摘要：基于柔性直流输电的直流电网技术具备灵活、安全的潮流控制能力,将越来越多地成为大规模清洁能源发电、海洋群岛供电及构建新型城市电网的首选技术方案。直流电网核心装置电压源换流器、直流断路器等都利用到全控电力电子器件以实现电能的变换,因而器件参数性能对这些装置有着极大的影响。从直流电网各核心装置的需求分析着手,详细讨论了不同装置对器件电气特性、封装形式的要求,提出具有针对性的定制化设计、协同优化设计等关键技术,最后对适用直流电网发展的未来新型器件进行了展望。

摘要：通过深入分析一种新型电压源换流器(voltage source converter,VSC),即模块化多电平VSC的本质工作机制,从换流器桥臂功率脉动与能量脉动角度,结合子模块电压纹波系数,对其子模块电容参数进行合理设计;并针对其关键的各子模块电容电压均衡问题,提出一种切实、可行的均压策略,有效确保了各子模块电容电压处在相同的等级范围,各功率半导体器件承受相同的应力;同时也给出一种简单且有效的子模块电容预充电策略,与传统通过交流系统为电容充电方式所不同的是,此预充电策略控制灵活,无需采用抑制冲击电流的限流电阻,并且可以使VSC具有一定的"黑启动"能力。通过仿真较好地验证了上述各种策略。

摘要：介绍了贫燃催化燃烧燃气轮机系统的流程及特点。应用改进一维塞流数学模型,进行催化燃烧数值模拟,并用试验进行验证,分析催化燃烧的影响因素。在Aspen Plus软件中建立了系统模型,选择3个独立设计变量,即压气机压比、回热器回热度以及透平入口温度,进行系统性能分析。得到的主要结论有:在回热度及透平入口温度一定的情况下,随着压比的增加,燃烧室入口温度降低。为保证甲烷转化率,增加了甲烷浓度,从而降低了系统热效率。合理优选透平入口温度,对系统优化设计至关重要。透平入口温度及压比一定的工况下,回热度越低,系统热效率越低;在回热度一定且小于临界值时,压比越大,对催化燃烧的影响越大。

摘要：风电场的大规模接入使得电力系统在进行规划设计和方式安排时需要计及风电出力的不确定性,概率潮流计算方法是在计及不确定因素的条件下分析电力系统运行状态的重要工具。针对当前所使用的概率潮流计算方法的不足,提出一种可以处理多个输入随机变量相关性的基于拉丁超立方采样(Latin hypercube sampling,LHS)的Monte Carlo模拟概率潮流计算方法,该方法同时还具有精度高和速度快等优点,并且不受输入随机变量的概率分布类型的约束。在同时考虑风电和负荷不确定性的条件下,对IEEE 14和IEEE 118节点系统进行仿真计算,结果验证了所提出方法的有效性和准确性。

摘要：绝缘子伞裙结构的设计要考虑诸多影响因素,合理的设计绝缘子的伞裙结构可以提高沿面闪络电压,保证输电线路供电的可靠性。研究了伞裙结构对沿面预放电(流注放电)特性的影响,从如何抑制沿面流注放电的角度探讨了绝缘子伞裙结构的设计。从沿面流注放电的试验结果发现:光滑圆柱绝缘子表面流注拥有两个分量,即"沿面分量"和"空气分量",而带伞裙的绝缘子表面流注"沿面分量"不能越过伞裙传播到达上极板,只有"空气分量"可以到达上极板。此外,带伞裙绝缘子表面流注稳定传播场强大于光滑绝缘子表面流注稳定传播场强。沿面流注稳定传播场强与伞裙直径成正比,而相同电场下的流注传播速度则和伞裙直径成反比。伞裙位置对流注传播特性也有很大影响,在一定距离范围内,伞裙越靠近流注起始位置,流注传播越困难。

摘要：本文总结了太阳能抛物槽式集热器吸热器玻璃管外对流换热的影响因素。在Shiraz 250 kW槽式太阳能热发电系统集热器结构基础上,采用最佳口径比,设计了几种结构参数不同且具有典型意义的集热器;并对所设计不同集热器结构及位置因素影响下的吸热管外混合对流换热进行了数值模拟。模拟结果表明:吸热管外混合对流平均换热热损失随集热器距地距离增大而增大,但增幅越来越小;随集热器两半反射器间间距增大而减小。而不同结构参数下混合对流换热热损失,主要受到风流在不同运行方位下由于集热器阻滞所形成的风流压力场及速度场的影响,且随结构参数呈一定趋势变化。在此基础上进一步可研究吸热器复杂耦合传热过程。

摘要：为了解决下垂控制无法实现功率无差控制的缺陷以及方便直流电网的分区管理,设计直流电网潮流的分级分区控制。该控制包括集中控制和本地控制两部分。集中控制利用集控中心的潮流计算程序计算得到的各换流站节点的电压,以直流电压计算值修正各下垂控制站的直流电压参考值从而实现各换流站的功率无差控制。本地控制不依赖于集控中心,包括积差控制、分区控制和联络线功率紧急支援控制。积差控制利用本地监测量修正下垂控制的电压参考值实现换流站功率无差控制。分区控制用于将本区内的功率不平衡限制在本区内,防止对区外直流电网功率产生影响。联络线功率紧急控制用于调控某区内所有换流站的有功功率,为其他区域提供紧急功率支援从而将紧急功率支援任务分散到各个换流站上。所设计的控制器在一个七站两区域直流电网上得到了验证。

摘要：在光伏、锂电池储能等分布式发电系统及微网中,包含DC/DC和DC/AC两级功率变换模块的双级式功率变流器作为能量汇集和交换的核心设备而得到广泛应用,其协调控制则是保证系统稳定运行的关键。首先利用经典控制理论从动态性能方面分别对前后级控制器参数进行设计;然后在全系统状态空间小信号模型基础上,利用特征值理论进行稳定性分析;最后为抑制暂态时直流母线电压冲击和波动,提出基于功率平衡和时滞补偿(一阶微分环节)相结合的前馈补偿方法。实验结果表明,采用本文提出的控制器设计和分析方法获得的系统动态与稳态性能和理论分析一致;应用该前馈补偿方法,能有效抑制暂态时直流母线电压冲击和波动,提高系统动态响应。

摘要：本文用有限时间热力学方法分析了碟式太阳能集热器驱动内可逆斯特林热机系统的(火用)效率与吸收器工作温度、聚光比和回热时间系数之间的优化关系。研究结果表明:碟式系统的(火用)效率随聚光比和吸收器工作温度的增加先增加后减小,随回热时间系数的增加而减小;碟式系统较为合适的聚光比范围为600～1000,所对应的吸收器工作温度为1000 K～1600 K,当聚光比在850左右时,系统的(火用)效率达到最大值,约为0.54,此时吸收器的最佳工作温度为1200 K左右。这为碟式系统的优化设计与节能运行提供了理论指导。

摘要：利用杠杆平衡原理,设计了一套扫描隧道显微镜(STM)钨针尖的制备装置。它可以使针尖瞬间脱离液面,避免针尖继续腐蚀而影响针尖质量。同时它以简单的力学结构替代了传统复杂的控制电路。扫描电子显微镜使用结果表明,利用此法制备的钨针尖最小半径为50 nm。利用所制备的针尖对高序石墨进行STM扫描,效果良好,可用于原子级图像的扫描。