第3期54卷 417-421页

作者：张钊何重阳汪涛胡钟飞袁帅帅国科能源技术创新中心(合肥)有限公司安徽合肥230000 国科能源(滁州)有限公司安徽滁州233200

锂离子电池在交通和消费电子领域应用广泛,但使用时存在负极活性物质损失导致容量衰减的问题。从锂沉积、固体电解质相界面(SEI)膜和结构变化等角度,阐释锂离子电池石墨负极容量衰减的机理。从材料表面改性、材料结构调控、添加剂和碳... 详细信息

锂离子电池在交通和消费电子领域应用广泛,但使用时存在负极活性物质损失导致容量衰减的问题。从锂沉积、固体电解质相界面(SEI)膜和结构变化等角度,阐释锂离子电池石墨负极容量衰减的机理。从材料表面改性、材料结构调控、添加剂和碳材料等出发,综述长循环石墨负极的研究进展,尤其是表面改性的优势。指出长循环石墨负极的发展趋势。

关键词：锂离子电池石墨负极容量衰减碳材料长循环表面改性

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