摘要：直流系统是支撑高比例新能源接入与灵活高效用能的重要技术方向。固态式直流断路器(solid state DC circuit breaker,SSCB)具有开断速度极快、无电弧、寿命长等优点,在中低压直流系统的故障保护中得到广泛应用。随着电力电子器件的发展,固态式直流断路器的拓扑结构、工作性能也在不断进步。为此基于逆阻型集成门极换流晶闸管(intergated gate commutate thyristor,IGCT),提出了一种新型的固态式直流断路器结构及设计方法,通流支路采用逆阻IGCT反并联结构实现双向通流,缓冲支路采用金属氧化物避雷器(metal oxide varistor,MOV)-电容结构来抑制过电压,吸能支路采用MOV吸收系统能量。进一步地,给出了关键元器件的参数设计方法,并验证了有效性;设计了性能良好的重力热管散热器,单个模块散热功率可达700 W;提出了主被动结合的控保策略,提高断路器的保护性能。最后,研制了固态式直流断路器样机,可用于750 V以内的低压直流系统,额定通流可达2 kA,可在百微秒内开断10 kA故障电流,成本低、体积小、高可靠,具有良好的应用前景。

摘要：为解决高速数据采集终端的抗干扰问题,该文基于阶梯阻抗谐振器,提出了一种分布式印制差分低通滤波器,其中高阻抗传输线利用松耦合的差分线对实现,低阻抗传输线利用紧耦合的差分线对实现。为减小滤波器尺寸,高低阻抗传输线均以折叠线形式实现。作为示例,采用分布式印制方法,利用FR4三层印制电路板设计了低成本的差分低通滤波器,截止频率为3.5 GHz,可有效覆盖高速数据采集终端的工作频率。该差分低通滤波器可应用于高速数据采集终端,解决高速采集和无线互联之间的互扰问题。

摘要：井下电脉冲技术是实现油气井解堵增产的新型途径之一,放电开关是支撑其产生冲击压力波的基础。针对基于自触发气体开关的油气井增产装置放电电压不可控的缺点,设计了一种利用晶闸管串联构成放电开关的新型油气井增产实验装置。为确保实验装置能安全应用于大功率高电压场合下,设计了静态与动态均压电路,以避免装置运行时晶闸管过电压击穿。使用现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)作为主控芯片,控制晶闸管导通放电,实现放电电压的可控调节。采用光纤传输控制信号,使隔离电压不受限制。同时设计了高压取能单元,为各晶闸管驱动电路提供独立的供电电源。实验结果表明,此装置电压钳位能力良好,放电电压控制精确,解堵效果明显,为新型油气井增产装置井下作业奠定了基础。

摘要：针对长大水工隧洞群施工期火灾疏散救援难和挡烟垂壁作用机制不清晰的挑战,采用数值模拟方法对大型棋盘状隧洞群通风网络火灾烟气蔓延特征及控烟机制开展系统研究,包括烟气扩散路径及能见度分布,设置挡烟垂壁对烟气扩散速度、能见度及温度的影响及控烟效果。结果表明:火灾后烟气首先沿单一隧洞轴线双向传播,扩散至施工支洞时部分支路产生烟气逆转、逆退现象,500 s计算时长内烟气几乎充满整个通风网络,烟气层与下层空气的分层界面不稳定,网络交汇处烟气层高度明显降低。设置挡烟垂壁对烟气沿隧洞轴向传播具有促进作用,效果随传播距离增长而减弱;对烟气沿施工支洞轴线传播具有累积阻滞作用;挡烟垂壁对烟气温度的影响随扩散距离增加不断减弱;挡烟垂壁前方形成储烟池,增强烟气逆流程度,后方为烟气减速增压区,烟气层升高。

