提高HEMCG效率的理论与实验研究

圆柱型螺线管爆磁压缩发生器(HEMCG)的设计中,提高装置的电流和能量放大倍数是重要的一环,为处理好这一环节,采用理论分析、电路仿真、实验研究了提高装置效率的方法。通过分析在相同初始能源条件下,间接馈电和直接馈电对装置效率的不同影响,得出了馈电方式选择的依据;按照线圈电感的选取原则,在实验室原输出100 kA装置的基础上提出了改进型HEMCG设计。模拟计算和初步实验表明,改进型HEMCG能在4μH的电感性负载上产生约138 kA脉冲电流及>38 kJ的能量,在12μs电流上升时间内电流放大14.2倍,能量放大14.4倍。     

变电站能效评估指标体系及建模方法

变电站在输送电能的过程中会产生大量能耗,变电站能效评估是进行电力系统能效提升的基础。首先,分析了变电站的能效及其影响因素;然后,从电气设备性能、系统运行状态、建筑结构性能和运行环境因素4个角度构建变电站能效评估指标体系,并给出指标计算模型;采用层次分析法(AHP)求取各能效指标权重,并利用灰色关联分析法对变电站进行能效综合评估;对实际变电站数据进行仿真分析,结果表明基于灰色AHP的变电站能效评估指标及模型能够有效反映变电站的能效水平。     

基于定子磁链规划的异步电机最优效率控制

针对异步电机效率优化问题,提出了在直接转矩控制下采用定子磁链规划的最优效率控制方法。基于电机的损耗模型,通过效率优化算法在线检测计算各个定子磁链值对应的功率损耗并进行在线搜索,寻求消耗功率最小的定子磁链值。仿真结果表明该方法能够减小异步电机轻负载时的输入功率,明显提高电机在轻负载情况下的稳态运行效率,同时保持较好的转矩动态性能,并且收敛速度较快。     

Deployment of cybersecurity for managing traffic efficiency and safety in smart cities

Boosting the concept of smart cities for implementing an intelligent management of traffic congestion while reducing cybersecurity concerns will not only be more efficient for reducing traffic congestion but also more resilient to cyber incidents. In this paper we proposed a framework that can act as a generalized firewall and work interactively with several critical infrastructures in a smart city to protect the respective operations from a variety of cyber threats. The objective is to develop several steps for a comprehensive traffic management framework in smart cities that facilitates the cooperation among drivers and between drivers and the traffic management authority. The transformative nature of the proposed study supports its applications to a variety of networked critical infrastructures, including electricity, gas, water, rails, and telecommunications, as they intend to respond effectively to a wide range of weather- or human-related disruptions. The contributions of this paper include: Improving the traffic management performance in urban transportation systems, assessing and mitigating the cybersecurity risk in urban traffic management, and facilitating efficient and cyber-secure traffic management in metropolitan areas; Developing and testing an interactive simulation platform for evaluating the traffic management performance under various traffic conditions; Validating and demonstrating the applications in a practical urban transportation system; Disseminating the proposed study results to a wide range of concerned audiences via user-group meetings, detailed education forums, and a close collaboration with the local traffic management authority.     

The Pay As You Save program in rural Arkansas: An opportunity for rural distribution cooperative profits

This case study highlights the success of the Ouachita Electric Cooperative’s Pay As You Save program in Camden, Ark., in bringing both electricity bill savings to customers and benefits to implementing utilities, especially in rural areas. It is not specifically a low-income energy assistance program, but does benefit customers with high energy burdens. Through its on-bill tariff design, PAYS overcomes many barriers, such as the split incentive challenge and the need for upfront outlays.     

