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融合拓扑信息的配电网电压-功率灵敏度估计数据驱动方法

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上海交通大学学报 2024年第6期58卷 855-862,I0001页

作者：刘舒周敏高元海徐潇源严正国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 上海非碳基能源转换与利用研究院上海200240

为解决配电网量测数据多重共线性导致电压-功率灵敏度估计精度低的问题,提出融合拓扑信息的数据驱动方法.首先,将电压-功率灵敏度矩阵分解为主成分矩阵和次成分矩阵两部分,其中主成分与配电网拓扑密切相关,次成分为主成分与实际值的误差... 详细信息

为解决配电网量测数据多重共线性导致电压-功率灵敏度估计精度低的问题,提出融合拓扑信息的数据驱动方法.首先,将电压-功率灵敏度矩阵分解为主成分矩阵和次成分矩阵两部分,其中主成分与配电网拓扑密切相关,次成分为主成分与实际值的误差.然后,分两阶段依次估计主成分和次成分,分别建立基于二次规划的数据驱动模型.第一阶段模型的关键是基于配电网拓扑信息的约束,第二阶段模型的关键是次成分与主成分比值为微小量的约束.最后,采用实际配电网量测数据和IEEE 33节点系统验证所提方法的精度和效率,并与常规最小二乘回归、岭回归、LASSO回归方法对比,仿真结果表明所提方法的精度具有数量级的显著提升.

关键词：电压-功率灵敏度配电网拓扑多重共线性数据驱动主成分

基于碲化铋基柔性热电器件的自取能温度传感器结构设计及性能研究

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材料导报 2024年第6期38卷 98-102页

作者：彭鹏邵宇鹰胡海敏李振明刘伟国网上海市电力公司上海200438 中国电力科学研究院有限公司储能与电工新技术研究所北京100192

本工作以开关柜触头这一易发热设备为研究对象,选取碲化铋基柔性热电器件构建自取能温度传感器。将柔性热电技术与无线传感技术相结合,开发适应电力设备运行特性的自取能可塑型温度传感材料器件,同时实现就地自取能和电网设备运行状态... 详细信息

本工作以开关柜触头这一易发热设备为研究对象,选取碲化铋基柔性热电器件构建自取能温度传感器。将柔性热电技术与无线传感技术相结合,开发适应电力设备运行特性的自取能可塑型温度传感材料器件,同时实现就地自取能和电网设备运行状态温度参数在线感知。利用COMSOL有限元软件系统研究了环境(温度和对流换热系数)、器件拓扑结构(高度和填充率)、界面接触电阻/热阻等因素对碲化铋基柔性热电器件输出性能的影响。模拟结果表明,在热端温度为308.15 K、环境温度为288.15 K、对流换热系数为5 W/(m^(2)·K)的边界条件下,热电臂高度2 mm和填充率15%的热电器件能够达到最大输出电压95 mV、最大输出功率0.83 mW,满足无线通信模块传输电压信号的用电需求。通过本研究工作发现,降低环境温度,增加对流换热系数,优化热电臂高度或填充率,或降低界面接触电阻/热阻有利于提高热电器件的开路电压和输出功率。

关键词：碲化铋基柔性热电器件自取能温度传感器有限元计算模拟

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分布式发电与电力系统稳定性分析

电力设备管理 2024年第9期 118-120页

作者：宫海学山东钢铁股份有限公司莱芜分公司环保能源部

随着可再生能源技术的进步,分布式发电已逐渐成为现代电力系统的重要组成部分。本文深入研究了分布式发电对电力系统稳定性的影响。首先,提出了一个考虑多种可再生能源的综合模型,并利用这一模型评估了各种分布式发电系统在不同工况下... 详细信息

随着可再生能源技术的进步,分布式发电已逐渐成为现代电力系统的重要组成部分。本文深入研究了分布式发电对电力系统稳定性的影响。首先,提出了一个考虑多种可再生能源的综合模型,并利用这一模型评估了各种分布式发电系统在不同工况下的动态响应。其次,提出了一种先进的电力系统稳定性评估方法,该方法能够更准确地预测分布式发电引入后电力系统稳定性的变化。最后,为了增强电力系统的韧性,提出了几种优化策略,以确保电力系统在大规模集成分布式发电后仍能保持稳定运行。试验结果表明,这些技术对确保电力系统在接入分布式发电后的稳定性具有重要意义。

关键词：分布式发电电力系统稳定性动态响应稳定性评估系统韧性优化

R1234ze(E)水平三维肋管外膜状凝结特性实验研究

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化工学报 2024年

作者：田浩辰马志先王之浩大连理工大学建筑能源研究所

大型高效热泵用壳管式冷凝器开发需要新环保工质与高效冷凝管组合时的膜状凝结换热特性。本文实验求解了R1234ze（E）在水平高效冷凝管外膜状凝结换热特性，对比分析了其与R134a在相同水平三维肋管外的膜状凝结特性差异，并建立了R1234z... 详细信息

