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适用于二极管整流送出的海上风机构网型控制方案比较

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中国电力 2024年

作者：陈茂新王凯伦沈豫曾振松林学根宋强国网福建省电力有限公司清华大学电机工程与应用电子技术系

当海上风电场采用二极管整流器直流送出方式时，基于海上风机的构网控制实现海上交流电网的电压和频率支撑是关键的问题。针对目前研究中最受到关注的Q/f 型构网控制方案，以及新出现的P/f 型构网控制方案，对多机功率耦合特性及稳定性... 详细信息

当海上风电场采用二极管整流器直流送出方式时，基于海上风机的构网控制实现海上交流电网的电压和频率支撑是关键的问题。针对目前研究中最受到关注的Q/f 型构网控制方案，以及新出现的P/f 型构网控制方案，对多机功率耦合特性及稳定性进行了详细的分析比较。通过对构网型控制环节的机理分析揭示了Q/f 型构网控制方案在有功和无功控制通路之间存在耦合特性，而P/f 型构网控制方案则具有自然的功率控制解耦特性。基于小信号模型的详细分析表明Q/f 型构网控制方案的功率控制耦合特性可能导致多机间功率振荡问题；P/f 型构网控制方案由于具有功率控制解耦特性，在不同负荷条件下均具有更好的稳定鲁棒性，更有利于实现远海大容量风电场数百台风机的同步稳定运行。

关键词：海上风电二极管整流直流输电构网型控制系统稳定性

微米级选区激光熔化316L不锈钢的拉伸力学性能

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金属学报 2024年第2期60卷 211-219页

作者：张楠张海武王淼辉中机新材料研究院(郑州)有限公司郑州450001 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100044

为辅助理解金属材料高精密增材制造成形机理,本工作利用微米级选区激光熔化(micro-selective laser melting,M-SLM)技术制备了316L不锈钢,对其拉伸性能及断裂行为进行了研究,并对断后横向和纵向拉伸试样显微组织和断口形貌进行了表征与... 详细信息

为辅助理解金属材料高精密增材制造成形机理,本工作利用微米级选区激光熔化(micro-selective laser melting,M-SLM)技术制备了316L不锈钢,对其拉伸性能及断裂行为进行了研究,并对断后横向和纵向拉伸试样显微组织和断口形貌进行了表征与分析,对近断面塑性变形区的晶粒取向、晶界特征分布等进行了电子背散射衍射(EBSD)分析。结果表明:M-SLM制备316L不锈钢晶粒内部存在尺寸为100~300 nm的胞状组织结构,拉伸断口呈韧窝状,窝口直径80~500 nm,这使得316L不锈钢的横向平均抗拉强度达692.1 MPa,纵向平均断后延伸率达54.6%,明显优于传统SLM技术制备的316L不锈钢。M-SLM制备316L不锈钢在拉伸过程中奥氏体Σ3孪晶界的出现与晶粒取向有关,其在取向接近的晶粒中较易出现。进一步分析指出,Σ3晶界的出现阻断了特殊晶界网络的连通性。通过基于EBSD的矩形截面法对共格Σ3(Σ3_(c))和非共格Σ3(Σ3_(ic))晶界进行了统计分析,显示316L横向拉伸试样近断口区的Σ3_(c)和Σ3_(ic)晶界数量百分比分别约为43%和57%,而纵向拉伸试样近断口区的Σ3_(c)晶界数量百分比提高至约70%。Σ3_(c)孪晶界的增加使得总晶界能降低,是导致M-SLM制备316L不锈钢纵向拉伸强度普遍低于横向拉伸强度的原因。

关键词：微米级选区激光熔化 316L不锈钢拉伸性能 Σ3晶界孪晶

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发电企业低碳转型路径优化方法及应用

上海交通大学学报 2024年

作者：严新荣王静郑文广高翔杜尔顺华电电力科学研究院有限公司浙江大学能源工程学院清华大学电机工程与应用电子技术系

电力部门是中国二氧化碳排放最大的单一部门，电力低碳转型是实现双碳目标的关键抓手。当前电力转型技术路径研究主要从全局角度出发，以碳约束下电力行业转型成本最低为目标寻求技术经济可行的转型方案，但以发电企业低碳转型为视角的... 详细信息

