锂离子蓄电池镍-二氧化硅-锡负极材料研究

采用复合电镀法在铜箔上首先沉积镍-二氧化硅镀层,然后再电镀锡制备镍-二氧化硅-锡复合电极,用作锂离子蓄电池阳极材料进行了电化学测试。首次充电(合金化)容量为801mAh·g-1,首次放电(去合金化)容量达到706mAh·g-1,初次充放电效率为88.1%,20次循环后可逆容量仍保持在465mAh·g-1。Ni-SiO2-Sn复合电极的循环性能明显好于Sn-Ni合金电极和电镀Sn电极。     

Cu-Sn-Sb三元复合电极的电化学性能研究

实验对比了分别以化学还原法、球磨法和机械合金法所制备的Sn-Sb、Cu-Sn及Cu-Sn-Sb三种材料的电化学性能,相比之下,Cu-Sn-Sb三元复合材料具有较优越的综合电化学性能。未经热处理电极的电化学性能较差,而电极经热处理改性后具有良好的循环性能,首次锂脱出容量为534mAh·g-1,电极循环80次后容量还能维持在207mAh·g-1。材料的嵌锂态阻抗谱研究表明,随着嵌锂电位的降低,活性物质颗粒表面的SEI膜呈增厚趋势,并且电极内电荷的转移也经历从容易到困难再变得容易的过程。     

固相反应法制备Sn-SnO-Zn纳米负极材料

用固相反应法合成了纳米尺寸的Sn-SnO-Zn复合氧化物粉末,研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.XRD、SEM及电化学性能测试的结果显示:在800℃下焙烧的样品,首次放电比容量为772 mAh/g,首次库仑效率为60.1%,经20次循环后,放电比容量为376 mAh/g;在600℃下焙烧的样品,首次放电比容量为641 mAh/g,首次库仑效率为49.4%,经20次循环后,放电比容量只有272 mAh/g.     

高电压钴酸锂/硬碳电池的化成

以高层间距、各向异性的硬碳材料匹配高电压、高容量的钴酸锂材料，制备锂离子电池。针对硬碳材料比表面活性大、界面不稳定的问题，研究高电压钴酸锂/硬碳电池化成工艺，考察化成电流对电池首次库仑效率、dQ/dU、容量、倍率性能、贮存性能和循环性能的影响。电池以0.10 C或1.00 C充电至4.2 V循环3次进行化成后，首次库仑效率分别约为62%、69%,4.4 V下的容量分别为900 mAh、950 mAh,比能量分别为94 W·h/kg、99 W·h/kg, 60.00 C放电比能量分别为81.10 W·h/kg、84.83 W·h/kg,以10.00 C充电、20.00 C放电在4.4～2.5 V循环600次，容量保持率分别为80.03%、75.47%。     

锂硫电池硫-碳正极材料的制备及电化学性能

以碳化树脂微球的方法制备了孔径小于0.6 nm的微孔碳球,通过热处理的方式制备了微孔碳球负载小硫分子的A-MRF/S复合材料。S EM、EDS和XRD结果表明硫以小硫分子S2-4的形式均匀存在于微孔碳球中。充放电测试表明:在0.2 C电流密度下,A-MRF/S正极首次放电比容量为847.1 mAh/g,100次循环后,比容量仍保持在630.5 mAh/g,且每圈的库仑效率均接近100%;在2 C电流密度下,A-MRF/S正极的放电比容量仍有539.7 mAh/g。A-MRF/S正极优异的循环性能、库仑效率和倍率性能,主要得益于小硫分子固-固转变的电化学反应过程。     

废旧锂离子蓄电池正极材料回收研究

从废旧锂离子蓄电池中回收钴酸锂有两种方法,即直接回收钴酸锂,以及先回收钴和锂然后再合成得到钴酸锂。比较了这两种方法所得产品的电化学性能。通过热重-差热分析曲线确定保温温度和时间,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、嵌入-脱嵌循环曲线、循环容量曲线和效率-循环次数曲线进行分析,发现后一方法回收的钴酸锂样品循环性能良好,在0.1C和0.5C放电条件下首次放电比容量分别为130.3mAh·g-1和113.9mAh·g-1;当循环10次以后充放电比容量基本稳定在123mAh·g-1和112mAh·g-1;循环20次之后,放电比容量仍有122.85mAh·g-1和111.80mAh·g-1。     

