基于改进GM(1,1)模型的变电站检修运维费用预测

针对变电站因设备的缺陷而引起的全寿命周期成本(life cycle cost,LCC)中检修运维费用拨付波动现象,分别采用传统的灰色GM(1,1)模型和组合改进的灰色GM(1,1)模型,对未来3年地市A的变电站检修运维费用进行预测,优化现有的成本拨付策略。结果表明,2种模型的预测精度等级均为一级,但改进后模型的平均相对误差及后验差比值均低于传统模型,说明改进模型比传统模型具有更高的预测精度,能够更好地预测变电站的检修运维费用。最后,利用改进的预测模型对某地市A的2019—2021年变电站检修运维费用进行预测。

基于资源约束多目标优化的物联网边缘计算资源分配

随着物联网应用的快速发展,资源分配问题成为边缘计算研究的重点。在综合考虑计算时延和资源调度能耗等因素的条件下,对于如何有效地进行资源配置的问题,提出一种物联网边缘资源配置方法。首先,考虑了物联网边缘资源配置的资源约束条件,并构建了多目标优化模型,以综合考虑计算时延和资源调度能耗作为优化计算目标。考虑时延和能耗的相互作用,为避免次优解的产生,将多目标优化模型转换成效用指标优化模型,并将效用函数和系统开销作为优化目标。其次,为了减少变量间的耦合性,使用模拟退火算法计算出合适的发射功率,并提出一种优化算法RA‐NSGAⅢ(Resources Allocation Nondominated Sorting Genetic AlgorithmⅢ),该算法使用模拟退火算法算出的发射功率作为初始条件构造良好的参考点,计算所得解与理想点的距离。最后,通过仿真测试RA‐NSGAⅢ算法与D‐CoMOLS、C‐PSO和CM‐PSO三种算法,结果显示所提算法具有良好的效用值,与CM‐PSO算法相比,其减少了0.09 s的平均响应时间,能耗降低了14.8%,证明了该方法的有效性和可行性。

基于非齐次泊松过程的继电保护装置检修周期研究

继电保护装置是电力系统中保障安全的重要设备之一。正确检修是保障继电保护装置正常工作的措施之一。针对传统检修存在人力、财力浪费等缺点,采用非齐次泊松过程与继电保护装置的失效率模型,分析考虑可靠度与检修成本的最佳检修时间。并根据某公司继电保护装置的故障情况,利用仿真软件进行了仿真验证。分析仿真结果表明:呈指数分布的失效率,其停用成本以及投入运行时间均不影响最佳检修时间。

不同场强下金属化聚丙烯膜电容器泄漏特性

金属化聚丙烯膜电容器(MPPFC)是脉冲功率电源系统中的常用储能单元,应用于高场强的MPPFC电压降落现象显著。介质泄漏是降低储能效率的重要因素,绝缘电阻提供了泄漏的路径。本文以MPPFC为对象,通过测量其的绝缘电阻来研究的泄漏特性。测试结果表明MPPFC的等效绝缘电阻对场强极其敏感,随着场强增加,等效绝缘电阻急剧减小。结晶度显著影响薄膜的等效绝缘电阻。结合Poole-Frenkel效应的等效绝缘电阻计算结果表明,影响等效绝缘电阻的关键参数是电场强度、电导率和Poole-Frenkel效应系数,本文等效绝缘电阻计算值与测试结果吻合。

真空脉冲电容器

针对真空条件下干式脉冲电容器在额定工作电压以下较易发生闪络故障的情况,提出了一种新型真空脉冲电容的绝缘结构。分析了真空条件下大容量脉冲电容器的失效机制和解决方案;研究了3种不同绝缘材料沿面闪络电压,并进行相关理论分析;提出一种电容器整机灌封结构,该结构采用固体绝缘方式,避免了真空下的电容器低气压放电。通过对研制的真空脉冲电容器的测试表明,该脉冲电容器可以在10-2Pa及其以下气压的真空条件下可靠工作。

金属化膜电容器自愈理论及规律研究

主要研究金属化膜电容器的自愈特性及影响自愈过程的关键因素。研究表明,降低自愈放电过程中的自愈能量,是提高金属化膜电容器工作寿命和可靠性的有效途径。通过分析金属化膜自愈的物理过程,采用电测量法对影响自愈过程的各种参数及其相关性规律进行研究。对方阻R>30/□的金属化膜,在场强200V/m时开始出现击穿并发生自愈,在600V/m附近时击穿概率达到80%,电容器在高场强下工作可靠性降低。自愈面积与自愈持续时间随着自愈能量的增加而增加,自愈能量与电压的二次方成正比、与方阻的二次方成反比,采用高方阻金属化膜可有效降低电容量损失,提高电容器寿命。层间压强增大,自愈能量减小,自愈面积和自愈持续时间减小,在这种情况下,电弧易熄灭,降低了电容量损失,提高了电容器工作可靠性。

