空水跨介质鱼雷动力推进系统构型比较分析

目前外军装备的跨介质鱼雷均为助推运载器+鱼雷战斗部的构成形式,空水复用动力推进系统可使运载器与鱼雷合二为一,从而有效提高水下攻击有效载荷量与航程,且全寿命成本低廉,并有发展多次出入水功能的潜力。空水复用动力推进系统在常规鱼雷动力系统的基础上改造,使之具备空中推进和多模式切换的能力。文中针对3类可能的空水复用动力推进系统构型,从运行原理、系统性能、燃料选择、系统控制、研发难度以及发展潜力等方面展开讨论。研究结果表明,对于轻型跨介质鱼雷,可采用单一OTTO-Ⅱ燃料的构型,对于重型鱼雷则倾向于采用煤油和OTTO-Ⅱ双燃料双燃烧室系统的构型。

模块化多电平中压直流变换器的高可靠自供电架构研究

随着大容量中压直流配电技术的迅速发展,模块化多电平直流变换器受到工业界和学术界的广泛关注。然而,实现高可靠的辅助供电是实现直流变换器在中压直流配电场景中应用的关键技术瓶颈之一。为此,提出一种面向模块化多电平中压直流变换器的高可靠自供电系统架构。该架构实现主控制器、子模块等辅电系统的中压直联馈电,从而无需额外低压直流电源,并且大幅提升系统启动速度。基于此架构设计,模块化多电平直流变换器的子模块控制器和旁路开关辅助供电均实现3倍冗余,提高系统容错运行的能力。在子模块电容预充电阶段,提出一种基于辅助电源自主控制的子模块电容均压方法,保证模块化多电平直流变换器可靠预充电。最终通过实验验证所提辅助供电系统架构的可行性。

基于PSA的中压电力线载波通信自适应阻抗匹配

在中压电力线通信中,针对复杂电器元件的种类、数量不断变化等因素导致线路阻抗不匹配而影响通信质量的问题,提出了一种中压电力线载波通信自适应阻抗匹配方法。首先,建立了中压阻抗匹配系统模型,在该模型的基础上提出了一种π型自适应阻抗匹配电路。然后,根据该电路设计了符合阻抗共轭匹配原理的目标函数,通过PID搜索算法(PID-based search algorithm, PSA)寻找最优元件参数,实现目标函数最优。最后,在此模型基础上仿真分析了PSA算法、粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)和遗传算法(genetic algorithm, GA)的优劣性。结果表明,PSA算法在收敛速度和寻优精度方面优于PSO和GA算法,能够有效实现阻抗匹配进而改善载波通信质量,为中压电力线通信进一步研究提供了可行性方案。

考虑发用电相似性的海上风电中长期双边协商交易优化决策模型

海上风电是未来最有潜力的可再生能源之一,但其出力具有随机性和波动性。为了更好地促进海上风电的市场化消纳,文中基于海上风电商与负荷聚合商间的中长期双边协商交易构建了优化决策模型。首先,通过时间序列相似性评估方法,为目标海上风电寻找最优的用电负荷组合。其次,考虑需求响应备用容量配置和发用电曲线预测误差,构建了基于两阶段分布鲁棒优化的中长期交易优化决策模型,为海上风电配置适应其未来一段时间内出力特性的需求响应资源,并合理调整中长期交易曲线。最后,通过仿真算例验证了所提模型的有效性和实用性。

稠油电加热嵌入式控制装置设计及其试验

为提高稠油井电加热系统的加热效率,解决油田中频电源加热运行控制主要依靠人工经验设置和低效的自动控制造成电能浪费的现状,本文设计了稠油电加热嵌入式控制装置。基于非嵌入式获取的油井生产电信号,以稠油开采电机的电功率为闭环反馈信号,获取油液最优温度的参考输入。在此基础之上,通过井口油液温度的微分反馈环节,改善温度迟滞效应,实现中频电源的节能优化控制。通过对嵌入式硬件核心电路模块的设计和主要软件功能的开发,不仅实现了稠油井电加热过程的动态控制,还实现了各项运行指标的现场及云端的实时监测。稠油井场试验分析表明,所设计的稠油电加热嵌入式控制装置符合井场节能安全的生产需求,节约能耗可达20%。

基于神经网络与改进马尔可夫链中压背景噪声建模研究

在中压电力线通信中,信道噪声构成复杂,需根据不同类型噪声单独分析建模。针对一段特定中压线路的背景噪声,提出了一种基于小波包变换的噪声模型,将得到的小波包系数分别进行神经网络训练和改进马尔可夫链计算转移概率矩阵,得到新的小波包系数重构噪声信号,并进行仿真验证及去噪,同时将2种方法与传统直接神经网络训练比较分析。结果表明,基于改进马尔可夫链方法所建噪声比传统马尔可夫链方法更加准确,基于小波包变换的神经网络方法所建噪声与原噪声相似度更高,去噪效果更好,且优于传统神经网络训练方法,为进一步研究中压电力线通信提供了可行性方案。

