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    1. 125 A小型化塑壳断路器短路分断能力提升的研究
    黄银芳, 蒋顾平
    电器与能效管理技术    2023(11): 53-58.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.11.009
    摘要244)   HTML29)    PDF (2058KB)(747)    收藏

    125 A壳架以下塑壳断路器是塑壳断路器中的主力军,对其进行的整合提升主要是将63 A、100 A壳架产品提升至125 A,其中又以短路分断为主要难点。通过产气材料,初步增加分断能力;通过栅片电压测量分析,对灭弧室的栅片灭弧情况进行量化数据分析;通过电磁力的仿真,优化触头部分的磁场。通过改进设计,新的125 A壳架产品可代替原有产品,满足性能,同时降低主要产品的成本。

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    2. 塑壳断路器双金属片选用与设计
    肖林, 蒋顾平
    电器与能效管理技术    2022(8): 61-66.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.08.011
    摘要598)   HTML53)    PDF (1023KB)(700)    收藏

    热磁式塑壳断路器一般使用双金属片进行过载脱扣保护。双金属片的位移通过变形弯曲来打动操作机构实现过载脱扣保护。双金属片的受热弯曲位移是最主要的特性设计,另外需要校核弯曲力能否克服脱扣力,并且要求双金属片的发热达到一定范围。最后,通过实例计算验证了双金属片的设计与选用方法。

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    3. 高压直流接触器电弧分断关键技术研究
    李思泓
    电器与能效管理技术    2022(6): 15-19.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.06.004
    摘要233)   HTML7)    PDF (1903KB)(349)    收藏

    针对技术特点呈现差异化发展的高压直流接触器,通过非加压设计,从触头开距、灭弧栅片、驱弧磁场、分断速度以及燃弧气体的流动等不同角度对比分断波形,以研究空气介质的直流电弧分断技术。经结果对比分析,合理的气道与灭弧栅片布局对于电弧的熄灭最为关键,一定范围内的驱弧磁场能保证电弧的有效拉伸,一定的触头开距与分断速度能够有效控制燃弧时间。

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    4. 近年来国外严重停电事故对我国构建新型电力系统的启示
    倪宇凡, 郑漳华, 冯利民, 沈雨坤
    电器与能效管理技术    2023(5): 1-8.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.05.001
    摘要118)   HTML11)    PDF (1096KB)(282)    收藏

    梳理2019年以来国外大型停电事故,分析其发生原因,探讨对构建未来能源系统的启示。根据分析,国外大型停电事故的主要起因包括国际冲突及网络攻击、电力供应能力不足、极端天气频发、电力设施故障等4类,为我国构建新型电力系统、保障用电安全提供了重要启示和借鉴。

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    5. 综合能源系统混合能流分析方法综述
    彭石, 王承民
    电器与能效管理技术    2022(9): 1-7.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.09.001
    摘要191)   HTML13)    PDF (1124KB)(217)    收藏

    气、电、热系统的差异性及其繁杂的耦合方式,给综合能源系统混合能流分析带来了严峻的挑战。结合各系统能流的分析机理,描述综合能源系统混合能流计算模型及其耦合方法。从静态分析和优化计算两个方面,对综合能源系统混合能流分析方法进行归纳、总结,并评价各类算法的计算特点及优势。最后,针对现有分析方法的不足,对未来综合能源系统混合能流分析的重点进行展望,为综合能源系统的理论研究和实际应用提供思路。

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    6. 新型低压直流断路器研究综述
    成达, 张蓬鹤, 熊素琴, 李求洋, 张照资, 高偲智
    电器与能效管理技术    2022(11): 1-8.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.11.001
    摘要177)   HTML15)    PDF (1138KB)(203)    收藏

