检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2021年第5期42卷 1113-1118页

作者：李金泽刘培李政清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室工业大数据系统与应用北京市重点实验室北京100084

本文提出了以太阳能、风能和生物质能为能源输入的离网混合可再生能源系统建模及优化设计框架,综合考虑了偏远农村地区能源供需和用电模式的独特性。对离网混合可再生能源系统进行了建模,并给出其技术经济性评价体系。通过对中国西部某... 详细信息

本文提出了以太阳能、风能和生物质能为能源输入的离网混合可再生能源系统建模及优化设计框架,综合考虑了偏远农村地区能源供需和用电模式的独特性。对离网混合可再生能源系统进行了建模,并给出其技术经济性评价体系。通过对中国西部某村庄的实例分析,验证了该框架及模型的有效性。结果表明,相比于电网延伸,在偏远农村地区发展离网混合可再生能源系统具有显著的经济、环境效益。

关键词：离网混合可再生能源系统偏远农村中国西部

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固体氧化物燃料电池运行初期电化学性能演变机制

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化学学报 2021年第6期79卷 763-770页

作者：吕泽伟韩敏芳孙再洪孙凯华清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 徐州华清京昆能源有限公司徐州221001

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)是一种清洁高效的发电装置,其运行中的性能衰减受到众多因素的影响,如何分辨这些因素的贡献、并在此基础上确定衰减的主导因素,对于更有针对性地提升SOFC的运行寿命至关重要.广泛的测试... 详细信息

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)是一种清洁高效的发电装置,其运行中的性能衰减受到众多因素的影响,如何分辨这些因素的贡献、并在此基础上确定衰减的主导因素,对于更有针对性地提升SOFC的运行寿命至关重要.广泛的测试结果表明,SOFC的电化学性能在运行初期(约前100 h)会发生最为显著且复杂的变化,但是对其演变机制还没有形成清晰的认识.本工作基于电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)分析方法分别研究了工业尺寸电池(100 cm2)和纽扣电池(0.45 cm2)在运行初期的电化学性能演变规律,得到了关于电池性能和电极微观结构演变机制的一致性规律.电池在运行初期依次经历活化阶段和老化阶段:活化阶段阳极孔隙率增加、气相扩散过程改善,电池性能逐渐上升;老化阶段阳极Ni颗粒发生烧结团聚,有效三相界面长度显著降低,阳极界面反应过程劣化,电池性能逐渐下降.各阶段的持续时间、性能变化幅度会受到电池制备工艺的影响.本工作提出的运行初期电化学性能演变机制能够为进一步研究SOFC的长期稳定性奠定基础.

关键词：固体氧化物燃料电池稳定性衰减机理电化学阻抗谱弛豫时间分布

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基于化学发光法的高纯气体中ppb量级NO_(x)浓度测量

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物理学报 2022年第13期71卷 368-376页

作者：张猛彭志敏杨乾锁丁艳军杜艳君华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 中国科学院大学工程科学学院北京100190 中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室北京100190 清华大学能源与动力工程系电力系统与发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084

高纯气体在半导体器件制作及燃料电池等行业应用广泛,但其杂质气体直接对加工精度及效果产生显著影响,因此对关键痕量杂质气体进行浓度诊断尤为必要.本文基于化学发光光谱理论和氮氧化物催化转化机理,设计了一套痕量NO/NO_(x)同步高精... 详细信息

