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计及光伏阵列的光伏发电阻抗建模与特性分析

中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5122-5134,I0009页

作者：雷雨李光辉王伟胜何国庆郭梓暄新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192

大规模光伏电站并网振荡风险急剧增高,序阻抗建模逐步成为广泛采用的分析方法。目前针对光伏发电的阻抗建模将光伏阵列等效为恒定电流源,未计及光伏阵列自身动态特性的影响。实际光伏发电系统中,光伏阵列输出电压、电流非线性且与幅照... 详细信息

大规模光伏电站并网振荡风险急剧增高,序阻抗建模逐步成为广泛采用的分析方法。目前针对光伏发电的阻抗建模将光伏阵列等效为恒定电流源,未计及光伏阵列自身动态特性的影响。实际光伏发电系统中,光伏阵列输出电压、电流非线性且与幅照度和温度强相关,光伏阵列自身动态对光伏发电阻抗特性的影响存在且不可忽略。该文基于光伏发电交-直流小信号耦合关系,建立及光伏阵列的光伏发电阻抗解析模型,揭示光伏阵列动态特性对光伏发电交流侧阻抗的耦合机理,定量分析直流电容容量、直流电压环、光伏阵列幅照度和温度等因素对耦合特性影响规律。基于控制硬件在环仿真平台,开展计及光伏阵列的光伏发电系统阻抗扫描与振荡复现。研究表明,光伏阵列自身阻抗不可忽略,且与幅照度和温度强相关,通过直流母线耦合至交流端口,最终对光伏发电交流端口阻抗特性产生影响。直流母线电容容量、直流电压环带宽以及幅照度均会影响光伏阵列对光伏发电交流端口阻抗的耦合程度。

关键词：光伏阵列序阻抗建模阻抗特性耦合特性

长时高温时效对T23水冷壁焊接接头CGHAZ微观组织的影响

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焊接学报 2024年第1期45卷 109-115,I0009,I0010页

作者：尹少华王煜伟孙志强张振华苏州热工研究院有限公司苏州215004 天津大学天津300350 国家能源集团江苏电力有限公司南京210036 国能徐州发电有限公司徐州221166

通过高温时效方法分析了焊后未热处理T23水冷壁管焊接接头粗晶热影响区(coarse grained heat affected zone,CGHAZ)在服役过程中形成再热裂纹的微观机理,揭示了工程中未热处理T23水冷壁接头在机组启机后,短期运行容易发生开裂泄漏的内... 详细信息

通过高温时效方法分析了焊后未热处理T23水冷壁管焊接接头粗晶热影响区(coarse grained heat affected zone,CGHAZ)在服役过程中形成再热裂纹的微观机理,揭示了工程中未热处理T23水冷壁接头在机组启机后,短期运行容易发生开裂泄漏的内在原因.采用材料表征手段对未时效和高温时效处理后的水冷壁焊接接头CGHAZ硬度、微观组织、析出物物相等进行系统分析.结果表明,在530℃时效100 h后,CGHAZ硬度出现由晶内弥散强化导致的二次硬化现象,随着时效(运行)时间增加,CGHAZ硬度逐渐降低,但时效1000 h后,CGHAZ硬度仍有319 HV高于标准要求;在600℃温度下,随着时效时间的增加,CGHAZ硬度随之降低,组织回复、再结晶、马氏体板条宽化、位错密度降低、C元素及合金元素从基体析出等因素导致的CGHAZ硬度降低作用高于MX碳化物在晶内弥散析出导致的硬度升高,M_(23)C_(6)型碳(氮)化物在晶界、亚晶界逐渐析出和长大.

关键词：高温时效 T23钢水冷壁 CGHAZ 再热裂纹

大型梁式承台模型试验及跨中挠度简化计算方法研究

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桥梁建设 2024年第1期54卷 133-139页

作者：王洁金黄毅胡志坚李永斌黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003 武汉理工大学交通学院湖北武汉430063 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430050

为了解大型梁式承台的力学性能,以某快速化改造工程的大型梁式承台为背景,按照缩尺比1∶10制作梁式承台模型进行力学性能试验,结合有限元计算,分析梁式承台结构受力、破坏模式、开裂情况等,并研究不同跨高比条件下梁式承台的受力特性。... 详细信息

为了解大型梁式承台的力学性能,以某快速化改造工程的大型梁式承台为背景,按照缩尺比1∶10制作梁式承台模型进行力学性能试验,结合有限元计算,分析梁式承台结构受力、破坏模式、开裂情况等,并研究不同跨高比条件下梁式承台的受力特性。结果表明:在跨中荷载作用下,梁式承台受力大致可以分为线弹性阶段、裂缝发展阶段和屈服阶段3个阶段;线弹性阶段截面应力分布已不满足平截面假定,剪切效应对结构变形的影响不可忽略;模型最终破坏模式为弯曲破坏;裂缝主要表现为跨中弯曲裂缝和斜裂缝;跨高比越小,梁式承台剪切刚度越大。为考虑剪切效应对梁式承台变形的影响,拟合得出梁式承台跨中挠度的简化计算方法,将该方法计算值及规范计算值与试验值进行对比,可得在裂缝发展阶段,规范计算值与试验值偏差较大,所提方法计算值与试验值偏差较小,该方法可用于线弹性阶段及裂缝发展阶段梁式承台跨中挠度的初步估算。