摘要：水下机器人已广泛用于代替人类开展各种水下巡检与维护作业,吸附结构作为机器人面对各类复杂斜面、立面稳定运动的重要单元,其可靠性至关重要。但现有的吸附结构仍存在吸附力弱、适应性差等缺点。为此,提出了一种基于曲面负压吸附的水下机器人吸附结构。通过理论研究,分析了吸附结构的特性;利用Ansys有限元仿真,对吸附结构进行模拟仿真实验,详细分析了各项关键参数对吸附力的影响。理论计算与仿真结果表明,吸附结构所产生的吸附力高于推进器推力以及平面吸附结构所产生的吸附力;当吸附结构距壁面间隙为8 mm时,平面吸附结构达到最大吸附力136 N,此时,曲面吸附结构可以产生194 N的吸附力,相当于同等情况下推进器4.5倍以上的推力。开展了实物验证与水下机器人应用验证,在垂直壁面上对机器人开展了爬行实验。结果表明,吸附结构进一步提高了吸附力,有助于水下机器人的爬坡吸附运动。

摘要：新型储能产业近年来发展迅速,已经成为双碳背景下国家重点扶持培育的战略性新兴产业,产业应用场景丰富、带动效应突出、发展前景广阔。为做好新型储能产业招引与培育工作,深圳、广州、长沙等先行城市积极探索应用场景培育、龙头企业牵引和配套补贴扶持等政策吸引储能产业落地,取得了一定成效。在全新发展格局要求下,地方政府应创新产业招引培育策略,通过完善顶层设计、打造创新名片,实现新型储能产业精准招引与深度培育,推动产业持续创新和高质量发展。

摘要：为满足大规模交直流电网多时间尺度动态过程的准确、高效仿真需求,已有研究结合不同仿真建模理论深入讨论了多时间尺度分区仿真方法。对于多时间尺度分区仿真,不同分区间的仿真接口是决定仿真成败的关键。首先,分析了交直流电网的多时间尺度特性及分区多时间尺度仿真的分类。然后,梳理了机电-电磁暂态离线仿真接口设计的关键问题。进一步,归纳了多速率电磁暂态仿真接口和移频-常规电磁暂态混合仿真接口的研究现状。最后,对多时间尺度分区协同仿真接口设计的未来研究方向进行了展望。

摘要：“双碳”目标下,我国电力系统亟需深度脱碳转型,传统以煤电为主的电力能源结构将发生根本性转变。研究火电机组的有序退出,实现安全、经济的低碳化转型是新型电力系统建设的重要课题。为此,该文提出一种考虑火电有序退役的源-网-储协同多阶段规划方法,在保证绿色、安全新型电力系统建设的基础上,提升电力系统低碳化转型经济效益。首先,建立可考虑火电机组退役的源-网-储协同多阶段规划模型。然后,设计模型线性化及求解加速方法提高模型运行效率。最后,以HRP-38测试系统为典型算例,提出在碳排放限额约束及新能源占比逐渐提高共同影响下的火电发展及退役路径,并从惯量需求等角度评估含火电机组有序退役的多阶段规划模型的有效性。

摘要：在全球碳减排的背景下,电动汽车数量迅速增加,电动汽车充电机器人作为一种智能充电装备受到国内外广泛关注,但目前充电机器人相关技术的梳理、归纳、总结和标准化等工作仍未开展系统性研究。首先,全面梳理了国内外电动汽车充电机器人的发展现状和技术路线,从结构设计、识别定位、柔顺控制和控制系统4个方面进行了综述。其次,提出了涵盖现有主流机器人的分类方法,提炼了机器人的特点和适用场景。进而,分析电动汽车充电机器人标准现状,提出了充电机器人术语、分类和通用技术等标准需求,构建了机器人标准体系。最后,探索了电动汽车充电机器人在自动化、智能化、规模化、多功能化和互联互通5个维度的应用与发展趋势,并对其在自动驾驶、自动泊车和车网友好互动等方面的应用潜力进行展望。

摘要：换相失败是基于电网换相换流技术(LCC)的直流输电特有的故障形式,并且在弱交流系统中表现尤为明显。本文首先分析了LCC换相失败的原因,提出了采用大功率可控关断的集成门极换流晶闸管(IGCT)替代晶闸管的混合换相换流技术(HCC)方案。接着结合IGCT特点,提出了适用于HCC的正常换流与换相失败抵御两种工况下的主动关断模式及其实现方法。然后参照实际高压直流控制保护框架,设计并搭建了实时数字仿真平台(RTDS)环境下的HCC系统的一次回路、直流控保以及阀控系统,在尽量沿用现有的已经成熟的控保技术的同时,仅增加了主动关断部分。最后通过系列试验验证了HCC系统抵御换相失败的可行性与准确性。