基于模糊数学的寒区高速铁路路基稳定性评价及应用分析

新建哈尔滨至大连客运专线是我国寒区第一条建设运营的高速铁路,其社会经济意义十分突出.为实现对寒区高速铁路路基稳定性问题的多因素量化评价,应用模糊数学理论提出了寒区高铁路基稳定性模糊综合评判方法.基于可代表性和易操作性的原则从路基土体填料、工程条件、水力环境、热力条件以及地质地貌单元确立了5个一级因素指标和16个二级因素指标,采用层次分析法分配各因素指标的权重,并应用模糊统计法和专家评分法对各个因素指标按稳定性等级进行量化分级并赋值,最后基于安全可靠度原理并考虑各个影响因素之间的关系,提出了综合评价方法.应用该方法评价的哈大高铁无碴轨道路基长春西试验段路基稳定性可靠度为0.889 7,评价体系按照加权平均法最终得分为72.902分,显示出路基处在较稳定的状态,取得了与工程实际相一致的评判结果.由此表明:采用模糊综合评判的方法评价寒区高速铁路路基的稳定性具有合理性和可操作性,为寒区高速铁路路基设计和运营管理提供理论支持.     

新型三元双向相变制冷模型的建立与数值模拟

目的结合峰谷电价、室外自然冷源和相变储能三种节能技术,研究开发一种新型的三元双向板壳式换热储能模型．方法选取癸酸和月桂酸的混合物作为室温相变材料,利用计算流体动力学（CFD）软件对制冷剂单独制冷、室外自然冷源单独制冷以及联合制冷三种过程进行了数值模拟,由模拟得到的制冷过程中的PCMs的液相分数及温度场分布图,分析了其换热机理．结果制冷过程进行4h后,联合制冷液相分数由1变为0,制冷剂单独制冷液相分数由1变为0．7,室外自然冷源单独制冷液相分数由1变为0．2．结论联合制冷中,相变材料与冷冻水换热和相变材料与冷空气的换热互相耦合,与制冷剂单独制冷和室外自然冷源单独制冷相比,缩短了制冷时间,提高了能源利用率．     

中科院高性能石墨烯基超级电容器研究获进展

作为新型储能器件,超级电容器具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长等优点。然而,其能量密度一直受限于电极材料的性能。     

黑启动条件下风储系统控制策略研究

风能作为一种可再生能源迅速发展,并且随着储能技术在风力发电中的应用,风储联合发电系统已能够提供持续可靠供电。利用PSCAD仿真软件对风机和储能联合单元模型进行建模仿真。分别对储能电池启动风机,以及风机给储能电池充电的过程进行了仿真,对仿真波形进行分析,验证了控制策略的有效性。     

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。     

基于"共享储能–需求侧资源"联合跟踪可再生能源发电曲线的市场化消纳模式

可再生能源发电出力波动性大给电力系统运行带来了诸多挑战,这也直接影响了可再生能源电力的消纳。鉴于此,提出了一种考虑"共享储能–需求侧资源"联合跟踪可再生能源发电曲线的市场化消纳模式。首先梳理了用户参与该交易的全过程步骤,然后以用户的净收益最大化为目标函数建立了混合整数线性规划模型,最后通过实际算例验证了该模式优于仅考虑"共享储能"模式、峰谷分时电价需求响应模式。所提出的联合跟踪模式增强了用户利用自身需求侧资源和共享式的储能设备提高其对可再生能源电力的消纳能力,为进一步探索"源网荷储一体化"提供了一定思路。     

虚拟同步发电机频率特性与储能设备容量及充放电特性的关系

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)没有实际的转子,而是通过控制算法模拟实现实际转子的转动惯量和阻尼特性,本质上依赖于储能容量及其充放电特性。基于VSG原理,推导出VSG在输入功率和电网频率变化时的频率特性与所需要的储能容量之间的关系式,据此揭示了VSG虚拟惯性系数、阻尼系数和频率特性与储能容量及其充放电特性之间的关系,并分析了储能设备容量不足对VSG输出特性的影响,提出了一种满足VSG频率特性要求的储能配置方法。仿真结果验证了VSG虚拟惯性系数、阻尼系数、频率特性和储能需求之间的关系,表明VSG预期输出特性的实现需要有合适的储能容量及其充放电特性予以支撑。     

电力市场环境下考虑风电调度和调频极限的储能优化控制

风电功率间歇性不仅使风电场难以精确响应调度计划,还导致电网频率波动加剧.为提高风电可调度性和电网频率安全,该文以日前调度为例构建日前调度计划和电网调频极限的形成方法,在此基础上提出利用储能辅助风电场跟踪日前调度计划并参与调频的策略;然后在电力市场环境下以风储电站利润最大为目标建立风储运行模型,该模型考虑由所提策略形成的风储电站联合出力约束和频率安全约束,用来计算储能辅助风电场跟踪日前调度计划和参与调频的最优出力;最后基于实测数据对该策略进行仿真分析,结果表明所提策略可以提高风电场跟踪日前调度计划能力和电网频率安全性,同时还具有良好的经济效益.     

碳纳米管补强丁苯橡胶/聚氯乙烯共混物的研究

研究碳纳米管用量对丁苯橡胶（SBR）/聚氯乙烯（PVC）共混物性能的影响。结果表明：碳纳米管微观呈长条状聚集态,聚集体由大量碳纳米管纠缠而成,碳纳米管直径为10～35 nm;随着碳纳米管用量的增大,SBR/PVC共混物的FL,Fmax和Fmax－FL逐渐增大,t10和t90呈缩短趋势,硬度、定伸应力、拉伸强度和撕裂强度逐渐增大,拉断伸长率逐渐减小,当碳纳米管用量为10份时,SBR/PVC共混物的物理性能较优;SBR/PVC共混物的储能模量和损耗模量随着应变的增大而减小,随着碳纳米管用量的增大而增大,损耗因子随着应变的增大而增大,随着碳纳米管用量的增大而呈减小趋势。     

改进互联通信荷电状态下垂控制及功率均衡优化

作为直流微电网中不可或缺的组成部分,分布式直流储能系统起着平抑系统能量波动、维持系统功率平衡的重要作用.为了提高储能系统工作的可靠性,该文对互联通信荷电状态(SOC)下垂控制策略进行深入研究.首先,对传统互联通信SOC下垂控制的系统性能及存在的问题进行分析,为之后控制策略的改进奠定基础;其次,提出改进互联通信SOC下垂控制策略,即在传统互联通信SOC下垂控制基础上引入变化系数;再次,通过对改进互联通信SOC下垂控制系统性能的分析,得到变化系数参数设计方法,在提高系统功率收敛速度的同时,限制功率输出最大值,从而提高系统可靠性;最后,对由两台储能模块构成的储能系统进行仿真和实验,实验结果验证了改进策略的快速性及对输出功率的限制.