电化学储能参与电网暂态功角稳定控制研究

针对电网传统紧急控制资源的日益匮乏,利用电化学储能功率控制的快速性与双向控制能力,研究将其应用于电网暂态功角稳定控制。首先推导了计及电化学储能的双机等值模型,基于扩展等面积定则分析了储能改善电网暂态稳定裕度的原理。其次,提出了一种考虑设备保护与系统保护动作时序差异的储能电站有效工作时长计算方法,改善了紧急控制储能的工作效率。提出了计及储能的基于性能代价比多类措施协调控制策略制定方法,兼顾紧急控制的安全性与经济性,为电网暂态紧急控制提供在线辅助决策支撑。进一步提出了储能电站全景监控系统架构,为实现储能电站与电网紧急控制系统的交互提供了技术实践思路。最后西北电网实际算例验证了所提方法的有效性与合理性。研究结论可为规模化储能与高比例新能源电网第二道防线的扩展与建设提供理论参考。

传统村落公共空间保护与更新策略研究

传统村落公共空间是村民日常交往与公共活动的重要空间,是传统村落的核心。随着城镇化进程的加快,传统村落公共空间受到冲击,日益衰败萎缩,对其保护与更新迫在眉睫。选取闽西地区的桂峰村为研究对象,通过现场勘察调研、访谈记录,梳理桂峰村公共空间体系,分析桂峰村公共空间发展面临的困境,提出保护与更新策略,以期为闽西地区传统村落的振兴与发展提供借鉴。

大扰动下计及风电场低电压穿越恢复差异的频率响应估计方法

随着风电渗透率的提高,多个风电场同时进入低电压穿越(LVRT)后将给电力系统带来巨大冲击,导致有功输出暂时性下降,电网频率迅速跌落,甚至存在触发低频减载的风险,有必要对暂时性功率扰动下电网频率曲线进行快速在线估计,以制定相应的控制措施。然而,由于风电场内部存在的功率恢复差异使其LVRT曲线呈现不同形态,若忽略此影响将使频率响应曲线估计产生较大误差,且传统基于详细模型的时域仿真效率较低。因此,提出一种计及风电场LVRT有功功率恢复差异的扰动功率解析方法,将风电机组LVRT各阶段造成的有功扰动量采用分段函数进行描述,基于能量守恒原理对系统总的暂时性扰动功率进行精确估计。考虑风电的调频特性和虚拟惯量作用,提出适用于高比例新能源电网的系统频率响应改进模型,并采用差分进化算法对基于实际数据的系统传递函数参数进行辨识,进而拟合出频率响应轨迹。基于IEEE 39节点系统与实际电网简化系统仿真,验证了该方法在不同场景的适用性和可靠性。

镁掺杂高镍三元正极材料LiNi_(0.9)0Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)的合成与性能

采用高温固相法合成了一系列不同含量Mg掺杂的LiNi_(0.9)0Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)正极材料,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱等表征手段对其物相结构、颗粒形貌及电化学性能进行了研究。结果表明,掺杂Mg元素虽然会降低材料的可逆容量,但是可扩大材料晶胞体积,抑制不可逆相变,改善电极与电解液的界面稳定性,可有效提升材料的循环稳定性。其中,3%摩尔分数掺杂量的LiNi_(0.9)0Co_(0.05)Mn_(0.05)O_(2)正极材料结构稳定,容量损失较少,综合性能表现较好,在0.1 C、2.8~4.3 V电压范围内,首周充放电比容量达到了197.3 mA∙h/g,100周的循环保持率达到了93.6%,且5 C下放电比容量为161.1 mA∙h/g。

