2023年中国储能技术研究进展

本文对2023年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析,在综合分析的基础上,总结得出了中国储能技术领域的主要进展,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、储能新技术、集成技术和消防安全技术等。结果表明,2023年中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均取得了重要进展,保持了全球基础研究、技术研发和集成示范最为活跃的国家地位,中国在储能领域发表SCI论文数、申请专利数、装机规模继续保持世界第一。展望2024年,中国储能技术有望继续高速发展,同时总体上需要向高质量发展转变。

考虑混蓄与纯蓄配置方式的水风光蓄互补系统调度运行对比研究

流域梯级水风光综合能源基地配建抽水蓄能构建水风光蓄互补系统,是提高风光消纳能力、加速可再生能源一体化开发的重要途径。水风光蓄互补系统因地制宜既可配置混合式抽水蓄能,又可配置传统常规抽水蓄能。针对何种配置方式更优问题,从调度运行需求出发进行了研究。首先量化分析了水风光资源的季节互补性和日内互补性。然后分别考虑配置混蓄与纯蓄,基于精细化流域梯级水电模型,以负荷跟踪偏差率最小、弃能最小、水量利用率最大为目标构建了水风光蓄互补系统短期优化调度模型,从调度运行角度探究不同抽蓄形式对水风光蓄互补系统的影响。最后,通过某流域梯级水风光一体化基地算例表明,配置混蓄相较于配置纯蓄,不同运行场景下负荷跟踪偏差率均更小、弃能均降低、水量利用率均提高,综合运行效率也得到提升,表明配置混蓄对水风光蓄互补系统调度运行的提升优于纯蓄。研究可为流域清洁能源基地、抽水蓄能规划建设及调度运行提供决策支持。

毛蜂窝菌菌油化学成分分析与DPPH自由基清除活性

目的分析毛蜂窝菌菌油的化学成分并评价其1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)自由基清除活性。方法以乙醚为提取剂,采用连续回流渗漉法提取毛蜂窝菌菌油,通过硅胶柱层析对菌油进行精制。毛蜂窝菌菌油化学成分经过气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析,采用面积归一法测定菌油中各组分的相对含量,再用分光光度法评价其DPPH自由基清除活性。结果经GC-MS分析,毛蜂窝菌菌油中一共分离出了223个峰,鉴定出了44种化合物,占菌油的45.067%。相对含量最高的为(E,E)-亚油酸甲酯(5.362%),其次是甘油三亚油酸酯(4.147%),亚油酸甲酯(4.098%),相对含量均超过了4%。菌油DPPH自由基消除活性实验结果显示,一半DPPH自由基被清除时,菌油样品浓度为4.3540 mg/mL。结论毛蜂窝菌菌油的化学成分丰富多样,含有烷烃类化合物12种,脂类化合物12种,烯烃类化合物4种,酸类化合物5种,醇类化合物2种,醚类化合物3种,以及醛、胺等化合物。且该菌油具有有效的DPPH自由基清除活性。

2022年中国储能技术研究进展

本文对2022年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析,总结了2022年中国储能领域的主要技术进展,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、锂离子电池、铅蓄电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、新型储能技术、集成技术和消防安全技术等。结果表明,2022年中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均有重要进展,中国已成为世界储能技术基础研究、技术研发和集成应用最活跃的国家。

基于FFT-LSTM的变速抽蓄机组转子绕组短路故障和偏心故障诊断方法

变速抽水蓄能机组是适应系统功率波动的重要调节手段。转子绕组短路故障和转子偏心故障是其常见的故障类型,两种故障均会在定子侧感应生成特征频带相近的谐波环流,导致两种故障难以被区分。提出了一种基于快速傅里叶变换-长短期记忆(fast Fourier transform-long short-term memory,FFT-LSTM)网络的故障诊断方法,以细化分辨故障特征相近的转子绕组短路故障和转子偏心故障。所提方法以定子分支环流的谐波分量为特征量进行故障诊断,分别推导了两种故障发生时定子侧环流谐波特征,并总结二者间的相似性和差异性。鉴于该差异较为微弱,引入长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络算法对其进行辨识。利用内部故障仿真模型对可能发生的转子绕组短路故障和偏心故障进行批量仿真,以得到用于LSTM网络训练和测试的数据集。仿真结果表明FFT-LSTM能够准确诊断不同转速下变速抽蓄机组的转子绕组短路故障和转子偏心故障。

