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换相失败及恢复过程中整流器消耗无功功率主导因素分析及暂态过电压抑制

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电力自动化设备 2025年第2期45卷 127-133,149页

作者：刘万尹纯亚李凤婷马星新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830002

针对换相失败及恢复过程中影响整流器消耗无功功率的主导因素不明及暂态过电压问题,基于交直流无功交互耦合机理,建立整流器无功消耗量与直流电气量的数学模型,得出在换相失败及恢复期间直流电流的变化对整流器消耗无功功率起主导作用... 详细信息

针对换相失败及恢复过程中影响整流器消耗无功功率的主导因素不明及暂态过电压问题,基于交直流无功交互耦合机理,建立整流器无功消耗量与直流电气量的数学模型,得出在换相失败及恢复期间直流电流的变化对整流器消耗无功功率起主导作用的结论,而直流电压的影响较小且可被忽略。建立直流电流为主导因素的整流侧换流母线电压计算公式,以不超过送端交流系统耐受暂态过电压能力为目标,推导建立了换相失败及恢复过程中整流侧直流电流指令值表达式,提出抑制换相失败恢复过程中暂态过电压的直流控制策略。基于PSCAD/EMTDC平台中的CIGRE标准模型搭建测试系统,验证了不同故障电抗和不同故障持续时间下理论分析的正确性及暂态过电压抑制的有效性。

关键词：高压直流输电送端电网暂态特性换相失败暂态过电压直流优化控制

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面向全场景安全的储能投资高效规划方法

电工技术学报 2025年第1期40卷 64-79页

作者：程曹阳杨知方余娟王新刚周专输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐830000

随着风电、光伏等新能源渗透率的不断提高,系统随机性与波动性的不断增强,科学合理地规划储能被认为是缓解新能源不确定性、提高电力系统安全性与灵活性的有效手段。然而,现有规划方法为了保证一定的计算效率,通常仅选取少量关键场景用... 详细信息

随着风电、光伏等新能源渗透率的不断提高,系统随机性与波动性的不断增强,科学合理地规划储能被认为是缓解新能源不确定性、提高电力系统安全性与灵活性的有效手段。然而,现有规划方法为了保证一定的计算效率,通常仅选取少量关键场景用以制定储能规划方案,无法确保其在全场景下的安全性,倘若对于全场景进行安全校核,又会因为模型规模大而导致求解时间在规划层面都难以接受。为此,该文提出一种面向全场景安全的储能投资高效规划方法。首先,针对现有规划方法存在的安全风险,提出一种面向全场景安全的闭环储能规划框架,以及基于全场景集排序结果引导的场景更新策略,可以保证规划方案在全场景下的安全性,同时兼顾一定的计算效率;其次,提出了一种基于自组织映射(SOM)神经网络及场景关键指标排序的初始关键场景集生成方法,该方法无需预先给定聚类数量,能够较准确地反映全场景的关键信息,进一步提高了计算效率;最后,基于IEEE 30节点系统以及国内某省实际341节点系统进行算例验证,结果表明所提方法可以在保障规划方案在全场景下的安全性与最优性的基础上,尽可能减少需考虑的场景数量,提高求解效率。

关键词：储能规划多场景规划场景筛选安全校核自组织映射神经网络

适用于离网型新能源制氢系统的储能规模优化方法研究

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动力工程学报 2025年第3期45卷 452-463页

作者：杜逸云孟进洲杨欣李标程林生胡伟国核电力规划设计研究院有限公司北京100095 国家电投集团新疆能源化工有限责任公司新疆乌鲁木齐830063 中电投新疆能源化工集团达坂城风电有限公司新疆乌鲁木齐830063

针对离网型新能源制氢系统的储能规划,在满足运行需求的情况下,进行了最小化的储能规模配置优化。首先,针对离网型新能源制氢系统,基于k-Shape聚类算法及优化指标,考虑马尔可夫链转移矩阵的应用,提出了新能源曲线生成方法。其次,以最大... 详细信息

针对离网型新能源制氢系统的储能规划,在满足运行需求的情况下,进行了最小化的储能规模配置优化。首先,针对离网型新能源制氢系统,基于k-Shape聚类算法及优化指标,考虑马尔可夫链转移矩阵的应用,提出了新能源曲线生成方法。其次,以最大产氢量为目标,充分考虑新能源出力曲线、电解槽基本响应特性、储能响应特性等,提出离网型新能源制氢系统的储能优化模型。然后,结合新能源曲线及储能优化模型,采用生产模拟的方法并考虑制氢系统运行指标,提出基于连续生产模拟的储能规模修正方法。最后,针对配置84 MW光伏、30 MW风电、14台1000 m^(3)制氢设备的离网制氢系统进行多年度算例分析。结果表明:配置4.973 MW/4.973 MW·h储能时,系统能够取得较好的运行效果,验证了所提出方法的合理性和有效性,实现了储能规模配置过程中兼顾运行需求及经济性。

