基于温度比拟法的定子溶胀对密封性能的影响

根据溶胀和温胀引起的定子变形相似特点,提出采用温度比拟法来研究橡胶定子溶胀对密封性能的影响;建立定转子刚柔接触有限元模型,分析定子溶胀引起的变形和接触压力。研究结果表明：定转子存在初始过盈,接触压力随着溶胀率的增加而显著增大;定转子存在初始间隙,定子在一定的溶胀率条件下,定转子也能实现密封效果。为实现定转子密封性能,可根据定子的溶胀率,选取合适的初始过盈值或间隙值。     

电力系统全环节碳计量方法与碳表系统

电力行业是中国煤炭消耗和碳排放最大的单一行业。实时、准确、全面的计量电力碳排放是挖掘电力碳减排潜力、引导电力用户互动减碳的基础与前提,也是支撑碳市场的数据基础。为此,以联合国气候变化公约提出的“可测量、可报告、可核实”的“三可”原则为基本设计理念,基于电力系统碳排放流分析理论,提出了电力系统全环节碳计量方法,实现电力系统源、网、荷三侧电碳信息的“分钟级”实时碳计量和“用户级”精细碳计量。在此基础上,设计了电力系统全环节碳计量系统,介绍了电力碳表系统的基本概念和实现形式。基于中国江苏常州市的实际系统运行数据和负荷数据开展了仿真验证,仿真结果验证了所提方法的有效性。最后,对电力能源系统碳计量领域需要进一步研究的关键问题进行了展望。     

基于碳排放流的电力系统低碳需求响应机制研究及效益分析

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然而,电力系统“源随荷动”特征使得荷侧才是电力系统碳排放的主要责任人,用户的用电行为将对系统碳排放产生显著影响。为此,该文提出一种引导用户主动响应并降低系统碳排放的电力系统碳减排新机制——低碳需求响应机制。该机制以动态碳排放因子为引导信号,以用户自身减碳意愿或碳市场中的价格因素为激励信号。基于全国电力规划与运行模拟数据以及武汉市某企业负荷数据开展实证分析,分别从系统角度和用户角度验证了低碳需求响应技术具有较大的减碳潜力。最后,从新标准、新技术、新机制三方面对影响低碳需求响应机制实施效果的关键环节进行了研究展望。     

基于区间二型模糊多属性决策方法的大规模储能选型分析

大规模储能的应用可以有效提升电网新能源消纳能力,降低系统峰谷差.目前,已具备实际应用能力的储能装置众多,且不同的储能装置具有不同的技术经济特性.因此,结合实际场景需求,选择合适的大规模储能类型,对于提升储能系统安全经济运行水平具有重要的理论与现实意义.针对大规模储能选型问题,在考虑了多种储能备选方案的技术、经济和环境指标的基础上,构建了大规模储能选型层次结构及指标体系,并进一步提出了基于区间二型模糊集的大规模储能选型方法.将区间二型模糊层次分析法与熵权法相结合求解指标权重,然后基于区间二型模糊集合的接近理想点(TOPSIS)法完成备选方案排序及优选,解决了传统储能选型方法主观性强的缺点;同时,通过引入二型模糊集提高了选型过程中对于不确定性因素表达的灵活性.最后,通过算例分析验证了所提方法的正确性和有效性.     

不平衡电网电压下双馈感应发电机系统串联和并联网侧变换器协调控制策略

不平衡电网电压条件下,双馈感应发电机定、转子电流会出现不平衡现象,影响机组安全稳定运行,且系统输出功率产生2倍频波动。为显著提高双馈风力发电系统的运行性能和输出品质,首先通过分析双馈风力发电系统采用串联网侧变换器的运行机理,提出以维持定子三相电压平衡为目标的串联网侧变换器控制策略,并保证风机定、转子三相电流平衡;在此基础上,通过分析并联网侧变换器在电网电压不平衡条件下的数学模型,推导并建立并联网侧变换器在不平衡电网电压条件下2倍频功率的控制方程;计及串联网侧变换器产生的功率2倍频分量,提出基于降阶谐振功率补偿器的并联网侧变换器控制策略,达到同时抑制系统输出有功、无功功率2倍频波动的目的。最后基于PSCAD/EMTDC平台搭建双馈风力发电系统仿真模型,验证所提策略的正确性和有效性。     

受拉弯扭阶梯轴应力集中系数的有限元分析

为减轻阶梯轴过渡圆角处的应力集中现象,采用有限元方法将阶梯轴离散成实体单元,使用多点约束方法实现集中力和集中力矩的施加。首先进行影响因素分析,然后研究圆角半径与阶梯轴小端直径的比值对应力集中的影响。结果表明:在轴力、弯矩和扭矩作用下,阶梯轴过渡圆角处的应力集中系数、最大应力的作用位置与光弹性实验的结果吻合程度很高。     

溶胀对螺杆泵定转子过盈量的影响分析

常规采油螺杆泵在井下环境中,定子橡胶因溶胀会产生不均匀变形,这是设计定转子不可忽略的影响因素。为了分析不同头数定转子的溶胀变形规律及溶胀率和过盈量间的合理配合关系,定子橡胶材料选用Mooney-Rivlin模型,转子处理成刚体,建立了两头、三头、四头和五头螺杆泵定转子刚柔接触有限元模型。根据溶胀与温胀定子变形的相似特点,采用温度比拟法模拟溶胀,研究了定子溶胀变形规律及溶胀对接触压力的影响。研究结果表明:考虑密封要求,当溶胀率小于2.5%时,设计的过盈量应为正值,齿凹处接触压力较大;溶胀率大于2.5%时,设计的过盈量应为负值,齿凸处接触压力较大;当定子头数较多时,溶胀变形量小且齿凹处的接触压力小,对溶胀的适应性强;国内常用的定子橡胶在井下的溶胀率为3.0%~5.0%,过盈量应取负值。在现场应用中,可根据试验测定的定子橡胶溶胀率,对应找到合理的配合过盈量,这对定转子初始过盈量的设计具有很好的指导意义。     

考虑摩擦生热螺杆泵定子衬套的温升分析

为了预防采油螺杆泵定子衬套烧毁事故的发生,研究定子衬套摩擦生热问题。采用具有温度和位移自由度的耦合单元,建立了定子衬套摩擦生热的双向热力耦合模型。通过有限元模拟发现,当过盈量和摩擦系数大于某一数值时,定子衬套的温度出现急剧升高的现象,导致衬套烧毁,并且等壁厚定子衬套的温升大于常规定子衬套。分析结果可用于改进定子衬套的设计。     

面向电力系统的多能源云储能模式:基本概念与研究展望EI北大核心CSCD

储能是系统中重要的灵活性资源提供者,是未来新型电力系统中不可或缺的组成部分。为了推动储能的规模化应用进程,降低储能使用成本,云储能模式近年来已受到了学术界和工业界的广泛关注。但是,传统云储能模式主要关注对电力储能资源的整合与复用,由于当前电力储能的价格依旧相对高昂,电力储能资源复用所释放出的红利依然难以满足电力用户对“储能平价使用”的全部期待。为此,提出一种传统云储能模式的裂变形式——面向电力系统的多能源云储能模式,其将热力、燃气系统作为广义储能资源加入到云储能系统中去,既让云储能模式能够成为连接跨能源系统的桥梁,又进一步降低电力储能用户的储能使用成本,实现多方互利共赢。介绍了多能源云储能系统的基本运营模式、实现形式和核心优势,阐述了面向多能源云储能系统的研究框架,并对多能源云储能发展过程中需要重点关注的核心问题与技术进行了展望。