功率型储能技术与应用综述

大规模可再生能源发电并网给电力系统安全稳定运行带来了新的挑战,储能技术是解决这一问题的重要手段。为了满足新型电力系统应用场景的多样化需求,储能技术呈现百花齐放、多元化发展新态势。其中,功率型储能技术具有功率密度高、响应速度快、循环寿命长等优势,在新型电力系统的电力调频、平滑新能源波动、负荷跟踪等领域应用具有重要的应用价值。剖析了电化学电容器、飞轮储能、超导磁储能等功率型储能的技术原理和性能特征,梳理了各类功率型储能技术未来发展规划,总结了功率型储能在新型电力系统的应用技术研究工作,同时列举了目前国内外功率型储能的工程示范应用典型案例。最后针对各类功率型储能未来在电力系统应用面临的挑战进行了分析,提出未来功率型储能技术未来发展方向,旨在为功率型储能技术研究和产业发展提供参考。

含时滞的不确定性交直流微电网直流母线电压H_∞控制

针对含通信网络延时的不确定性交直流微电网的直流母线电压稳定问题,提出了一种将状态空间法和阻抗分析法相融合的方法,构建具有时滞的范数有界不确定交直流微电网模型。基于系统鲁棒二次稳定的求解,获得了满足H_∞控制性能的时滞无关型状态反馈控制器的条件。然后应用S-procedure定理,提出一种降低时滞依赖型Lyapunov方法的泛函构造难度且无须再次求导的方法,引用Wirtinger积分不等式和自由矩阵的积分不等式,得到时滞依赖型的H_∞控制器。仿真分析验证了所提控制方法能在一定的通信延时约束下抑制不确定参数对直流母线电压的影响。

气象卫星大气导风研究进展和未来展望

本文主要回顾了气象卫星导风的发展历程并对未来发展方向进行了阐述.引言部分首先回顾发展历程并介绍了导风发展史上的一些里程碑事件,分别对中国、美国、欧洲以及日本的气象卫星导风情况进行了简要介绍.第一节详细总结了多种传统气象卫星导风算法的特点和关键技术,介绍了交叉相关法、形态辨认法以及亚像元法.此外,还描述了五种较为常用的高度指定算法,对传统导风追踪算法以及高度指定算法的原理进行了详细地描述.第二节归纳了最近几年基于计算机视觉和机器学习技术发展起来的多种新体制的气象卫星导风产品,分别介绍了光流法、三维导风以及中尺度导风的优势和研究背景.最后,对比了传统与新型气象卫星各种导风算法的优缺点,展望了未来的发展趋势和应用前景.特别是指出光流法导风有着空间分辨率高、三维导风能得到更多层风场的信息、中尺度导风则能对特殊天气如热带气旋实现高时空分辨率的观测的优势,并提出三维导风与中尺度导风的应用研究将是未来重要发展方向.

针刺工艺参数对炭布网胎增强C/C材料力学性能的影响

采用机械针刺技术,研究了针刺密度、针刺深度对原位针刺增强碳布网胎迭层预制体结构C/C材料力学性能的影响.结果表明,采用高的针刺密度和针刺深度参数,可获得高的预制体密度和纤维体积分数,针刺密度和针刺深度对材料层间剪切性能的影响程度比对压缩、弯曲性能的影响程度大,采用一定密度的碳布网胎时,在一定范围内,提高针刺密度和深度能提高材料的力学性能,当针刺密度控制在20～50针/cm^2、针刺深度控制在12～16mm时,C/C材料力学性能随两针刺参数值升高而提高;当针刺密度控制在30针/cm^2时,C/C材料弯曲及X-Y向压缩强度分别达到137.68、224MPa,剪切强度达到15.5MPa,针刺深度为12mm时,材料弯曲及X-Y向压缩强度分别达到134.24、213.2MPa,为较佳的针刺工艺参数.