    低压直流系统的快速发展,对传统断路器的开断性能提出了更高的要求,电力电子器件的使用为直流断路器的发展提供了新的思路。综述目前两种新型直流断路器的发展现状,从电路拓扑结构和电力电子器件特性对纯固态断路器进行概述,而对混合式断路器的总结主要立足零电压和零电流两种不同的换流方式,最后指出未来新型直流断路器在控制策略、模块集成、开断性能和模型仿真4个方面的发展前景,为新型直流断路器的发展提供有用的参考。

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    7. 交流接触器灭弧结构对电寿命影响的试验研究
    胡国伟, 张红伟, 计新华, 王振坤, 郑彬, 荣良章
    电器与能效管理技术    2022(6): 20-23.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.06.005
    摘要257)   HTML20)    PDF (1196KB)(176)    收藏

    为了提高交流接触器的电寿命,结合电弧熄灭原理和电弧熄灭方法,提出了3种不同结构的灭弧系统。通过试验验证,灭弧室盖板设置电弧通道、引弧片向上倾斜的角度、最后一片灭弧栅片的折弯角度,都对交流接触器的电寿命有着重要影响。这对交流接触器的灭弧系统设计具有一定参考意义。

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    8. 储能电站电池一致性综合评估方法研究
    靳文涛, 李煜阳, 贾学翠, 李相俊
    电器与能效管理技术    2022(5): 23-28.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.05.004
    摘要188)   HTML14)    PDF (2549KB)(174)    收藏

    国内新型储能建设高速推进,储能电站的健康状态受运行工况及环境等影响,各单体电池将出现不同程度的不一致情况,严重者将影响电站运行安全。通过分析不同运行工况下储能单体电池电压、温度偏差情况,结合单体电池平均电压、极差电压、电压标准差、电压变异系数、极差温度、最大温度指标参量,采用层次分析法提出储能单体电池一致性综合评估方法。其可量化反映单体电池的一致性程度,避免分级的不统一和粗放性,为储能电站电池运维分析提供理论支撑,提高储能电站的安全运行。

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    9. 热双金属片焊接后残余应力研究及消除方法
    朱海博, 杨宇, 徐胜国
    电器与能效管理技术    2023(1): 50-54.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.01.008
    摘要141)   HTML4)    PDF (1770KB)(162)    收藏

    通过分析热双金属片残余应力产生的原因及对产品的影响,研究了高温热处理对消除热双金属片残余应力的方法,得出了残余应力与热处理循环次数存在一定的负相关关系,确立了参考测算公式。将理论公式进一步试验,验证了其具有较高的有效性。

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    10. 双碳背景下低压电器行业发展思考
    尹天文, 高孝天
    电器与能效管理技术    2023(1): 1-7.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.01.001
    摘要215)   HTML15)    PDF (1938KB)(157)    收藏

    实现“碳达峰、碳中和”是我国未来发展的国策之一,构建新型电力系统是实现“双碳”目标的重要支撑。在深入分析“双碳”战略及低压电器行业发展背景、面临的机遇与挑战基础上,提出行业在新时期的发展对策——构建“高度自治的配用电系统”,梳理了其中的关键技术、关键设备与系统、标准体系架构等,最终对行业下阶段的发展方向进行分析与展望。

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    11. 基于源荷协同调峰的区域综合能源系统优化调度
    姜涛, 周慧娟, 周炜然, 许真, 张劲松
    电器与能效管理技术    2022(9): 8-17.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.09.002
    摘要149)   HTML4)    PDF (2568KB)(146)    收藏

    为充分挖掘多能互补能源系统“源-荷”协同调峰潜力,提出需求响应与热泵联合调峰的区域综合能源系统经济调度方法。源侧引入天然气热泵,通过多能互补进行供能替代以充分发挥电-气能源互补特性,削减电力高峰空调设备运行负荷;荷侧考虑电价需求响应,将用户用电满意度融入需求响应模型中,计及用户用电体验对电力需求进行优化,以实现电力负荷“削峰填谷”。以最小化系统运行成本为目标,综合考虑能量平衡、需求响应约束等,在优化软件CPLEX中进行求解。算例研究表明,源荷协同调峰能够有效降低用电高峰系统电力需求,提高系统运行经济性。