电力部门是中国二氧化碳排放最大的单一部门，电力低碳转型是实现双碳目标的关键抓手。当前电力转型技术路径研究主要从全局角度出发，以碳约束下电力行业转型成本最低为目标寻求技术经济可行的转型方案，但以发电企业低碳转型为视角的针对性研究还相对较少，这会导致发电企业的低碳转型相对滞后，不利于电力行业的全局发展。基于此，文章计及技术、经济、环境等多维影响因素构建了企业低碳转型规划模型，研究分析了发电企业2060年实现碳中和的转型路径，并对比模拟了未来电力企业不同低碳转型情景下碳中和转型路径。结果表明，对发电企业而言，适当提前实现碳中和在一定程度上有利，但过早推进碳中和进程会带来成本剧增。此外，未来政策倾向于推高储能装机规模，相关企业需要做好技术及资源储备。最后，建议通过退役火电机组改造或加装碳捕集与封存装置（carbon capture and storage，CCS）的方式解决火电机组退役问题，并将其应用于电力系统调峰与应急备用。

关键词：电力行业发电企业低碳转型建模与优化碳中和

双馈风机对电网频率扰动的动态响应建模与分析

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电力系统自动化 2024年第9期48卷 75-85页

作者：李鲁阳王方政陈磊王罗闵勇刘喜泉清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京市100038

含高比例新能源和高比例电力电子设备的电力系统频率调节能力下降,频率安全问题突出。新能源发电设备利用电力电子接口并网,一般采用最大功率点跟踪控制,被认为不响应系统频率变化。但是,双馈风机通过定子回路与电网直接耦合,会在机电... 详细信息

含高比例新能源和高比例电力电子设备的电力系统频率调节能力下降,频率安全问题突出。新能源发电设备利用电力电子接口并网,一般采用最大功率点跟踪控制,被认为不响应系统频率变化。但是,双馈风机通过定子回路与电网直接耦合,会在机电耦合与转子回路解耦控制的共同作用下对频率扰动产生复杂的响应。已有研究注意到该特性,但目前还缺乏准确描述双馈风机频率响应过程的模型和对特性机理的深入分析。为此,提出一种不依赖并网点电压信息、可直接集成于电力系统频率响应模型的双馈风机降阶频率响应模型。利用该模型揭示了双馈风机的频率响应机制为锁相环和外环的级联耦合效应,并证明其频率响应不属于惯量响应的范畴。最后,分析了双馈风机对电力系统频率动态的影响。

关键词：双馈风机频率响应新能源频率安全惯量响应

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花生蛋白的高静压联合酶法改性及其性质

中国油脂 2024年第6期49卷 47-52页

作者：刘加艳任宇鹏郭立河南应用技术职业学院郑州450042 郑州远洋油脂工程技术有限公司郑州450018

为促进花生蛋白的深加工和更广泛的应用,采用高静压联合碱性蛋白酶酶法改性花生蛋白。通过单因素试验考察了静压力、pH、酶添加量、酶解时间和酶解温度对花生蛋白溶解度的影响,在此基础上,采用正交试验优化花生蛋白联合改性工艺条件,并... 详细信息

为促进花生蛋白的深加工和更广泛的应用,采用高静压联合碱性蛋白酶酶法改性花生蛋白。通过单因素试验考察了静压力、pH、酶添加量、酶解时间和酶解温度对花生蛋白溶解度的影响,在此基础上,采用正交试验优化花生蛋白联合改性工艺条件,并测定了联合改性花生蛋白的起泡性和泡沫稳定性、巯基和二硫键含量以及总还原能力。结果表明:花生蛋白联合改性最佳工艺条件为静压力300MPa、1g/100mL碱性蛋白酶(20万U/g)添加量3.0mL(100mL质量分数5%的花生蛋白溶液)、酶解时间60min、pH10、酶解温度50℃,在此条件下联合改性花生蛋白溶解度为(82.87±0.51)%;联合改性花生蛋白的起泡性、泡沫稳定性、巯基含量、总还原能力显著提高,二硫键含量显著下降。综上,高静压联合酶法改性改善了花生蛋白的理化性质及功能特性,有利于其深加工及更广泛的应用。

关键词：花生蛋白蛋白改性高静压碱性蛋白酶功能特性

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基于NSGA-Ⅱ算法的GIS隔离开关盆式绝缘子电场分布和机械性能综合优化

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高电压技术 2024年

作者：张维凯孙强葛延鹏甲宗庆谭文高文胜山东泰开高压开关有限公司清华大学电机工程与应用电子技术系

为提高高压GIS隔离开关内盆式绝缘子的绝缘性能，本文对盆式绝缘子的结构设计进行了优化。首先基于有限元仿真分析了原结构下盆式绝缘子周围的电场分布情况和盆体的机械性能，基于贝塞尔曲线下的伯恩斯坦多项式对盆式绝缘子的凹面和凸... 详细信息