锂离子电容器在新能源领域应用展望

锂离子电容器(LIC)作为一种新型电化学储能技术,具有超高功率密度、较高能量密度、长寿命、高安全、全寿命周期运行成本低、温度范围宽、易回收再利用等特点,成本介于锂离子电池(LIB)和双电层电容器(EDLC)之间,具有巨大的市场应用价值和竞争优势。本文阐述了锂离子电容器结构、工作原理、技术特点以及发展历程,基于锂离子电容器作为功率型储能器件既可以单独使用,同时也可以与其他储能器件(如锂离子电池、燃料电池、铅蓄电池等)组成混合储能系统使用,本文重点分析了锂离子在微电网、电力调频、风电变桨系统、城市轨道交通、新能源汽车等新能源领域的应用,最后对锂离子电容器未来技术发展及应用前景做了展望。

预制体结构对C/C喷管出口锥材料力学性能的影响

设计了3种用于制备喷管用C/C出口锥材料的炭纤维增强预制体,即炭布铺层骨架(P型预制体)、炭布叠层原位针刺骨架(N型预制体)、炭纤维整体编织骨架(B型预制体),并对比研究了预制体结构对C/C出口锥材料力学性能的影响。结果表明,对同密度水平的C/C出口锥,用P型预制体制备的C/C材料的层剪强度最低,N型预制体制备的材料的层剪强度最高,B型预制体制备的材料的层剪强度居中。3种预制体制备的C/C材料的高温弯曲性能差别不大,N型预制体结构更适合于C/C出口锥材料的制备成型。

碳纤维增强复合材料技术发展现状及趋势

简要叙述了碳纤维和树脂基体的发展历程及现状 ,介绍了目前碳纤维增强复合材料在固体火箭发动机及空间技术上的应用情况。

基于光纤以太网通信的大功率工业整流系统多点测量与能效分析

针对大功率工业整流系统各部件损耗及效率无法核算的现状,提出了一种基于光纤以太网通信的大功率整流系统多点测量与能效分析方法。以基于感应滤波技术的大功率工业整流系统能效分析系统为例,对能效分析系统的整体设计方案、同步测量机理以及能效分析算法进行了详细的阐述,给出了一种基于傅里叶变换的数据压缩与重构算法及直流大电流间接反演算法,并通过仿真和实验验证了算法的正确性和工程实用性。工程实例表明该能效分析方法可以有效实现工业整流系统各供电装备与系统的效率核算,实现整流变压器及整流器的损耗与效率分析,从而为提高装备效率及系统节能提供必要的依据。

标准型人工颞下颌关节置换术应用效果初步报告

目的:介绍标准型人工全关节置换术应用于颞下颌关节重建的方法,初步评价其疗效及应用价值。方法:6例(10侧)颞下颌关节病患者,年龄49～66岁,平均59岁。3例(5侧)有既往颞下颌关节手术治疗史,3例(5侧)为内紊乱伴骨关节炎。术前均有明显开口受限及关节区疼痛,开口度1.0～2.9cm,平均1.9cm。采用标准型人工关节置换术,术后定期观察开口度及关节疼痛等变化,结合影像学检查等评价治疗效果。结果:成功完成6例(10侧)人工关节置换术。术后随访7～49个月,平均17.5个月。植入关节未出现因感染、排异、松动或断裂等导致的失败。有既往手术的病例中,1例(2侧)发生假体内侧异位成骨,1例(2侧)耳颞区疼痛无法缓解,其余4例(6侧)开口受限及关节区疼痛均有较明显改善。影像学检查均未见假体松动等异常情况。结论:标准型人工全关节置换术对缓解关节疼痛有明显效果,可有效改善开口度及提高咀嚼能力,但对咀嚼肌疼痛的缓解效果不理想。

基于负荷实测的配电网无功优化及其降损节能效益分析

针对当前无功补偿存在的问题,设计了一种基于负荷实测的无功优化系统。在对系统进行总体设计的基础上,参照9区图法的控制策略设计了3种无功补偿控制模式,并采用就地和远端2种控制方式相结合的方法实现了无功补偿控制策略的优化。给出了系统的节能效益分析算法,并通过实例分析证明了系统具有很好的节能效果,基于负荷实测的无功优化系统可更有效地降低电网损耗,提高了电能质量。

