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基于DA-CycleGAN的化工过程多工况故障诊断方法

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过程工程学报 2024年第5期24卷 618-626页

作者：陈文静代长春党亚固戴一阳吉旭四川大学化学工程学院四川成都610065 四川中腾能源科技有限公司四川遂宁629300

化工生产过程中可能会存在着多种运行工况。一方面,当生产工况变化时,故障诊断模型的性能会恶化。另一方面,由于故障是小概率事件,因此在新工况下只能获取到正常运行数据。为解决这些问题,提出一种基于二维循环一致性生成对抗网络(Cycle... 详细信息

化工生产过程中可能会存在着多种运行工况。一方面,当生产工况变化时,故障诊断模型的性能会恶化。另一方面,由于故障是小概率事件,因此在新工况下只能获取到正常运行数据。为解决这些问题,提出一种基于二维循环一致性生成对抗网络(Cycle-Consistent Generative Adversarial Networks,Cycle GAN)的多工况故障诊断方法。该方法首先利用二维Cycle GAN捕获历史工况下各类故障的时空域特征,并将这些特征添加到新工况的正常数据中,用以构建新工况下的伪故障数据集。其次,使用领域自适应方法减少真实故障数据与生成数据间的分布差异,使故障知识更好地迁移到新工况中。利用田纳西-伊斯曼(TE)过程的十二个变工况故障诊断任务对所提算法进行性能测试,实验结果表明,该算法相比于直接利用历史工况下故障数据建模能提高平均故障诊断率3%以上,能有效提高模型在新工况下的故障诊断性能。

关键词：故障诊断迁移学习循环一致性生成对抗网络领域自适应

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区域减污降碳协同控制--以重庆为例

工程科学与技术 2024年第1期56卷 183-194页

作者：楚英豪李京王鹏李杉屈加豹方宁杰四川大学建筑与环境学院四川成都610065 四川川大生态环境技术有限公司四川成都610065

在中国面对实现碳达峰、碳中和与环境根本好转目标的背景下,重庆市作为西部大开发的重要战略支点,有责任有义务率先实现减污降碳,助力国家生态文明建设。CO_(2)和大气污染物的排放过程复杂,涉及要素众多,因而有必要明确影响CO_(2)和大... 详细信息

在中国面对实现碳达峰、碳中和与环境根本好转目标的背景下,重庆市作为西部大开发的重要战略支点,有责任有义务率先实现减污降碳,助力国家生态文明建设。CO_(2)和大气污染物的排放过程复杂,涉及要素众多,因而有必要明确影响CO_(2)和大气污染物排放的关键因素,为重庆市实现减污降碳协同控制提供科学参考。本文以对数均值除法指数模型(LMDI)为基础,构建扩展的LMDI–CO_(2)模型和LMDI–AP模型,并以2011—2020年重庆市CO_(2)排放和工业SO_(2)排放为对象进行实证分析,定量评估各因素对重庆市CO_(2)排放和工业SO_(2)排放变化的影响效果。同时,根据重庆市经济社会、能源环境历史发展情况挖掘各因素的影响机制,归纳协同减排的关键因子,探究重庆市减污降碳协同控制机制。结果显示,2011—2020年,经济发展效应是推动重庆市CO_(2)排放增加的首要因素,贡献率达245.59%;能源强度效应对CO_(2)减排的贡献最大,贡献率为210.51%;此外,产业结构优化为CO_(2)减排也做出了贡献。工业经济发展是推动重庆工业SO_(2)排放的主导因素,贡献率为64.47%;其他因素均为SO_(2)减排做出贡献,其中,能源强度和结构效应贡献率分别为42.65%和6.31%。可见,随着经济的发展、人口规模的扩大和生活水平的提高,重庆市CO_(2)和污染物减排的压力将会增大,“高碳化”能源结构制约着两者减排,提高能源效率和优化产业结构对实现“双减”起着关键作用。因此,降低能源强度、升级产业结构、优化能源结构是未来重庆市实现减污降碳协同控制的重要途径。

