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煤矸石浆体充填技术应用与展望

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 93-104页

作者：朱磊古文哲袁超峰刘成勇潘浩宋天奇盛奉天中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中煤(鄂尔多斯市)能源科技有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标... 详细信息

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标志性成果与关键工艺技术,形成了高位注浆、低位灌浆和邻位注浆3种充填方式,建立了煤矸石浆体采空区垮落带流动的“介入理论”和浆体管道输送的“三度一场”理论,成功开展了国内外首套煤矸石井下浆体充填和地面制浆+井下邻位注浆充填示范工程;阐述了煤矸石浆体充填技术体系,围绕煤矸石浆体充填过程中的煤矸石破碎、成品矸石粉料加水制浆、制备浆体泵送和井下目标区域充填等工艺流程,探讨了煤矸石高效分级破碎、浆体精准制备、浆体管道输送和末端充填等关键技术核心问题,分析了破碎设备、筛分设备、计量设备、搅拌设备和泵送设备等关键设备技术原理与应用场景;以张家峁煤矿小空间、多设备、高能力的煤矸石浆体充填需求为工程背景,创新研发设计了煤矸石浆体充填地面制浆、管道输送、井下充填和智能控制等不同系统的布置,年充填矸石量可达55.4万t,形成了煤矸石浆体充填工程示范,实现了矿井矸石零排放和绿色处置,树立了良好的地区示范效应;未来煤矸石浆体充填技术将围绕设备小型轻量化、系统高度集成化、技术迭代创新化等方向进一步研究发展,为构建煤矿绿色开采技术体系、实现国家“双碳”目标提供技术支撑。

关键词：煤矸石浆体充填煤矸石高级分级破碎绿色开采 “双碳”目标

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永磁同步电机改进型鲁棒模型预测转矩控制

电力系统保护与控制 2024年第4期52卷 155-165页

作者：贺虎成邵贺桂浩亚徐景哲李凯凯西安科技大学电气与控制工程学院陕西西安710054 陕西东方航空仪表有限责任公司陕西西安710100

针对永磁同步电机传统模型预测转矩控制策略存在脉动大、抗干扰能力差、权重因子需要反复调试等缺点,提出了一种基于自抗扰控制器的改进型鲁棒模型预测转矩控制策略。首先,通过设计转速环自抗扰控制器,并引入一种连续且平滑的新型fal函... 详细信息

针对永磁同步电机传统模型预测转矩控制策略存在脉动大、抗干扰能力差、权重因子需要反复调试等缺点,提出了一种基于自抗扰控制器的改进型鲁棒模型预测转矩控制策略。首先,通过设计转速环自抗扰控制器,并引入一种连续且平滑的新型fal函数,进一步提高了自抗扰控制的控制性能。然后,设计了一种无权重系数的价值函数,优化系统控制性能的同时简化了设计过程,解决了权重因子调试的问题。最后,采用两步预测降低延时对控制系统的影响,提高了控制精度。仿真和实验结果表明,提出的改进型鲁棒模型预测转矩控制策略有效降低了系统脉动,提高了系统的控制性能和参数鲁棒性。

关键词：永磁同步电机预测转矩控制自抗扰控制价值函数鲁棒性

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一种舱门限速装置行星齿轮增速器的设计

机械设计 2024年第S2期 54-60页

作者：智文静李国材王红珍郑维娟陈明松航空工业庆安集团有限公司航空设备研究所西飞民用飞机有限责任公司工程技术中心

限速装置作为一种超速保护装置，广泛地应用于绞车、升降机和电梯等的超速保护中。该研究根据实际工程项目研制的需要，针对某型飞机登机门重力下放过程中超速保护的要求，设计了一种能够控制登机门下落速度的新型舱门限速装置。根据舱... 详细信息

限速装置作为一种超速保护装置，广泛地应用于绞车、升降机和电梯等的超速保护中。该研究根据实际工程项目研制的需要，针对某型飞机登机门重力下放过程中超速保护的要求，设计了一种能够控制登机门下落速度的新型舱门限速装置。根据舱门限速装置的工作原理，通过对登机门的受力分析，建立了力矩平衡方程，通过理论推导获取了舱门限速装置的输入载荷。针对舱门限速装置中关键部件行星齿轮增速器研究了NGW型和NGWN型不同组合方式对其性能、轴向尺寸、零件总数及质量的影响，确定出了最优的行星齿轮增速器的结构方案。最后，采用ANSYS Workbench软件对三级2K-H行星齿轮增速器的关键零部件进行了静力学分析，得到了模型的当量应力和应变。研究结果表明，三级2K-H行星齿轮结构在减少零件总数、缩短轴向距离、静强度条件方面优于其他结构形式，为后续的实物产出和静力试验提供理论支撑。