关键词：制氢储能离网 k-Shape聚类算法马尔可夫链

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电站锅炉过热器T91钢管爆管原因

机械工程材料 2025年第2期49卷 112-118页

作者：别尔兰·贾纳依汗陈思宇李兆宇招商新疆特种设备检验技术研究院有限公司乌鲁木齐830011 新疆特种设备检测技术研究重点实验室乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830011

某电厂服役79583 h的锅炉过热器T91钢管发生爆管。采用宏观形貌观察、金相检验、能谱分析、化学成分分析、硬度测试、断口形貌观察等方法分析了爆管原因。结果表明,T91钢管因长时过热与短时过热共同作用导致的复合过热而发生爆管。该电... 详细信息

某电厂服役79583 h的锅炉过热器T91钢管发生爆管。采用宏观形貌观察、金相检验、能谱分析、化学成分分析、硬度测试、断口形貌观察等方法分析了爆管原因。结果表明,T91钢管因长时过热与短时过热共同作用导致的复合过热而发生爆管。该电厂发电机组长期参与国家电网调峰调频,使机组负荷大幅波动,引起超温运行,造成钢管组织老化、力学性能下降,负荷波动产生的交变应力使氧化皮脱落,导致管道内局部堵塞,管内压力骤增,触发局部超温,最终引发爆管。建议合理分配热负荷,确保燃料均匀分布,避免局部过热现象,同时定期检查锅炉管道的温度分布和材料状态,从而有效防止爆管。

关键词： T91钢电站锅炉过热器爆管复合过热

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基于时空特征分析的极端天气事件强度预测

中国新技术新产品 2025年第3期 143-145页

作者：曹萌段鹏飞杨延栋新疆气候中心新疆乌鲁木齐830002 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830018

现有极端天气预测方法精准度较低,难以进行有效防治,本文提出基于时空特征分析的极端天气事件强度预测的研究。通过收集历史天气数据,提取极端天气气温、降水、风速等气象要素的时空特征,构建极端天气事件强度预测模型,最终结合光流运... 详细信息

现有极端天气预测方法精准度较低,难以进行有效防治,本文提出基于时空特征分析的极端天气事件强度预测的研究。通过收集历史天气数据,提取极端天气气温、降水、风速等气象要素的时空特征,构建极端天气事件强度预测模型,最终结合光流运动模型和上述预测模型完成极端天气事件强度的预测。试验显示,基于时空特征分析的极端天气事件强度预测方法所得台风影响范围与实际相差小于5m2,且对高温、暴雨、暴风雪和龙卷风强度预测结果与实际值偏差均小于0.3。

关键词：时空特征极端天气天气预测事件强度光流运动模型

2000-2022年新疆天山地区多源降水融合数据集

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中国科学数据(中英文网络版) 2025年第1期10卷 390-398页

作者：卢新玉伏晓慧王秀琴刘艳火红王敏仲中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002 中国气象局阿克达拉大气本底野外科学试验基地乌鲁木齐830002 新疆乌鲁木齐市气象局乌鲁木齐830002 新疆气象信息中心乌鲁木齐830002

天山山区属于我国典型的高寒山区,被誉为“中亚水塔”,对于新疆乃至中亚地区均具有重要意义。随着遥感技术的进步,利用卫星反演来估算山区降水量已成为一种重要方法,然而,由于山区地形复杂且分布不均,导致了基于卫星反演的降水数据在精... 详细信息

天山山区属于我国典型的高寒山区,被誉为“中亚水塔”,对于新疆乃至中亚地区均具有重要意义。随着遥感技术的进步,利用卫星反演来估算山区降水量已成为一种重要方法,然而,由于山区地形复杂且分布不均,导致了基于卫星反演的降水数据在精度方面存在不足。针对此问题,本研究开展天山山区多源降水融合数据集研制,以GSMaP卫星降水数据为初始场,结合同期区域内1065个台站的实况日降水数据,发展一种基于最优插值的星地降水产品融合方法,最终生成2000–2022年天山山区逐日融合降水产品集。本数据集在研制过程中对实况数据进行了严格质控,对逐日融合降水数据进行了质量评估,相关系数由0.44提高至0.53(通过0.01水平显著性检验),绝对平均误差由6.3mm d^(-1)下降至5.7mm d^(-1)。本产品集有望为复杂地形区域的水资源管理与高效利用提供坚实的数据支持与科学支撑。

关键词：天山山区多源降水最优插值数据集

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重力流关阀规律及空气阀优化研究

水利水电科技进展 2025年第1期45卷 55-61页

作者：边少康张小莹李刚李琳新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 新疆伊犁州水利电力勘测设计研究院有限公司新疆伊宁835100