大型高效热泵用壳管式冷凝器开发需要新环保工质与高效冷凝管组合时的膜状凝结换热特性。本文实验求解了R1234ze（E）在水平高效冷凝管外膜状凝结换热特性，对比分析了其与R134a在相同水平三维肋管外的膜状凝结特性差异，并建立了R1234ze（E）水平新型三维肋管外冷凝传热系数模型。实验用高效冷凝管为T2铜管，名义外径19.05 mm，肋高0.9 mm，肋底区肋密度为每米1811片（fpm），肋顶区域单周滚扎二次肋片数为77片。结果表明：冷凝温度为38℃时，热通量从23.6增至46.1 kW/m2，R1234ze（E）在实验三维肋管外冷凝传热系数(αo，R1234ze（E）)从30.9降至26.5 kW/(m2·K) （下降14.2%）；同热通量（38 kW）下，冷凝温度从30升至46 ℃，αo，R1234ze（E）从33.9降至24.3 kW/(m2·K) （下降28.4%）；同热通量下，R1234ze（E）在实验三维肋管外的冷凝传热系数可达光管的22.9～24.5倍；同冷凝温度（38 ℃），热通量为10～50 kW/m2时，R1234ze（E）与R134a在实验三维肋管外的冷凝传热系数比为1.09～1.25。研究结果对应用R1234ze（E）与新型三维肋管开发热泵用高效壳管式冷凝器具有参考价值。

关键词：凝结传热模型三维肋管 R1234ze(E)

利用建筑虚拟储能提升风电消纳能力的电热联合系统优化调度方法

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太阳能学报 2024年第5期45卷 206-216页

作者：侯俊禹袁至王维庆李骥新疆大学可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心乌鲁木齐830017 国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830011

利用建筑虚拟储能能提升电热联合系统的风电消纳能力,但若只考虑建筑结构储能而不考虑室内空气储能会导致虚拟储能利用不足。针对此问题,在奖惩阶梯碳交易背景下提出一种利用建筑虚拟储能提升风电消纳能力的电热联合系统优化调度方法。... 详细信息

利用建筑虚拟储能能提升电热联合系统的风电消纳能力,但若只考虑建筑结构储能而不考虑室内空气储能会导致虚拟储能利用不足。针对此问题,在奖惩阶梯碳交易背景下提出一种利用建筑虚拟储能提升风电消纳能力的电热联合系统优化调度方法。首先,以室内空气和建筑结构热平衡模型为基础建立精细化建筑虚拟储能模型;其次,在系统中引入奖惩阶梯碳交易机制及需求响应机制;再次,考虑电、热功率平衡以及室内温度等约束,以电热联合系统总成本最低为目标函数,并提出改进型平衡器优化算法对目标函数进行优化求解;最后,对不同场景下电热联合系统对风电的消纳、CO_(2)排放及经济性进行分析,结果表明:所提方法不仅提高了电热联合系统的风电消纳率,降低了CO_(2)的排放量,且提升了经济性。

关键词：风电消纳建筑虚拟储能平衡优化器算法奖惩阶梯碳交易综合需求响应

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内水压试验对大吨位圆柱头瓷绝缘子杂质缺陷剔除有效性研究

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电工技术学报 2024年

作者：仪明哲文路梅红伟曹彬王黎明能源与电工新技术研究所清华大学深圳国际研究生院

随着交直流特高压输电工程的发展，420 kN和550 kN大吨位圆柱头瓷绝缘子凭借其头部尺寸小、质量轻、便于标准化生产等优点，正逐步取代圆锥头产品。为保证圆柱头绝缘子整体的机械和电气性能，电力行业标准规定瓷件在胶装前需要逐只进行... 详细信息

随着交直流特高压输电工程的发展，420 kN和550 kN大吨位圆柱头瓷绝缘子凭借其头部尺寸小、质量轻、便于标准化生产等优点，正逐步取代圆锥头产品。为保证圆柱头绝缘子整体的机械和电气性能，电力行业标准规定瓷件在胶装前需要逐只进行内水压试验，以剔除瓷件中的缺陷，但标准中并未明确规定关键试验参数（水压载荷），制造企业多依据自身经验进行试验，试验参数的设置缺乏科学依据。该文对内水压试验后破损瓷件中的典型缺陷的类型及分布位置进行统计，在此基础上，针对内水压试验对不同类型、位置杂质的剔除灵敏性进行研究，获得了内水压试验中杂质大小、弹性模量、形状参数以及应力边界条件等因素对瓷件内部应力的影响规律。研究成果可以为规范内水压试验方法及参数，提高大吨位圆柱头瓷绝缘子产品质量提供理论依据。