关键词： CO_(2)排放大气污染驱动因素协同控制 LMDI模型

冲击式水轮机配水环管甩负荷工况瞬态流动特性

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 20-26页

作者：葛新峰孟涵邓朝钟曹林宁河海大学能源与电气学院江苏南京210098 四川水发勘测设计研究有限公司四川成都610015

建立国内某冲击式电站的配水环管、喷针及折向器模型,采用水-气两相模型进行了非定常计算,利用动网格方法研究过渡过程中六喷嘴配水环管产生的流速及压力的动态变化.结果发现:配水环管在关闭过程中,岔管的压力变化仅在进口段管道单纯上... 详细信息

建立国内某冲击式电站的配水环管、喷针及折向器模型,采用水-气两相模型进行了非定常计算,利用动网格方法研究过渡过程中六喷嘴配水环管产生的流速及压力的动态变化.结果发现:配水环管在关闭过程中,岔管的压力变化仅在进口段管道单纯上升,在进口段后的所有点压力分布遵循同样的规律;动作开始时出现压力下降趋势,之后会出现凸字型的压力变化,在开度关闭至0.5时会出现持续的高频波动,在开度0.375附近会达到压力上升的第一个峰值,在开度达到0.19附近会达到第二个峰值;三维过渡过程计算结果与一维计算方法在压力分布规律上一致.

关键词：冲击式水轮机配水环管过渡过程动网格水-气两相流数值模拟

金属异物缺陷演化特性及其对产线K值的影响机制

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储能科学与技术 2024年第4期13卷 1197-1204页

作者：袁悦博王贺武孔祥栋蒲明伟孙玉坤韩雪冰欧阳明高清华大学车辆与运载学院北京100084 四川赛鸥科技有限公司四川新能源汽车创新中心有限公司四川宜宾644000

电池制造过程出现的缺陷问题会极大影响电池产品的安全性等,其中产线金属异物侵入可能导致自发性内短路甚至引发热失控,然而目前关于在电池内部的演化机理及相应的外在表征的研究较少,尤其是针对微小金属异物的研究。因此本研究在电池... 详细信息

电池制造过程出现的缺陷问题会极大影响电池产品的安全性等,其中产线金属异物侵入可能导致自发性内短路甚至引发热失控,然而目前关于在电池内部的演化机理及相应的外在表征的研究较少,尤其是针对微小金属异物的研究。因此本研究在电池中植入百微米直径铜颗粒,模拟产线金属异物侵入形成缺陷电池,分析了缺陷电池内短路电流特征,拆解研究了内短路区域的微观结构,通过模型仿真了内短路区域的电位分布,综合解释了缺陷对产线关键检测指标K值(电压下降率)的影响规律与机制,并在实际试制线大容量电池上进行了验证。相关研究成果可用于提高产线缺陷检出率,预防潜在的安全事故。研究结果表明,铜颗粒等金属异物侵入电池后,可能导致正极-颗粒-负极和正极-负极两种模式的内短路,内短路电流在正极中产生的电位梯度可抑制颗粒的进一步溶解,从而使得在K值测试条件下的两种内短路模式均会达到平衡状态。两种模式的内短路程度相近,内短路电流处在0.1~1 mA量级。相同的内短路电流对于不同容量单体的K值影响不同,产线上为保证检测效果,随着电池产品容量的增加,K值检测阈值及正常电池的基准值需要相应降低。

关键词：锂离子电池智能制造金属异物缺陷检测 K值

考虑混蓄与纯蓄配置方式的水风光蓄互补系统调度运行对比研究

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 179-187页

作者：彭煜民王雪林刘德旭李贻凯杨迎熊翊君陈满钟海旺南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院广东广州511486 清华四川能源互联网研究院四川成都610000

流域梯级水风光综合能源基地配建抽水蓄能构建水风光蓄互补系统,是提高风光消纳能力、加速可再生能源一体化开发的重要途径。水风光蓄互补系统因地制宜既可配置混合式抽水蓄能,又可配置传统常规抽水蓄能。针对何种配置方式更优问题,从... 详细信息