高纯气体在半导体器件制作及燃料电池等行业应用广泛,但其杂质气体直接对加工精度及效果产生显著影响,因此对关键痕量杂质气体进行浓度诊断尤为必要.本文基于化学发光光谱理论和氮氧化物催化转化机理,设计了一套痕量NO/NO_(x)同步高精度测量系统,通过标定实验可知,该测量系统具有高线性度(R^(2)=0.99967)、高灵敏度、低检测下限(约25 ppt,1 ppt=10^(–12))、易操作性等优势;同时,综合考虑不同背景气体对荧光、磷光的淬灭效应,建立不同高纯气体中NO_(x)测量方法,并利用该探测系统对实验室常用4种高纯气体(Ar,O_(2),CO_(2),N_(2))中ppb量级的氮氧化物进行测量,结果表示CO_(2)中的NO含量最高,约为9 ppb(1 ppb=10^(–9)),其他高纯气体中的NO含量较低,仅有0—4 ppb,4种高纯气体的NO_(2)含量均较低(<6 ppb);最后结合气体制备及提纯方式对高纯气体中杂质NO_(x)含量进行评价及分析,旨在为燃料电池、半导体器件制备等尖端科技领域提供可靠的杂质气体成分诊断方法和数据基础.

关键词：化学发光高纯气体痕量气体淬灭

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表面改性聚丙烯薄膜的制备与介电/储能特性研究

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绝缘材料 2022年第5期55卷 49-55页

作者：平江波冯启琨郑明胜裴家耀党智敏清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

为了提高聚丙烯薄膜的电容量和能量密度,采用高介电常数纳米颗粒与丙烯酸酯类粘结剂的混合浆料对聚丙烯薄膜进行表面改性,与改性前聚丙烯薄膜的性能作对比分析,探讨了基膜拉伸工艺、表面改性温度、高介电纳米颗粒尺寸3个因素对改性聚丙... 详细信息

为了提高聚丙烯薄膜的电容量和能量密度,采用高介电常数纳米颗粒与丙烯酸酯类粘结剂的混合浆料对聚丙烯薄膜进行表面改性,与改性前聚丙烯薄膜的性能作对比分析,探讨了基膜拉伸工艺、表面改性温度、高介电纳米颗粒尺寸3个因素对改性聚丙烯薄膜性能的影响。结果表明:改性后,1 kHz下聚丙烯薄膜的介电常数从2.20增大到2.89,500 kV/mm电场下储能密度从2.56 J/cm^(3)增加到3.29 J/cm^(3),提升了28.5%。同时,改性后的聚丙烯薄膜在20~120℃区间内保持着稳定的介电性能,其1 kHz下的介电常数变化幅度小于6.9%。本研究采用简单易行的溶液法对聚丙烯薄膜进行改性,具备规模化制备的可行性,对实现高储能密度电介质材料的规模化制备具有一定的参考价值。

关键词：聚丙烯薄膜电容器表面改性高储能密度工业规模化

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烧结温度对SnO_(2)压敏电阻电气性能的影响

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电瓷避雷器 2023年第3期 141-145页

作者：孙冠岳赵洪峰周远翔谢清云新疆大学电气工程学院电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室乌鲁木齐830046 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 西安西电避雷器有限公司西安710200

文章研究了烧结温度对SnO_(2)压敏电阻微观结构和电学性能的影响。通过XRD和SEM观察到烧结温度对样品致密化和晶粒尺寸具有很大影响。通过C-V曲线、E-J曲线及复阻抗图谱计算各电学参数。当烧结温度为1250℃时,样品的电压梯度为762.27 V/... 详细信息

文章研究了烧结温度对SnO_(2)压敏电阻微观结构和电学性能的影响。通过XRD和SEM观察到烧结温度对样品致密化和晶粒尺寸具有很大影响。通过C-V曲线、E-J曲线及复阻抗图谱计算各电学参数。当烧结温度为1250℃时,样品的电压梯度为762.27 V/mm,非线性系数为36.59,泄漏电流为3.27μA/cm^(2)。在烧结过程中,形成的氧空位和深层缺陷提高了界面态密度,进一步提高了势垒高度。晶界势垒的提高会提高非线性系数,减小泄漏电流。

关键词： SnO_(2) 压敏电阻电学性能微观结构烧结温度

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充油密封容器内电弧对燃弧压力产生特性的影响

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高电压技术 2023年第9期49卷 3876-3886页