关键词：圆柱头绝缘子内水压试验有限元仿真夹杂应力

基于光纤U形腔的马赫-曾德尔干涉仪的磁场传感器

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中国光学（中英文） 2024年第3期17卷 674-682页

作者：范鹏程蒋学寨田德强张光强中车株洲电力机车研究所有限公司株洲421000

本文研制了一种光纤磁场传感器,使用涂有磁流体(MF)的全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的U形腔体进行实验验证。光纤磁场传感器是在两段单模光纤(SMF)之间拼接一段单模光纤形成U型光学腔制造而成的,该设计具有光纤几何关系。由于几何对称性... 详细信息

本文研制了一种光纤磁场传感器,使用涂有磁流体(MF)的全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的U形腔体进行实验验证。光纤磁场传感器是在两段单模光纤(SMF)之间拼接一段单模光纤形成U型光学腔制造而成的,该设计具有光纤几何关系。由于几何对称性MZI对周围折射率(RI)具有很强的敏感性,灵敏度高达−13588 nm/RIU,且磁流体的折射率对磁场敏感,因此所提结构实现了磁场传感功能。实验结果表明,该传感器磁场灵敏度高达137 pm/Oe,磁场范围从0~250 Oe几乎呈线性。本文所设计的光纤磁场传感器具有体积小、成本低、易于制造、坚固耐用、灵敏度高、重复性好、易于与光纤系统集成等相关优势。

关键词：磁场传感器磁流体 U型腔体光纤传感器

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固体氧化物电池空气电极铬中毒机理及抗铬性能研究进展

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化工学报 2024年第6期75卷 2091-2108页

作者：王天闻闫肃赵梦园杨天让刘建国华北电力大学能源电力创新研究院新型储能技术北京实验室北京102206

固体氧化物电池(SOC)具有能源利用率高、污染排放量低、燃料灵活性高等优势,将在未来的能源供应和储存中发挥关键作用。当前,其长期稳定性尚不能满足大规模商业化的需求,电池堆中用于串联电池的金属连接体所导致的空气电极“铬中毒”是... 详细信息

固体氧化物电池(SOC)具有能源利用率高、污染排放量低、燃料灵活性高等优势,将在未来的能源供应和储存中发挥关键作用。当前,其长期稳定性尚不能满足大规模商业化的需求,电池堆中用于串联电池的金属连接体所导致的空气电极“铬中毒”是电堆性能衰减的重要因素之一。传统空气电极在发电模式(SOFC)下的铬中毒机理已较为明晰。然而,随着电解模式(SOEC)下应用的不断攀升,基于传统电极材料的毒化机理不适用于该运行模式下的电极体系。对典型空气电极材料在SOFC模式和SOEC模式下铬中毒机理进行对比分析,并且对提高SOC空气电极抗铬性能的研究进行总结和展望。

关键词：燃料电池电化学电解催化剂固体氧化物电池空气电极铬中毒抗铬性能

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二氧化锰基催化剂催化氧化甲苯的进展

材料导报 2024年第13期38卷 50-60页

作者：宋杰丁红蕾潘卫国张凯马骏驰张子沂上海电力大学能源与机械工程学院上海200090 上海发电环保工程技术研究中心上海201600 机械工业清洁发电环保技术重点实验室上海200090

随着我国产业升级和能源消费的增加,甲苯污染已成为一个重要的环境问题。现有甲苯处理方法中,催化氧化技术无疑是最为经济且有效的技术手段。而作为催化反应核心的催化剂,其性能尤为重要。贵金属催化剂虽然拥有活性优势,但烧结、毒化带... 详细信息

随着我国产业升级和能源消费的增加,甲苯污染已成为一个重要的环境问题。现有甲苯处理方法中,催化氧化技术无疑是最为经济且有效的技术手段。而作为催化反应核心的催化剂,其性能尤为重要。贵金属催化剂虽然拥有活性优势,但烧结、毒化带来的活性下降以及高昂的价格阻碍了其在工业领域的广泛应用。过渡金属氧化物催化剂中,二氧化锰(MnO_(2))由于其高催化活性、热稳定性、价格低廉、易于合成以及多种晶体形态可用的特点,近年来在甲苯催化氧化领域备受关注。但单一MnO_(2)的催化活性很难令人满意,对其改性优化就成为当前工作的重点。本文分析了MnO_(2)的晶体结构、表面特性和特定晶面等结构特点对甲苯催化效率的影响,重点探讨了通过掺杂、复合以及负载等改性手段提升MnO_(2)催化氧化甲苯的性能,并阐述了甲苯在MnO_(2)上的催化氧化机理,对制备用于催化甲苯的新型MnO_(2)催化剂的未来研究方向进行了展望。

关键词： MnO_(2) 催化甲苯催化机理影响因素改性优化