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    12. 接触器端子温升影响分析
    葛顺锋, 李新叶, 杨云飞, 王毛毛
    电器与能效管理技术    2022(8): 44-46.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.08.007
    摘要264)   HTML13)    PDF (943KB)(146)    收藏

    研究交流接触器的端子温升性能,在提高线路安全方面有着重要的意义。从触头材料、导电板材料和触头工作面形状等方面进行接触器温升对比试验,分析对端子温升的影响,以及机械寿命后对端子温升的影响,并提供改善端子温升性能的方向。

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    13. 不同灭弧介质下直流燃弧特性实验研究
    郭红斌, 张涛, 汤建方, 马驰, 李忠翔
    电器与能效管理技术    2023(4): 15-20.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.04.003
    摘要117)   HTML5)    PDF (1592KB)(146)    收藏

    为探究H2、N2和不同混合比例的H2 - N2混合介质的燃弧特性,搭建了可视化电弧实验平台。设计了“圆台-平板”碳触头结构稳定电弧,利用高速摄影仪拍摄电弧形态及电压、电流探头采集电弧电气量,测试不同介质的电弧特性,分析气体电弧的电弧电压组成及近极压降的提取,比较多组混合气体下电场强度。实验表明H2 -N2混合气体的弧压随着H2含量增加而上升,可为直流接触器气体介质的选择提供参考。

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    14. 智慧小型断路器电动操作机构的结构设计与分析
    魏波, 赵质胜, 赵明, 盛勇兵, 任昌宾
    电器与能效管理技术    2023(4): 47-55.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.04.008
    摘要152)   HTML4)    PDF (3106KB)(131)    收藏

    智慧小型断路器在某些用电场所和用电设备中有不可替代的作用。具体对智慧小型断路器电动操作机构的结构进行设计,包括位置开关的布局、运行逻辑的分析、电机选型、齿轮系统传动比的计算及齿轮设计等,将理论计算结果与实际产品数据进行穿插引用和对比,验证了设计方法与设计思路的可行性。能为同类产品的设计提供参考,有效缩短研发周期。

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    15. 基于特征匹配的高压断路器指示灯图像识别
    刘艳, 李昌
    电器与能效管理技术    2022(7): 50-55.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.07.008
    摘要284)   HTML2)    PDF (906KB)(131)    收藏

    采用视频图像的色彩特征算法对断路器分、合状态指示灯进行图像识别。将典型图片进行区域分割,针对指示灯分、合图像特点,采用6值灰度构造方法,构造图片的色彩特征,用多种环境下历史图片进行特征采集、训练,得到在线识别的特征专家知识库。最后,根据特征专家知识库,对在线视频图片进行实时分析,对比预设值发出警报。算例采用运行中的铁路牵引变电所实时图片数据,进行了断路器分、合状态的图像识别,结果表明所提方法在在线图像识别方面的可行性,具有一定实用价值。

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    16. 不同触点开距下交流接触器吸合过程的研究
    杨春恩, 郑哲, 任万滨
    电器与能效管理技术    2022(6): 10-14.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.06.003
    摘要239)   HTML5)    PDF (1899KB)(131)    收藏

    交流接触器的吸合过程与其响应速度以及可靠性密切相关。首先介绍了一种可调整触点开距的交流接触器实验系统,同步实时采集吸合过程中的触点电压、动铁心位移和线圈电流等波形。然后,研究触点开距对吸合时间、回跳时间以及稳定时间的影响。最后,讨论了交流接触器在不同触点开距下的吸合特性。