基于分布式协同控制技术的分散式无功补偿技术方案研究

结合实际工程的应用实例从分散式无功补偿方案的提出、分布式协同吸收方案的理论、具体工程方案的设计进行简单的论述。结合线路开通后的实际运行工况,利用设置于正线的能量回馈吸收装置实现了分散式无功补偿,该方案可减少或完全取消设置于主变电所侧的SVG容量,充分开发和利用了能馈吸收装置的能力,节约了工程投资,实现了既定设计目标。

双碳目标下高温气冷堆替代中小型火电的思考

碳达峰碳中和是我国一项重要的国家战略决策,“双碳”目标的提出给能源行业带来了深刻的变革,我国能源结构将进一步优化,电力行业必须实现低碳转型,新能源取代火电已成为必然。本文分析了新形势下火电企业面临的巨大挑战、发电规模受到限制、经营成本不断上升,尤其是中小型火电机组,面临着淘汰和关停的局面,而高温气冷堆具有固有安全性、发电效率高、用途广泛的显著特点,使其替代中小型火电成为可能。本文通过厂址适应性、技术可行性、经济可行性三方面,分析了高温气冷堆替代中小型火电的可行性,并从相关法律法规适用性、内陆厂址所带来的问题、开展公众沟通等方面提出建议。

城市中压配电网雪花格式网架结构初探

为适应新型电力系统建设需求,提出一种适合国情的雪花格式网架结构。首先,总结国内外典型城市中压配电网结构的特征与优缺点;然后,结合天津已有网架结构,提出雪花格式网架结构及其构建方法;其次,分析测算雪花网结构的负荷转移能力、可靠性与效率效益水平;最后,从结构形式、适合场景等方面给出雪花网结构与花瓣结构等的综合对比情况。结果表明,雪花格式网架结构具有一定综合比较优势,可为中压配电网远景目标网架规划提供指导。

基于联络馈线负载率松弛约束的中压配电网供电单元划分

当前中压配电网供电单元划分时未能充分考虑相互联络馈线间所供负荷的互补特性,易造成供电单元数量偏多、整体线路利用效率偏低等问题,为此提出了一种基于负载率松弛约束的供电单元划分方法。构建了以供电单元数量最少、各供电单元内N-1校验后转供馈线负载率均衡为目标的中压配电网供电单元划分数学模型;解析了网格中站内供电单元与站间供电单元之间的划分次序问题,并提出了基于馈线负载率松弛约束的站间供电单元划分方法及以此为基础的站内供电单元划分方法。通过实例分析验证所提模型和方法可以对供电单元进行合理划分,节约变电站出线条数与供电单元数量,有效提高配电线路的资产利用效率。

考虑多能源同台竞价的电力中长期融合交易机制设计与实践

新能源的入市可加速新型电力系统建设,针对新能源发电的随机性和波动性而导致上网电量与市场交易电量偏差较大的问题,设计了一种多能源同台竞价的融合交易机制。通过设计融合交易机制的组织流程与出清方式构建了新能源发电商(NEP)在不同交易模式下的结算模型,以江西电力中长期市场为背景设置算例参数,对NEP在几种交易模式下的收益进行分析,并对采用融合交易机制的江西电力中长期市场运行情况进行了对比分析。结果显示所提交易机制能促进新NEP达成交易,明显提升NEP的经济效益,有效推动新能源的入市进程并显著减少交易偏差率。

船舶综合电力系统绝缘电阻在线检测方法

当前采用中压直流供配电的船舶综合电力系统,在发电机端和负载端均存在接地电阻,对其电网绝缘电阻的在线检测产生较大影响。为此,提出一种改进注入法在线绝缘检测方案,通过外加电源和负载状态量获取的方式,排除系统接地电阻带来的影响。首先,在整流发电机接地电阻处,分别正向和反向并联直流电源,采用电源叠加法得到系统绝缘电阻解析表达式;然后,利用实时获取的变频器接地电阻柜的开关状态,折算直流母线实时的绝缘电阻值;最后,搭建了全系统仿真模型并进行了验证。研究结果表明:所提方案测量精度满足工程需求,为综合电力系统母线绝缘的在线检测提供了理论基础。

扩展P-ROQR环流抑制策略在船舶MMC-MVDC电力系统中的应用

为了解决船舶中压直流(MVDC)电力系统中应用的模块化多电平变换器(MMC)存在的环流问题,分析自阻型MMC的拓扑结构及环流产生机理,采用基于2阶广义积分器(SOGI)的滤波器过滤环流中的直流分量。对于环流中的交流分量,提出一种基于比例降阶准比例谐振控制器的新型环流抑制器对其进行抑制。在MATLAB/Simulink软件中搭建船舶自阻型MMC-MVDC电力系统模型。仿真结果表明:所提策略能有效抑制环流中的交流分量;自阻型MMC应用于逆变侧时具有直流故障闭锁能力。所提策略应用于船舶MMC-MVDC电力系统的环流抑制效果优异,同时具有减少桥臂电流畸变,稳定子模块电容电压的作用。

