High Peak Power, Single-polarized, Sub-nanoseconds Pulses Generation of a Yb-doped Rod-type Photonic Crystal Fiber Amplifier

We report a high-peak-power, single-polarized master oscillator power amplification system employing polarization- maintaining Yb-doped rod-type photonic crystal fiber. The MOPA system comprises of a Q-switched microchip laser generating ~630ps pulses at 8.6 kHz repetition-rate and two amplification stages employing double cladding fiber and rod-type PCF respectively. The MOPA system obtains narrow spectral bandwidth, single-polarized pulses of 9W maximum output average power, corresponding to peak power of 1.7MW.

面向新型电力系统运行的数据-物理融合建模综述

构建新型电力系统是我国实现碳达峰、碳中和目标的关键,将给电力工业带来深刻变革与挑战。数据-物理融合建模(简称融合建模)是一类新兴的建模技术,能够同时发挥物理机理与数据的价值,有望成为新型电力系统重要的分析工具。为此,该文首先梳理融合建模的相关概念与应用场景,讨论近年来国内外的研究趋势与热点。进而从技术特征和融合模式两方面,提出针对融合模型的分析框架。同时,聚焦于新型电力系统运行领域,全方位总结整理融合建模在应对现有技术挑战方面的潜在优势及不足,并展望未来研究与工程实践的重点发展领域。

1.55μm高功率单横模半导体激光器的研制

1.55μm高功率半导体激光器广泛应用于长距离主干网光网络、无人驾驶等领域,在应用系统中更高的激光出光功率有利于提升系统的工作距离和接收端的信噪比;随着光电子集成和共封装光学的快速发展,其高光电集成密度要求激光器具备低功耗等性能。本文通过优化激光器外延P-InP掺杂,激光器室温下串联电阻从3.2Ω降低至2.2Ω,器件电阻性能优于相同结构对比器件,300 mA电流下器件电功耗从510 mW降低至430 mW。进一步采用锥形波导结构提高激光器增益体积,测试结果显示,锥形波导结构使激光器出光功率提升17%以上,同时器件电功耗无明显增加;室温低电流下器件最高光电转换效率接近50%,与相关研究报道结果优值相当;远场测试结果显示,激光器水平方向发散角有效降低,同时器件光束质量未发生明显变化。实验结果为面向光电子集成应用的低功耗高功率半导体激光器提供了研究基础。

电压源型风电比例影响区域电网频率调整研究

随着新能源大比例接入新型电力系统中,区域电网的频率稳定性问题凸显。为了研究风电在区域电网中对新能源系统稳定运行能力的影响,针对电压源型风电占比对区域电网频率调整的影响开展研究。对风电频率需求相应特性和电压源型风电机组控制进行分析,提出了在电压源型风电机组不同占比结构下的区域电网新能源场站容量分配评估方法。在Matlab/Simulink中对不同电压源型风电占比下的电网频率响应特性进行验证。结果表明,随着在混合风电场内配置一定比例的电压源型风电机组,可以有效地改善区域电网的频率稳定性。

运用多种数据调查高压供电侧故障引发的火灾事故

介绍一起在台风天气下发生的大型厂房火灾事故的调查过程,在前期调查过程中现场起火点不定、引火源不明、物证无法提取,起火原因无法定性的情况下,通过调取火灾现场与原因相关的视频数据、网络数据、电表数据、高压录波数据等多维电子数据,结合高压供电故障痕迹形成的机理和诱发因素,综合分析认定了火灾原因。该起火灾的调查过程可为相关类型火灾事故调查提供参考。

适用于大功率工况的双向直流变换器

针对大功率双向并联直流变换器存在的均流问题,提出了一种适用于大功率工况的新型并联双向CLLC转换器,该变换器不仅能够实现良好的软开关特性,而且能够实现系统负载自动均衡。介绍了新型并联双向CLLC转换器的工作原理,并通过仿真和实验验证了电路拓扑的有效性。

大功率直流充电系统设计及短路保护分析

为满足大容量电池动力船舶以及超级电容动力船舶充电需求,通过设计2.5 MW船舶充电系统,包含:船岸连接的电压电制、充电系统设备,其中包括箱变电源以及船岸连接部件等方面,同时考虑船岸两端,进行短路电流计算及分析。通过多方案的比较及实船配套验证,采用大功率直流充电系统具有容量大、充电快、操作安全、使用方便等特点,为新能源渡船大功率充电系统提供有效的解决方案。

