Reaction behaviors and specific exposed crystal planes manipulation mechanism of TiC nanoparticles

Titanium carbide (TiC) nanoparticles with well-designed exposed crystal planes perform intriguing prospects for functional and engineering applications. In this study, a simple and controllable in situ synthesis strategy was proposed for the synthesis of TiC nanoparticles with specific morphology. Reaction behaviors suggested that most of TiC nanoparticles were formed by an instantaneous reaction between Al₃Ti and Al₄C₃ in the Al-rich melt and the resultant morphology was controlled by the discrepant growing rates of (100) and (111) crystal planes. In addition, a growth morphology control model was presented for the prediction and manipulation of the morphology of TiC nanoparticles by the doping of different alloying elements Me (Me = Cu, Mg, Mn, Zn, and Si). According to the morphological observations and density functional theory analyses including the interface energy, charge density differences, and orbital hybridization: Cu, Mg, and Zn atoms could stabilize the Al/TiC(111) interface, whereas Mn and Si atoms promoted the rapid growing and disappearance of the TiC(111) planes in the Al melt. This work provides a feasible way to intelligently design and manipulate TiC nanoparticles with desirable exposed crystal planes, and exhibits a promising prospect for personalized applications.     

Sintering parameter optimization of Tb3Al5O12 magneto-optical ceramics by vacuum sintering and HIP post-treatment

Transparent terbium aluminum garnet (TAG) ceramics were achieved by the vacuum sintering plus HIP post-treating from the coprecipitated TAG nanoparticles. The influences of vacuum sintering temperature and sintering aid TEOS on the optical quality of the TAG ceramics were studied. The results show that with the increase of sintering temperature, the optical quality of TAG ceramics is improved gradually, and the in-line transmittance of the TAG ceramics treated at 1720°C for 20 hours under vacuum and then HIP post-treated at 1700°C for 3 hours under 200 MPa argon gas is 81.6% at 1064 nm. The sintering additive TEOS can improve the optical quality of TAG ceramics and inhibit the valence state change of Tb³⁺ ions to Tb⁴⁺ during the annealing process. The Verdet constant of the TAG ceramics at 632.8 nm is about −178 rad·T⁻¹·m⁻¹ at room temperature, which is 1.3 times that of the commercial TGG crystals (−134 rad·T⁻¹·m⁻¹).     

福建电力现货市场初期模式探析

中国电力现货市场建设正在进入深入推进推广阶段,如何实现由计划模式向市场模式的安全平稳过渡是保证中国电力市场改革成功的关键问题。文中提出一种适应计划向市场转变过程的竞价空间方法以及相应的市场出清结算机制。该竞价机制分为计划模式的优化计算和市场出清两步。计划模式与市场模式的优化计算所考虑的基本约束条件保持一致,根据竞价空间比例将计划模式的计算结果作为市场模式优化出清边界条件,保证市场模式的优化出清严格在竞价空间范围内开展。通过调整竞价空间的计算比例,逐步扩大市场比例,实现由计划模式向市场模式的逐步过渡。最后,以实际算例对比验证了该竞价机制的有效性和实用性。     

海上多平台互联电力系统故障后的供电恢复策略

在电力系统出现故障后,恢复非故障区域的供电可有效提高系统自愈能力。针对应急发电机、储能装置辅助的海上多平台互联电力系统,提出了一种适用于孤岛电网故障后的供电恢复策略。首先,提出了电源恢复优化模型所考虑的4种指标:故障恢复效果、故障恢复时间成本、对非故障区域内潮流影响和启动应急发电机数量。此外,给出了具有潮流约束、网络安全约束和网络拓扑约束的故障后供电恢复优化模型。然后,将遗传算法应用于该供电恢复策略中,通过改变电力系统中开关的分合状态来调整电网的运行方式,进而恢复非故障区域的供电。最后,结合IEEE 53节点配电系统和海上多平台互联电力系统的大量仿真实验,验证了所提电源恢复策略的有效性,此外,还评估了含储能的海上多平台互联电力系统的自愈控制能力。     

模块化多电平换流器自适应故障限流控制策略

直流断路器(DCCB)的造价和体积与其开断电流大小密切相关.文中从降低DCCB的开断电流层面出发,设计了适用于半桥模块化多电平换流器(MMC)故障限流的自适应限流控制器.通过在直流故障工况下调整MMC直流电压和子模块电容电压参考值,可自动快速限制故障电流发展速度.采用数学解析的方法对自适应控制器的限流原理进行了分析.在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建四端柔性直流电网进行仿真验证.仿真结果表明:相比于无任何限流措施的控制方案,自适应限流控制可有效降低断路器的开断电流,明显减少避雷器吸收的能量,同时可加快故障后的系统恢复.     