输电线路开断状态信息传输失真对连锁故障的影响

关于电力系统连锁故障的传统研究很少考虑信息网络对连锁故障的影响。文中以新英格兰39节点系统为例,在直流潮流的隐性故障模型下,研究了电力信息网络节点故障对电力系统连锁故障的影响,并提出了对连锁故障和大停电产生重要影响的关键信息节点的辨识指标。该指标可有效地辨识出在不同状态下对电力系统大停电产生重要影响的信息节点。仿真结果表明,信息系统的故障对电力系统连锁故障起到了推波助澜的作用,且信息网络的高度数和高介数节点并不是对连锁故障传播产生重要影响的关键信息节点。信息节点对应的电力线路的物理特征与信息节点在自身网络中的拓扑特征相比,前者更能表征信息节点在电力系统连锁故障中的重要性。

系统安全结构理论及特性研究

为进一步完善系统安全学科体系,深入探究系统的安全结构特性及规律,基于安全系统工程学,结合系统论和安全原理,提出并分析系统安全结构的相关理论。通过对系统安全问题的致因分析及其安全结构的演变规律研究,提出常态、应变和失效3种结构的概念,并深入研究3种系统安全结构间的运动规律,建立事故、灾害演化与系统安全结构演变之间的关系的"三轨结构"模式。研究结果表明,系统安全结构理论完善了复杂系统的安全分析理论内容,弥补了安全系统科学中系统结构与系统安全问题关联的理论欠缺,针对复杂系统的安全问题研究提出新的思路和方法。

基于FMECA与模糊FTA的余热锅炉安全分析

为了保证余热锅炉安全运行,预防爆炸事故发生,利用FMECA方法和模糊FTA方法,研究余热锅炉事故致因。通过对余热锅炉潜在危险因素的分析辨别,探讨设备故障类型、原因及相应处理方法,引入模糊FTA对余热锅炉爆炸事故定性和定量分析,进而构建了基于FMECA与模糊FTA的余热锅炉安全分析框架,并计算得出事故发生的模糊概率以及对基本事件的敏感性分析。研究表明,余热锅炉系统的可靠度大约为96.92%,未按规定排污,报警器失灵,安全阀压力连接管堵塞及除氧器不合格事件对顶事件发生概率的影响最大,从而为该系统的安全决策提供支持。

生产事故隐患排查治理及预警管理信息系统研究

以"一企一标准、一岗一清单"的安全生产管理思路为中心,在深入研究企业安全生产管理中事故隐患排查治理及预警的主要功能需求和业务逻辑的基础上,构建以隐患排查治理为核心的生产事故隐患排查治理及预警信息系统的基本架构,并通过管理信息系统技术手段与安全系统工程理论的结合,在安全生产管理方法创新的基础上,进一步建立高效和优化的安全管理信息化解决方案,以规范生产企业安全行为,细化和明晰安全职责,强化安全预防意识。该系统以隐患作为管理对象,确保对隐患及时的排查和有效管控,可有效杜绝事故的发生。

含大规模光储系统的电网暂态稳定特性分析

大规模光伏和储能接入电网使电网的暂态特性复杂化、暂态稳定问题多样化。为了明确大规模光伏和储能对电网暂态稳定性的影响,在仿真软件中搭建了含大规模光储系统的某地区电网仿真模型,分析了不同系统结构参数和变流器控制参数对含大规模光储系统的电网暂态稳定特性的影响:对于系统结构参数,研究光伏渗透率和储能光伏容量比对系统暂态稳定性的影响;对于变流器控制参数,分析光伏低电压穿越控制参数对系统暂态稳定性影响。并基于此研究了提升系统暂态稳定性的控制参数调整措施,可为光伏储能并网规划和运行提供实证参考。

城市管道系统风险分析及闭环管理研究

为了探索构建城市管道系统安全及可靠性风险管理体系,基于FMECA,FTA&ETA及FRACAS等技术,建立涵盖故障模式辨识、影响及危害度分析、纠正措施执行等内容,且遵循闭环管理原则的科学、完整的风险闭环管理模式。针对城市管道安全及可靠性研究存在的局限性,引入FCE改进的FMECA和模糊灰关联FTA等定量计算方法,克服统计信息匮乏、数据模糊等瓶颈。研究结果表明:基于改进"3F"一体化技术的系统风险闭环管理体系契合城市管道风险管控需求,为多态、多要素耦合、不确定性复杂系统整体风险分析研究提供新思路。