关键词：舱门四连杆机构限速装置行星齿轮增速器多级行星轮系有限元分析

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低碳矿区综合能源系统经济运行优化研究

电力系统保护与控制 2024年第6期52卷 177-187页

作者：贠保记赵文王建学贠鑫哲西安科技大学陕西西安710054 西安西瑞控制技术股份有限公司陕西西安710077 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

针对煤矿开采过程中碳排放量高以及乏风、瓦斯、矿井涌水等伴生能源得不到及时有效利用的问题,提出一种低碳经济运行的矿区综合能源系统(coal mine integrated energy system, CMIES)。首先,为使矿区伴生能源得到充分利用,搭建了一个包... 详细信息

针对煤矿开采过程中碳排放量高以及乏风、瓦斯、矿井涌水等伴生能源得不到及时有效利用的问题,提出一种低碳经济运行的矿区综合能源系统(coal mine integrated energy system, CMIES)。首先,为使矿区伴生能源得到充分利用,搭建了一个包含燃气轮机、乏风氧化发电单元、水源热泵等设备的CMIES模型。其次,为降低矿区碳排放量,在CMIES中加入光伏、风电、电转气与氢燃料电池等设备。同时,引入阶梯式碳交易机制与绿色证书交易机制(green certificate trading, GCT),通过“双机制”模型来约束系统碳排放、激励新能源设备出力。最后,调用CPLEX商业求解器,以购能成本、新能源设备运行成本、碳排放成本最小为目标函数进行求解。结果表明:优化后的CMIES碳排放量显著降低,运行成本大幅减少。

关键词：矿区综合能源系统伴生能源低碳经济阶梯式碳交易绿证交易机制

基于等面积准则的含电流限幅虚拟同步机控制暂态稳定性分析

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电力自动化设备 2024年

作者：朱誉华凤林杨银国牟同鹏李力李宇骏刘洋向丽玲广东电网有限责任公司电力调度控制中心西安交通大学电气工程学院

高比例电力电子装备的接入，使得电力系统呈现出与以往完全不同的特征。基于等面积准则研究了含电流限幅的虚拟同步机(virtual synchronous generator, VSG)的暂态稳定性问题，在依据VSG的内环控制和虚拟同步控制响应速度差异得到的简... 详细信息

高比例电力电子装备的接入，使得电力系统呈现出与以往完全不同的特征。基于等面积准则研究了含电流限幅的虚拟同步机(virtual synchronous generator, VSG)的暂态稳定性问题，在依据VSG的内环控制和虚拟同步控制响应速度差异得到的简化二阶非线性模型的基础上，构建了动态切换系统模型，运用EAC分析了VSG并网系统的稳定机理，推导了系统的保守稳定条件，并提出了提高系统抗干扰能力的饱和电流矢量角度配置方案。最后，在PSCAD/EMTDC中对单台VSG经传输线连接到无穷大母线的研究模型进行了仿真分析，其结果验证了所推导稳定条件的准确性。

关键词：等面积准则虚拟同步机电流限幅切换系统饱和电流矢量角暂态稳定性

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电网设备防御强电磁脉冲试验平台建设研究

南方电网技术 2024年

作者：厉天威刘磊贾磊田君杨李恩文范才进冯瑞发李海勇蒋连钿南方电网科学研究院广西电网有限责任公司电力调度控制中心

国家层面四次成立电磁脉冲委员会并积极推进强电磁脉冲(HEMP)防御计划，南网公司高度重视电网设施遭受强电磁脉冲攻击风险，为加强电网安全防御并提升供电可靠性，亟需建立电网设备防御强电磁脉冲试验平台开展相关试验研究。本文首先研... 详细信息

国家层面四次成立电磁脉冲委员会并积极推进强电磁脉冲(HEMP)防御计划，南网公司高度重视电网设施遭受强电磁脉冲攻击风险，为加强电网安全防御并提升供电可靠性，亟需建立电网设备防御强电磁脉冲试验平台开展相关试验研究。本文首先研究了强电磁脉冲试验平台功能定位和总平面布置方案，然后依次从场区用电和试验电源、电磁屏蔽室和控制室建设、发输电设备和输电线路配置、接地网设计、消防和给排水等方面开展研究和建设，最后进行设备的现场调试和电磁环境测试等。面向电网设备的强电磁脉冲平台在国内首次建立，完全满足强电磁脉冲各项试验需求，为强电磁脉冲产生和传播特性、对电网主设备和控制保护设备影响规律、防御装置研发等研究提供平台保障。

