基于电力大数据的配电网健康管理方法

配电网的安全稳定运行,对提升供电可靠性、保障用户电能质量、提高电网企业综合效益具有十分重要的意义.以杭州市萧山区为例,介绍基于电力大数据的配电网健康管理方法.     

基于全网信息交互的功率再平衡控制方案研究

主要研究在全网信息交互的基础上,将传统线路保护、主设备保护、安全自动装置等设备配置在统一的网络智能控制与广域保护内,各子功能模块间通过HTM实时总线进行信息交换,子功能模块之间统一采取的控制措施.主要采用的新技术包括故障后形成局部孤网的控制技术、快速恢复供电技术、基于远动装置的OSB总线数据采集技术等.通过维持局部孤网的功率再平衡并合备用电源恢复与主网的电气联系,确保电网可靠稳定运行,针对常规的二道防线、三道防线设备独立运行,不同功能之间配合困难的问题,此方法可以有效提高区域电网运行的供电连续性及可靠性.     

有机硅原子氧防护涂层的喷涂工艺

以工件表面的涂层分布作为研究对象,对单点喷涂和平面喷涂过程进行微观分析,得出影响空气喷涂过程的工艺变量有喷涂距离、雾化压力、供胶压力、喷枪移动速率和搭接宽度,其中前3个参数决定了喷涂过程的微观基础单元──单点喷涂的质量,而后2个参数决定了涂层的厚度和连续性.试验表明,当喷涂距离为160～180 mm,雾化压力为400～500 kPa,供胶压力为240～400 kPa时,有机硅高聚物溶液的雾化效果较好,具有良好的单点喷涂效果.调整喷枪移动速率为120 mm/s和搭接率为1/2时,获得了厚度一致性较好的合格涂层.分析了喷涂过程中常见缺陷的产生原因,并提出了相应的控制措施,为原子氧防护涂层的喷涂提供参考.     

计及灵活性储备的含风电多微电网系统分布式协调调控策略

高比例风电的接入和需求响应技术的应用对分布式架构下的多微电网系统有功功率动态平衡提出了更高的要求,有必要充分利用灵活性资源对系统进行协调调控.提出一种新颖的灵活性电池储备模型对多微电网系统灵活性备用容量进行评估,定义虚拟灵活性电池储备模型对风电场备用与需求响应负荷备用进行评估,充分挖掘其调频的潜在能力.在此基础上,基于一致性算法求解该模型下各微电网的功率分配,提出计及灵活性储备的含风电多微电网系统分布式协调调控策略,实现分布式架构下灵活性资源的协调优化.通过华东某地区实际数据验证了所提策略的有效性.算例结果表明,协调优化源-荷灵活性储备资源在保障风电消纳的同时,实现了分布式架构下系统的动态功率平衡.     

5L-ANPC逆变器中器件过电压分析及抑制

针对光伏发电系统中的五电平中点有源钳位型逆变器进行研究,分析并抑制了三类引起低压器件过电压的问题。首先,通过引入吸收电容,抑制换流回路过长引起的高关断应力;其次,优化动作时序抑制前级高压器件切换引起的低压器件过电压;然后,设计特殊的关机模式抑制传统驱动全封锁关机造成的过电压问题。最后,在60kW的实验样机上验证了电压应力抑制方法的有效性。     

基于可行空间并行的安全约束最优潮流

为了提高电网控制决策的实时性,文中将计及预想故障安全约束的经济性优化问题分解为以发电成本最小为目标的基态最优潮流主问题和预想故障安全校核子问题,并提出一种基于可调空间切片并行的分解协调算法进行求解,以避免交替迭代。首先,按不同比例对可调空间进行切片形成多个切片方案,并基于并行计算平台采用原始-对偶内点法对各切片方案进行基态最优潮流主问题求解;然后,对各优化后方式进行预想故障并行安全校核;接着从通过安全校核的切片方案中挑选出发电成本最小的方案;最后,以贵州省某市电网为算例分析验证了所提方法的有效性。     

