摘要：针对南阳站中国首台/套户外1100kV特高压气体绝缘金属封闭输电线路(GIL),文中首先介绍了户外特高压GIL管壳结构的几何构型特点和静力学服役特性;然后,结合相关行业标准,从弹性力学角度分析评述了户外特高压GIL管壳结构的柔性设计技术和应力强度分析理论,并梳理了南阳站户外特高压GIL管壳结构强度试验的不足之处;最后以南阳站1100kV户外GIL管壳结构为试验研究对象,于中国首次进行了基于温升应变的日照环境下户外GIL壳体结构的温升形变试验研究,并应用热应力和第三强度分析理论,分析评价了管线结构的温升形变和强度特性,为类似GIL管壳结构的柔性设计和静力学强度评价提供了相应的试验分析基础和技术指导。

摘要：为保证高压绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)器件换流运行时的热稳定性,需要根据IGBT芯片的电热特性和器件的散热设计,确定芯片运行的热稳定工作区,从而指导器件的运行条件控制。虽然针对芯片动静态损耗的热稳定性分析已经发展了许多年,但目前针对高压芯片的相关研究还较少。首先,通过实验测量了3.3 kV非穿通(Non-Punch Through,NPT)型和场截止(Field Stop,FS)型IGBT芯片的动静态特性,获得并分析了温度、电流及电压对动静态损耗特性的影响规律。在此基础上,给出了IGBT芯片的损耗拟合公式,通过对器件内部的热反馈过程进行分析,提出了具有解析形式且包含占空比、换流频率及电压电流等器件运行工况的IGBT芯片的热稳定性判据。根据所提的判据,分析了高压NPT型和FS型IGBT芯片的换流运行的热稳定性,可方便确定IGBT芯片在不同的换流条件下的最大工作频率和最大工作电流,简化了高压IGBT芯片的热稳定性分析,并可为高压器件的选型和损耗评估提供依据。

摘要：采用集成无源器件(IPD)工艺设计并实现了一款9阶椭圆低通滤波器和一款9阶椭圆高通滤波器。利用设计软件对电感元件、滤波器中的串联和并联谐振支路以及滤波器整体进行设计布局以及电磁仿真优化。低通滤波器芯片尺寸为0.65 mm×1 mm×0.1 mm,高通滤波器芯片尺寸为0.7 mm×1.3 mm×0.1 mm。芯片测试结果显示,低通滤波器的-3 dB截止频率高于4.85 GHz,带外抑制在5.89~16.8 GHz内大于35 dB;高通滤波器的-3 dB截止频率低于6.35 GHz,带外抑制在5.17 GHz以下时大于35 dB。这两款滤波器在所需的工作频率范围内与设计指标吻合良好,达到了设计要求。

摘要：可再生能源渗透率的提高对电力系统稳定运行造成冲击,导致电网调频过程的复杂化。为此提出一种基于多目标优化的风储协同一次调频控制策略。首先,构建风储协同参与的一次调频模型,以变桨控制使风机参与电网调频,并对风速分解以消除其不确定性的影响,同时针对储能荷电状态(state of charge, SOC)特性,对储能采用基于SOC变化的自适应控制,待优化可变系统参数表征风储出力需求;然后,对风储协同参与调频的主要代价进行分析,根据调频效果、风电与储能调频损耗进行多目标优化问题设计;在此基础上,通过适应度系数的时变调整对NSGA-Ⅱ遗传算法进行改进,获取最优状态下的参数解集,并设计综合评价指标对Pareto前端分布进行最优解选择。仿真结果表明,不同Pareto前端位置的解能够更好地反映不同控制目标的考量,获取满足不同场景下调频需求的最优系统参数。

摘要：为量化多类灵活性资源对电网规划与运行的支撑能力,提出基于区域网格的用户侧灵活性资源响应潜力评估方法。首先,设计灵活性资源响应潜力评估框架与评估指标;然后,基于时序模拟优化运行思路,构建灵活性资源参与电网互动运行的时序潜力评估模型,并采用优化软件包进行求解;最后,通过实际算例验证了所提评估模型和方法的有效性。结果表明,用户侧灵活性资源潜力巨大,未来配电网规划有必要充分利用海量灵活性资源的支撑能力。