作者：种芝艺卢理成周远翔武炬臻刘永李宇航国家电网有限公司北京100031 国网智能电网研究院有限公司北京102209 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 国网经济技术研究院有限公司北京102209 山东电力设备有限公司济南250022

变压器在超、特高压输电系统中占有重要地位,变压器油箱内部电弧放电产生的过压使得变压器爆燃发生成为可能,严重威胁电网的安全稳定运行。为了探究大电流条件下电弧特征参量对燃弧故障压力产生过程的影响规律,基于自主建立的首个变压... 详细信息

变压器在超、特高压输电系统中占有重要地位,变压器油箱内部电弧放电产生的过压使得变压器爆燃发生成为可能,严重威胁电网的安全稳定运行。为了探究大电流条件下电弧特征参量对燃弧故障压力产生过程的影响规律,基于自主建立的首个变压器网侧升高座电弧故障真型模拟试验平台,开展了不同油箱模型、电弧电流与电极间隙等条件下电弧故障真型模拟试验。实现了对升高座筒体上压力数据的采集,获得了不同电流与电极间隙距离的升高座内部压强时域变化曲线。基于试验研究,揭示了大电流下电弧特征对故障燃弧放电压力产生影响的物理机制,提出了升高座内部压力峰值与电弧放电功率之间的关联数理模型,给出了升高座防爆设计的试验和理论依据,推动了变压器防爆设计技术的发展。

关键词：变压器升高座工频交流电弧真型模拟试验电弧功率电弧能量压力产生特性

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预交联对XLPE直流电缆料空间电荷特性的影响

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绝缘材料 2022年第3期55卷 23-31页

作者：周远翔吴优张灵张云霄黄欣滕陈源新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室新疆乌鲁木齐830047 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

在交联聚乙烯(XLPE)电缆料的挤出过程中,当局部挤出温度高于交联剂的分解温度时,交联剂会提前热分解,从而导致材料发生低程度的预交联。为研究预交联对XLPE直流电缆料空间电荷特性的影响,本文在对XLPE直流电缆料进行高温交联前,先在不... 详细信息

在交联聚乙烯(XLPE)电缆料的挤出过程中,当局部挤出温度高于交联剂的分解温度时,交联剂会提前热分解,从而导致材料发生低程度的预交联。为研究预交联对XLPE直流电缆料空间电荷特性的影响,本文在对XLPE直流电缆料进行高温交联前,先在不同温度(140、150、160℃)下进行低程度的预交联处理。通过X射线衍射、差示扫描量热分析和交联度测试等手段表征聚集态结构,并开展不同温度下的空间电荷特性研究。结果表明:预交联会阻碍XLPE高温交联过程的正常进行,导致其交联度与结晶度均有不同程度的下降。不完善的交联结构使得预交联XLPE试样内积累了大量由电极注入的同极性电荷,同时试样内残留的较多杂质分子还会随着温度的升高解离产生大量异极性电荷,导致电场畸变严重。结晶度的下降同时还造成试样内部晶区与无定形区界面处陷阱密度和深度的增加,限制了电荷的迁移和脱陷过程。

关键词：交联聚乙烯电缆预交联聚集态结构空间电荷电场畸变

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波长调制-直接吸收方法在线监测大气中CH4和CO2浓度

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物理学报 2020年第6期69卷 107-114页

作者：王振杜艳君丁艳军彭志敏清华大学能源与动力工程系电力系统与发电设备控制与仿真国家重点实验室

波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS),同时具有直接吸收光谱(DAS)的免标定、可测量吸收率函数的优点和波长调制光谱(WMS)高信噪比、抗干扰能力强的优点.本文利用免标定、高信噪比的WM-DAS方法结合长光程Herriott池,在常压常温条件下,对大气中... 详细信息

