超临界二氧化碳太阳能腔式吸热器数值模拟研究

针对太阳能碟式聚光器,设计了一种工质为超临界二氧化碳的圆台形腔式吸热器,建立了腔式吸热器的光热模型。采用蒙特卡洛光线追踪法分析了腔式吸热器的光学特性,并基于相关理论,将热边界条件导入Ansys Fluent软件中,对腔式吸热器的光学特性及流动传热特性进行了计算流体力学(CFD)仿真模拟,得到腔式吸热器内工质出口温度、工质流动压降、光学效率、热效率以及散热损失随着工质进口温度(100~200℃)和太阳光辐射强度(400~1200W/m^(2))的变化规律。结果表明:不同太阳光辐射强度下,吸热器的光学效率基本不变;太阳光辐射强度对腔式吸热器热效率的影响不明显;工质进口温度越高,吸热器的热效率越低;腔式吸热器散热损失中,自然对流散热损失最大,其次是辐射散热损失及导热散热损失。

锂离子电池安全材料的研究进展

滥用条件下,热失控是导致锂离子电池安全问题的主要原因。针对锂离子电池热失控的原因,总结近年来在隔膜、电解液、正极和负极等方面设计安全锂离子电池材料取得的进展。主要包括:表面改性、不同隔膜体系、热封闭隔膜等隔膜防护技术;使用离子液体、氟代溶剂、有机磷酸酯溶剂及磷睛类阻燃剂构建安全型电解液;表面包覆提升正极材料热稳定性;优化石墨层状结构以抑制大电流密度下的析锂反应等。对改进策略进行总结,并对电池安全的未来发展进行展望。

聚风罩对垂直轴风力发电机气动特性影响的数值模拟研究

以H型风力发电机为研究对象,在常用的风力发电机叶片中选择一款高性能的叶片,再在该叶片的基础上设计直板型聚风罩,重点以聚风罩的导流板倾斜角为研究对象。根据垂直轴风力发电机的理论基础,再以ANSYS Fluent为分析工具,对风机加装聚风罩前后进行CFD仿真模拟,分别得到不同工况下风机的转矩和功率等性能参数,总结出风力发电机的运行规律,得到风力发电机聚风罩挡板的最佳倾斜角为-5°。并对不同风向下风力发电机加装最佳倾角挡板后的气动性能进行CFD仿真模拟,不同风向下风力发电机输出功率提高了18.5%~35.3%。该研究对风力发电机聚风罩的设计有一定的参考意义。

分布式光伏电站接入配电网继电保护整定优化

为了缓解配电网的供电压力,越来越多的分布式光伏电站接入其中,导致配电网结构发生了改变,因此需要重新整定继电保护的定值,否则,当配电网发生故障时,继电器很难有效发挥其保护作用。提出一种分布式光伏电站接入配电网的继电保护整定优化方法。以继电器协同动作时间总和最小值为优化目标,设置4个约束条件,利用微分进化算法求取目标函数的最优解,得出继电器启动电流和时间整定系数的最优整定值。实验结果表明:在接入分布式光伏电站的两相短路故障时,所提整定优化方法的继电器保护总体动作时间更短,验证了该算法的保护整定效果更好,更有利于继电器迅速排除配电网故障,保护配电网安全。

湖北省光伏发电项目经济性预测研究

基于平准化度电成本模型,结合湖北省实例样本数据,构建2016—2019年湖北省光伏发电的成本结构框架,分析影响建设及度电成本的主要因素。设置低等、中等与高等三种情景模式与作用因子,研究不同情形下湖北省光伏度电成本的未来发展趋势,讨论不同影响因子对度电成本下降的驱动效果。结果发现:若无外力干预,湖北省光伏度电成本下降缓慢,预计将于“十四五”末期甚至“十五五”初期方能达到平价上网要求;核心部件成本下降及能源利用效率提升将大幅促进度电成本的降低;政策因素可显著减少隐性成本从而推动光伏度电成本加速下降。

尺寸效应对聚风型风筒流场特性的影响研究

聚风型风筒的聚风效率与装置尺寸密切相关。本文基于数值仿真方法,结合实验验证,对不同尺寸的聚风装置的速度分布、压力分布等流场特性进行了研究,表明聚风装置的尺寸在低于某临界值时,聚风效率会随着装置尺寸的减小急剧下降;而高于该值时聚风效率变化缓慢。