摘要：双向直流变换器作为综合能源系统中储能模块的关键接口设备,需要具备低电流纹波、高电压增益和宽范围软开关的特性。常规双向直流变换器在低压储能侧使用交错技术实现对电池友好的低电流纹波特性,然而受限于实际的生产工艺,这类交错型双向直流变换器存在多相电流不均衡问题。本研究基于耦合电感提出了一种无需复杂控制算法的电流自均衡双向直流变换器。在综合能源储能场景中,该变换器不但具有电流自均衡特性,还具备低电流纹波、高电压增益和宽范围软开关的综合优势。首先,该变换器利用钳位电容的安秒平衡特性,在一个开关周期内强制保持了交错电流的均衡,从而在电路拓扑层面即可实现电流自动均衡的低电流纹波特性。其次,作为储能电感的耦合电感兼顾了变压器功能,通过电路多级增益结构配合,实现了高电压增益特性。最后,本变换器使用了电压匹配控制和移相控制策略,对电压增益和功率大小方向进行解耦控制,保证了不同工作状态下的软开关特性。本研究分析了该变换器的工作原理与电路特性,并以此为基础设计了一款低压侧工作电压30 V至40 V、高压侧工作电压400 V、双向功率1 kW的实验样机。该样机模拟了低压侧锂电池在不同工作电压、功率大小和方向下的运行特性,从而有效验证了该拓扑的可行性。

摘要：电抗器绕组匝间短路或铁芯饱和时自身电感值会发生变化。实时计算出电抗器绕组电感值,将提高匝间短路故障识别的准确性。通过推导电抗器模型回路方程得到了匝间短路时电感值与电压、电流及短路电流之间的映射关系,提出了基于最小二乘法的电感值时域计算方法。针对匝间短路故障识别问题,研究分析了匝间短路故障及铁芯饱和时绕组电感及电感变化率值的不同收敛特征,提出了基于电感特征的并联电抗器匝间短路故障识别方法,并配合零序电流综合谐波及相电流特征共同识别电抗器饱和。所提方法不仅没有改变现有匝间短路保护基本原理,而且适用性强、可靠性高。

摘要：传统黑启动主要由火电机组及水电机组承担,考虑在光伏资源丰富地区以光伏电站和储能系统联合承担黑启动任务,需要对光伏电站能否完成黑启动任务进行评估,并确定合适的储能配置。设计了光伏黑启动可行性评估方法,提出了基于光伏黑启动可行性评估的储能配置方案。首先,将待启动的黑启动负荷进行需求分析,提出光伏可行性评估指标,结合评估指标以及光伏出力分析,去除不良数据的同时进行光伏黑启动可行性评估;然后,将光伏场景进行划分,根据场景特点设计不同光储控制策略,并引入储能出力可行度概念,设计储能的配置方案;最后通过MATLAB仿真软件,验证了可行性评估的方法及所配储能提升光伏黑启动执行度的有效性,表明该方法可以有效提升光伏黑启动的可行性。

摘要：新建的市区变电站大多采用布置紧凑、占地面积较小的全户内型变电站,其消防系统通常不建设消防水池,直接从市政管网取水灭火。文章研究该模式下的消防系统运行现状及供水可靠性,以管网中节点的自由水压为参数,采用国际通用的有压管网数值模拟软件EPANET,构建区域管网数值模型,对室内消火栓开启、室外消火栓开启和室内外消火栓同时开启3种工况进行数值模拟分析。结果表明:变电站消防系统开启后,市政管网各节点水压整体降低,少量节点水压低于28 mH_(2)O,且邻近变电站的节点水压降低幅度大于其他节点;采用2路市政供水干管向变电站消防系统供水,可显著提高变电站消防系统的供水可靠性。研究结果可为典型户内变电站消防系统的设计提供理论依据。

摘要：分布式电源、储能和柔性负荷的集成赋予了需求侧灵活调控能力,使其能够以产消者身份进行电能共享,从而促进电力资源的优化配置。为此,针对电能共享市场的交易机制进行研究,文章提出了基于价值认同的需求侧电能共享分布式交易策略,旨在降低电力市场的交易成本并提高市场效率。首先,基于剩余理论设计了边际价格驱动下的电能共享模式,同时基于最优反应函数建立了市场博弈模型,揭示了市场无序竞争导致的无谓损失。对此,提出了价值认同机制以提高电能共享市场的运营效率,并设计了基于一致性算法的分布式交易策略以实现产消者间的去中心化交易,从而保护用户的隐私安全。最后,通过数值仿真验证了所提交易策略能够实现电能共享市场的帕累托改进并促进电力资源的优化配置。