电池储能参与电网一次调频的优化综合控制策略

为研究电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)参与电网一次调频的高效性控制策略.本文在对电力系统调频需求进行分析与储能电池荷电状态(State Of Charge,SOC)考虑的基础上,提出一种兼顾电网调频需求与储能电池SOC状态的一次调频综合控制策略,给出不同荷电状态下的控制策略下垂系数自适应优化与均衡调节控制方法,实现了储能电池参与一次调频的自适应调整与状态均衡,并基于含储能电池的区域电网调频仿真模型,分别在阶跃扰动与连续扰动下对所提控制方法进行仿真分析.结果表明,所研究控制策略在电力系统频率调节与电池SOC保持方面均具有较佳的效果.     

径流预报的极点对称模态分解-Elman网络模型

针对径流序列非线性、非平稳的特点,将极点对称模态分解（ESMD）方法与Elman神经网络模型相结合,建立了ESMD-Elman神经网络组合模型,并应用于长江上游干支流8站的年、月径流预报。首先利用ESMD方法将径流序列分解为各模态分量和趋势余项;然后利用Elman神经网络模型分别预测各平稳序列;最后加和重构得到最终预测结果。结果表明：组合模型预报精度大于单一模型,与ESMD-BP神经网络组合模型比,ESMD-Elman神经网络组合模型的8站年径流预报结果的平均相对误差（MAPE）平均降低3.6%,均方根误差（RMSE）平均降低7.8%,确定性系数平均提高5.0%;8站月径流预报结果的MAPE平均降低3.0%,RMSE平均降低2.8%,具有“分解?预测?重构”特点的组合模型提高了预报精度。     

工况变化对贯流式水轮机叶顶间隙流态的影响

贯流式水轮机是低水头水能资源开发的主力机型之一,而转轮叶片叶顶间隙流动特性是影响其空化、稳定性能的关键因素。基于数值模拟的方法,本文研究了工况变化引发转轮叶片叶顶间隙泄漏涡初生位置、形态变化的机理,分析了间隙泄漏涡形态改变对水轮机空化、稳定性的影响规律,主要结果表明：工况变化必然伴随导叶开度变化,导叶开度的改变使得转轮叶片外缘头部冲角改变,进而对间隙泄漏涡的初生位置及三维形态产生影响;间隙泄漏涡初生位置及形态的变化是转轮叶片外缘空化特性改变的根源之一;间隙泄漏涡会提高其扫略区域内测点的压力脉动幅值,泄漏涡的影响可导致测点的压力脉动幅值提高一倍以上。     

西江流域压咸风险调度及其时空传递规律研究

枯水期珠江河口咸潮情势日益加重,径流不确定加剧了压咸风险,严重威胁沿线的供水安全。本文基于概率密度分布描述径流不确定性,构建了单源风险调度基本框架。以西江流域五座水库为研究对象,量化了预报误差与压咸风险的响应关系;揭示了压咸风险的时空传递规律;将压咸风险划分为3个等级;确定出各级风险越级传递的临界阈值。研究表明：随预报误差的增大,压咸风险提前且持续天数增加、风险率增大;压咸风险呈逐时段累积和从上游向下游、从支流向干流的时空传递规律;当预报误差超过±16%、±21%时,压咸风险从轻险越级至中险、中险越级至重险。研究成果对于西江流域压咸风险的调控和粤港澳大湾区的供水安全具有重要的应用价值。     

基于超分辨注意力机制改进的GIS内部细微缺陷X-DR图像检测方法

为了解决气体绝缘开关设备内部细微缺陷X-DR成像重影雾化、纹理不清晰、易造成误诊断等问题,提出一种基于超分辨率注意力机制改进的气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)内部细微缺陷X-DR图像检测算法.该方法以高效亚像素卷积神经网络为框架,引入双层计算机注意力机制SE模块,构成新颖的SE-ESPCN超分辨率网络.通过对GIS设备X-DR图像通道重要程度进行评判,赋予图像卷积层不同的权重,以增强图像故障细节的成像效果.实验结果表明:SE模块与亚像素卷积神经网络的融合,不仅保障了GIS设备故障区域成像的实时性,而且算法输出的高分辨率X-DR图像缺陷细节清晰可见,便于观察,提高了工作人员对缺陷检测的效率与准确性,为实际工程中GIS设备X-DR成像系统改良提供了一定的参考.     