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    17. 小型断路器螺管式电磁系统的理论分析与计算
    魏波, 赵质胜, 任昌宾, 赵明, 翟子夜, 李海丽
    电器与能效管理技术    2022(6): 69-74.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.06.013
    摘要194)   HTML4)    PDF (1069KB)(131)    收藏

    围绕电磁吸力展开对小型断路器(MCB)螺管式电磁系统进行整体分析。从磁路分析着手,推导得到直流、交流螺管式电磁系统的吸力公式。利用交流电磁系统的吸力特性进一步分析和推导出电磁吸力的瞬时值、最大值和平均值;利用吸力公式分别对直流、交流MCB的电磁系统进行实际应用计算,为设计反力弹簧提供数据支撑。最后,定量分析直流、交流MCB通用性的问题,给出反力弹簧调整方法。

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    18. 一种适用于电池充电的LLC谐振变换器数字滞环控制策略
    季圣植, 姜浩然, 刘圣宇
    电器与能效管理技术    2022(5): 83-87.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.05.013
    摘要153)   HTML2)    PDF (1744KB)(124)    收藏

    LLC谐振变换器开关损耗低、工作频率高,能够满足高功率密度、高效率的指标要求。针对在电池充电应用中,常常需要面临输出电压与电流变化范围宽的问题,为了保持输出稳定,提出了一种适用于电池充电的LLC谐振变换器滞环控制策略。其实现方法简单、响应迅速且能满足宽范围调节要求。实验结果表明,滞环控制具有良好的适应宽范围输出的能力。

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    19. 基于有限元仿真软件的多刚体及刚-柔耦合分析在万能式断路器中的应用
    邢垒垒
    电器与能效管理技术    2022(7): 80-85.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.07.013
    摘要187)   HTML13)    PDF (1552KB)(122)    收藏

    以Creo及ADAMS建立的断路器触头系统及机构系统多刚体动力学模型为基础,通过Ansys分析了断路器实际实验过程中储能轴弯曲变形的原因。以Hypermesh,Ansys及ADAMS建立了将下连杆柔性化,触头系统及机构系统中其他部件刚性化的刚-柔耦合模型,仿真计算分析了下连杆断裂失效的原因。最后通过两个案例的计算,间接证明通过软件进行多刚体计算与刚-柔耦合分析得到的结果具有一定的参考价值,为后续产品开发过程中其他类似问题的解决提供依据。

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    20. 铜母排搭接方案研究与实验验证
    戴罡, 郭乔根, 陈红, 王宇枭, 杨全兵
    电器与能效管理技术    2022(12): 46-54.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.008
    摘要191)   HTML5)    PDF (3147KB)(122)    收藏

    为研究螺栓紧固型连接铜母排间接触电阻的主要影响因素,以螺栓连接的矩形铜母排为研究对象,进行了铜母排间接触电阻的理论分析、仿真分析以及实验验证。通过研究表明,接触电阻主要取决于垫圈下方的接触面积和接触压强。在理论分析的基础上,首先利用多物理场耦合有限元分析软件建立了螺栓紧固型连接铜母排的仿真模型;然后,进行不同螺栓预紧力和不同搭接长度下的连接电阻仿真分析;最后,将连接电阻实验结果与仿真结果进行了对比分析,验证了所提结论的正确性。

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    21. 磷酸铁锂电池老化研究探讨
    曾其权, 张淑兴
    电器与能效管理技术    2023(5): 65-71.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.05.011
    摘要132)   HTML7)    PDF (1607KB)(121)    收藏

    磷酸铁锂电池的老化主要包括日历老化和循环老化。总结了近些年磷酸铁锂电池老化重要研究进展,梳理了磷酸铁锂电池循环老化机理和影响因素、日历老化机理和影响因素,探讨了磷酸铁锂电池老化的主要影响因素。日历老化主要受运行或存储时间、温度和荷电状态(SOC)的影响。循环老化主要受运行温度、充放电倍率和放电深度影响。磷酸铁锂电池可以基于经典Arrhenius模型开展温度加速老化试验,但加速老化温度不宜超过60 ℃,加速循环倍率不宜超过3 C。为长寿命、高安全的磷酸铁锂电池储能系统设计提供了理论依据和设计参考。

