氧化锌掺杂压电水凝胶的制备及其抗菌机理*

氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)因其优异的压电特性在生物医学领域中得到广泛应用。通过对 ZnO 进行硅烷化改性使其表面接枝氨基,并将其掺杂在甲基丙烯酸酐化明胶、N, N-二甲基丙烯酰胺和 α-甲基丙烯酸共聚交联的水凝胶中,通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(¹ HNMR)、扫描电镜(SEM)、流变学试验、电学表征、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及抗菌试验,对水凝胶的成分、形貌、力学性能、压电性能、Zn²⁺释放量和抗菌性能进行分析。研究结果表明,掺杂不同浓度的改性氧化锌(KH550-ZnO)后,水凝胶储存模量均高于损耗模量且维持在 1.8~2.5 kPa;在 5 N 动态压力作用下,随着 KH550-ZnO 掺杂量的增加,材料产生的电压从 1.7 mV 上升到 30.5 mV。此外,对压电水凝胶的抗菌机理进行初步探讨,当 KH550-ZnO 的掺杂量大于 0.1% g / mL 时,水凝胶对大肠杆菌的抗菌率达到 98%以上,并证实了压电材料的压电性能可增强其抗菌性能。     

用于多电压等级直流互联的高压大容量DC/DC变换器需求分析

随着新能源发电的大规模汇集和电网规模的不断扩大，HVDC输电的容量不断增加，将不同电压等级的直流系统进行互联将成为直流电网未来发展的必然趋势。DC/DC变换器在多电压等级互联中起着关键性的作用。首先总结了已有高压大容量DC/DC变换器的特点并进行了分类和不同方面的对比；接着在此基础上对适用于不同电源类型、不同接地方式下的DC/DC变换器展开了探讨，并提出了适宜的拓扑类型；最后对应用于多电压等级互联下的DC/DC变换器从潮流控制、不同运行方式两个方面展开了需求分析。文章所述内容可以为多电压等级直流互联用DC/DC变换器的理论研究和工程化应用提供一定的技术参考。     

四端柔性直流电网物理平台研制及实验验证

为了开展直流电网故障传播特性和故障清除策略的实验验证研究,依托张北四端直流电网工程研制了四端柔性直流电网物理平台。该平台采用伪双极系统接线形式,各桥臂通过全桥模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)子模块进行级联。在控制器架构方面,平台包括上位机、控制机箱、子模块机箱3级控制结构,分别通过以太网和光纤进行通讯,所有控制算法集中编写在控制机箱的现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)中,并且通过FPGA实现桥臂子模块电容电压分组排序的均压策略,以此简化控制架构并提高控制器的响应速度。正常运行、功率阶跃等实验均验证了该物理平台各方面的良好性能,并且通过换流站和直流断路器协同配合的故障清除实验体现了该平台独特优势,说明了其具备开展直流电网故障传播特性和故障清除研究的硬件能力,可为后续研究提供硬件支持。     

故障电流转移型MMC的通用故障电流计算方法

直流电网作为风电和光伏等新能源汇集的有效手段,其故障电流的计算对设备选型、保护设计、参数优化等工作具有重要意义.首先对需要源侧和网侧配合的故障清除方案进行特性分析,介绍了故障电流转移型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的基本原理.然后结合其故障穿越的具体过程,提出了一...     

ExtJs框架下Grid组件的扩展及应用

依据经济金融管理系统数据库具有一对多、多对多关系的特点,设计实现了一个基于J2EE技术并结合ExtJ8框架的系统.针对数据指标种类繁多的特性,着重对ExtJs中Grid组件的扩展改进进行讨论,并在此基础上实现了系统的动态列表格数据显示.提高了系统的扩展性和开发效率,并为类似数据库系统开发提供借鉴.     

抑制MMC电容电压波动的耦合谐波注入策略

谐波注入策略是抑制模块化多电平换流器(MMC)子模块电容电压波动的有效手段。现有谐波注入策略常忽略二次谐波电压,这会导致理论模型产生误差进而影响电容电压波动抑制效果。为充分发挥谐波注入策略优势,提出了一种考虑二次谐波电压的耦合谐波注入策略。首先建立了二次谐波电流和三次谐波电压注入后的MMC桥臂功率波动模型,并且在模型中考虑了注入二次谐波电流后引起的二次谐波电压分量。根据调制比和桥臂电流应力限制,分别给出了三次谐波电压和二次谐波电流的约束。在此基础上,以抑制桥臂功率基频分量和二次谐波分量为目标,提出了耦合谐波参数的选取方法。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提策略的有效性和通用性。结果表明：所提策略相较于已有文献所提策略能进一步抑制22.09 %的电容电压波动,适当增大桥臂电流可以更好地抑制电容电压波动。     

集成故障阻断能力的DC/DC自耦变换器

高压大容量DC/DC变换器是多电压等级直流互联的关键设备，能够实现电压变换和直流侧故障隔离等功能。使DC/DC变换器具备直流故障阻断能力，减少对直流断路器的依赖，能够在很大程度上降低建设成本。为此，提出一种基于半桥型模块化多电平换流器串联的DC/DC自耦变换器拓扑。在功率正送和功率反送两种工况下，分析DC/DC变换器两侧分别发生直流双极短路故障后的故障响应，并提出对应的故障隔离策略。针对不同工况下的双极短路故障，在PSCAD/EMTDC平台上进行仿真。仿真结果表明所提出变换器具备双向阻断直流故障的能力，与其他类型的DC/DC自耦变换器的对比分析结果验证了所提出变换器的经济性。