电网侧大规模电化学储能运行效率及寿命衰减建模方法综述

电化学储能在电力系统中扮演着重要的角色,近期对电网侧大规模电化学储能参与电力系统调度运行及控制的研究层出不穷。电化学储能的运行效率和寿命衰减特性受到储能充放电速率、充放电深度和运行温度的非线性影响,这些影响在现有的电网侧电化学储能研究中考虑的并不全面。文中介绍了锂离子电池、超级电容和全钒液流电池3种电化学储能系统的原理与特点,综述并归纳了这3种电化学储能系统运行效率的建模方法和寿命衰减的建模方法。最后,提出了电网侧大规模电化学储能系统运行效率和寿命衰减建模方法有待进一步考虑的问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

汽轮发电机弹簧隔振基础的隔振效率分析

分别从单自由度系统、双自由度系统以及多自由度系统角度,分析了弹簧隔振基础的隔振效率。采用双自由度振动方程对隔振效率进行了理论推导,得出位移之比隔振效率的理论公式;采用振动方程与有限元分析相结合的方法,得出单自由度系统总体平均隔振效率数值偏高,双自由度系统总体平均隔振效率接近于有限元分析结果,转子扰力相位对隔振效率计算有影响,实际工程设计可采用平方和开平方（square root of the sum of squares,SRSS）方法求得隔振效率。     

电磁轨道炮运行阶段系统发射效率和电枢出膛动能研究

为了研究电磁轨道炮运行阶段关键参数对系统性能的影响,基于发射过程快速求解方法和触发策略自动计算方法,采用参数扫描的方式分析系统发射效率和电枢出膛动能随电枢质量、准备使用的脉冲形成单元(PFU)数、PFU电容预充电压和轨道电流波动幅度的变化趋势,并采用遗传算法求解发射效率和电枢出膛动能的单目标最优解和双目标Pareto前沿。总体而言,系统关键参数变化时,发射效率和电枢出膛动能均呈单峰变化趋势,并且彼此制衡。该研究方法和结论,对于在不同发射需求(即不同系统参数)下研究系统性能的变化趋势、实现发射效率和电枢出膛动能的双目标最优,有积极的指导意义。     

一种实用的不良数据处理方法

电力系统中不良数据的存在会降低状态估计的收敛性能,甚至造成状态估计失败。如何可靠检测和修正不良数据成为状态估计应用的难题。针对这个问题,文章从状态估计实用化角度出发,首先提出越限系数H的概念来表征量测量的越限程度,然后利用电力系统量测量之间的约束关系和H值,提出一种基于网络节点分级的不良数据处理方法。该方法首先通过计算输入输出差额检测系统总的功率是否平衡,修正部分可疑量测量;接着对系统节点进行分级,根据节点分级结果运用基尔霍夫电流定律逐级逐点检测并修正可疑数据,最后通过状态估计得到最终结果。工程算例表明该算法简单、实用、速度快,能够过滤、智能修复和补充实时数据,有效地辨识和修正不良数据,提高了状态估计的收敛性能。     

微燃机冷热电三联供系统建模及热力学分析

某200 k W微燃机冷热电三联供系统按季节负荷特点分为热电联供和冷电联供2种模式,基于Ebsilon软件对该系统构建模型并进行仿真模拟及性能分析,分别计算出不同工况下冷热电三联供系统的一次能源利用率和效率。结果表明:冷电联供时,环境温度从24℃变化到38℃,系统一次能源利用率为65.2%~68%;热电联供时,环境温度从-10℃变化到24℃,系统一次能源利用率为66.4%~74.2%。系统冷电联供(取环境温度为32℃)运行时,效率为31.1%,损失之和为451.92 kW,当微燃机负荷率在30%~100%变化,系统一次能源利用率为60.3%~66.9%;系统热电联供(取环境温度为0℃)运行时,效率为38.5%,损失之和为408.4 kW,当微燃机负荷率在30%~100%变化,系统一次能源利用率为54.4%~68.5%。通过搭建的微燃机三联供系统模型对实际运行数据进行分析,结果认为:实际运行工况主要存在冷负荷较小的问题,通过蓄冷罐蓄存多余冷量,系统的一次能源利用率可提高13.8%。