摘要：储能技术被认为是解决电力能源系统脱碳问题的最有效手段之一。然而,由于缺乏有效的碳信息传导机制,且部分用户侧储能受限于其所处位置的电源结构、线路传输情况等因素,导致部分用户侧储能难以兼顾经济性和低碳性的使用需求。为此,该文提出一种基于减碳型云储能模式的解决方案。该模式借助边际碳排放因子反映用户侧储能充放电行为对电力系统碳排放的反作用;基于储能资源共享,实现一定空间范围的储能资源灵活调配。首先,设计面向减碳型云储能的碳信息传导模式;其次,设计减碳型云储能的基本运营架构,分析该模式的主要实现形式;再次,建立减碳型云储能系统的优化运行模型,提出面向减碳型云储能中各储能用户的减碳量分配方法;最后,分析减碳型云储能模式的减碳可行性,分析影响减碳型云储能模式减碳效果的关键因素,验证所提方法的有效性。

摘要：功率半导体器件是电力电子装备电流开断和电能转换的核心。作为全球最大的功率半导体消费国,中国功率器件自给率低,严重依赖进口,亟需自主化突破。功率半导体器件仿真软件作为器件多物理场分析、设计优化的必备工具,研发难度大、周期长、见效慢。国内使用的功率半导体TCAD软件几乎全部由Synopsys、Silvaco等国外公司垄断。作为国产替代的第一步,自2019年以来,团队按照“先追赶、再并跑、最后超越”的思路,开展功率半导体器件国产仿真工具的研发工作。该文在分析功率器件物理模型、求解难点的基础上,介绍了自主可控的功率半导体器件二维仿真工具的初步研发进展,与垄断商业软件Synopsys TCAD Sentaurus Device计算结果开展了详细比对,在测试的算例和物理模型上,自研软件二维计算的精度向国际垄断商业软件看齐。

摘要：固体聚合物水电解制氢技术在可再生能源利用和氢能经济发展中占有极其重要的地位,催化剂是实现高效能源转化的关键。由于聚合物水电解体系的强酸腐蚀性和高氧化电位,其实际应用的催化剂仍以Pt和Ir基催化剂为主。贵金属材料储量有限,价格昂贵,电催化剂成本很高,极大限制了聚合物水电解技术的发展。聚合物水电解催化剂的研究主要集中在降低贵金属用量、提高贵金属利用率和延长催化剂使用寿命等方面。此外,寻找廉价的替代材料,开发非贵金属析氢、析氧电催化剂也是研究的重要内容和发展方向。通过深入认识催化作用机理,结合快速发展的模拟、计算技术,设计制备新型高性能析氢、析氧电催化剂具有重要应用价值。本文总结了当前聚合物水电解体系析氢、析氧催化原理的发展,介绍了新型析氢、析氧催化剂的制备技术和性能研究及双效催化剂的发展,并对提高催化性能的措施做了简单总结和建议,希望对聚合物水电解体系催化剂的进一步研究和发展有积极意义。

摘要：金属有机框架亦称作多孔配位网状结构,是一种多孔晶态材料,具有结构可设计、孔壁可功能化修饰、高度晶态化、比表面积大及优良的导电性等诸多优点,使其在能源转换及储存方面备受关注。本文详细介绍了新型金属有机框架质子导体及电催化剂在燃料电池方面的相关研究;综述了国内外近年来在金属有机框架质子交换膜和氧还原电催化领域所取得的一些重要进展,例如金属有机框架质子交换膜电导率可高达1.82 S·cm^(-1)(70℃, 90%RH),金属有机框架电催化剂作为阴极在膜电极测试中可产生0.91 W·cm^(-2)(0.6 V)的峰值功率密度;并指出了金属有机框架在质子交换膜和电催化剂研究中存在的问题,这为今后开发高电导性质子交换膜和高催化活性电催化提供了新思路。