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    22. 关于小型断路器回路电动斥力的研究
    盛勇兵, 赵明, 史克少, 宿彦荣, 任昌宾
    电器与能效管理技术    2023(5): 41-44.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.05.007
    摘要124)   HTML10)    PDF (1198KB)(119)    收藏

    断路器最重要的特性就是接通和分断短路电流。为了提高开断性能,降低短路电流对电网中其他电气设备的电动力与热效应,断路器常具有限流性能,利用快速增长的电弧电压来限制短路电流。通过对回路电动力(洛仑兹力)结构设计来达到限流目的,对多种结构进行设计分析,达到为国内生产厂家提供新的设计思路目的。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    23. 面向配用电的集成化自激磁通门直流电流传感器设计
    袁尧鑫, 陈威
    电器与能效管理技术    2022(7): 41-49.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.07.007
    摘要122)   HTML0)    PDF (1964KB)(119)    收藏

    “双碳”背景下,供配电网对智能电器提出了集成化的高精度电流测量需求。针对现有设备无法同时满足精度、量程与体积约束等问题,基于自激式磁通门设计多磁芯结构的电流传感器,解决有限空间内磁芯小导致的易饱和、线性测量范围较小等问题。构建传感系统基于反正切磁化拟合曲线的平均激磁电流模型,采用多目标遗传算法,以体积和精度为目标优化结构与电磁参数。在此基础上进行三磁芯四绕组的闭环样机试制。测试结果表明,样机相较于LEM的cab产品,保证线性度,同时外径缩减25%,精度优于国标0.2级要求,量程满足断路器量测需求。

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    24. 浅析负载对直流断路器电弧特性的影响
    林新德
    电器与能效管理技术    2023(1): 42-49.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.01.007
    摘要190)   HTML7)    PDF (2057KB)(118)    收藏

    首先,从直流电路模型的微分方程出发阐述直流断路器电弧熄灭原理,分析负载的时间常数对直流电弧的能量、电弧电压、燃弧时间的影响。其次,通过二维电弧模型仿真分析在不同时间常数(5 ms、10 ms)下的电弧熄灭过程以及电弧电压特性,得到时间常数对于燃弧时间、飞弧以及峰值电弧电压具有决定性影响,并通过物理实验来验证仿真结果。基于负载对直流断路器电弧特性影响的研究,对掌握如何快速熄弧,减少电弧对触头的烧蚀,提高直流断路器分断可靠性提供了一定的参考。

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    25. 基于振动信号的交流接触器运行状态识别
    李瑞新, 刘树鑫, 曹云东
    电器与能效管理技术    2022(6): 39-44.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.06.008
    摘要148)   HTML2)    PDF (2751KB)(117)    收藏

    交流接触器的状态识别是确保其正常工作的重要前提,针对交流接触器的运行状态具有多元、多属性交互影响和动态变化的特点,提出一种基于灰狼算法优化的支持向量机(GWO-SVM)的交流接触器运行状态识别方法。从接触器触头分合闸阶段的振动信号提取时域以及频域特征,采用皮尔逊相关系数对参数进行特征选择,得到最优特征子集;通过GWO-SVM方法进行接触器运行状态识别,与其他识别算法对比,所提方法在对接触器运行状态的识别准确率方面更优异。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    26. 基于锂电池的电氢混合储能系统研究
    曹梓泉, 李雅欣, 马凌怡, 刘海涛, 李建林
    电器与能效管理技术    2022(5): 29-34.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.05.005
    摘要140)   HTML1)    PDF (1097KB)(115)    收藏