锅炉压力容器焊接安全评估概率统计模型研究

为了提高对锅炉压力容器设备焊接工艺的安全评估质量,利用安全管理统计所产生的大量历史数据,计算待评估焊接部件的检验观测值对应的安全评估基线参数。基于不断更新的历史数据,实现安全评估基线的持续改善。以分组组合样本数据处理的方法对检验观测值进行处理。构建评估输出结果由二元结果(安全、不安全)到概率值的安全评估概率统计模型。研究表明,在具体的工程应用实践中,该模型对焊接工艺安全评估所得概率结果的可靠度超过99%,提供了高可靠度的安全评估概率值的结果,明显简化了焊接部件安全估计过程。

基于信息关联的公共安全风险预控情报分析研究

[目的/意义]为更加客观精准地评判风险,用以支持更加及时有效的预控措施,基于大数据背景构建公共安全信息数据融合的情报分析方法,对实现风险管控智慧化和社会治理现代化意义重大。[方法/过程]对公共安全风险的全要素信息进行标准化处理,并引入AHP计算风险各因素比重。以公共安全事件的案例特征行为序列为参考序列、观测单元行为序列为比较序列,利用加权GRA计算相似性关联,通过关联优势分析获得事件案例典型性与观测单元风险量的量化结果。[结果/结论]构建了既定事件驱动下基于信息关联的风险评判方法模型,改进了风险预控的情报支撑,为大数据思维的公共安全风险预控技术优化提出新思路。[局限]风险预控情报的分析高度依赖公共安全信息数据的组织和采集。

安强险体系的建立与分析

为促进深化安全生产监管体制改革,和我国经济发展方式全面转型,基于安全系统科学、管理科学和保险学的相关理论,结合当前我国安全生产监管的实际和其他领域的相关启示,提出安全生产责任强制保险体系(CWSLIS)的概念雏形,并分析建立该体系的理论基础、体系结构及主要内容。通过引入安全信用体系,金融保险制度与行政管理制度结合,建立新的安全生产监管体系,进而实现安全投入的金融反馈。研究结果表明,建立安强险体系能有效激励约束生产企业主动实施安全投入,从而提高全社会安全投入水平,改善安全生产状况和安全生产监管体制。

焊接结构失效事故征候的灰色马尔科夫预测

焊接结构的可靠性,是锅炉压力容器特种设备安全研究的重要内容。将事故征候的预测研究引入锅炉压力容器特种设备的焊接结构安全分析的研究领域,通过灰色预测理论模型GM(1,1)与马尔科夫链预测理论模型相结合,利用两者的优点,不仅提高了对波动性较大的随机变量的预测结果可靠度,同时延展了灰色预测的应用。结合应用算例,将灰色马尔科夫预测模型与传统的GM(1,1)在焊接结构失效事件的前瞻性预测中的应用进行了对比,灰色马尔科夫预测模型对焊接结构失效事件的预测精度在98%以上,且较GM(1,1)模型预测结果的精度平均提高了近4%,能够消除GM(1,1)模型的固有偏差。灰色马尔科夫预测模型符合对锅炉压力容器特种设备焊接结构安全研究的实际要求。

三级病历质控管理体系构建及效果评价

医院通过病历质控系统全程实时动态监控病历情况,一旦发现问题,即时反馈信息通知医生纠正;质控科根据电子病历质控系统的反馈问题统计报表,制定相应的考核、奖惩措施,监控执行医疗核心制度、医疗流程关键环节及医疗服务质量执行情况,强化管理者的职能及各级人员的职责,构成了上下工作环节相互协调,从而提高医疗工作效率,减少医疗差错的发生,提高了管理效益。该院自从实施三级病历质控管理以来,有效提高了终末病历甲级率和病案质量,达到了保障医疗安全的目的。

