Multi-group pin power reconstruction method based on colorset form functions

A multi-group pin power reconstruction method that fully exploits nodal information obtained from global coarse mesh solution has been developed.It expands the intra-nodal flux distributions into nonseparable semi-analytic basis functions,and a colorset based form function generating method is proposed,which can accurately model the spectral interaction occurring at assembly interface.To demonstrate its accuracy and applicability to realistic problems, the new method is tested against two benchmark problems,including a mixed-oxide fuel problem.The results show that the new method is comparable in accuracy to fine-mesh methods.

基于PFN-Marx技术的紧凑型重频脉冲功率源

针对低磁场相对论磁控管高功率微波器件实验驱动需求,对基于脉冲形成网络(PFN)储能的高功率脉冲产生技术进行了研究。为了使其结构紧凑且具有较好的输出脉冲波形,设计了半环形PFN脉冲形成单元,两个半环形带状PFN与一体化开关、绝缘盘组成圆环形高压脉冲产生模块。PFN脉冲形成单元由13个陶瓷电容与半环形金属电极板构成,多个高压脉冲产生模块同轴层叠,所有开关导通后各模块PFN串联放电,产生快前沿高功率方波脉冲,再通过对触发开关和充电电源的同步控制实现重频工作。采用电磁仿真软件对PFN物理结构进行优化设计,研制的高压脉冲产生模块充电51 kV在负载8.5Ω上输出电压峰值49.6 kV、脉冲半高宽108 ns、脉冲前沿14 ns、平顶(90%~90%) 74 ns,具有较好的方波特性;11个高压脉冲产生模块层叠集成为1个22级紧凑PFN-Marx装置,在充电51 kV的条件下,84Ω负载上获得峰值516 kV的高电压脉冲输出,半高宽104 ns、平顶63 ns、脉冲前沿11 ns,实现了20 Hz连续15 s重频稳定工作,输出波形完全一致。

激光功率对Ti6Al4V/NiCr-Cr_(3)C_(2)熔覆层宏微观组织及性能的影响

激光功率是影响熔覆层质量的重要因素,为揭示激光功率对Ti6Al4V/NiCr-Cr_(3)C_(2)复合涂层成形质量、微观组织及耐磨性能等多方面的影响规律,采用同轴送粉、多道搭接激光熔覆技术在Ti6Al4V基材表面熔覆NiCr-Cr_(3)C_(2)粉末制备出碳化钛增强钛基复合涂层。通过渗透探伤、光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及配套能谱仪等测试与表征方法分析熔覆层表面裂纹、截面形貌、孔隙率、稀释率、几何特征以及微观组织等。通过维氏显微硬度计和旋转式摩擦磨损试验机测试熔覆层显微硬度和耐磨性能,最后综合成形、组织与性能等方面的影响对熔覆层质量进行评价。结果表明,激光功率对熔覆层成形质量的影响显著。激光功率为1100 W和1300 W时熔覆层表面存在大量裂纹、气孔等缺陷。随着激光功率提高,熔覆层的熔高、熔宽、熔深及稀释率等均不断提高,裂纹率、孔隙率等持续降低。激光功率对涂层内物相种类的影响较小,主要物相为增强相TiC和基体相CrTi_(4)。激光功率为1500 W和1700 W时熔覆层的硬度相对较高,且磨损率较低。综合考虑激光功率对熔覆层的多方面影响,最后确定最优激光功率为1500 W,在此激光功率下制备出的熔覆层具有相对较好的成形质量和优异的耐磨性能。

具备黑启动和构网能力的远海风电经DRU-MMC送出方案

由于具有成本低、体积重量小和可靠性高等特点,送端采用二极管整流器(DRU)、受端采用模块化多电平换流器(MMC)的送出方案在远海风电送出领域备受关注。鉴于DRU不能构建交流电网且无法倒送有功功率,文中提出一种具备黑启动和构网能力的远海风电经DRU-MMC送出方案。所提方案在DRU-MMC送出技术的基础上增加了常规小容量电压源型辅助换流器、耗能单元和必要的快速开关,通过直流海缆复用和快速开关倒闸重构拓扑,分别构建黑启动电源低压回路和风电传输高压回路,实现黑启动和功率传输2种工况在线切换;提出辅助换流器在不同运行阶段的构网控制策略,解决海上交流电网构建、DRU无功补偿和谐波抑制等问题,消除DRU-MMC送出方案对风电场类型的限制。最后,通过经济性分析和算例仿真,验证了所提方案的优越性和有效性。