温度梯度下XLPE同轴和平板结构试样空间电荷行为对比性研究

直流电场下,电缆绝缘中的温度梯度效应导致绝缘材料空间电荷行为复杂,影响电缆系统长期运行的可靠性.目前,温度梯度下电缆绝缘空间电荷特性的研究多集中于平板结构的切片试样,但平板结构切片试样的空间电荷测量能否反映真实电缆绝缘中的空间电荷特性尚缺乏有力证明.该研究测量并分析了温度梯度场下2种不同结构(同轴结构、平板结构)10 kV交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)试样的空间电荷演变特性以及电场分布行为,基于去压状态下的空间电荷行为,计算了XLPE同轴电缆和切片试样的载流子迁移率以及陷阱深度分布,并对2种结构XLPE试样的空间电荷行为和电荷特性参数进行了对比性研究.该研究结果表明同轴结构和温度梯度效应均会加剧XLPE电缆外半导电层附近的空间电荷积聚,除了结构因素的影响,温度梯度场下XLPE同轴电缆和平板切片试样的空间电荷演变规律以及电荷特性参数均呈现出等效规律.     

脉冲作用下Tesla变压器绕组形变故障机理

Tesla变压器在高功率脉冲电源中占有重要地位,其次级绕组是机械故障损坏的主要部位.为了研究次级绕组充电过程中所受动态电磁力以及绕组机械故障机理,建立了有限元模型与集总电路相结合的绕组受力仿真模型.先使用COMSOL有限元分析软件提取Tesla变压器的分布参数,构建求解集总参数电路得到次级线圈的电位电流分布,然后将电流分布赋给有限元模型中的次级线圈作为磁场场源,计算磁场以及电磁力分布.仿真结果验证了平行于锥形线圈母线上的电磁力分量是引起绕组线圈错位的主要原因,且错位力的分布集中在两端,垂直于线圈母线上的压紧力有抵抗绕组变形的能力,在同样卷绕力下大径端的压紧力最小,是整个绕组受力的薄弱点,与实际统计结果大径端处故障频率高一致.在Tesla变压器的设计中应着重考虑加强次级绕组大径端处的机械强度.     

基于BPA潮流的电力系统中长期频率电压稳定仿真方法

随着电力系统的复杂化,电力系统中长期动态过程频率电压稳定对系统安全性的影响愈加明显。针对该问题,提出了基于潮流计算的中长期准稳态时域仿真方法。该方法在传统时域仿真方法的基础上综合利用准稳态思想和潮流计算模块,再进一步针对效率问题提出自适应变步长仿真策略和多时步预测辅助方法。所提方法的算法主体部分和潮流计算部分分别在Mathematica科学计算软件和BPA潮流计算功能模块中实现,通过自定义数据接口进行数据对接。通过在Nordic32标准算例系统和某大区电网实际算例系统中对该方法进行验证,表明该方法显著降低实现成本,并提高了仿真计算的效率。     

影响增强聚丙烯雾化测试结果的因素

雾化重量法是衡量汽车内饰材料挥发物中的有害成分对人体健康的影响程度的测试。因此,为了合理控制挥发性物质的产生,降低车内环境污染,对用于汽车内饰的材料进行雾化测试是十分必要的。通过控制变量研究样品状态、加工工艺、测试温度、测试时间、平衡时间对雾化重量法进行测试,分别测试了内饰材料增强聚丙烯系列的长玻璃纤维增强材料和短玻璃纤维增强材料散发量。得出同种材料测试温度是重量法雾化的主要影响因素,不同加工工艺材料的雾化结果不同,且不具备可比性,测试时间、样品状态和平衡时间对结果也有一定程度的影响,所以对改善材料的散发性和筛选材料时要明确样品和测试条件。     

充油SEBS的结构、力学性能和紫外辐照稳定性

自制了一种中间基的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)弹性体用填充油,并从分子结构及微相结构上分析了线型和星型SEBS充油体系的力学性能、紫外辐照稳定性与其结构的关系。通过小角X射线散射(SAXS)、透射电子显微镜(TEM)表征了SEBS充油体系的微观结构,揭示了SEBS分子结构是影响充油体系微观结构的主要因素,且软硬段电子密度差以及PS相间距越大,SEBS的微相分离程度越高。结合Instron万能材料试验机的测试结果,发现SEBS微相分离程度高有利于充油体系力学性能的提高。通过傅里叶红外光谱(FTIR)研究了经紫外辐照后SEBS体系的化学结构变化,结果显示,经紫外辐照后的体系均在1700~1740 cm-1、1800 cm-1附近出现吸收峰,且吸收峰强度越大,力学性能下降得越快,表明氧化降解是造成SEBS体系力学性能下降的主要因素。