    为实现“碳达峰”和“碳中和”的中长期目标,以及推动新能源技术的发展,解决用电需求在时间上的不平衡性,同时减少电网调峰压力,混合储能技术成为了解决该问题的关键。将能量型储能器件和功率型储能器件混合搭配组成的混合储能系统,是兼具能量和功率优点的系统,使系统的功率性能和经济性大幅提升,不仅可以平滑可再生能源发电功率呈现的波动性和随机性,而且可以有效解决电力系统调峰能力不足的问题。因此,利用两种或多种储能技术配合应用可以有效提升可再生能源并网能力,并且能有效解决电网问题。介绍了不同储能系统的建模及其优点和仿真现状,提出了电网日益增长的负担解决方法和建议。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    27. 能源安全视角下的储能技术发展路径分析
    殷光治, 郑漳华, 王歆, 诸嘉慧
    电器与能效管理技术    2022(5): 1-7.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.05.001
    摘要151)   HTML11)    PDF (1363KB)(114)    收藏

    大规模消纳可再生能源已然成为我国碳中和目标的重要实现路径,储能设备的部署则是这一路径的重要保障。过去十年来,我国已经建成了以抽水蓄能、锂电池为主体的储能产业链并大获成功。但随着气候变化日益政治化和发达国家产业链日益“去中国化”,作为锂资源外部依存度较高的国家,我国继续选择锂电池为主的储能发展路径存在一定风险。从能源安全的角度分析,我国可考虑更多扶持并使用有较高资源自给率的储能技术路线,以更好保障“双碳”目标的实现。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    28. 短时-中长期协调的电-氢混合储能容量优化规划
    李渝, 张红, 崔晓波, 孙谊媊, 贾浩, 袁博, 李太华, 王衡, 袁铁江
    电器与能效管理技术    2022(5): 35-40.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.05.006
    摘要150)   HTML2)    PDF (1891KB)(113)    收藏

    超高比例、超大规模新能源并网给电力系统安全、稳定、经济运行造成巨大挑战。对于系统灵活性调节资源的激增,短时间的电化学储能无法应对系统长时电力电量缺失,需要更大规模、更长时间的调节方式。首先,以火电机组的运行成本为优化目标,电化学储能的最大放电时间为界限划分短时储能与长时储能,进而提出基于运行模拟混合储能系统的优化运行模型与容量配置方法,并采用MATLAB优化工具箱CPLEX进行求解。最后,以中国西北某区实际数据为例,验证新型电力系统对于长时大规模调节手段的急切需求,计算该区域在不同边界条件下混合储能的配置结果,为储能规划布局提供理论支撑。

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    29. IEC 60947-1:2020《低压开关设备和控制设备 第1部分:总则》与GB/T 14048.1—2012差异解析
    陈雪琴
    电器与能效管理技术    2022(8): 71-75.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.08.013
    摘要199)   HTML6)    PDF (614KB)(113)    收藏

    从范围、术语和定义、特性、产品数据和资料以及结构与性能要求、试验和附录对IEC 60947-1:2020《低压开关设备和控制设备 第1部分:总则》与GB/T 14048.1—2012的差异进行分析,指导低压电器设备的研发设计、生产制造及检测认证,引导用户正确使用国内外标准。

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    30. 触头喷溅对直流开断的影响研究
    徐军帅, 李静, 刘树鑫, 彭世东
    电器与能效管理技术    2023(1): 16-23.   DOI: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.01.003
    摘要173)   HTML2)    PDF (1858KB)(113)    收藏

    为了研究触头喷溅烧蚀对直流开断的影响,通过添加平衡方程建立了电弧-触头相互耦合模型,运用动网格技术模拟了喷溅后触头表面的形貌变化,并进行了拉弧仿真。结果表明,触头表面温度的升高促进了阴极表面的热电发射,使电流密度增大。发生喷溅后,触头间的电场强度发生畸变,不利于电弧的开断,但一定浓度金属蒸气的存在有利于电弧的熄灭。

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