应用于脉冲功率系统的高储能密度电容器

介绍了现有技术条件下脉冲电容器的各种性能参数及其测试方法,包括储能密度、寿命、保压性能、绝缘电阻等;同时介绍了元件的主要分析测试手段,如大电测试、保压测试等,并研究了后处理工艺、介质系统优化和绝缘系统优化对电容器性能的影响。在此基础上,面向不同应用条件如大电流放电、长寿命、真空环境等,对高储能密度脉冲电容器进行研究,并给出相应的性能参数、限制条件和发展前景。研究结果表明:50kV/20μF的电容器,可实现120kA/80μs的大电流输出,并通过-50～60℃的高低温考核;基于绝缘系统优化的浸渍型脉冲电容器,充放电寿命为干式结构的2～3倍,储能密度为2.0kJ/L时,寿命大于1 000次,储能密度为1.3kJ/L时,寿命大于10 000次;1.4kJ/L高储能密度电容器,可以工作在气压小于10-3 Pa的真空条件下,输出电流达100kA。

基于金属化膜自愈特性的电容器寿命研究

金属化膜电容器具有高储能密度、高可靠性和高寿命特点。自愈是导致电容器电容量下降的主要原因。笔者分析金属化膜的自愈特性和电容量下降机制,通过研究自愈过程中的自愈面积、自愈能量和击穿电压的关联性,得出电压幅值和电压反峰比对电容器的寿命影响程度并归纳出经验公式。通过对金属化膜电容器的寿命测试,对经验公式中的系数进行拟合。最后得出不同电压幅值和不同电压反峰比下电容器寿命经验型预测公式。

高场强下金属化膜电容器绝缘电阻特性

分析了高电场强度下金属化膜电容器绝缘电阻的特点,得出高电场强度下金属化膜电容器绝缘电阻是电容器介质膜泄漏和自愈过程的综合反映。针对高场强下的应用条件提出一种金属化膜电容器绝缘电阻的测试方法,并对高场强下电容器的绝缘电阻进行测试。测试结果表明:在300～400V/μm工作场强范围内金属化膜电容器绝缘电阻随工作场强增大会急剧减小,由于自愈的作用,绝缘电阻下降幅度随场强增加会逐渐变缓;在20～50℃工作温度范围内,金属化膜电容器绝缘电阻随温度升高会急剧减小,同样由于自愈的作用,绝缘电阻下降幅度随温度增高会逐渐变缓。分析得出,高温高场强下金属化膜电容器介质膜泄漏将会导致电容器电压出现明显下降,影响电容器和脉冲功率系统的储能效率。

2.7MJ/m^3高储能密度脉冲电容器的研制

为了研制高储能密度电容器,文中对影响电容器性能的关键技术进行了研究。建立自愈平台进行自愈试验,发现提高电容器层间压强可以减小自愈能量,从而提高电容器寿命。通过对分割膜边缘自愈和膜中自愈进行研究,根据电容器的工作场强确定了高储电容器中分割模块数,选择合适的浸渍剂种能密度类及浸渍工艺,提高电容器在高场强下的运行可靠性。根据以上关键技术,研制出了储能密度2.7 MJ/m3的高储能密度脉冲电容器,在工作电压6.6 kV、放电电流11.85 k A下,其寿命为850次。

脉冲功率应用中的金属化膜电容器寿命预测

分析了金属化膜电容器的寿命特性,根据电容器寿命Weibull分布、可靠性分析和影响因素等建立了从元件到整机的电容器寿命预测模型。通过电容器元件和整机的寿命试验,验证了该预测模型的适用性。研究结果表明:储能密度0.5kJ/L下寿命达到6万次以上;储能密度0.95kJ/L下寿命达到2万次以上;通过新技术措施改进,2.0kJ/L下寿命达到1000次以上。

金属化膜电容器研究进展

金属化膜电容器是脉冲功率系统广泛使用的储能器件,具有储能密度高和可靠性好等特点。文中介绍高储能密度金属化膜电容器关键技术的研究进展。结合金属化膜自愈特性的研究,提出自愈性能优化方法;研究电容器的泄漏特性,提出导致高储能密度电容器电压下降的原因有薄膜体积泄漏和松弛极化效应,研究表明松弛极化效应是主要因素;分析影响电容器通流能力的主要限制性因素;研制出的高储能密度电容器储能密度达到2.7 MJ/m3,寿命大于850次。