广义Kloosterman和及它的四次均值

为了研究对任意素数模p的一类广义Kloosterman和的四次均值,利用初等与解析方法、Gauss和以及三角和的转换性质引入了当素数p≡1 mod 4时该均值的计算问题,并将该类均值转化为特征和的简易形式。从计算结果上对均值的估计具有充分性,从计算方法上对广义Kloosterman和各种形式的四次均值研究具有重要的参考价值。此外,这也为指数和均值计算问题提供了一种新的转化思路与方法,必将对有关问题的进一步探索起到推动作用。

激光功率对316L不锈钢熔覆层组织及性能的影响

为了解决316L不锈钢激光熔覆层成形差、耐腐蚀性低的问题,采用显微组织观察、硬度实验、常温冲击及电化学测试等试验方法,对不同激光功率下熔覆单层及多层熔覆层的成形、组织及性能进行检测和分析。结果表明,随着激光功率的增大,熔覆层高度呈现先增加后减小的变化趋势,熔覆层内部析出相的含量以及稀释率则呈现上升趋势;激光功率过小易引起熔覆层开裂,过大则会引起熔覆层晶粒异常长大;随着激光功率的增加,熔覆层硬度呈增大趋势,当激光功率达到450 W时,熔覆层与基材结合界面处硬度值达到最大,为475 HV;而熔覆层的冲击性能和耐腐蚀性能则随着激光功率的增大呈现下降趋势,当激光功率为300 W时,其冲击韧性最大为92 J,且熔覆层具有最优的耐腐蚀性能,腐蚀电位E_(corr)最高为-0.3 V,且腐蚀电流密度I_(corr)最小为0.165 A/cm^(2);因此,当熔覆速率为3 mm/s、送粉速率为14 g/min、搭接率为50%时,采用300 W激光功率制备的熔覆层可得到优异的冲击和耐腐蚀性能。研究结果可为316L激光熔覆层工艺调控及性能改善提供参考。

船舶岸电变流器用构网型电流矢量控制

船舶岸电变流器作为靠港船舶新的供电电源,可极大地降低船舶靠港时船用同步发电机重质柴油燃烧所带来的NOx、SOx和柴油颗粒等污染物。为保证船舶供电的连续性,岸电侧与船电侧电源多采用预同步方式完成不断电切换,然而可能会因两侧电压非理想的相位差而诱发电流冲击,进而导致岸电与船电电源切换失败。因此,该文首先提出船舶岸电变流器用构网型电流矢量控制策略,其实施于锁相环确定的船电两相同步旋转坐标系中,可在无预同步的前提下完成岸电变流器无冲击自整步并入船电系统,同时通过幅频电压-矢量电流级联闭环完成对船舶岸电变流器输出电压幅值和频率的有效调控。然后,建立构网型电流矢量控制数学模型,并基于此分析控制带宽对控制系统相位稳定裕度、电压跟踪能力以及对负载电流的抗扰能力。最后,通过Satrsim MT 8020硬件在环测试,验证了所提构网型电流矢量控制策略的有效性。

大规模光伏经柔直送出系统的近工频耦合振荡机理与特性分析

针对近工频耦合振荡这类新型振荡稳定性问题,研究了其发生机理和稳定特性。建立大规模光伏经柔直送出系统的全电磁暂态模型,仿真展示了近工频耦合振荡的发生条件。通过分析设备在振荡频率下的复功率分布,阐明系统振荡源头与传播特性。基于在线阻抗分析研究振荡发生的电路机理,分析影响振荡稳定性的关键因素。结果表明,在次/超同步近工频段,光伏电站表现为电阻为负的容性元件,与柔直送端换流站、输电线路共同构成负阻尼的串联谐振电路,从而引发不稳定的近工频耦合振荡;光伏网侧换流器、柔直换流器控制参数和输电线路电抗等因素会影响系统的稳定性。

资本主义政治文明形态话语逻辑的解析、批判与超越

政治文明形态是人类文明形态的重要组成部分,是特定政治文明结构与发展水平的系统性呈现。作为政治文明核心的政治权力是理解政治文明形态的钥匙。权力来源、授权形式、权力结构和运行方式是政治权力系统的基本话语构成,以此为视角,社会契约、选举授权、分权制衡与资本主义民主法治的“契约型”话语逻辑构成资本主义政治文明形态基本理论叙事。理论上的契约权遮蔽事实上的资本权、周期性选举积弊、分权制衡治理低效、资本主义民主法治内生缺陷等,导致资本主义政治文明形态实践面临诸多困境。超越资本主义政治文明话语逻辑的理论叙事是建构技术权、双向授权与整合性权力相统一的话语逻辑。