为提高高压GIS隔离开关内盆式绝缘子的绝缘性能，本文对盆式绝缘子的结构设计进行了优化。首先基于有限元仿真分析了原结构下盆式绝缘子周围的电场分布情况和盆体的机械性能，基于贝塞尔曲线下的伯恩斯坦多项式对盆式绝缘子的凹面和凸面形状进行了参数化重构，进而构建了考虑机械强度和电场分布的双目标优化模型，并基于非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)实现了盆式绝缘子的结构优化，得到了盆式绝缘子在不同机械强度指标下的最优电场分布及对应结构。最终实现优化后的盆式绝缘子凹面和凸面的沿面场强最大值和盆体的最大应力值均在许用值内，凹面和凸面的最大场强相比于原结构分别下降11.63%和12.87%，此时机械性能裕度为1.11，相比于原结构仅下降了2.93%。该优化方法可在满足绝缘子机械强度的基础上有效改善绝缘子表面电场分布，对隔离开关内盆式绝缘子的结构优化设计具有重要意义。

关键词：盆式绝缘子有限元法电场分布机械强度多目标优化 NSGA-Ⅱ算法

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中频变压器绕组非正弦周期载荷振动特性分析

电机与控制学报 2024年第4期28卷 11-17,30页

作者：陆格野孙路刘宏亮清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021

针对非正弦周期载荷作用下的中频变压器绕组振动问题,建立柱坐标下的圆筒形绕组和笛卡尔坐标下的矩形绕组动力响应数值计算模型,模型考虑了电磁-结构扰动的耦合关系。根据屈服条件和流动理论,建立变压器绕组弹塑性变形的动力平衡方程。... 详细信息

针对非正弦周期载荷作用下的中频变压器绕组振动问题,建立柱坐标下的圆筒形绕组和笛卡尔坐标下的矩形绕组动力响应数值计算模型,模型考虑了电磁-结构扰动的耦合关系。根据屈服条件和流动理论,建立变压器绕组弹塑性变形的动力平衡方程。引入夹层模型简化计算,计算得到夹层模型薄层间距,可用于绕组拉伸、压缩变形等效建模。通过一台中频变压器算例进行非正弦周期载荷作用下绕组动力响应的实验测量和数值计算。研究表明,三角波载荷与正弦波载荷作用下绕组振动特性相同,而矩形波载荷作用下绕组振动在激励周期内几乎不衰减。发生故障工况时,由于高频振动,绕组残余形变迅速积累。2 kHz的矩形波载荷作用下绕组在1 ms内极限载荷强度可下降至1/4。

关键词：中频变压器机械振动绕组强度动力响应非正弦周期载荷极限载荷强度

“大数据+乡村振兴”战略下的省级数字乡村架构研究

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中国农业科技导报 2024年

作者：刘耘竹周志安王杰伟中国电子技术标准化研究院北京国信钧元科技有限公司

在“大数据+乡村振兴”双重战略驱动下，数字乡村建设不断加快。分析了当前数字乡村建设现状和问题，结合国家数字乡村及省级农业农村大数据中心建设要求，提出了大数据赋能数字乡村路径，研究探讨基于“一脑三体系”的省级数字乡村架... 详细信息

在“大数据+乡村振兴”双重战略驱动下，数字乡村建设不断加快。分析了当前数字乡村建设现状和问题，结合国家数字乡村及省级农业农村大数据中心建设要求，提出了大数据赋能数字乡村路径，研究探讨基于“一脑三体系”的省级数字乡村架构，同时提出工作建议，旨在为省级数字乡村建设提供参考。

关键词：大数据乡村振兴数字乡村省级架构

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基于负荷台阶的工业需求响应用户优选方法

中国电力 2024年第1期57卷 18-29页

作者：苏湘波吕睿可郭鸿业陈启鑫清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

在未来高比例新能源渗透下,供需平衡不确定性逐步增加,需求响应是通过挖掘用户侧灵活性资源保障系统电力电量平衡的重要手段。在电力部门进行需求响应工作时,需要使用历史数据来初步评估负荷响应潜力,以便选择潜力高的用户并展开动员工... 详细信息

在未来高比例新能源渗透下,供需平衡不确定性逐步增加,需求响应是通过挖掘用户侧灵活性资源保障系统电力电量平衡的重要手段。在电力部门进行需求响应工作时,需要使用历史数据来初步评估负荷响应潜力,以便选择潜力高的用户并展开动员工作。面向表征工业用户用能特点的负荷台阶,对其进行了定义并给出了数学表达,进而提出了基于负荷台阶的工业需求响应用户优选方法。首先,构建了基于负荷台阶的工业用户多时间尺度需求响应潜力指标体系;然后,构建了需求响应用户优选模型,实现对不同用户响应潜力的初评估,并利用k-means算法和近邻传播算法进行群体划分,在不同时间尺度对用户进行优选;最后,基于水泥、造纸等4个行业的多个工业用户实际负荷数据进行算例分析,呈现了所提方法下工业需求响应的用户优选结果。

关键词：工业需求响应负荷台阶效应潜力评估用户优选