安徽省石台抽水蓄能电站高压隧洞衬砌型式分析与评价

为了准确选定安徽省石台抽水蓄能电站高压隧洞的衬砌型式,通过分析场区的工程地质条件,结合现场试验以及三维应力场回归分析结果,采用“三大准则”与外水压力对高压隧洞进行评价。结果表明:石台高压隧洞满足挪威准则与最小主应力准则,但围岩初始劈裂压力在引水隧洞上竖井下弯段以下局部洞段小于洞内静水压力,存在渗透变形破坏风险。提出在上竖井下弯段首部以下洞段采用钢板衬砌的地质建议。研究结果对确保引水隧洞围岩渗透稳定的前提下优化工程投资具有参考价值。

基于22标准集中器的高频采集技术研究

随着数字时代的到来,电力系统逐渐向着智能化方向发展。为了实现用电信息的高可靠性和高实时性采集,国家电网公司推出了22标准I型集中器用电采集终端系列规范,对高频采集提出更高要求。为满足电力系统的发展需求,该论文采用理论与实验相结合的方法对高频采集进行了研究,首先介绍了高频采集的研究背景及理论基础,其次提出了高频采集APP通信模型和协议机制,最后展示了高频采集现场应用成果,证明了所提方案的优越性。高频采集技术对有效开展供电线路老化趋势分析,监测电网电压质量和负荷波动情况具有重要意义。

超高层建筑电气相关问题的探讨

通过对超高层建筑的调研,结合多部国内新出的通用规范和美国消防协会NFPA标准等,从业态、单位指标、负荷等级、应急电源、供电计量、消防报警等多方面展开分析,并对标准中的矛盾和不明确之处提出建议图示,供给同行参考和探讨。

浙江构建新型电力系统的技术路径与实践

构建新型电力系统是实现我国“双碳”目标的主要手段,也为电力系统形态演化与技术变革指明了方向,其主要的技术挑战来源于高比例新能源的接入和极端天气。浙江电网是传统能源匮乏、新能源发展迅速的典型受端电网,虽然在市场化和数字化方面走在全国前列,但构建新型电力系统仍面临诸多困难和挑战。在此背景下,立足浙江电力发展实际,首先分析新型电力系统的关键技术特征和评价体系,接着提出浙江建设新型电力系统的3个方面核心举措,包括:提升系统调节能力、提高电网数字化/智能化水平以及建设与新型电力系统匹配的电力市场等。进一步,提出浙江建设新型电力系统技术路径的4个关键环节及其潜力:建设多元融合高弹性电网、构筑“四能四力”、实现数字化转型和多类型电力市场。最后,提出浙江新型电力系统省级示范区建设框架,介绍杭州城市电网500kV供区柔性低频互联示范工程、台州大陈岛柔性低频输电和氢电耦合示范工程以及金华微网集群省地县3级协同智能控制示范工程等3个典型实践案例,总结浙江新型电力系统省级示范区预期目标。浙江构建新型电力系统的举措、路径和实践,不仅可以支撑浙江经济和社会高质量发展,还将为我国能源转型与电网高质量发展提供参考。

550kV/80kA断路器大容量试验回路研究

随着电网容量的不断增加,电力系统对断路器开断短路电流的能力要求也越来越高,550 kV/63kA断路器已不能满足某些电网的需要,为了配合550 kV/80 kA断路器的研制,文中设计和建立了550kV/80kA断路器大容量试验的试验回路,介绍试验回路设计中遇到的问题以及解决方法。

长螺旋扩底压灌桩臂式扩底钻头开发研究

臂式扩底钻头是长螺旋臂式钻扩底压灌桩施工装备中的核心设备,对成桩质量和施工效率起到关键作用。根据长螺旋扩底桩的工艺原理、适用场地和承载要求等因素,对扩底钻头结构进行整体设计,并对长螺旋扩底桩扩底钻头的扩孔爪头施工中受自重、扭转、土压等工况下的局部静强度进行分析,推导出扩孔直径液压推杆伸长量与扩孔直径的关系和扩孔直径计算公式。可为扩底桩设备的设计和施工提供借鉴。