关键词：梁式承台剪切效应力学性能跨中挠度计算方法模型试验有限元法

软弱地基中海上风电大直径缩径单桩基础结构设计研究

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太阳能学报 2024年第7期45卷 712-717页

作者：赵昊邱旭李会马文冠刘鑫中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

基于真实设计参数和环境荷载,通过PLAXIS Monopile Designer和SACS软件实现某风场机位的缩径单桩优化设计,并进行结构极限强度、结构变形、自振频率和疲劳分析计算。相比于相同上部尺寸的常规单桩基础,缩径单桩具有较大的泥面转角和水... 详细信息

基于真实设计参数和环境荷载,通过PLAXIS Monopile Designer和SACS软件实现某风场机位的缩径单桩优化设计,并进行结构极限强度、结构变形、自振频率和疲劳分析计算。相比于相同上部尺寸的常规单桩基础,缩径单桩具有较大的泥面转角和水平位移,较低的竖向位移和自振频率,计算结果验证了缩径单桩基础方案的可行性,并可实现节省10.9%的用钢量。

关键词：海上风电场海上风力发电机海上风电结构缩径单桩基础结构设计

双馈感应式风电场电网友好型功率控制系统技术改造

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广东电力 2024年第6期37卷 43-52页

作者：徐荣鹏王阳王超张静杨文中胡海燕国电电力新疆新能源开发有限公司新疆乌鲁木齐830000 西安热工研究院有限公司新能源技术部陕西西安710054

当前我国电网新能源装机渗透率高,迫切需要光伏电站、风电场深度参与电网调峰、调压,为此分析目前双馈感应式风电场功率控制系统结构复杂、功能重叠、信息传递环节多、故障率高、控制策略落后的现状,论证双馈感应式风电场进行电网友好... 详细信息

当前我国电网新能源装机渗透率高,迫切需要光伏电站、风电场深度参与电网调峰、调压,为此分析目前双馈感应式风电场功率控制系统结构复杂、功能重叠、信息传递环节多、故障率高、控制策略落后的现状,论证双馈感应式风电场进行电网友好型功率控制系统技术改造的必要性、可能性,提出包括优化系统结构、改进控制策略、简化通信网络、充分发挥双馈风电机组优良的有功/无功控制能力等各项改进措施,并以双馈感应式风电场功率控制系统技术改造实例加以说明,同时对新能源电站是否必须加装无功补偿装置进行讨论。性能验收试验表明,改造后的风电场功率控制系统无需配置无功补偿装置,其各项技术指标优于国家技术标准。该项技术的应用有利于电网的安全、稳定、经济运行,在新建风电场推广可降低造价昂贵的一次性投资,减少运行损耗,具有一定的社会效益和经济效益。

关键词：双馈感应式风电场快速频率响应电网友好型功率控制系统可调速解耦发电系统电压灵敏度

基于实测数据的高炉煤气单位热值含碳量推荐值的修正方法

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洁净煤技术 2024年第8期30卷 75-81页

作者：万迎峰李秋军潘书婷范敏中钢集团武汉安全环保研究院有限公司湖北武汉430081

钢铁工业碳排放核算方法依据GB/T 32151.5-2015《温室气体排放核算与报告要求第5部分:钢铁生产企业》所提供的排放因子法,单位热值含碳量(C_(C))作为表征可燃物质在单位热值下碳元素含量的指标,是排放因子法计算碳排放量的重要影响因子... 详细信息

钢铁工业碳排放核算方法依据GB/T 32151.5-2015《温室气体排放核算与报告要求第5部分:钢铁生产企业》所提供的排放因子法,单位热值含碳量(C_(C))作为表征可燃物质在单位热值下碳元素含量的指标,是排放因子法计算碳排放量的重要影响因子。前人对于钢铁工业碳排放研究主要侧重于各种核算方法之间的差异性,而对于单位热值含碳量推荐值准确性鲜有研究。为研究可燃物质单位热值含碳量对于碳排放计算的影响,选择钢铁工业炼铁工序副产气体高炉煤气作为研究对象,基于某钢厂高炉煤气各项指标实测数据,计算得出不同组分(CO和CO_(2))含量下高炉煤气C_(C)实测值,分析不同组分含量高炉煤气低位发热量实测值、全碳组分C_(C)实测值、燃烧过程C_(C)实测值等实测参数变化。结合排放因子法广泛应用的现状,基于C_(C)实测值波动情况,提出3种将C_(C)推荐值修正为燃烧过程C_(C)的方法,在各自适用条件修正值与实测值的偏差均小于5%;最后,用该钢厂高炉炼铁工序2021年有关统计数据,针对高炉煤气C_(C)推荐值修正前后高炉本体碳排放计算结果进行对比分析,修正前高炉本体每吨铁的碳排放量-0.19 t,修正后高炉本体每吨铁的碳排放量0.415 t,修正结果与真实碳排放情况较吻合。研究结果表明,在计算钢铁工业高炉本体二氧化碳排放时,使用实测均值、修正系数w(CO)[w(CO)+w(CO_(2))]和w(CO)—C_(com)拟合曲线修正高炉煤气单位热值含碳量,计算结果与实际相符。