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：随着分布式电源大量接入微电网群,微电网群故障检测面临传统就地检测方法难适应拓扑变化、多地信息检测数据质量和网络通讯要求高、数据驱动方法样本需求量大等问题。为此,提出了一种基于消息传递网络的故障检测方法,该方法将故障检测建模为微电网群节点的故障概率预测问题,建立从微电网群故障波形到各节点故障类型的映射。模型利用卷积神经网络对各节点故障波形进行特征提取,所得局部节点特征经消息传递网络在邻近节点之间传播,更新节点特征用于故障定位和故障类型识别。针对拓扑变化的复杂故障场景,设计根据微电网群运行状态变化的拓扑特征,构造增强样本数据集以抵抗数据丢失,减小总样本需求量。最后,在Cloud PSS平台搭建了实际微电网群仿真算例,算例测试结果表明所提方法故障定位精度高,故障类型识别准,抗数据丢失能力强,样本需求量较低,且可以适应微电网群多变的运行状态和拓扑结构。

摘要：针对混合式高压直流断路器工况的特殊要求,该文设计了一种110 kV快速机械隔离开关的新型断口。该断口是以SF6气体作为绝缘介质,并采用平板对接式的触头结构。通过优化动静触头的位置,可以缩短动触头导电杆长度,减小运动部件质量,从而满足快速机械开关在快速分合闸上的要求。为了紧凑化设计复合套管,并减小隔离开关的大小,通过仿真电场分布情况来优化复合套管的内径参数。最后,为了使触头结构具有更好的绝缘能力,设计了一种双圆弧组合形状作为触头结构,并使用下降法对触头的结构参数进行优化。该研究成果为混合式直流断路器向高电压等级发展提供了技术支持。

摘要：容量市场是维持未来电力平衡的重要交易品种,美国PJM等国外容量市场主要解决了未来容量供应可靠性和容量电量成本分离的问题,却面临未来容量预测不准确、市场难以有效均衡的问题。提出了基于供需多方互动、引入虚拟投机商的容量市场机制,通过不同市场主体之间的多方互动和投机商的投机套利行为,建立了消除不平衡预测偏差的市场校正机制,充分调动全社会的资源和智慧,引导电力供需长期有效均衡,降低市场风险。提出了容量市场和能量市场的衔接机制,以能量市场的资产利用率作为衡量容量市场中各主体中标容量有效性的度量,以激励相容的方式抑制市场主体在能量市场上动用市场力的冲动。

摘要：提出一个用于无线收发机的双通道11bit 150 MS/s逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC).ADC的两通道都采用Sub-range SAR的结构,电路中使用自举开关采样,提高电路的线性度;采用全动态比较器,以节省功耗;使用基于等效门控环形振荡器的异步高速SAR逻辑,提高ADC的转换速度.此外,在CDAC中采用分裂电容设计以避免使用导通性不良的中间电压连接开关.本设计在Smic 55nm Low-Leakage CMOS工艺下流片.IP总面积是0.3mm^2,核的有效面积是0.046mm^2.测试结果为:在供电电压和参考电压为1.2V,采样率为150 MS/s的情况下,单通道消耗2.04mA的电流,SNDR为60.9dB,FOM值为17.9fJ/conv.-step.静态特性DNL和INL分别为+0.99/–0.81LSB和+2.21/–1.37LSB.

摘要：制冷剂、工况及循环过程决定了蒸气压缩制冷循环的热力性能,为表征循环内部变量间的耦合关系,本文基于蒸气压缩制冷循环的热力学解析方法,建立了对比态温度下制冷剂关键物性及工况与循环性能的关系式:COP=f(C′p,w,Tcri,Teva,Tcon)。并结合传统数值模拟方法(调用NIST数据库中典型制冷剂的关键物性参数,计算制冷循环的理论性能系数),发现:1)制冷循环COP的主要影响因素除温度参数外,比定压热容和偏心因子是两个关键物性;2)过冷度比过热度对循环COP的影响更为强烈,且影响规律近似为线性关系;3)在相同对比态蒸发温度和对比态冷凝温度下,不同制冷剂的循环COP近似相等。本文热力解析模型及其结论对于制冷循环中制冷剂设计以及提高实际制冷循环性能系数具有一定的参考价值。