基于DDPG的智能反射面辅助无线携能通信系统性能优化

针对智能反射面(IRS, intelligent reflecting surface)辅助的多输入单输出(MISO, multiple input singleoutput)无线携能通信(SWIPT, simultaneous wireless information and power transfer)系统,考虑基站最大发射功率、IRS反射相移矩阵的单位膜约束和能量接收器的最小能量约束,以最大化信息传输速率为目标,联合优化了基站处的波束成形向量和智能反射面的反射波束成形向量。为解决非凸优化问题,提出了一种基于深度强化学习的深度确定性策略梯度(DDPG, deep deterministic policy gradient)算法。仿真结果表明,DDPG算法的平均奖励与学习率有关,在选取合适的学习率的条件下,DDPG算法能获得与传统优化算法相近的平均互信息,但运行时间明显低于传统的非凸优化算法,即使增加天线数和反射单元数,DDPG算法依然可以在较短的时间内收敛。这说明DDPG算法能有效地提高计算效率,更适合实时性要求较高的通信业务。

功率耦合和电流限幅影响下构网型变流器的暂态同步稳定分析

在有限过流能力的构网型变流器中,有功和无功环之间的功率耦合以及电压电流环之间的电流限幅,会极大地影响变流器与电网的同步过程。因此,该文致力于研究大扰动故障下功率耦合和电流限幅对变流器暂态同步稳定性的影响。首先,考虑上述环节建立构网型变流器并网系统的降阶模型;然后,构建包含构网型控制主要状态变量(功角、频率和输出电压)的能量函数,并在此基础上通过拉塞尔理论估计变流器的吸引域及其对应的暂态稳定裕度。分析表明,功率耦合和电流限幅分别通过影响等效势能和阻尼分布削弱变流器的暂态同步稳定性。由此,该文提出一种基于虚拟阻抗和功率解耦的构网型控制优化策略,以抑制功率耦合和电流限幅引入的负面影响。最后,仿真和实验结果验证上述理论分析的正确性。

“双高”建设背景下铁道供电技术专业群新形态教材开发与应用

开发新形态教材是高等职业教育三教改革的重要任务。当前新形态教材存在思政元素缺乏、内容呈现形式单一、结构与本科体系雷同、与职业技能结合不足的问题,在“双高”建设背景下,以铁道供电技术专业群为例,提出了思政引领、校企合作开发教材,采取模块化结构编写,立体化呈现内容的教材开发理念。通过做好建设规划、建立教材开发多级培育激励机制,发掘思政元素、融入思政教育,组建双师团队、共同开发专业资源,开发1+X项目、提高学生的技能水平等措施,在教材建设、混合式教学、资源立体化建设、课程思政实践、职教出海、1+X证书试点等方面均取得了一定的成效。

构网逆变电源故障穿越控制策略及其对保护影响的研究综述

构网(grid-forming,GFM)逆变电源(inverter-based resources,IBRs)可模拟传统同步电机行为,自主提供电压以及惯量支撑,是实现高比例新能源接入电网的必然途径。继电保护是保障电力系统安全稳定运行的第一道防线,其动作性能取决于对系统故障特征的辨识能力,而构网逆变电源主导下电力系统的故障特征则与逆变电源的物理极限和控制策略高度相关。该文首先梳理了典型构网逆变电源在正常及故障穿越时的控制策略及特点;进而归纳了电源的简化等值模型及故障特性分析研究成果;最后,总结了构网型逆变电源并网系统相关的保护技术研究现状,初步评述了构网逆变电源对当前保护技术的影响以及该领域未来所面临的问题。

构网型变流器功率同步控制稳定性机理分析

构网型变流器具有“主动构网”能力,可以为电网提供阻尼和频率支撑,但在低阻抗电网下存在稳定性问题。为了研究低阻抗下构网型变流器功率同步控制稳定性机理,首先,建立了体现功率同步动态特性的构网型变流器接入交流电网小信号模型。然后,以功率同步控制为主体,在牛顿动力学体系框架内,建立了构网型变流器接入低阻抗电网的动力学模型,将功率的偏移量分解为同步分量和阻尼分量,用以表征功率同步控制的稳定性。接着,结合模态分析和动力学特性分析,通过研究特征根轨迹和参与因子曲线,以及阻尼分量和同步分量的变化,分析了电网强度和控制参数等对功率同步控制的影响规律,揭示其内在机理。最后,通过构网型变流器接入电网的仿真模型验证了结论的正确性。