计及水库运行约束的极端气象场景下抽蓄电站优化调度研究

极端气象场景下风电和光伏出力非同步骤减,系统调节需求攀升,需要抽蓄电站灵活运行填补缺额,维持电力供需平衡及电网稳定运行。本文用单位电能上水库水位降深系数和单位上水库水位抬升消耗电能系数简化水电转换关系,建立了基于上水库水位运行控制的水量抽发平衡,作为抽蓄电站电力运行边界条件;在此基础上考虑高温连晴、低温寒潮、台风、沙尘、雾霾等极端天气对风光出力及负荷的影响,建立起极端气象场景下风光出力非同步骤减的含抽水蓄能电力系统高效经济优化调度模型,以实现合理调用抽水蓄能满足系统调峰需求,缓解极端天气对电力平衡的冲击。通过算例分析,验证了所提约束和所建模型的合理性和可行性,研究成果可为电力系统利用抽蓄电站应对突发气象过程提供决策支持。

基于任意转子位置静止时域响应试验的同步电机动态参数辨识

三相突然短路试验是工程上用于辨识同步电机性能参数最常用的方法,然而试验中会产生较大的瞬态短路电流,安全性差。静止频率响应试验与静止时域响应试验等静态方法虽然可提高试验安全性,但必须开展转子预定位,难以应用于大容量电机。提出一种基于任意转子位置静止时域响应试验的动态参数辨识方法,在确定转子位置角后,通过一次试验即可辨识出电机d、q轴的全部参数,操作简便,并在一台动态模拟电机上完成了验证。

吲哚菁绿荧光染色引导下解剖性右半肝切除治疗儿童肝脏肿瘤

目的探讨吲哚菁绿(ICG)荧光染色引导解剖性右半肝切除术在儿童肝脏肿瘤中应用价值。方法回顾性分析本院收治的一例儿童肝母细胞瘤,采用经外周静脉注射ICG,通过"反染法"标记半肝断面,成功完成荧光引导下解剖性右半肝切除术的临床资料。探讨儿童ICG使用剂量、染色方式、肝脏及肝外胆道染色时间指标,染色断面对肝脏切除平面的指导意义。结果应用ICG荧光染色引导下完成解剖性右半肝切除术,术中肝脏染色满意,肝外胆道染色显影清晰,术中出血150 m L,手术时间300 min。术后肝功能下降至正常,恢复顺利。结论应用ICG荧光染色引导对儿童解剖性肝脏切除有重要价值,可能成为全新的儿童解剖性肝切除手术方式;但对于ICG荧光染色成功率、安全性及对预后的影响还需大样本研究。

多因素条件下单级齿轮系统的非线性特性

考虑啮合刚度、齿侧间隙和轴承支撑间隙等因素,运用集中质量法建立了三自由度直齿圆柱齿轮副弯扭耦合非线性振动模型,并据此研究了各参数对齿轮系统非线性振动特性的影响。结果表明:齿侧间隙一定时,随着频率的升高,系统由周期运动通过激变直接进入混沌,然后又由混沌通过激变变为周期运动;在周期运动中,系统经过倍周期分岔,由双周期运动变为四周期运动,然后又通过逆倍周期分岔,由四周期运动变为双周期运动,之后又由双周期运动变为单周期运动;不同的输入转频条件下,间隙变化使系统表现出不同分岔特性,在某些特定频率下,间隙变化只增加系统响应能量变化,并不改变其动力学特性。

基于动态实验的双馈抽水蓄能机组空载特性与变速演化

可变速抽水蓄能具备调节速动性、高效性、灵活性、可靠性等优势,是全球抽水蓄能发展的新方向。然而,国内暂无已投运的双馈抽水蓄能电站,对变速机组动态特性和控制策略研究多依赖数值仿真,并且严重缺乏运行数据支持和真机验证。该文依托国内首台可变速抽水蓄能动态特性实验台,通过不同水头不同转速下模型实验分析变速机组的空载特性,揭示空载变速运行背后的演化规律。提出迁移里程和工况点斜率等量化指标,并纳入到可变速机组空载性能评估中,进一步提出适用于可变速机组的发电快速启动策略并集成于监控系统。运行结果表明,变速机组可以突破反“S”特性区和并网同期带的约束,节约常规启动时间47.87%,最大可降低空载无叶区压力脉动幅值45.54%,有望从根本上解决低水头条件由空载频率波动导致的并网难问题。

水电站地下厂房最小新风量分析

总结了水电站地下厂房运行期间洞室内的主要有害气体来源与控制标准,简述了蓄电池室、油罐室等房间的通风量计算方法,并从排除有害气体与满足人员卫生要求的角度对地下厂房的最小新风量进行了分析,为水电站地下厂房通风系统设计提供参考。