关键词：高炉煤气单位热值含碳量推荐值实测法修正方法

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基于改进麻雀搜索算法的变电构架优化方法

振动与冲击 2024年第7期43卷 94-101页

作者：张迎春姜岚唐波陈曦胡辉三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 湖北省输电线路工程技术研究中心湖北宜昌443002 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院武汉430000 智方设计股份有限公司武汉430000

为了解决变电构架设计中的优化问题,采用改进麻雀搜索算法对其进行优化设计。在基本麻雀搜索算法中引入Circle混沌映射,以提高种群的多样性和算法的全局搜索能力;引入萤火虫算法对麻雀搜索算法进行扰动更新,使其易于跳出局部最优。建立... 详细信息

为了解决变电构架设计中的优化问题,采用改进麻雀搜索算法对其进行优化设计。在基本麻雀搜索算法中引入Circle混沌映射,以提高种群的多样性和算法的全局搜索能力;引入萤火虫算法对麻雀搜索算法进行扰动更新,使其易于跳出局部最优。建立尺寸优化的数学模型,采用罚函数法处理约束条件。先将改进后的算法用于典型桁架算例分析,证明其稳定性与有效性,再将其用于变电构架的优化设计,结果表明,采用改进后的麻雀搜索算法能够有效提升变电构架的优化效果。

关键词：变电构架改进麻雀搜索算法(ISSA) 离散变量尺寸优化

考虑碳排放约束的新能源与调峰资源优化配置方法

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中国电力 2024年第4期57卷 42-51页

作者：李虎军张栋吕梦璇邓方钊杨萌元博国网河南省电力公司经济技术研究院河南郑州450000 国网能源研究院有限公司北京102209

“双碳”目标下,随着新能源并网装机规模加速增长,系统调峰需求快速增长,新能源与系统调峰资源协同优化发展成为高质量构建新型电力系统的重点之一。本文引入碳排放约束,构建了综合考虑新增机组投资与系统运行成本的新能源与调峰资源优... 详细信息

“双碳”目标下,随着新能源并网装机规模加速增长,系统调峰需求快速增长,新能源与系统调峰资源协同优化发展成为高质量构建新型电力系统的重点之一。本文引入碳排放约束,构建了综合考虑新增机组投资与系统运行成本的新能源与调峰资源优化配置模型,针对不同新能源利用率目标,设置多个发展场景,研究了不同场景下的电力系统运行经济性。考虑未来以省(市)为单位进行碳减排评估与考核,以中部地区的省级电网为研究算例,验证了所提模型方法的有效性。

关键词：碳排放约束新能源调峰资源优化配置模型

塑料膜复合集流体在锂离子电池应用中的挑战与改进措施

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储能科学与技术 2024年第10期13卷 3388-3399页

作者：董先锋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

塑料膜复合集流体(PFCC)是一种具有金属层+塑料聚合物+金属层的类三明治结构的新型电池集流体,可以提高锂离子电池的能量密度和安全性,因此受到了电池相关研究者的广泛关注。但PFCC也为锂离子电池的应用带来很多挑战,使其产业化进程缓... 详细信息

塑料膜复合集流体(PFCC)是一种具有金属层+塑料聚合物+金属层的类三明治结构的新型电池集流体,可以提高锂离子电池的能量密度和安全性,因此受到了电池相关研究者的广泛关注。但PFCC也为锂离子电池的应用带来很多挑战,使其产业化进程缓慢。本文总结了其带来的诸多挑战,例如,聚合物-金属间结合力弱导致在聚合物层电解液浸泡时易脱层、导电性差使其过流能力下降、聚合物层易被腐蚀等,同时对其相关机理展开了详细的阐述:部分聚合物为非极性分子,与金属层间作用力弱;聚合物自身绝缘;PET易被催化解聚及热稳定性差等缺点。针对以上不足,本文系统地归纳了PFCC在锂离子电池应用技术中的发展历程,同时明确了可以通过界面工程、材料调控、加工技术和设备优化等方法、措施对其进行改进,例如:设置焊接质量的实时监控系统,建立多功能界面强化层,设计集流体内外功能性结构等,以期为PFCC的发展奠定理论基础,并推动PFCC在锂离子电池中的应用。

关键词：锂离子电池复合集流体金属涂层塑料基膜界面问题