中华民族现代文明的理论内涵、价值意蕴与实践进路

中华民族现代文明是一种崭新的现代文明形态,是中华文明的赓续与创新。建设中华民族现代文明是党和国家为中华文化擘画的宏伟蓝图,是新时代新的文化使命。站在国家治理现代化的视角上,全面厘清中华民族现代文明的理论内涵,深刻理解建设中华民族现代文明的价值意蕴,准确把握建设中华民族现代文明的实践遵循。在新的历史起点上,建设中华民族现代文明,始终秉持开放包容与交流互鉴;坚定文化自信,弘扬中华民族精神;坚守初心使命,促进各民族交往交流交融;坚持与时俱进与守正创新,建设中国特色社会主义文化强国,为推进人类文明新形态贡献中国智慧和中国经验。

构网型储能系统并网测试要求及测试实例分析

以某次构网型储能系统并网性能现场测试为例,阐述了构网型储能系统的频率适应性、电压适应性、电能质量适应性、低电压穿越性能、高电压穿越性能、充放电响应、充放电调节及充放电转换性能测试方法,并对构网型储能系统并网性能测试结果进行了分析。开展构网型储能系统并网性能现场测试可全面检测与评估储能系统调频、调压性能以及其对电网的主动支撑能力,测试成果可为构网型储能系统并网性能评价提供数据支撑。

大扰动下电力系统惯性时空分布特性的表征形式初探

已有关于系统惯性时空分布(spatial-temporal distribution of system inertia,SDSI)的研究大多聚焦于惯量估计,而对其概念的表征并不统一,也缺乏对其性质的深入剖析与相关概念的系统梳理与辨析。该文试图探索大扰动下系统惯性时空分布特性的表征形式。基于频率动态过程分析剖析了惯性时空分布特性,提出系统节点惯量概念并给出该参量的性质描述参量,基于惯性物理机理提出了这些参量的量化分析方法并推导了相关系数的差分计算公式。仿真算例验证了对系统惯性时空分布特性所做的分析与判断,利用所提出的表征形式可全面而规范地表征系统惯性时空分布特征。研究可为电力系统惯性时空分布特性表征体系的构建提供参考。

基于Normal Form理论的电力系统3阶解析解

在对电力系统动态方程进行泰勒级数展开的基础上,运用normal form理论推导出其3阶解析解。分别对单机无穷大系统和2区域4机系统进行了仿真,通过在时域和频域定义的两个近似度指标对比分析线性解析解,2阶解析解及3阶解析解在分析电力系统受扰后的动态特性精确性。并且应用prony算法对仿真结果进行定量分析,检测到了数值积分解中高阶复合模态的存在。从而,验证了推导的3阶解析解对受扰后系统进行分析的有效性。

输电线路两端受控电压源失谐引发功率振荡的机理分析

随着构网型(grid-forming,GFM)变流器技术的成熟以及在维持弱电网稳定性方面的优势,其将广泛应用于新型电力系统中的柔直、储能等并网单元。受分布式GFM变流器频率测量和控制精度差异及电网频率时空分布特性的影响,易发生交流输电线路两端基于GFM型变流器的电压源型受控单元(voltage source controlled-unit,VSCU)输出频率长时间不一致的失谐现象。失谐是否会进一步引发线路异常的功率振荡问题,亟待研究。首先,该文基于GFM型变流器不同控制策略特点以及引发失谐诱因的分析,建立输电线路两端带失谐VSCU的等效电路模型;其次,从拓展新型电力系统稳态潮流研究的角度,推导线路单相瞬时电流和单相瞬时功率在失谐VSCU作用下的计算式,并定义反映失谐前后瞬时电流和瞬时功率振荡峰值倍增效应的峰值放大系数;最后,从VSCU间同步和同谐能力两方面,指出峰值放大系数和最大峰值出现时间受线路长度、失谐程度和初相位差影响的变化规律,并拓展分析频率测量精度对失谐型振荡的影响。研究表明,仅通过提高GFM型VSCU间的自同步能力或GFM型控制策略精度/频率测量精度无法从根本上解决失谐型功率振荡问题。

构网型变流器的现状与发展趋势

随着新能源和电力电子的发展,新型电力系统呈现典型的“双高”特征,但同时也带来低惯性、弱稳定性等问题。构网型(GFM)控制技术可实现变流器自主地建立频率和控制电压,改善对外部电压源的依赖性,提高系统稳定性。对构网型变流器的现状与发展趋势进行综述。首先,对跟网型(GFL)控制技术与构网型控制技术进行对比分析,指出构网型控制技术是解决新型电力系统稳定性的有效途径;然后介绍现有的构网型控制技术,分析构网型控制技术在各领域的应用;最后指出构网型控制技术应用于变流器时所面临的挑战。