关键词：强电磁脉冲电网设备安全防御平台建设屏蔽室

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城市弹性电网极端灾害防御与恢复技术

供用电 2024年第8期41卷 15-24,53页

作者：荣烜曼别朝红黄玉雄叶宇鑫李更丰西安交通大学陕西西安710049 广东电网有限责任公司电力调度控制中心广东广州510220

随着“双碳”目标的提出和推进,城市电网作为电力保障的重要环节,逐渐呈现出新的形态。分布式能源大规模接入、电力电子设备广泛应用和可控负荷推广使用,使得城市电网能源生产、传输、消费方式发生深刻变化。近年来,极端灾害频发,对城... 详细信息

随着“双碳”目标的提出和推进,城市电网作为电力保障的重要环节,逐渐呈现出新的形态。分布式能源大规模接入、电力电子设备广泛应用和可控负荷推广使用,使得城市电网能源生产、传输、消费方式发生深刻变化。近年来,极端灾害频发,对城市电网产生严重威胁,亟须建设城市弹性电网,从灾前规划、灾中运行、灾后恢复各个环节提升城市电网应对极端灾害的能力。首先,从城市弹性电网特征出发,分析城市电网弹性研究现状以及评估、规划、调度和恢复等方面所面临的挑战;然后,针对城市弹性电网4类核心技术,总结城市弹性电网极端灾害防御与恢复关键问题及核心方法,介绍我国城市电网弹性提升建设实践;最后,对城市弹性电网极端灾害防御与恢复技术发展路径进行展望。

关键词：城市电网弹性评估弹性电网优化规划负荷恢复

燃煤耦合农林废弃物在流化床内燃烧的氮氧化物生成特性模拟研究

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动力工程学报 2024年第5期44卷 692-702页

作者：张涛戴良旭王长安杨琨袁天霖崇培安车得福上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

通过化学反应动力学模拟方法构建了流化床燃烧反应模型,研究了燃煤耦合农林废弃物燃烧过程中氮氧化物的生成特性与反应机理。结果表明:氮氧化物转化率随着农林废弃物掺混比例增加而增大,且随着生物质掺入量增加,转化率增长速率提高;燃... 详细信息

通过化学反应动力学模拟方法构建了流化床燃烧反应模型,研究了燃煤耦合农林废弃物燃烧过程中氮氧化物的生成特性与反应机理。结果表明:氮氧化物转化率随着农林废弃物掺混比例增加而增大,且随着生物质掺入量增加,转化率增长速率提高;燃烧温度对氮氧化物转化率的影响较大;随着燃烧系统氧体积分数增大,氮氧化物转化率先缓慢增大,在氧体积分数达到一定值后迅速增大,之后变化趋于缓慢;出于经济性与技术可行性的考量,可以选择降低风量小的燃尽风氧体积分数来进一步降低氮氧化物生成量,为实际燃煤耦合生物质燃烧锅炉控制污染物排放提供一定的技术支撑和指导意见。

关键词：燃煤耦合生物质流化床农林废弃物氮氧化物数值模拟

基于ISO 9001标准的电气开关GIS设备智能制造质量管理体系研究

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中国质量 2024年第5期 122-124页

作者：刘震刘鑫西安西电高压开关有限责任公司西安思源学院

本研究旨在探讨基于ISO 9001标准的电气开关GIS设备智能制造质量管理体系的建立和实践。分析了电气开关GIS设备生产过程中存在的质量问题和智能制造技术的应用。根据ISO 9001标准的要求，提出了电气开关GIS设备智能制造质量管理体系的... 详细信息

本研究旨在探讨基于ISO 9001标准的电气开关GIS设备智能制造质量管理体系的建立和实践。分析了电气开关GIS设备生产过程中存在的质量问题和智能制造技术的应用。根据ISO 9001标准的要求，提出了电气开关GIS设备智能制造质量管理体系的框架和实施方法。该体系包括质量方针和目标、质量管理计划、生产过程控制、质量控制措施、质量记录和分析、持续改进等方面。最后，通过实际案例分析，验证了该体系的有效性和可行性。研究结果表明，基于ISO 9001标准的电气开关GIS设备智能制造质量管理体系可以有效提高产品质量和客户满意度，减少缺陷和损失，提高市场竞争力。该体系的实施需要企业高层的支持和全员参与，同时需要不断改进和优化。未来，可以进一步结合人工智能、物联网、大数据、云计算等技术，实现电气开关GIS设备生产过程的智能化和自动化，进一步提高产品质量和生产效率。

关键词：人工智能物联网大数据云计算