Ru掺杂MoS_(2)对SO_(2)F_(2)和H_(2)S气体吸附的第一性原理研究

本文基于第一性原理探讨了Ru掺杂的单层MoS_(2)(Ru-MoS_(2))的结构及其对SF_(6)绝缘设备中的两种主要分解气体SO_(2)F_(2)和H_(2)S的传感和吸附行为。Ru原子进入硫空位从而产生Ru-MoS_(2),结果表明,Ru-MoS_(2)对SO_(2)F_(2)和H_(2)S气体的吸附能(E_(ad))分别为-1.52和-2.11 eV,属于化学吸附。通过能带分析(BS)和态密度(DOS)分析进一步证明了两个体系的吸附性能,并阐述了Ru-MoS_(2)用于电阻式气体传感器时的气体吸附传感机制。除此之外,本文在理论上探索了不同温度下Ru-MoS_(2)解吸附SO_(2)F_(2)和H_(2)S的恢复时间,在598 K温度下,SO_(2)F_(2)吸附体系的恢复时间为6.40 s,展示出该新型材料在高温下对气体的可恢复性。本文研究内容为Ru-MoS_(2)检测SF_(6)绝缘设备中的两种主要分解气体SO_(2)F_(2)和H_(2)S提供理论基础,从而促进电力系统的稳定运行。

新材料在电气工程领域的应用

从目前社会的发展情况来看,创新发展是电气工程领域至关重要的一环。只有不断创新才能推动该行业取得更好的发展。在科技不断前进的过程中,越来越多节能、环保的电子产品不断涌现,这些新型能源产品已经广泛应用于电气工程领域,对我国电力行业产生了积极的影响,同时也使得电力系统的各种功能得到了大幅度的改善。从这些优势中可以看出,电气工程领域与当前行业发展的特点相结合,充分利用各种新材料的特性,能够显著优化电气产业的基本结构,同时提升电气设备的性能。

双馈风力发电机组惯量阻尼特性与改进附加频率控制策略

大规模风电场集中并网并经高压输电线输送到负荷中心,当输电线路发生短路故障时,送端会出现短时功率过剩,当故障解除线路恢复正常运行后,系统对送端功率需求又瞬时增大。研究发现已有的双馈风力发电机组(DFIG)基于虚拟惯性控制和下垂控制的附加频率控制策略,对负荷突变引起的频率波动控制效果显著,但对于输电线路短路故障发生到解除全过程所引起的频率波动控制存在局限性。对此,提出DFIG参与系统调频的改进附加频率控制策略,根据系统频率变化规律修正DFIG常规附加频率控制中的参数,使DFIG在输电线路故障发生到解除全过程中保持有效的惯量阻尼特性,并随系统频率变化迅速调整出力,提高系统频率动态特性。最后应用MATLAB/Simulink搭建4机2区域模型进行仿真分析,结果表明:该控制策略可有效降低DFIG频率波动幅值,调频效果得到显著改善。

解析法化简控制系统传递函数方框图的研究

在经典控制理论中,传递函数方框图化简的常用方法有等效变换法和Mason增益公式法。对于复杂系统的传递函数方框图,等效变换法化简步骤繁琐,Mason增益公式法根据信号流图求传递函数不易理解。提出了一种传递函数方框图化简的解析办法,该方法用解析方程或方程组的形式表示系统输入、输出的关系,是等效变换法和Mason增益公式法的一个很好补充,具有较强的实用性。

基于改性碳纳米材料的SF_(6)放电分解气敏特性研究

为了解决本征碳纳米管在SF_(6)气体传感检测方面存在局限性的问题,研究了基于空气等离子体改性的本征碳纳米管气体传感器对SF_(6)分解气体中重要特征组分的气敏特性。利用空气等离子体对本征碳纳米管进行改性,引入空气等离子体预处理碳纳米管表面,研究改性碳纳米管在检测SF_(6)气体分解组分时的气体传感响应特性。结果表明:与本征碳纳米管相比,经空气等离子体改性的碳纳米管气体传感器对H_(2)S气体的电阻变化具有较高的灵敏度,响应时间短,并具有良好的重复性和稳定性;经空气等离子体改性的碳纳米管对SO_(2)气体电阻变化率的敏感性明显降低;不同掺杂比例的碳纳米管气体传感器对SOF_(2)和SO_(2)F_(2)的敏感性不同。因此,基于空气等离子体改性的本征碳纳米管气体传感器能准确反映SF_(6)气体的放电分解情况,可为准确检测SF_(6)气体的分解成分提供依据。