通过电容器层间压强的增强提高电容器寿命

通过对圆柱体电容器内部压强进行计算分析,研究提升电容器寿命的方法。首先分析得出,电容器内部层间压强的提高可以减小自愈能量,降低脉冲放电过程中的电容量损失,因此可以提升电容器寿命。其次,提出了电容器内部层间压强的计算模型。试验结果表明:通过合理的热处理工艺,电容器寿命可提高30%;当外包膜层数从20层增加到100层时,电容器寿命提高38%。

城市轨道交通24脉波整流机组的机理分析

本文分析了城市轨道交通牵引供电系统中24脉波整流机组的接线方式和工作原理,并利用MATLAB/SIMULINK对24脉波整流机组进行仿真分析。采用傅立叶级数分析了交直流侧谐波,结果表明:24脉波整流机组,不仅能够有效减少对电网的污染,而且可以降低输出直流电压的纹波系数。

电压反峰对脉冲电容器寿命特性的影响

以金属化聚丙烯膜电容器电压反峰为研究对象,探讨了脉冲电流对电容器寿命的影响机制,通过对电容器在不同电压反峰系数下进行寿命测试,研究了电压反峰系数与电容器寿命之间的关系.研究结果表明：当电压反峰系数在10％～65％时,电容器寿命成指数下降.基于试验结果,通过统计分析的方法,拟合出寿命随电压反峰系数变化的经验公式,可以用来预测不同反峰系数下金属化聚丙烯膜电容器的寿命特性.

金属化安全膜电容器ESR计算

安全膜技术被广泛应用于金属化膜电容器上,为金属化膜电容器提供保护,可在一定程度上防止自愈失败现象的发生。对应用于交流或脉冲放电领域的金属化膜电容器,由于蒸镀的金属电极很薄,电极电阻较大,发热是其在工作中不可忽视的一个问题。目前,得到广泛应用的安全膜大体可分为T型和网格型。针对上述两种安全膜结构,对其ESR(等效串联电阻)进行计算,并将其与普通金属化膜进行对比,可为采用安全膜结构的电容器运行特性分析提供一定的参考。

重复频率脉冲电容器寿命测试平台

通过建立脉冲重复频率寿命测试平台研究ms级脉冲放电领域的脉冲电容器的寿命特性.平台采用的输出功率为30 kW重复频率充电机,其输出电压0～12 kV;脉冲放电回路采用晶闸管作为开关,最高重复频率为100 Hz;负载采用电阻和电感调节回路波形.通过该测试平台可以研究各个阶段的经历时间和重复频率对电容器寿命特性的影响以及重复频率工况下脉冲电容器的失效机制.

输配电价监审规则下基于配电网评价的投资分配方法

提出一种输配电价监审规则下基于配电网评价的投资分配方法,通过解读输配电价核定原则,构建了输配电监审规则下系统完整的配电网投资评价体系。以配电网投资能力为基础,针对电网的实际运行状况,提出了基于配电网综合评价的电网投资优化分配方法。以某电网公司下辖5个地县级配电网投资为例,对其配电网现状进行综合评价,初步分配投资金额,根据准则层得分进一步细化资金去向,由地区发展的实际状况证明了所提出的方法能兼顾投资效益和监审规则,较为准确、客观地反映地区的差异性和薄弱环节,为后续配电网工程项目投资建设提供指导方向,有利于提高投资效率。

一种基于输配电定价成本监审建模的电网设备技改大修策略

该文研究了输配电定价改革背景下输配电价定价成本监审方法的数学模型及设备技改大修策略.通过对输配电定价成本监审办法的建模,分析了影响输配电定价的影响因子及其约束条件;指出有效资产原值与有效资产净值是影响电价的主要因素,且设备年龄结构是影响有效资产净值的主要因素;根据监审约束条件,进一步指出充分利用资产原值和运维费用增长空间是老旧设备技改大修处置中的努力方向.基于此,针对电力设备资产全寿命周期成本检修策略,改进了原有设备技改大修决策模型,对需要进行大修或技改的设备给出了更加明确的选择,有利于提升电网公司的经济效益.

Plakinidines生物碱的研究进展

Plakinidines是从海洋生物中分离得到的一种活性物质,也是人们首次发现具有吡咯[2,3,4-kl]吖啶骨架结构的天然产物,相应的生物活性探讨与合成工作也相继地展开。在本文中,结合本课题组的合成工作报道plakinidines的发现、生物活性以及相关的合成进展。