流域梯级水风光综合能源基地配建抽水蓄能构建水风光蓄互补系统,是提高风光消纳能力、加速可再生能源一体化开发的重要途径。水风光蓄互补系统因地制宜既可配置混合式抽水蓄能,又可配置传统常规抽水蓄能。针对何种配置方式更优问题,从调度运行需求出发进行了研究。首先量化分析了水风光资源的季节互补性和日内互补性。然后分别考虑配置混蓄与纯蓄,基于精细化流域梯级水电模型,以负荷跟踪偏差率最小、弃能最小、水量利用率最大为目标构建了水风光蓄互补系统短期优化调度模型,从调度运行角度探究不同抽蓄形式对水风光蓄互补系统的影响。最后,通过某流域梯级水风光一体化基地算例表明,配置混蓄相较于配置纯蓄,不同运行场景下负荷跟踪偏差率均更小、弃能均降低、水量利用率均提高,综合运行效率也得到提升,表明配置混蓄对水风光蓄互补系统调度运行的提升优于纯蓄。研究可为流域清洁能源基地、抽水蓄能规划建设及调度运行提供决策支持。

关键词：抽水蓄能水风光蓄互补系统优化调度混合式抽蓄电站

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微流控可控制备液滴、颗粒和胶囊及其应用

化工学报 2024年第4期75卷 1455-1468页

作者：吉笑盈郑园李晓鹏杨振张维邱诗蕊张倩颖罗沧海孙东鹏陈东李东亮四川中烟工业有限责任公司烟草行业雪茄发酵工艺重点实验室四川成都610100 四川中烟工业有限责任公司厅市共建国产雪茄烟叶工业高效利用重点实验室四川成都610100 浙江大学能源工程学院浙江杭州310029 四川中烟工业有限责任公司长城雪茄厂四川什邡618400

微流控技术在可控制备液滴、颗粒和胶囊方面具有独特优势,能够精确控制液滴、颗粒和胶囊的粒径大小、尺寸分布、形貌结构和材料组成,在生物医药、食品、护肤品等领域具有广泛应用。详细总结了微流控技术可控制备液滴、颗粒和胶囊所用的... 详细信息

微流控技术在可控制备液滴、颗粒和胶囊方面具有独特优势,能够精确控制液滴、颗粒和胶囊的粒径大小、尺寸分布、形貌结构和材料组成,在生物医药、食品、护肤品等领域具有广泛应用。详细总结了微流控技术可控制备液滴、颗粒和胶囊所用的器件设计、工艺策略及其相关应用。此外,还重点介绍了多相流数值模拟在液滴、颗粒和胶囊制备过程和优化实验参数中的应用,以及微流控器件实现液滴、颗粒和胶囊量产的平行放大策略。将为液滴、颗粒和胶囊的制备和应用提供重要指导。

关键词：微流控液滴颗粒胶囊数值模拟平行放大微通道

基于ASME PTC 4的油页岩CFB锅炉效率的改进算法

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洁净煤技术 2024年第S2期 401-405页

作者：陈丰雷利国网四川综合能源服务有限公司四川电力工程分公司四川电力设计咨询有限责任公司

油页岩属于非常规油气资源，作为常规能源的补充，对改变我国能源结构具有非常重要的战略意义，同时以资源丰富性和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源。与常规电厂的燃煤相比，油页岩具有热值低、灰量大且灰分中含有大... 详细信息

油页岩属于非常规油气资源，作为常规能源的补充，对改变我国能源结构具有非常重要的战略意义，同时以资源丰富性和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源。与常规电厂的燃煤相比，油页岩具有热值低、灰量大且灰分中含有大量CaCO3等特点。虽然我国油页岩蕴藏量十分丰富，居世界第四位且储量仅次于煤炭，但是我国油页岩却几乎未被很好地利用，尤其是在燃烧发电技术方面。针对国外某油页岩循环流化床锅炉，基于ASME PTC 4（LHV）标准，提出了油页岩循环流化床锅炉效率的改进算法，并通过现场试验对该算法进行应用，为后续国内油页岩在发电方面的应用提供参考。结果表明：与同类型燃煤机组相比，油页岩在燃烧过程中灰渣的显热损失明显偏高，达到11.134%;油页岩的灰分质量分数较大、热值较低造成燃料消耗量明显偏高，达到637.56 t/h;灰渣中CaCO3未完全煅烧少吸收的热量作为外来热量进入锅炉，导致计算效率时的外来热量值明显偏高，达到6.008%,锅炉效率达到91.97%的同时产生的大量灰渣可进行综合回收利用，加之油页岩本身资源丰富性和开发可行性，因而在燃烧发电方面具有较高的商业应用价值。