黄土/聚合铝铁盐基絮凝剂的制备及性能

以煅烧黄土为原料,经FeSO4与AlCl3聚合改性制备一种生态环保型的黄土/聚合铝铁盐基絮凝剂(LPAFCS)。以COD及浊度去除率为指标,采用单因素控制变量法考察了黄土煅烧温度、FeSO4/AlCl3质量比、反应温度与pH对复合絮凝剂处理污水效果的影响,并对复合絮凝剂处理生活污水的效果进行了评价。结果表明,黄土煅烧温度为600℃,m(FeSO4)/m(AlCl3)=1:2,反应温度为60℃,pH=3时制备的LPAFCS处理污水效能最佳。其对城镇生活污水各项指标去除率均高于70%,吸附次甲基蓝和苯酚废水效果良好,且成本低廉、工艺简单和绿色环保,有实际应用前景。     

大功率并联电流源变流器五电平特定谐波消除法

随着电压和功率等级的不断提高,并联电流源拓扑被广泛应用于中压大功率电流源系统的扩容.为解决并联电流源系统中直流桥臂电流不均衡和共模电压过高这2个问题,提出了一种应用于大功率并联电流源的五电平特定谐波消除(5L-SHE)调制方法,同时实现了直流桥臂电流的均衡控制和共模电压的抑制,并且保证了在较低开关频率下并网电流的电能质量.首先,按照脉宽调制(PWM)电流模长的不同将开关状态进行分类,并计算每个开关状态所对应的共模电压大小;其次,在分析冗余开关状态对直流桥臂电流均流影响的基础上建立了均流控制策略;再次,以共模电压较低的开关状态构建5L-SHE波形,并依据均流策略对冗余开关状态进行合理挑选.最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性.     

适应电力现货市场运营的省级电网安全校核实现方案

中国电网特性复杂、运行约束多,随着电力现货市场的建设,对安全校核计算的精确性提出了更高的要求.文中分析了安全校核的内容以及影响其精确性的因素,提出了针对电力市场运营的省级电网精细化安全校核方案,包括以下3个方面:在电网模型方面,提出了低电压等级电厂并网和联络线等值计算方法,分析并设计了停运设备复役操作和设备的未来态工况计算;在算法流程方面,梳理了现货市场优化出清和安全校核的关系,提出了市场出清、断面限额计算与安全校核混合迭代计算流程;在辅助信息方面,针对区域输电断面,基于设备与断面、断面与断面之间的关系提出了各区域断面和全网的备用计算方法.最后,通过中国某省级电网实际运行情况,证明所提方案可有效提升安全校核的准确性.     

考虑备用共享的区域电力现货市场出清模型

在推进我国新一轮电力体制改革和建设全国统一电力市场的背景下,为了打破省间壁垒,缓解现行区域电力市场部分省份因备用容量不足和源荷逆向分布而存在的电力紧缺或“三弃”问题,引入备用共享机制和联络线协调优化的运行方式,构建了包括安全约束机组组合模型和安全约束经济调度模型在内的区域电力现货市场电能与备用联合出清模型。通过考虑备用共享的区域电力现货市场电能与备用联合出清,实现了电力资源在更大范围的优化配置,有效提高了系统运行的经济性和可靠性。以两个互联的IEEE 30节点系统模拟区域内两省间电力市场交易,验证了所提模型的正确性和有效性。     

太阳能利用透光表面超疏水增透膜研究进展

透明超疏水性表面可以阻挡大气尘埃附着,减少表面反射率,提高透光率。超疏水增透膜与传统增透膜相比,具有自清洁性、低反射率和高透光性等优势。本文对增透膜和超疏水表面的基本原理进行了介绍,对比了近年来超疏水增透膜的4种制备方法（沉积法、刻蚀法、自组装法和溶胶-凝胶法）的优缺点,说明了高透光性和低反射率的超疏水表面研究进展。最后对超疏水性增透涂料的潜在应用前景进行了展望,改善超疏水增透膜的耐久性和开发适用于各种应用场合的超疏水增透膜将是未来研究的重点。