“直流配电系统关键技术”特约主编寄语

当前,光伏等直流型分布式电源快速发展,电动汽车充电桩、数据中心等直流型负荷日益增多,使得配电系统中“源荷”的直流特性日趋明显。由于直流配电系统能有效减少变流环节、提高对分布式电源的接纳能力和能源利用效率,在国内外引起广泛关注。未来直流配电系统的高效可靠运行与推广应用,对系统规划、运行、控制与保护等技术,以及直流相关设备的研发等诸方面都提出了新要求和新挑战。 《电力系统自动化》针对这一研究热点策划了“直流配电系统关键技术”专辑,旨在剖析直流配电系统在分布式电源与负荷接入、电压序列、电气装备、控制保护等方面的新特点,分析未来直流配电网技术发展趋势,研讨直流配电系统规划设计、设备研发、控制保护以及工程应用等关键技术。本期专辑收录论文17篇。 直流配电系统总体方面安排3篇论文。针对中压直流配电网应用场景与系统设计问题,华北电力大学韩民晓等论述了其应用场景、特点及优势,并从工程实现的角度阐述了中压直流配电网设计所涉及的关键技术。针对当今社会能源变革现状及电力系统发展新趋势,山东大学马钊等指出了新一代低压直流供用电系统的主要特征、典型应用场景、关键技术及未来研究方向。针对直流配电系统的控制与保护问题,天津大学王守相等对直流配电系统的控制与保护协同关键技术进行了总结和展望。 直流配电系统规划方面安排3篇论文。针对中低压直流配电电压层级选择问题,中国科学院电工研究所金吉等建立了直流配电电压评估模型,提出了中低压直流配电电压层级的选取方法。针对直流配电系统的组网问题,华南理工大学张勇军等开展了直流配电系统的接入方式及其控制技术研究。针对配电网直流改造问题,中国农业大学许彪等提出了考虑高密度负荷与分布式电源接入下城市配电网直流改造经济性评估模型和方法。 直流配电装置研发方面安排1篇论文。针对在直流变压器中广泛应用的隔离型双有源桥直流变换器关键技术问题,华中科技大学胡燕等提出了双重移相隔离型双有源桥变换器的自然软开关电流应力优化方法。 直流配电系统运行控制方面安排4篇论文。针对交直流配电网状态估计问题,浙江大学马鑫等考虑相量测量单元及数据采集与监控系统混合量测,提出了采用原对偶内点法进行三相不平衡下交直流配电网状态估计的方法。以中低压直流配电系统为研究对象,东南大学潘鹏鹏等提出了一种基于直流母线电压信号的分散式统一控制策略。为实现系统扰动后不平衡功率的优化分配以及直流电压的稳定控制,东北电力大学成龙等提出了基于元胞自动机的多端柔性直流配电网自组织下垂控制方法。山东理工大学彭克等还对柔性直流配电系统稳定性及其控制关键问题开展了综述研究。 直流配电系统保护方面安排3篇论文。针对采用故障自清除换流器消除故障电流的直流配电系统的健全区失电问题,天津大学李斌等提出一种基于二极管的直流配电系统故障分区方案及保护策略。针对环状直流配电网的中压直流线路单极接地故障的保护问题,华北电力大学戴志辉等提出了基于模型相似度比较的环状柔直配电网线路保护方案。针对直流配电线路保护,北京交通大学李猛等提出了基于全电流方向特征的柔性直流配电网纵联保护方法。 直流配电系统工程应用方面安排3篇论文。南瑞集团有限公司吴通华等结合即将实施的苏州中低压直流配用电系统示范工程,研究了其保护分区及原则、保护配置方案和故障定位方法。国网江苏省电力有限公司电力科学研究院刘瑞煌等探讨了中压直流配电网中直流变压器的工程化应用问题。针对珠海唐家湾三端柔性直流配电网故障隔离需求,清华大学屈鲁等开展了三端口混合式直流断路器工程应用研究。 最后,衷心感谢各位作者的踊跃投稿,感谢各位评审专家和编辑部为本专辑从酝酿到推出所付出的辛勤汗水。期盼通过本专辑的引领,以小流汇成大海,促进在直流配电这一领域更多的开拓创新,并收获累累硕果。     

PTFE掺杂浓度对高温CO2气体物性参数的影响

由于SF6气体温室效应显著,CO_2气体作为目前具有潜力环保型SF6替代气体之一,以CO_2气体作为绝缘和灭弧介质的断路器已经得到应用。实际上,喷口材料烧蚀将导致PTFE蒸汽作为杂质影响电弧等离子体的物性参数从而影响断路器的开断性能。为了建立物理模型研究和优化断路器开断性能,必须首先确定电弧等离子体物性参数。因此文中研究了0.6 MPa下温度区间为300～30 000 K时的CO_2-PTFE电弧等离子体物性参数。首先基于最小Gibbs自由能法确定了电弧等弧等离子体粒子组分,其次利用标准热力学公式计算了电弧等离子体热力学参数,最后基于Chapman-Enskog理论计算了电弧等离子体输运系数(电导率、热导率和粘滞系数),讨论了PTFE浓度对物性参数的影响。结果表明:添加PTFE对电弧等离子体物性参数产生影响,其中,对粘滞系数,热导率和低温时电导率影响显著,少量的PTFE(少于25%)对电弧等离子体电导率影响很小。     