为有效防护长距离、多起伏、高落差的重力流输水管道,基于波特性法对某工程建立了水力过渡过程计算模型,分析了无防护措施下的关阀规律,对比了传统普通空气阀和三动式空气阀的防护效果,探讨了三动式空气阀联合两阶段关阀方案对关阀水锤... 详细信息

为有效防护长距离、多起伏、高落差的重力流输水管道,基于波特性法对某工程建立了水力过渡过程计算模型,分析了无防护措施下的关阀规律,对比了传统普通空气阀和三动式空气阀的防护效果,探讨了三动式空气阀联合两阶段关阀方案对关阀水锤的影响。结果表明:在未采取防护措施时,管道全线最低压力严重超标;采取三动式空气阀联合两阶段关阀方案后,输水管道的最低压力水头保持在-2 m以上;对于长距离、多起伏、高落差的重力流输水管道,应首先考虑减轻管道的负压;采用三动式空气阀联合两阶段关阀方案可以对输水管道和阀前的负压起到很好的控制效果。

关键词：重力流输水管道水锤压力空气阀关阀规律

新疆大气可降水量时空演变特征及其与降水转化关系

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干旱区研究 2025年第2期42卷 191-201页

作者：赵世康穆振侠李刚杨荣钦黄娩婷新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 新疆伊犁州水利电力勘测设计研究院有限公司新疆伊宁835100

大气可降水量(PWV)是表征大气中水汽含量的重要指示因子,明确PWV与降水的转化机制对水资源高效利用具有重要意义。本文以新疆为研究区,基于多源数据计算PWV,并以探空数据为参考,评估ERA5全球大气再分析数据计算PWV的优劣,借助降水转换率... 详细信息

大气可降水量(PWV)是表征大气中水汽含量的重要指示因子,明确PWV与降水的转化机制对水资源高效利用具有重要意义。本文以新疆为研究区,基于多源数据计算PWV,并以探空数据为参考,评估ERA5全球大气再分析数据计算PWV的优劣,借助降水转换率(PCE)揭示PWV与降水的转化关系。结果表明:(1)ERA5计算的PWV精度较高,与传统依托探空数据确定的PWV的相关系数和均方根误差分别为0.98和2.6 mm。(2)1960—2020年新疆PWV总体呈增加趋势,增幅为0.1 mm·(10a)^(-1);小波频谱显示研究区PWV变化周期以短周期为主,分别为2.6 a、6 a。(3)从点尺度来看,PCE随站点降水量的增加而升高;从线尺度来看,PCE的变化规律在经度方向上呈“U”型,在纬度方向上大致呈“L”型;从面尺度来看,PCE的高值区主要分布在林地、坡度为25°~35°范围及海拔5000 m以上的区域,分别为7.17%、5.8%和5.1%;(4)降水丰枯异常典型年PCE差异明显,辐合强、水汽上升运动强烈的特丰水年,引起了较高的PCE,平、枯水年PCE较低。(5)北极涛动指数和太平洋十年振荡是影响全疆PCE的主要因素,由于不同区域间因气候和地形等因素的差异,PCE受控因子存在一定的差异。研究结果可为新疆地区空中水资源利用及降水转化评估提供理论参考。

关键词：可降水量降水转换率转换关系新疆

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叶尔羌河流域水文气象要素演变规律及其与水力发电量的关联度分析

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长江科学院院报 2025年第2期42卷 23-28,61页

作者：梁树超翟保豫李国庆徐志李子安赵宇彭旺国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐830011 南京南瑞水利水电科技有限公司南京211106 华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074

为解析叶尔羌河流域水文气象要素的演变规律及其与水力发电量的关联度,利用Mann-Kendall趋势检验和最大互信息系数等多种方法详细研究了流域各项水文气象要素的趋势性、突变性及其与水力发电量的关联度。结果表明:1960—2017年流域降水... 详细信息

为解析叶尔羌河流域水文气象要素的演变规律及其与水力发电量的关联度,利用Mann-Kendall趋势检验和最大互信息系数等多种方法详细研究了流域各项水文气象要素的趋势性、突变性及其与水力发电量的关联度。结果表明:1960—2017年流域降水量、气温和径流量均呈显著上升趋势,蒸散发和风速则显著下降。其中洪水期的降水和径流上升趋势为0.49 mm/a和0.86 mm/a,是枯水期的4.1倍和2.4倍。气温和径流在所有季节均呈现显著上升趋势,蒸散发显著上升趋势主要体现在夏季和秋季。除风速外其他要素在20世纪90年代附近均出现了突变年份,其中降水量存在多个突变年份。水力发电量与径流量直接相关,而径流量又与积雪、气温和土壤温度等相关,当气温升高时冰雪融化加速,导致径流增大,从而提高水力发电量。

关键词：叶尔羌河流域趋势分析最大互信息系数气候变化水力发电

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