分布电感对脉冲电源充电T型保护回路的影响

在使用基于高频开关变换充电技术的充电机对脉冲电源充电时,由于充电回路中分布电感的存在,在高频电流充电过程中,会在充电机T型保护回路两端产生高于充电电压的过电压,存在损坏T型保护回路半导体功率器件的风险;为解决此问题建立充电机及脉冲电源回路仿真模型,通过仿真分析得到充电回路分布感变化对T型保护回路影响的初步规律,然后通过实验进一步验证该规律。为了减少充电回路分布电感对T型保护回路影响,针对性地提出了减少充电回路的分布电感解决方案,主要方法是改变输出线缆类型、长度等措施,并通过仿真与实验来验证该方案的有效性,为脉冲电源工程化应用提供可靠的参考依据。

“双碳”目标下东北地区新型电力系统发展研究

随着“双碳”目标的提出,我国将加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统,风电、光伏等新能源迎来新的大发展时期。东北地区风能、太阳能资源丰富,但整体开发水平偏低,未来开发潜力巨大,其不稳定的电源特点成为其大规模发展的掣肘。东北地区碳排放量仍处于波动性增长阶段,尚未实现碳达峰,而作为占比最高的电力行业,其碳排放量的优化调整成为东北地区实现碳达峰的关键。在电力系统新的发展形势下,针对东北地区新能源发展面临的困难和问题,提出研究柔性特高压直流外送通道建设,促进以氢能为代表的新型储能系统建立,改善“双高”系统频率响应等相关建议,满足东北地区风光等新能源高质量发展的要求,促进新型电力系统科学构建。

大功率板坯两相电磁搅拌电源设计与应用

相关研究和试验表明,大功率二冷区箱式两相电磁搅拌器装置是提高不锈钢铸坯等轴晶比例的一种重要设备。以某钢厂的实际大功率箱式两相电磁搅拌项目为背景,设计一种应用于箱式电磁搅拌器负载上的大功率电磁搅拌变频电源。首先对大功率两相箱式电磁搅拌电源项目的方案进行分析,根据分析结果并结合实际工程情况采用四桥臂两相电源方案来设计大功率箱式电磁搅拌项目的变频电源。然后,根据项目实际需求设计出箱式两相电搅变频电源的详细参数,并且结合某钢厂实际箱式电磁搅拌器负载进行试验,验证了所设计箱式电磁搅拌变频电源完全能够满足电磁搅拌器各项性能要求,具有非常巨大的工程实际应用价值和意义。

国内高空风力发电技术应用现状

文章由2种高空风力发电理论,综述国内外3种高空风力发电技术发展现状和路线,概况市场应用前景和做出经济性分析研究,并分析目前发展遇到的困难,最后作出总结。

基于空间矢量复合判断指标的变电站动力电缆漏电检测算法

为提高变电站长段动力电缆漏电监测水平,提出了一种基于空间矢量复合判据的变电站长段动力电缆漏电检测算法。首先对现有方法中无法检测三相漏电故障的问题进行了分析。然后,引入空间矢量的概念,将剩余电流数据转换为空间矢量圆,提出了剩余电流差流、A相漏电流以及空间矢量圆半径变化率3个漏电状态判断指标。并建立了针对电缆不平衡漏电及三相漏电故障的类型判断机制,实现了对长段动力电缆漏电状态及类型的准确检测。最后,通过仿真及江苏电网某500 kV变电站实际数据对所提方法的有效性与优越性进行验证。结果表明,该方法能够准确实现对不平衡漏电故障、故障演变过程以及三相漏电故障的判断,丰富了电缆漏电故障的诊断信息,有效提高了对变电站漏电问题的分析处理效率。

谐振式无线传能关键技术综述

阐述无线电能传输设计中用于产生高频交流电的逆变电路,几种可以抑制频率分裂的方法,探讨阻抗匹配电路用于解决当系统距离或者电路参数改变时,带来的阻抗不匹配问题。

基于OB2263芯片的多路开关电源设计

为实现小功率开关电源的微型化、高效化和低成本,设计了一款基于OB2263的反激式开关电源,主要包括EMI滤波电路、整流滤波电路、开关管驱动电路、尖峰吸收电路、输出整流及滤波电路、输出反馈电路、过压保护电路等。对各部分电路所涉及的参数和设计过程进行分析并搭建电路验证设计的合理性。结果表明:设计的开关电源可以提供3路DC15V/9A输出和3路DC6V/3A输出,具有稳定性好、精度高、效率高、纹波少的特点,验证了设计的正确性。