利用RPLS算法实现电力系统频率跟踪

针对在电力系统频率跟踪算法中推导过程复杂、计算量大等问题,提出了一种利用递推偏最小二乘法(RPLS)实现电力系统频率跟踪的新算法。该方法在递推过程中,采用滑动窗法更新数据,同时引入了适当的遗忘因子。仿真结果表明,该算法在电力系统频率跟踪中具有计算复杂度小,推导过程简单,频率跟踪收敛速度快,测量精度高的特点,其是电力系统频率跟踪中的一种新方法。     

高压断路器接触电阻的耦合面积法分析

高压断路器触头部位因电接触现象而产生的热量是热分析中的关键问题。然而,作为一种传统并常用的接触电阻模型,导电桥结构在模拟电接触时参数的准确获取存在一定困难,且不易使用在高压断路器复杂的多触指结构中,因此笔者提出了一种新的接触电阻建模处理方法。新方法不再建立类似于导电桥的宏观几何结构,而是将两侧接触面上的部分面积耦合在一起,使得电流仅可以从耦合面内流过,通过控制耦合面积值即可实现电流收缩效果,模拟出适当的接触电阻值。在此基础上,笔者通过仿真结果与实际值的对比及进一步研究,证明了接触面积耦合法的有效性,对今后高压断路器触头模型的处理具有一定的参考意义。     

红薯叶黄酮类化合物的提取及其抗氧化活性的测定

采用不同方法提取红薯叶中的黄酮类化合物,通过比较提取率及黄酮类化合物的含量,确定用体积分数为60%的乙醇提取为最佳的提取方法,同时采用烘箱贮存法测定了红薯叶黄酮类化合物在猪油中的抗氧化活性.结果表明,红薯叶黄酮类化合物具有明显的抗氧化效果,且抗氧化活性随用量的增加而增强,抗氧化效果好于抗坏血酸和柠檬酸.     

浅析五强溪水电厂主变冷却器运行方式优化处理

针对五强溪电厂机组高温满负荷运行时主变膨胀器多次报警，以及机组低负荷调频运行时，主变冷却器频繁投退引起故障告警等情况，主要介绍了从主变冷却器运行控制方式方面进行优化处理对解决告警问题所起的作用。     

边界扫描测试技术的原理及其应用

边界扫描技术是一种应用于数字集成电路器件的标准化可测试性设计方法，他提供了对电路板上元件的功能、互连及相互间影响进行测试的一种新方案，极大地方便了系统电路的测试。自从1990年2月JTAG与TEEE标准化委员会合作提出了“标准测试访问通道与边界扫描结构”的IEEE1149．1—1990标准以后，边界扫描技术得到了迅速发展和应用。利用这种技术，不仅能测试集成电路芯片输入／输出管脚的状态，而且能够测试芯片内部工作情况以及直至引线级的断路和短路故障。对芯片管脚的测试可以提供100％的故障覆盖率，且能实现高精度的故障定位。同时，大大减少了产品的测试时间，缩短了产品的设计和开发周期。边界扫描技术克服了传统针床测试技术的缺点，而且测试费用也相对较低。这在可靠性要求高、排除故障要求时间短的场合非常适用。特别是在武器装备的系统内置测试和维护测试中具有很好的应用前景。本文介绍了边界扫描技术的含义、原理、结构，讨论了边界扫描技术的具体应用。     

圆钢尺寸精度影响因素及生产控制研究

随着现代机械技术日益高速化和高精度化,圆钢作为一种重要的结构工具用钢,应用范围日益广泛,对成品圆钢的尺寸精度控制尤其关键。文章重点从圆钢形态、尺寸、轧制速度、加热温度、轧制力等角度分析其对圆钢尺寸精度产生的影响,探讨关于规范作业、速度控制、温度控制及轧制力等控制措施在圆钢生产精度控制中的应用,较好地提升圆钢的生产精度,控制圆钢成品尺寸精度,并且不断优化导卫系统,最大限度地降低生产消耗件的磨损率,达到最终满足客户的实际需求的目标。     

知识型员工精神激励探讨

知识经济时代,知识型员工在企业中的作用越来越重要,成为企业价值的重要组成部分。如何激励知识型员工,成为新经济时代管理者必须研究的重要问题。随着物质条件的丰富、管理成本的上升以及物质激励边际效应的下降,对于精神激励的研究也必将提上日程。本文对知识型员工精神激励提出了几点建议。     

基于第一性原理的SnO2(101)表面对SF6分解气体气敏性能研究

通过检测SF_6典型分解气体可以诊断出SF_6气体绝缘设备早期绝缘故障。二氧化锡(SnO_2)是应用广泛的气敏材料,文中采用第一性原理计算并分析了SF_6分解气体在SnO_2(101)表面的吸附情况,研究SnO_2(101)表面对SF_6分解气体的气敏性能。通过理论计算,获得了H_2S、SF_6、SO_2、SOF_2和SO_2F_2气体分子在SnO_2(101)表面吸附的吸附能、吸附构型、电荷转移、差分电荷密度、态密度、势能图与功函数等表征吸附特性的参量。分析计算结果发现,SnO_2(101)对H_2S和SO_2有很好的选择性和敏感性,有望成为检测SF_6分解气体的传感器材料。