大功率工业整流系统能效在线监测系统及其远程校准算法

基于光纤以太网通信设计了大功率整流系统能效在线监测系统,并提出了相应的多通道并行远程校准算法。监测系统由监测终端层、光纤以太网通信层、主站监测层3个部分构成,可以通过前置机软件设定,灵活地实现多通道在线校准功能和正常测量功能的切换。对监测系统的通道采样延时进行测试,结果表明通道1与其他通道之间的延时为16~22 ns,符合同步性能要求。实验验证结果表明,经所提算法校准后的测量相对误差范围由0.7%~1.3%降至0.1%~0.4%。工程实例验证了所提非线性自校准算法的精确性及实用性,设计的能效监测系统可以有效实现工业整流系统各供电装备与系统的能效测量。

化学液气相渗透致密快速制备炭/炭复合材料(英)

探索了一种的炭／炭制备方法快速化学液气相渗透致密（ Ｃ Ｌ Ｖ Ｄ），沉积时间３ ｈ 内可获得密度达１．７４ ｇ／ｃｍ ３ 的炭／炭材料。预制体为环形炭毡制件（１６０ ｍ ｍ ×８０ ｍ ｍ ×１０ ｍ ｍ ），以液态低分子有机物（ Ｃ Ｙ Ｈ 和 Ｋ Ｅ Ｅ）作炭源前躯体，将预制体浸泡在液体炭源前驱体中，利用辐射加热，在预制体范围内造成由内而外的温度梯度。研究表明，在９００℃～１ １００℃沉积温度范围内，炭纤维表面最大沉积速率为 ６４ μｍ ／ｈ ，比等温 Ｃ Ｖ Ｉ的沉积速率 （０．１ μｍ ／ｈ～０．２５ μｍ ／ｈ）快２ 个数量级以上。同时，分析并提出了该方法快速致密多孔预制体的机理。

喷管炭-炭材料出口锥预制体技术

介绍了喷管炭/炭材料出口锥(CCEC)预制体结构的设计原则、3种预制体成型技术,并简要讨论了预制体结构对炭/炭出口锥材料性能的影响。预制体结构设计须依据喷管工作条件,满足性能稳定、结构稳定、工艺易实现性原则;三维结构和非织造结构比二维结构预制体纤维含量高、性能更优,适合喷管出口锥的预制成型;预制体的结构均匀性、纤维含量是影响CCEC烧蚀性能的关键参数;可通过建立CCCs宏观力学性能与预制体细观结构参数之间的模型预测其结构性能。

沿空留巷卸压钻孔间距优化试验研究

针对不同间距卸压钻孔设计5种试验方案,在禾草沟二号煤矿1105工作面回风顺槽进行现场试验。沿空巷道内,随着卸压钻孔间距的增大,巷道顶板压力与巷道顶、底板位移差异较大,间距150 mm与间距400 mm卸压钻孔对应区域的顶、底板位移量分别为138 mm与193 mm。综合考虑卸压效果、施工难度等因素,确定200 mm为卸压钻孔的最优间距。

储能技术在轨道交通再生制动能量回收的应用

城市轨道交通领域能源消耗量大,既是碳排放的重要来源,也是推动绿色能源发展、实现双碳战略目标的关键领域。轨道交通储能技术不仅能够大规模吸收再生制动能量、提高列车的能量利用率,也能够促进可再生能源就近消纳、拓展轨道交通多种能源供应,是实现轨道交通节能、减排、洁净能源的有效利用等“绿色低碳”可持续发展战略目标的有效途径。本文阐述了可再生能源在轨道交通领域的应用方式及意义,分析了逆变回馈型和储能型再生制动能量回收技术及应用实例,通过梳理各类储能技术在轨道交通再生制动能量回收领域的应用特点,提出兼具高能量密度、高功率密度和长寿命的储能技术是该领域应用的核心。最后提出一种基于储能技术的交通能源互联互通基本体系架构,通过“源-网-荷-储”协同规划分析了“轨道交通-储能系统-电动汽车”和“轨道交通-储能系统-可再生能源”两类能源调度模式。

个体化人工颞下颌关节置换术远期疗效报告

目的:随访2例3侧采用人工颞下颌关节置换的患者,随访时间分别为4年和4年半,以评价人工关节置换的远期临床疗效。方法:2例3侧采用人工颞下颌关节置换术进行骨关节病治疗的患者,分别进行了为期4年和4年半的临床随访。记录患者术后在关节疼痛、开口度等指标的变化及患者对治疗结果的主观评价。结果:2例患者术后受累关节疼痛、开口受限及咀嚼能力等方面均获得了满意的改善,开口度在术后4年均增加至35mm以上,未再出现明显颞下颌关节区疼痛,VAS疼痛评估为0～1,开口受限无复发,开口度维持良好。患者自觉咀嚼能力明显增强,生活质量明显提高。结论:人工关节置换术是重建颞下颌关节的一种良好术式,对恢复因骨关节病等导致的关节功能丧失是一种较理想的选择。

