液态CO_(2)管道输送注入端相变特性试验研究

液态CO_(2)输送过程具有不稳定性,尤其是管道注入端易受外界环境影响发生相变而造成管路堵塞。因此,研究注入端液态CO_(2)相变特性对非稳态输送具有重要意义。通过自主搭建的耐高压管道式CO_(2)相变特性测试系统研究了不同初始压力下注入端压力及温度的变化情况,分析了注入端相态变化及传热特性。结果表明:液态CO_(2)注入平均质量流量一定时输入管道后发生热交换,瞬时相变导致注入端压力先上升后逐渐降低,温度在短时间内保持不变后快速下降,最终压力和温度趋于稳定;不同平均质量流量下,注入端压力/温度变化趋势一致,平均质量流量越大,气化过程越缓慢,所需时间越长;管道初始压力为1 MPa时,注入端CO_(2)介质由气态变为气液两态最终变为过热液体,通过温度-压力特性曲线得出,注入端压力和温度变化较小,前后压力差为0.099 MPa;管道内预先充入一定量CO_(2)气体,可防止温度和压力大幅度变化而产生干冰堵塞管道。

弱碱三元复合驱注入端加药防垢技术研究

弱碱三元复合驱作为三次采油技术的重要组成部分,可比水驱提高采收率20%以上。但在注入体系中,碳酸钠会与水中金属离子发生反应产生碳酸盐沉淀,沉淀会附着于站内设备、管线、近井地带以及井下管柱处,形成碳酸盐垢,影响采出率时以及开发效果。对于弱碱三元复合驱来说,结垢区域主要集中在站内及管线,采取的除垢措施为站内酸洗或管线投球,尚无防垢措施。在室内防垢率实验中,当投加的防垢剂浓度为200 mg/L时,防垢率达85%以上。开展防垢剂与弱碱三元复合驱体系协同性研究,检测结果表明,防垢剂对体系无影响且与体系配伍性较好。之后开展4注1采现场试验,加药浓度为200 mg/L,7个月后检测中心井采出液防垢剂浓度为28.47 mg/L,表明注入端投加的防垢剂已运移到采出端,注入端加药时率高,保持在99%左右,与采出端加药效果对比,离子数据变化规律基本一致,加药后采出井未作业见垢。试验结果表明,弱碱三元复合驱注入端加药防垢技术可行,可实现注入-采出全过程防垢,缓解弱碱三元复合驱站内、管线及地层结垢。

三元复合驱注入端加入防垢剂可行性研究

针对三元复合驱注采系统结垢严重,导致注入压力增高,频繁酸洗影响注入时率问题,开展了在三元复合体系中加入防垢剂可行性研究。三元复合体系复配入防垢剂后,通过测定体系防垢率,确定出注入端加入防垢剂最佳浓度范围;通过开展三元复合体系界面活性、稳定性、驱油效果等研究,确定防垢剂对三元复合体系理化性能、驱油性能基本无影响。室内实验表明,三元复合体系加入防垢剂质量浓度为150~200mg/L时,防垢率大于90%;防垢剂与三元复合体系配伍性较好。经研究,三元复合体系加入防垢剂理论可行。

一种单端注入-多端检测的配电网故障分支判定方法

配电网分支繁多,若要完全确定故障所在位置,不仅需要知道故障距离首端的距离,还要对故障的分支进行准确有效的判断。在基于线模行波突变的行波测距方法测得故障距离的基础上,根据零模入射行波在故障点处会同时产生零模和线模折反射波的特点,提出了一种单端注入–多端检测的配电网故障分支判定方法。该方法利用线模行波到达首端的时间计算故障距离,并结合线模行波和零模行波到达主干线末端或二级分支末端的时间差协同判断故障所在分支。应用(power systems computer aided design,PSCAD)对不同分支的故障进行仿真实验,结果表明应用此方法判断故障分支的准确率较高。

基于线模行波突变的配电网全架空线路单相接地的多端检测定位新方法

针对配电网单相接地故障,提出了两种有效的故障定位方法。离线状态下,先后在线路的首端和末端向三相注入相同的高压脉冲,并分别在首末端采集线模电压信号的双端注入法。在线路首端向三相注入相同的高压脉冲,并在首端、末端和必要的二级分支末端检测线模电压信号的单端注入多端检测法。两种方法都利用了线模电压首个非零突变点对应时刻与故障点到测量点之间距离的关系进行综合定位。通过理论推导,PSCAD仿真和Matlab分析,证明了单端注入法比双端注入法效率更高,同时单端注入多端检测法能准确定位故障。

小电流晶闸管静电放电损伤特性研究

为了研究小电流晶闸管(SCR)在机械模型静电放电(MM ESD)作用下的损伤特性和失效模式,选取ON Semiconductor公司生产的2N5061型小电流晶闸管作为研究对象,开展了机械模型静电放电注入试验,并对试验结果进行了理论分析。研究结果表明:从K+G-端对注入MM ESD时最易导致小电流晶闸管损伤,这是由于在晶闸管内部形成的3个pn结中,J3结结深最浅,并且pn结处于反偏状态时更易发生击穿以及热损伤;机械模型静电放电注入后损伤的小电流晶闸管失效模式为门极失去控制作用。该研究结果对于提高电子器件抗静电能力具有一定的工程指导意义。

线间潮流控制器建模及潮流优化方法

线间潮流控制器(interline power flow controller,IPFC)作为第3代柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)的代表性设备,具有强大的潮流调控能力。而IPFC的引入,会增加潮流优化(optimal power flow,OPF)问题的非凸性,导致其难以被准确、快速求解。为解决传统IPFC模型中等效电压源相角对应约束难以被凸化的问题,该文基于注入功率变量重新构造了IPFC的等效约束,并进一步利用数学变形、近似处理、二进制展开技术,对该模型进行凸化处理,将含IPFC的OPF问题从高度非凸的优化问题转化为混合整数二阶锥规划(mixed integer second-order cone programming,MISOCP)问题。最终,在仿真算例中完成近似误差分析,并利用Matlab/Gurobi求解MISOCP模型。结果表明,所提优化方法计算精度高,求解速度快,显著降低了系统发电成本,可为综合型FACTS的在线优化调控提供理论和技术支撑。