波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS),同时具有直接吸收光谱(DAS)的免标定、可测量吸收率函数的优点和波长调制光谱(WMS)高信噪比、抗干扰能力强的优点.本文利用免标定、高信噪比的WM-DAS方法结合长光程Herriott池,在常压常温条件下,对大气中CH4(6046.952 cm^-1)和CO2(6330.821 cm^-1)分子两条近红外吸收谱线的吸收率函数进行了测量,其光谱拟合残差标准差可达到5.6×10^-5.随后,采取WM-DAS方法结合Herriott池,对大气中CO2和CH4浓度进行了连续监测,并将其与高灵敏度的连续波腔衰荡光谱(CW-CRDS)测量结果进行比较.实验结果表明:本文采用的长光程WM-DAS与CW-CRDS方法测量结果一致,两组数据线性拟合相关性达到0.99,其中基于WM-DAS方法的CO2和CH4的检测限分别达到170 ppb和1.5 ppb,略高于CW-CRDS检测限,但其测量速度远高于CW-CRDS,并且具有系统简单、对环境要求低、可长期稳定运行等优点.

关键词：波长调制-直接吸收光谱腔衰荡光谱痕量气体在线检测免标定 CH4

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集成可再生能源发电的配电网无功优化模型

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电测与仪表 2023年第5期60卷 109-115页

作者：葛贤军袁晓冬田浩万宇翔葛磊蛟电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京210000 天津大学电气信息与自动化工程学院天津300072

可再生能源规模化接入配电网已经成为共识。针对大量可再生电源以及电力电子器件所导致的配电网无功波动、网损增加以及电压波动等系列问题,提出了一种基于改进自适应粒子群算法的集成可再生能源的配电网无功优化方法。通过对风机以及... 详细信息

可再生能源规模化接入配电网已经成为共识。针对大量可再生电源以及电力电子器件所导致的配电网无功波动、网损增加以及电压波动等系列问题,提出了一种基于改进自适应粒子群算法的集成可再生能源的配电网无功优化方法。通过对风机以及光伏系统出力进行建模,获得其出力预测数据;建立含有电压越限罚函数的集成可再生能源的配电网无功优化模型;引入了电压稳定指标的概念,对配电网各个时段的电压状况进行评价;并通过改进的自适应粒子群优化算法进行模型求解;利用改进的IEEE-33节点系统进行了仿真验证。仿真结果表明文中提出的模型能够有效地降低网损,减少电压波动,保证电网的稳定运行,可以为后续的无功优化提供参考与借鉴。

关键词：可再生能源无功优化配电网改进自适应粒子群算法

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基于波长调制-直接吸收光谱方法的CO分子1567 nm处谱线参数高精度标定

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物理学报 2020年第6期69卷 99-106页

作者：王振杜艳君丁艳军彭志敏清华大学能源与动力工程系电力系统与发电设备控制与仿真国家重点实验室

直接吸收光谱(DAS)可直接测量分子吸收率函数,并通过拟合吸收率函数确定待测气体参数.波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS)在DAS基础上,结合了波长调制光谱(WMS)中谐波分析思想,利用傅里叶变换复现吸收率函数,可有效提高吸收率函数的测量精度... 详细信息

直接吸收光谱(DAS)可直接测量分子吸收率函数,并通过拟合吸收率函数确定待测气体参数.波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS)在DAS基础上,结合了波长调制光谱(WMS)中谐波分析思想,利用傅里叶变换复现吸收率函数,可有效提高吸收率函数的测量精度.本文利用WM-DAS方法结合长光程气体吸收池,在室温低压条件下,对CO分子1567 nm处R5-R11近红外弱吸收谱线吸收率函数进行了精确复现,其拟合残差标准差低至3×10^-5,随后根据测得的吸收率函数对谱线的碰撞展宽、Dicke收敛以及速度依赖的碰撞展宽系数等光谱参数进行了高精度标定,并将其与高灵敏度的连续波腔衰荡光谱(CW-CRDS)测量结果进行了比较,实验结果表明该方法与CW-CRDS测量结果具有高度一致性,更具有系统简单、测量速度快、对环境要求低等优点.

关键词：波长调制-直接吸收光谱腔衰荡光谱吸收率函数碰撞展宽系数 Dicke收敛系数

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