关键词：油页岩循环流化床 ASME PTC 4 锅炉效率

“双碳”背景下受端电网火电机组增加调相功能关键技术

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同方期刊数据库

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电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 132-143页

作者：付红军孙冉王建波王湘李海波国网河南省电力公司河南郑州450018 清华四川能源互联网研究院四川成都610213

随着新型电力系统推进建设,受端电网逐步形成了高比例可再生能源和高比例跨区直流接入的典型特征。在发生直流闭锁、换相失败等故障情况下,受端电网暂态电压支撑需求骤增。由于同步电源开机占比逐渐降低,动态无功资源缺口逐渐加大。静... 详细信息

随着新型电力系统推进建设,受端电网逐步形成了高比例可再生能源和高比例跨区直流接入的典型特征。在发生直流闭锁、换相失败等故障情况下,受端电网暂态电压支撑需求骤增。由于同步电源开机占比逐渐降低,动态无功资源缺口逐渐加大。静止无功补偿能力较弱,新建调相机成本较高,利用存量火电机组增加调相功能成为技术经济的最优选择。首先分析了“双高”型受端电网的暂态电压支撑需求和调相机的电压支撑机理,并对国内外火电机组增/改调相功能的案例进行了综述。在此基础上,基于河南鸭河口火电机组增加调相功能工程实践,提出了火电机组增加调相功能的关键技术,开辟了一条面向高比例可再生能源接入的受端电网电压暂态支撑能力和存量火电机组利用率提升的有效技术路径。

关键词：双碳背景受端电网火电机组调相机支撑机理

支持新型电力系统的5G/6G高可靠低时延电力物联网通信设计与分析

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中国电机工程学报 2024年

作者：曾琦刘友波李梓玮马超钟俊刘星四川大学电气工程学院国网四川综合能源服务有限公司

新型电力系统中“源-网-荷-储”协同控制具有大规模节点接入、双向可靠和广域低时延的信息传输需求，是5G通信重要垂直应用场景。然而，现有民用5G通信无法完全满足电力业务互动控制对高可靠和低时延的信息传输需求。本文在5G标准基础... 详细信息

新型电力系统中“源-网-荷-储”协同控制具有大规模节点接入、双向可靠和广域低时延的信息传输需求，是5G通信重要垂直应用场景。然而，现有民用5G通信无法完全满足电力业务互动控制对高可靠和低时延的信息传输需求。本文在5G标准基础上，将子载波跳频技术（FH）应用于可配置正交频分复用（OFDM）系统中，形成OFDM/FH传输新体制，为新型电力系统提供多业务接入和高可靠的信号传输方案；同时，考虑控制业务短包和突发特性，将OFDM/FH信号传输与5G/6G微时隙(mini-slot)调度策略融合，以mini-slot为基本单位的资源调度和重传机制能有效降低时延。随后，通过理论分析，揭示该电力物联网（IoT）通信系统传输可靠性与重传时延的内在折中关系。通过对无线通信物理层信号处理和媒介接入层时隙调度联合设计，本文提出的基于mini-slot调度架构OFDM/FH的电力物联网5G/6G通信方案，可支持“源-网-荷-储”多业务泛在接入、高达99.999%传输可靠性和毫秒级低时延要求，实现了5G/6G高可靠低时延通信（uRLLC）与泛在电力控制业务的深度融合。

关键词：电力物联网通信电力业务可靠性时延性系统设计