梳理分析了1990年以来欧洲能源消费、供应情况和主要特点,展望研判欧洲未来能源发展和实现低碳目标的主要路径。探讨了欧洲经验对于实现碳中和的启示,对探索适应中国国情和能源发展的低碳发展路径具有一定的参考价值。
通过实验,研究了双断口真空断路器关合直流电压下预击穿特性。测量了单断口和双断口真空断路器关合不同电压等级直流电压下预击穿开距,并计算其威布尔概率分布。结果表明,与单断口真空断路器的50%预击穿开距相比,双断口真空断路器中每个灭弧室的d50降低了25.0%~72.7%。由于双断口真空断路器的分压作用,其高压侧、低压侧真空灭弧室的预击穿开距分散性比单断口真空断路器预击穿开距分散性显著降低。
基于最小二乘法线性相关系数最大原则对电网实际频率进行测量,用电网实际频率构建最小二乘法系数矩阵,再对短路电流特征参数进行辨识,据此预测短路电流的过零点。仿真结果表明,所提方法可以有效地测量出电网的实际频率,且可消除非同步采样时频率偏移造成的短路电流特征参数及零点预测误差。
随着风电并网容量的不断增加,新能源发电系统对风电参与调频提出了更高要求。由于双馈电机有功功率和频率解耦,无法提供支撑电网频率控制的有功备用功率,所以通过减载控制提前预留部分有功功率作为调频备用,但是超速和变桨控制在不同风况下具有一定的局限性。提出一种基于超速和变桨优化协调的一次调频控制策略,适应全风速工况,研究超速和变桨的优化组合方式,在不同风况下整定协调控制器参数,稳定地释放备用功率。仿真结果表明,所提出的方法比现有方法具有更优的调频性能,能够更好地减少弃风。
锂亚硫酰氯电池作为仪表等设备的关键备用电源,其容量状态直接影响设备及系统的运行可靠性。针对智能电表实际工况下锂亚硫酰氯电池寿命及可靠性难以评估或评估精度较低的问题,提出一种加速退化试验、容量退化建模及电池可靠性评价方法。所使用的半失效物理退化模型可以准确描述容量退化趋势,结合电池容量分散性,可以对锂亚硫酰氯电池进行可靠性评价,为预测实际工况下电池使用寿命提供参考。
根据已有电池特性数据,首先利用熵值法计算了电池特性的权重,然后采用灰色关联分析方法计算出电池特性间的关联度,最后以退役动力电池的可放电量作为放电状态估计的指标,联合支持向量回归机(SVR)和粒子群算法(PSO)建立了指标估算模型,最后通过退役动力电池的充放电测试验证了整个方法的有效性。试验结果表明,所提估计方法能够用于退役动力电池的状态跟踪。
为了解决常规电流注入式直流断路器额定开断电流冲击与小电流开断时间长问题,在其两端并联IGCT支路实现额定电流开断,并通过强迫换流实现短路电流开断。针对60 kA短路开断过程中出现的快速真空开关二次过零现象,分析了快速真空开关燃弧电流的过零速率与过零时刻开距对过零截止的影响,在此基础上提出了改进措施,并通过仿真及试验验证了措施的有效性及实际应用的可行性。
针对由断路器脱扣力太大导致的剩余电流功能失效问题,剩余电流脱扣器输出力作为电子式剩余电流动作断路器(Residual Current Device,RCD)的关键参数是改善提高的重点。对比现有剩余电流脱扣器设计原理,着重对此种电子式剩余电流脱扣器放大机构进行设计描述与力值放大原理分析,并对所述电子式剩余电流脱扣器放大机构带来的剩余电流性能提升进行试验佐证。希望通过此种电子式剩余电流脱扣器放大机构为国内生产厂家提供新的设计思路参考。
小型继电器的触点粘接失效是制约其长寿命、高可靠发展的关键问题。通过实验装置,实现了小型继电器的触点分/合电性能模拟,通过分析燃弧时间、分断时间、接触电阻、回跳能量参数随动作次数的变化规律,发现了触点粘接失效前的敏感参数退化特征,获得了触点粘接失效后的微观形貌特征。最后,提出了触点粘接失效的机理。
为减小AC/DC变换器的导通损耗,基于图腾柱无桥Boost电路,提出一种双模式图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路。分析了所提电路的工作原理、工作过程和电路稳态特性,对关键参数进行分析与设计,并通过样机实物研究验证了电路的可行性。最后,设计了1台低压交流输入90~120 Vrms、高压交流输入176~264 Vrms、输出400 V/600 W的双模式图腾柱无桥PFC电路实验样机,验证了电路的可行性以及良好的特性。
为了抑制三相四线制NPC型三电平有源电力滤波器(APF)死区时间的加入所带来的影响,对死区影响产生机理进行了详细的分析,并对不同开关状态、电流方向下死区时间的加入对输出电压的影响进行了详细的分析。最后,提出了死区时间影响抑制策略,并通过实验验证了策略的可行性。
随着智能无功补偿模块的技术不断革新与产品种类的不断增加,其出厂调试和检测流程也不断繁琐,想要靠手工完成大规模的生产几乎无法实现。基于此,设计并完成了智能无功补偿模块自动调试检测系统,使用Cortex-M3单片机与电量采集芯片,通过继电器的切换来实现不同种类模块的调试与检测,能够自动实现模块的高精度校准和全功能的检测流程。整个系统采用自主设计的操作台、大屏液晶显示、矩阵式键盘、模块化接口、高可靠的保护措施、全自动的数据记录,提高了生产效率,保证了生产的安全性,节省了大量的人力成本。
电动汽车动力电池退役高峰下,电池梯次利用备受关注,车辆续航里程是界定电池衰老程度的重要参考指标。为对车辆续航里程及电池健康状况进行准确建模,以电动汽车续航能力为研究对象,在长短期记忆网络基础上,实验分析并确定电池系统电压、电流、温度、SOC等特征参量对神经网络训练结果的影响程度。最终选取等效里程、放电循环耗电量、电压平均值三维特征作为网络模型的输入量,获得最优电动汽车续航能力预测模型。在测试集上预测结果的均方根误差为10.81 km,相对误差9.818%,可为电动汽车能源管理和动力电池性能衰退情况评估提供依据。
基于电动汽车在时间上具有可控性,在空间上具有可移动性的特点,在新能源出力比较高时可以引导电动汽车充电,并可以针对可再生能源的间歇性导致的电网波动问题提出解决方案。采用基于Copula函数的相关性模型,对电动汽车充电行为的时间-能量特性展开分析,并验证了充电行为参数之间的相关性。在此基础上,研究了含分布式电源的CSDG与配电网协同规划问题,提出了基于两阶段优化的CSDG与配电网协同规划模型,在算例分析的基础上,对充电设施建设提出了相应的参考建议。
随着LED路灯和多功能灯杆等应用的发展,低压直流供电技术的优势受到道路照明领域的关注。首先通过人体交直流电流效应的对比,对直流供电的用电安全性能进行定量分析,以此作为系统方案的安全性评价依据;围绕直流系统电压等级、主接线形式和接地方式与安全性能的关系,对道路照明低压直流供电系统设计方法进行了研究,分析了交直流系统的保护差异及其对供电距离和保护电器的影响。最后,参考典型工程条件完成的设计算例,初步验证了道路照明低压直流供电技术在安全性、经济性和保护特性等方面的应用价值。