基于碳化硅器件的无线充电系统电源设计

碳化硅(SiC)器件耐高频高温、散热性能好、导通电阻小,应用于无线充电系统可有效提高无线充电系统的效率。文中首先对比了SiC材料与Si材料的特性,在此基础上研制了一套基于SiC器件的无线充电系统电源装置。该装置由整流模块和逆变模块构成,输入端接市电,且装置的整流模块具有功率因数校正功能。文中详细给出了整流模块的整流桥选型策略、滤波电路参数设计方法、Boost电路功率器件和无源元件设计原则及开关管控制电路设计方法,还给出了逆变模块的开关管选型策略、开关管驱动电路和开关管保护电路的设计方法。最后,实验结果验证了方案的有效性和可行性,输入侧实现了高功率因数,逆变电路开关管电压振荡得到抑制,实验样机的效率峰值可达98.2%。     

基于三维特征向量的非侵入式电热负荷细分算法

非侵入式负荷监测分解（NILMD）技术是当前居民用能服务深化提升和电力供需互动的重要数据获取手段,然而当前工程上应用广泛的事件驱动型NILMD技术一直无法准确细化分解电热负荷。针对这一问题,文中提出了一种基于三维特征向量的典型电热负荷细化分解算法。首先,基于有功、无功功率和电流谐波等电气负荷特征采用事件检测方法提取电热事件,在有功功率的基础上,引入运行时长、频繁启停次数等非电气负荷特征共同构建三维特征向量电器模型。然后,采用序贯覆盖法设计典型电热负荷细化分解命题学习规则和细化分解算法。最后,基于实证实验数据进行分解验证,发现4种典型电热负荷的细化分解准确率超过85%。实验结果表明,文中所提典型电热负荷细化分解算法有效地提高了4种典型电热负荷分解的准确率。     

Facile Fabrication of Poly(vinyl alcohol)/Polyquaternium-10 (PVA/PQ-10) Anion Exchange Membrane with Semi-Interpenetrating Network

Anion exchange membranes (AEMs) are one of the core components of AEM fuel cells. A series of poly(vinyl alcohol)/polyquaternium-10 (PVA/PQ-10) AEMs with semi-interpenetrating networks (s-IPNs) are prepared by a simple solution-casting method using glutaraldehyde (GA) as a cross-linking agent. Subsequently, the prepared PVA/PQ-10 cross-linked membranes are characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, mechanical analysis, water uptake and swelling ratio tests, ion exchange capacity (IEC) tests, ionic conductivity measurements, and oxidative/alkaline stability tests. The effects of the mass ratio of PVA and PQ-10 and the amount of cross-linking agent GA on the performance of the PVA/PQ-10 cross-linked membranes are systematically explored. The results show that the cross-linked PVA/PQ-10 AEMs have high IEC and low water uptake and swelling ratio, and its maximum ionic conductivity can reach 79.37 mS cm^–1 at 80 °C. In addition, the PVA/PQ-10 cross-linked membrane has good oxidative and alkaline stability under optimal preparation conditions. These results may provide valuable insights toward more effective scheme designs and new, simple preparation methods for AEMs with s-IPN structures.     

Highly Uniform and Stable Transparent Electromagnetic Interference Shielding Film Based on Silver Nanowire–PEDOT:PSS Composite for High Power Microwave Shielding

Electromagnetic interference (EMI) shielding materials, especially ones with excellent shielding effectiveness (SE), high optical transmittance, long-term stability as well as high uniformity, are urgently desired to meet the requirements of many applications. Herein, an extremely transparent, stable and uniform silver nanowire (Ag NW)–poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) composite film as an EMI shielding material is prepared, which possess excellent shielding capability to both small signal and high power microwaves (HPM). The composite film exhibits SE of 30.5 dB in the frequency range of 1–12 GHz (small signal) and simultaneously has an optical transmittance of 91.0%. The SE continuously increases to 41.4 dB, while the optical transmittance still maintains at 81.1%. The composite film is very uniform, and its SE is almost unchanged even when exposed in air for a year. The SE of this composite film under the excitation of HPM is also thoroughly investigated. The HPM SE is much larger than that of small signal. As the power density of HPM is increased, the SE firstly remains unchanged, then continuously increases, and finally saturates. The SE exceeds 50 dB with the excitation power density of 40 W. More interestingly, the SE is saturated at a fixed HPM power density.