半透明云风矢量高度算法中代表运动像元的使用

半透明云风矢量高度指定是卫星风矢量算法的重要部分,需要使用来自半透明云体的辐射和云下背景辐射两个变量。为了更精确地获得来自半透明云体的辐射,采用像元对追踪相关系数的贡献和红外亮温两个变量进行统计分析,将追踪图像块中的像元分为3个部分:小贡献像元、暖区段大贡献像元和冷区段大贡献像元;对暖区段、冷区段内大贡献像元的特征进行考察表明,冷区段的大贡献像元更能代表追踪图像块运动,称为代表运动像元。选择代表运动像元参与计算来自半透明云体的辐射,对半透明云风矢量高度指定算法进行改进,在该算法中分别使用和不使用代表运动像元,计算FY-2气象卫星风矢量,将结果与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)分析场进行对比表明,在半透明云高度指定算法中使用代表运动像元,FY-2气象卫星风矢量误差明显降低。

同期关节重建及下颌体牵张成骨治疗颞下颌关节强直3例报道

目的:对伴有严重牙颌面畸形的颞下颌关节强直患者,采用自体肋骨软骨移植重建关节,同期运用牵张成骨术行下颌骨牵张成骨延长下颌体长度,治疗下颌后缩和阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS),评价治疗计划的可行性及短期效果。方法:3例颞下颌关节强直患者,平均年龄17.5岁,发生关节强直的平均年龄为3.6岁,病程平均为13.9a,开口度均为0,均伴有严重牙颌面畸形和OSAHS。根据头影测量结果,预先设计患侧下颌支下降的长度和下颌体延长长度;采用关节成形术加双侧冠突切除,术中取模制备板,进行同期自体肋骨软骨移植重建颞下颌关节和双侧下颌体牵张成骨术。术后第7天开始牵引,每天2次,牵引速率为0.8mm/d。结果:3例患者均顺利完成手术,术后未出现感染等严重并发症。顺利完成牵张成骨。下颌骨牵引长度平均为22.5mm(20.5～25mm)。术后3个月开口度平均为28mm(26～32mm),患者面形及OSAHS获得良好改善。结论:肋骨软骨移植关节重建同期进行下颌体牵张成骨具有良好的稳定性,该设计有利于缩短治疗周期和治疗费用,在短期内可同时解决开口、面形和OSAHS等问题,为后续矫正咬合关系奠定了基础。

多孔介质微观结构的随机动力学构建方法

针对多孔介质建模的复杂性,从随机动力学的朗之万方程出发,引入概率的影响,建立构造随机多孔介质的微观生长模型.通过不同的初始固相分布,该模型可以演化出各种不同性质的多孔介质微观结构.由于考虑了颗粒之间的作用力,模型生成的多孔介质与自然界真实的多孔介质更为接近,存在连通和不连通的孔隙结构,孔道迂回曲折.通过对多孔介质微观流动的数值模拟,验证该模型的实用性、可行性.

2例个体化人工关节用于颞下颌关节置换的初步效果评价

目的:采用CAD/CAM技术设计个体化人工全颞下颌关节,通过全关节置换,治疗严重颞下颌关节病,对其疗效进行初步评价。方法:2例女性颞下颌关节疾病患者,年龄分别为53岁和60岁。术前经MRI等检查发现严重的关节盘及髁突病变,开口度分别为2.0cm和1.8cm,均表现有明显的关节疼痛。2例患者均采用TMJConcepts公司的个体化人工颞下颌关节全关节置换术。结果:成功完成了2例3侧颞下颌关节的置换手术。未出现术后并发症。关节疼痛在术后2周后逐渐缓解。6个月后开口度分别为2.7cm和2.9cm。术后口颌功能改善良好。结论:人工全颞下颌关节置换治疗严重颞下颌关节骨关节病具有良好的效果,个体化设计可为人工关节发挥良好功能提供有效的保证。