特性曲线及转轮选型对抽水蓄能电站过渡过程的影响

为研究特性曲线以及转轮选型对抽水蓄能电站过渡过程的影响,本文基于两套特性曲线进行转轮选型,在得到两套转轮参数后,采用数值模拟方法对两者进行三个典型工况的过渡过程计算。计算结果表明:选取特性曲线时,应尽量采用S特性曲线二区开度线变化斜率较大的特性曲线;转轮选型应当避免采用过大或过小的转轮直径,过小的直径将导致水泵工况无法满足调节保证计算的要求,过大则会使得水轮机工况点靠近S区域;并且特性曲线以及转轮选型对机组相继甩负荷工况的最不利间隔时间及尾水管进口处最小压力有着显著的影响,二区开度线变化斜率较大且转轮直径适中是提高相继甩负荷工况下尾水管进口处最小压力有效设计措施。

结合注意力机制的火灾检测算法

鉴于现有的火灾检测手段大多依赖于感温探测器和感烟探测器,但感温探测器和感烟探测器的探测具有一定的滞后性,无法实时准确地检测出初期火灾的问题,因此,构建了一个大规模多场景的火灾图像数据集;同时对图像数据集进行了火焰和烟雾目标标注,并提出了一种具有注意力机制的火灾检测算法,采用颜色分析的方法检测出图像中火焰和烟雾的疑似区域;再对火焰和烟雾目标的疑似区域进行关注,通过结合深度网络的特征提取能力,得到火灾目标的检测模型;实验结果表明,此方法在检测火灾任务上取得了更优的效果,相比于基于YOLOv3的火灾检测模型,mAP(mean average precision)提高了5.9%,同时满足了实时检测的需求。

本质安全型抽水蓄能电站计算机监控系统设计探讨

针对抽水蓄能机组的控制特点,提出了构建本质安全型抽水蓄能电站计算机监控系统的设计目标,从提高机组运行可靠性和设备容错水平、提高设备故障预警能力、保证设备安全、保证运行监控操作安全性和友好便捷性等方面阐述了具体可行的设计措施。

基于LabVIEW的高速列车变轨装置监测诊断系统研究

以地面变轨装置为研究对象,针对列车变轨转向架在线路变轨过程中的运行状态,进行了变轨应变监测和轮对内侧距监测理论方法研究,并在Windows平台下运用LabVIEW进行了变轨装置状态监测诊断系统开发,最后进行了试验分析。结果表明,系统能够对变轨过程中的设备运行状态及时作出判断,保证设备的安全运行,实现了系统的状态监测诊断。研究可为变轨装置故障诊断提供数据采集与分析技术支持,有利于进一步实现基于网络技术的远程在线监测,具有一定的工程应用价值。

Simulation study on dynamics of cylindrical gear meshing with the evolution meshing stiffness

Simulation study on the cylindrical gear meshing with the evolution gear meshing stiffness is being done for better understanding the dynamic characteristics of the kinematics.With consideration of damping,bearing clearance and gear backlash nonlinearity,the dynamic model is set up and computed in MATLAB.The analysis about the relationship between the kinematic responses and the meshing stiffness are carried out.And the results showed that as the gear mesh stiffness is changed from small to large,the performance of the system is changed from the harmonic stable periodic motion to with one times,two times,four times,ending chaos of the stability of the bifurcation.The research results would have theoretical guidance value for the fault diagnosis in engineering.

基于价值替代的电网侧储能规模与结构规划

科学的规划方法有助于储能的健康发展,基于储能替代价值与其自身投资成本实现最优平衡的规划思路,提出基于价值替代的电网侧储能最优规模与结构测算方法。依据一个地区电网运行特性,计算不同规模下储能替代输配电投资、替代调峰容量、替代调频备用容量的边际替代价值,构建满足替代需求的储能结构优化模型,计算满足不同功率和能量替代需求下电网侧各类型储能的最优投资组合以及边际投资成本。

松木层孔菌净油化学成分分析与抗氧化和抗肿瘤活性评价

目的分析药用真菌松木层孔菌净油化学成分,评价其抗氧化和抗肿瘤活性。方法用乙醚提取松木层孔菌净油,运用气相色谱串联质谱(GC-MS)分析净油化学成分,通过1,1-二苯基-2-苦基肼基(DPPH)清除试验评价其抗氧化活性,采用噻唑蓝(MTT)法评价其抗肿瘤活性。结果鉴定了松木层孔菌净油中的11种成分,占净油总量的12.25%。生物活性试验结果表明,松木层孔菌净油有一定的抗氧化活性,清除DPPH自由基的IC50值为0.82 mg·mL−1,但对受试肿瘤细胞(Hela、A549和B16F10)抑制活性不明显,IC50值均>100μg·mL−1。结论松木层孔菌净油有一定的抗氧化活性,而且抗氧化活性随净油浓度的增大而增强,但抗肿瘤活性不明显。