现阶段我国科研单位内部控制存在的问题及对策解析

近些年来国内外频发的财务丑闻,让大家意识到加强单位内控的重要性。现阶段,在我国社会经济建设中科研单位起着不可替代的作用,保障科研单位高效正常运转至关重要,必须不断对科研单位内部控制加强规范管理,提高科研单位整体管理水平和防控经营风险能力,提升科研单位科技创新能力,促进科研单位持久稳定发展,才能实现科技创新战略目标。本文简要阐明科研单位内部控制的重要性,就现阶段科研单位内部控制存在的问题及原因展开论述分析,并提出解决对策。

超临界二氧化碳太阳能腔式吸热器光热特性研究

针对太阳能碟式聚光器,设计了一种工质为超临界二氧化碳(sCO_(2))的圆台形腔式吸热器,建立了吸热器的光热模型。采用蒙特卡洛光线追踪法分析了腔式吸热器的光学特性,并基于腔式吸热器的相关理论将热边界条件导入Ansys Fluent软件中,对吸热器的流动传热特性进行了计算流体力学(CFD)仿真模拟。研究了工质进口温度为150℃、太阳光辐射强度为800 W/m^(2)时,吸热器不同采光口直径、倾斜角和辐射发射率对其光热特性影响的规律。研究结果表明:吸热器采光口直径对其光热效率的影响较大,采光口直径增加会降低吸热器光学效率,采光口直径过大或过小都会降低吸热器的热效率;随着吸热器倾斜角的增大,采光口内部热空气和外部冷空气之间的自然对流传热明显增加;辐射发射率对吸热器热效率的影响较小。

九开关双馈风力发电系统的恒定开关频率电流滑模控制方法

较之基于背靠背变换器的双馈风电系统,基于九开关变换器（nine-switchconverter,NSC）的双馈风电系统所需器件更少,且可通过对NSC直流母线电压及电流容量在机侧与网侧的动态分配实现低电压穿越（low-voltage-ridethrough,LVRT）,并具备无功补偿能力。对九开关双馈风电系统的控制,目前均沿用了传统矢量控制与NSC特殊调制相结合的方法,控制过程复杂,性能提升有限。为简化控制过程并提升控制性能,该文提出适用于NSC双馈风电系统的恒定开关频率电流滑模控制,该方法直接在三相静止坐标系进行电流滑模闭环控制,生成NSC驱动所需占空比。该文对所提方案进行详细分析,并通过实验将其与传统比例积分控制进行对比。实验结果表明,所提滑模控制具有优于比例积分控制的动态响应和LVRT性能。

低风速条件下风力机叶片翼型气动性能对比及分析

本文主要考察NACA4412,S8037,S1091三种风力机叶片翼型在低风速条件下的气动性能。首先,针对这三种翼型构建了CFD流体动力学模型并进行数值验证;其次,通过数值仿真研究对比了三种翼型在低风速、不同攻角条件下的速度和流线特性云图,并分析了各自在大攻角下的流动分离特征;最后,研究了三种翼形在不同工况下的升阻特性,分析了风速和攻角对于气动性能的影响规律。本文通过三种翼型在低风速条件下的气动性能的对比研究,为低风速风力机设计和优化提供了参考。

双闭环VF控制MMC输出短路电流特性分析与计算方法

新能源直接通过模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)孤岛送出时,MMC需要采用电压-频率(voltage-frequency,VF)控制方式,为新能源并网提供稳定的电压支撑。针对换流器交流侧发生三相对称短路故障时,对双闭环VF控制MMC输出的短路电流进行了精细化计算。结合系统电路特性和MMC控制特性,首先对VF控制MMC交流侧发生三相对称短路故障后换流器的节点特性进行了分析,研究表明故障后换流器可能表现类似电流源特性或电压源特性。在此基础上,提出了MMC呈电流源特性时短路电流超调量的计算方法,以及MMC呈电压源特性时短路电流直流分量和稳态量的计算方法。最后,在PSCAD平台上进行了仿真分析,验证了所提出方法的正确性。

铁磁杂质对锂离子电池自放电和电化学性能的影响

锂离子电池自放电反应不可避免,其存在不仅导致电池本身容量的减少,还严重影响电池的配组及循环寿命。影响自放电的因素有微粉,毛刺,磁性异物等,其中以磁性金属杂质影响最大。本文通过添加不同量的纳米铁微粉,研究对三元正极材料的影响。实验结果表明,55℃高温存储7天后,磁性杂质含量为100 ppm的正极材料制成的电池,自放电率为添加量为50 ppm铁微粉的正极材料制成的电池的2倍。单质铁等磁性杂质会提高成品电池的自放电率。循环实验结果表明纯净的三元正极材料(磁性物质<100 ppb)在1 C下循环450周后,剩余容量保持在97%,比含铁杂质的好。