基于电气距离的复杂电网关键节点识别

深入研究电力系统复杂网络特性及连锁故障传播机理对预防大停电事故至关重要。在分析电力网潮流分布机理的基础上,针对经典复杂网络模型不能很好地结合决定网络潮流分布定律的问题,提取蕴含于电网特征参数中的物理信息,根据叠加原理计算得出电网节点间电气距离,基于电气距离提出了网络节点电气耦合连接度的概念。建立基于节点电气耦合连接度的电力系统复杂网络特性辨识模型。与已有复杂电网模型相比,该模型更符合电力系统实际。通过对IEEE标准示例系统的计算,揭示电网内在的异质结构特性,并将该指标应用于电力网关键节点识别。对IEEE 39节点系统和湖南某地区电网进行分析计算,时域仿真结果表明,所提指标比拓扑度指标更为合理有效。

电力系统和通信网络交互影响下的连锁故障分析

传统的对于电力系统连锁故障的研究仅限制在电力网络,很少考虑电力网络和通信网络间的交互作用。以IEEE 118节点系统和新英格兰39节点系统为例,基于直流潮流模型建立了较为符合电力系统运行实际的电力网络和通信网络交互作用模型,通过调节相关参数研究了电力通信网络不同的路由策略对于电力系统连锁故障大停电的影响,并结合复杂网络的理论讨论了复杂网络之间的内在相似性。仿真结果表明通过调整通信网络参数设置恰当的路由策略,可以降低大规模连锁故障的概率。而且在不同电力系统下仿真发现,网络间最优相似策略是相同的,采用该相似策略可以有效地降低大规模连锁故障的概率。

基于同配性的电力系统自组织临界性识别

引入复杂系统理论中同配性的概念,将线路的负载率和其脆弱性进行匹配,提出了一种新型的量化线路潮流分布特性的指标——线路同配性指标,并应用该指标对系统的自组织临界性进行了识别。仿真结果表明,结合系统的平均负载率和潮流熵,该指标可以在多个系统的不同运行状态下有效地辨识系统的自组织临界状态,并且在系统平均负载率较低时仍具有较好的辨识能力。在预防大停电方面,线路同配性指标是现有指标的重要补充。

系统安全风险管控能力成熟度模型研究

为科学测度和分级评价系统对安全风险的管控能力,持续改进和提高系统安全风险管控行为,基于系统安全结构理论,针对复杂巨系统建立系统安全风险管控(SSRMC)-能力成熟度模型(CMM)体系;采用决策试行与评价实验室(DEMATEL)与网络层次分析法(ANP),定量分析指标因素并赋权,进一步利用三元区间数评价模型描述决策数据,计算管控能力成熟度级别。结果表明:DEMATEL-ANP结合三元区间数的定量分析方法应用于SSRMC-CMM,考虑了因素间的依赖性与反馈性影响;克服了评价指标定量描述模糊等问题;能够有效地确定责任主体改进和提升的关键因素。

考虑大停电风险的多阶段电网扩展规划方法

提出一种考虑大停电风险的多阶段电网扩展规划方法,并定义了一种幂律尾风险指标,通过评估停电规模尾分布的变化趋势来衡量规划方案的大停电风险。为了获取规划方案对应的停电统计数据,基于自组织临界理论构建了适用于多阶段电网扩展规划的OPA模型。该模型在慢动态中考虑了相邻规划阶段之间的耦合关系,在快动态中考虑了隐性故障,分别反映了长时间尺度内的电网扩展规划行为和短时间尺度内的连锁故障行为对系统全局动态特性的影响。另外,慢动态过程取消了基于平均效应的长期演化行为;快动态过程使用蒙特卡洛方法以获取足够多的停电数据。所提规划方法采用重要性采样技术和双层优化策略从不同层次减少规划流程的计算量。Garver 6节点系统的测试结果验证了所提规划方法的有效性。