火电机组大中径管道焊接施工工艺

介绍了某电厂2×66万千瓦机组焊接施工过程,严格执行DL/T 869-2021中国发电厂的焊接工艺规程以及电力建设工程施工及验收规范,阐述了千瓦机组大中径管道焊接施工的前期准备、施工工艺流程、焊接生产工艺和焊接质量控制措施,总结出合理的、保证质量的焊接施工经验,为广大电建企业焊接施工借鉴采用。

船舶中压直流综合电力系统(一):系统结构和电力电子变换器

船舶中压直流综合电力系统具有高功率密度、高运行灵活性等优势,是我国实施海洋强国战略的重要基础。该论文的第一部分首先分析了船舶电力系统的发展趋势,从拓扑结构、电压等级、接线形式、接地方式等角度梳理了船舶中压直流综合电力系统的特殊系统结构;然后,根据现有文献详细阐述了发电侧整流器、推进变流器、DC-DC变换器等船舶中压直流综合电力系统关键电力电子变换器的研究现状,并进行了详细对比;最后,总结了船舶中压直流综合电力系统与陆上直流微电网的典型差异,并梳理了国内外相关技术标准。

船用交流中压岸电装置的分析

为了满足大型船舶靠港后的供电需求,对船用交流中压岸电装置开展研究。提出了船用交流中压岸电装置系统方案,开展了安全保护设计技术、电弧故障保护设计技术、等电位接地的监测设计技术和人机交互的通讯设计技术分析研究,实现了大型船舶靠港时的快速连接,离港时的可靠分离,在操作和使用中为设备和人员提供各种保护。通过样机试验,验证了中压岸电装置能承受较强的短路电流要求,为船舶中压岸电装置设计提供了依据,也为同类型船舶中压配电装置提供了一种可行设计思路。

Geminga TeV晕周围星际介质的湍动特性

空间功率谱分析是研究星际介质湍动特性的常用方法。以此方法利用GALFA HI巡天数据分析Geminga附近一块中性氢云的湍动特性,其21 cm谱线积分亮温度图的空间功率谱符合幂律分布,谱指数为-4.0±0.1。与银河系内本地星际介质的功率谱(谱指数大于-3.0)相比,该云的功率谱较陡。分析陡谱的成因,排除了中性氢云在视线方向所取的速度宽度不足、云周围存在垂直于视线方向的有序磁场、能量传递过程中有损失等因素的影响。这个结果暗示Geminga周围可能存在一个区域,其内部湍动特性与银河系其他区域的湍动特性不同,进而导致了Geminga TeV晕中较低的扩散系数。

中压电缆瞬时电弧击穿故障行波测距研究

中压电力电缆瞬时性电弧可为永久性故障提供预警。为研究中性点经低电阻接地系统的电缆瞬时性电弧故障信号与行波测距,提出一种基于磁流体动力学与曲线拟合的电弧非线性时变电阻等效方法。首先,通过多物理场仿真获取瞬时性电弧的信号与燃弧时长,并分析电导与温度变化。然后,对电导变化曲线进行拟合,获取数学解析式,构建中性点经低电阻接地的10 kV电缆线路模型,使用可变电阻元件代替电弧,并通过解析式计算得到等效电阻。最后,对电缆线路的瞬时性电弧故障信号进行仿真,并通过监测电缆双端金属屏蔽层电流行波,基于小波变换提取行波到达时间,实现故障点定位。通过仿真分析,结果表明该方法定位误差小于0.5%。

6 GHz~18 GHz中功率放大器芯片的设计与实现

设计并实现了一款高性能的宽带中功率放大器芯片,该芯片采用0.25μm砷化镓赝调制掺杂异质结场效应晶体管工艺,并通过运用共源共栅电路结构,显著提升了放大器的增益水平。同时,引入负反馈技术,有效改善了增益的平坦度,极大地拓宽了放大器的工作带宽范围,使其能够覆盖从6 GHz~18 GHz的广泛频段,满足多样化的无线通信及雷达系统需求。实测数据表明,该芯片在指定频段内实现了稳定的17±0.3 dB增益,输入输出回波损耗均优于-10 dB,展现出了卓越的匹配性能。在5 V工作电压下,电流消耗仅为63 mA,且1 dB压缩点输出功率高达15 dBm,确保了在高功率输出时的稳定性与可靠性。此外,芯片设计紧凑,面积仅为1.94 mm×1.08 mm,为系统集成提供了极大的便利。

基于价值共创视角的大中型抽水蓄能电站建设管理模式创新研究

“十四五”期间,我国抽水蓄能产业步入高质量发展阶段,大中型抽水蓄能电站建设亟需进行建设管理模式创新。本研究基于价值共创理论,将大中型抽水蓄能电站建设管理创新路径解构为价值主张、价值创造、价值传递、价值获取四大模块,选取梅州抽水蓄能电站为研究案例,通过实证资料编码分析其创新举措。研究揭示大中型抽水蓄能电站建设管理模式创新要素关系网络和革新方向,为其管理模式创新提供参考建议。