共沉淀法制备LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料及其性能

采用共沉淀法制备镍锰复合氢氧化物沉淀,然后与LiOH·H_2O混合,空气中800℃煅烧18h,并500℃短时间退火处理5h得到高电压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4。通过X射线衍射光谱法(XRD),扫描电子显微镜法(SEM)和恒电流充放电测试对样品的物相、形貌和电化学性能进行了表征。合成的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4具有立方尖晶石结构,结晶性良好,颗粒粒径均匀,为200～300nm。电化学测试表明:样品存在4.7V附近的电压平台,在0.5C的较大放电电流下,首次充电容量为141.0 mAh/g,首次放电容量为122.9 mAh/g,80次循环后样品的容量保持率为97.7%,且经过活化后每个循环的库仑效率都超过了98%,具有极其优秀的循环稳定性和充放电的可逆性。     

钠离子电池负极P/SnSb/C复合材料的性能

以无毒的红磷为原材料,采用化学还原和高能球磨法制备黑磷、P/SnSb/C钠离子电池负极材料,用XRD、SEM、恒流充放电和循环伏安等方法分析材料的物相结构、形貌及电化学性能。SnSb和导电炭黑的加入,改善了黑磷的导电性能,缓冲了体积膨胀效应,增加了结构稳定性。以100 m A/g在0.01~2.50 V循环,P/SnSb/C首次放电比容量为777.37 mAh/g,首次库仑效率为82.8%,第50次循环的放电比容量为557.34 mAh/g,库仑效率达98.7%。     

添加Mg的非晶态LaMg11Zr+200%Ni合金的性能

采用机械合金化法制备LaMg11Zr+200%Ni+x%Mg(x=0、5和10)合金,研究了镁含量x对产物结构和电化学性能的影响。球磨20 h后,LaMg11Zr+200%Ni+x%Mg合金呈非晶态,颗粒随x的增加而细化。LaMg11Zr+200%Ni+x%Mg合金电极的活化性能较好,最大放电容量随着x的增加而增大,但循环稳定性降低。当x=10时,以50 mA/g的电流放电至截止电位-0.6 V,合金电极的最大放电比容量为994.8 mAh/g,第30次循环的容量保持率为26.0%。合金电极的高倍率放电性能随着放电电流的增大而减弱,随着x的增加而增强。     

热处理制度对机械化学法合成LiMn2O4的影响

以Li2CO3和Mn3O4为原料,采用机械化学法合成了尖晶石LiMn2O4.考察了热处理温度和时间对LiMn2O4电化学性能的影响.720℃下热处理2 h、6 h和10h所得样品的首次放电比容量分别为124.5 mAh/g、124.6 mAh/g和126.3 mAh/g.在400℃、600℃、720℃和800℃下热处理6 h后得到的样品的首次放电比容量分别为120.6 mAh/g、124.4 mAh/g、124.6 mAh/g和128.6 mAh/g,经过10次循环后,比容量下降的幅度分别为13.8%、11.5%、9.5%和6.5%.适宜的热处理制度为:800℃热处理6 h.     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略

介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器（ＳＲ）模型以及有载调压变压器（OLTC）的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略：OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包（ＥＭＴＤＣ）搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明：所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算

扩展卡尔曼滤波法(EKF)被认为是一种精度较高的电动汽车动力电池荷电状态(SOC)估算法,但是观测方程误差会对SOC估算结果带来影响。对EKF滤波过程进行改进,根据观测方程的误差对原EKF滤波过程增设动态卡尔曼增益修正系数,提出基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算法。仿真结果表明EKF法可以有效克服SOC初始值不准确所造成的估算误差,动态卡尔曼增益修正系数可以进一步减小由于观测方程误差造成的SOC估算误差,使估算误差保持在5%之内。     

多ARM协同架构的智能合并单元设计

为降低合并单元设备成本、增强其智能化和通用化特性,利用多ARM（高级精简指令集处理器）并行处理的优势来构建智能合并单元。采用灵活的模块化方式来进行总体架构的设计,通过光纤接口方式与其他智能电子设备建立基于快速以太网的双向通信,遵循IEC 61850通信标准进行采样值报文和GOOSE报文的高速网络化传输。结合数据处理和报文传输的要求,详细阐述了采样控制和开入开出控制等核心部分的软件处理流程。采样值及GOOSE传输等相关测试结果表明,该智能合并单元工作可靠而稳定,可满足智能变电站中合并单元在实时性强、可靠性高、通信流量大等方面的要求。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products