找成果_宁夏东西部科技成果转移转化与人才对接活动

柔性交直流混合配电网保护与自愈控制关键控制技术及应用

所属分类：清洁能源产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：柔性交直流混合配电网基于全控型电力电子装备实现新能源并网消纳、系统柔性互联和灵活主动控制,是电网变革性发展方向。但是,柔性交直流混合配电网抵御故障能力弱,直流故障在数毫秒内即会严重波及整个系统,极易造成设备损毁甚至全系统停电。作为其安全运行的第一道防线,保护控制技术是国内外电气巨头竞相研究的重点。交直流系统交互耦合机理复杂,直流线路参数频变分布特征影响显著,且低阻尼特性导致故障发展速度极快,在百微秒至数毫秒内即可波及整个配电网,基于工频稳态量的保护原理无法适用,亟需研究超高速保护新原理,实现毫秒级精准故障辨识。因此,提出了单端暂态量超高速线路保护原理,发明了免疫线路参数频变分布特性的纵联保护方法,攻克了低阻尼、弱边界交直流配电网故障快速精准辨识难题,研发的直流配电线路保护装置动作时间小于2ms,缩短1个数量级,高阻故障辨识能力提升5倍。

智能B型剩余电流保护技术

所属分类：清洁能源产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：在“双碳”目标驱动下,电网中剩余电流变得越来越复杂,传统的AC型和A型剩余电流保护技术无法对电力电子设备高频非正弦漏电故障进行保护。针对以上问题,提出了基于电压型磁调制的复杂漏电信号量测与保护新策略,实现了电力电子化设备存在30A以上高频漏电噪声背景下对30mA故障漏电的准确保护,提高了漏电断路器的投运率和故障漏电保护的有效性。该项目技术成熟度高,达到国际领先水平。该成果主要技术特点包括: 1)具有自主知识产权的电压型单铁心磁调制漏电检测技术,可满足从直流到1kHz高频交流的B型漏电保护要求; 2)基于剩余电流阻容特征及变化量分析的故障漏电识别方法,实现电力电子负荷场景中强正常漏电干扰下弱故障漏电的准确识别; 3)基于缓变漏电及突变漏电分析的漏电无死区保护技术,有效消除低压配电系统单纯依靠剩余电流有效值比较造成的漏电保护死区。

低成本储能型模块化多电平变换器

所属分类：清洁能源产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：解决模块化多电平变换器(MMC)硬件成本高、体积大等应用制约问题。在不改变现有MMC拓扑结构的基础上,融入储能单元,使其具备惯量支撑、故障穿越、高功率密度等优势。目前已完成理论分析、仿真和实验样机验证等

一种集成多位点温度传感器的多功能隔膜及其制备方法

所属分类：清洁能源产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：电池运行过程中内温度变化的实时监测,有助于直观地反映电池的运行状态,提高电池组的安全性和可靠性。目前锂电池内温度监测手段与电池的装配工艺契合度不高,植入传感器时需要对电池的部分区域进行调整,并且植入手段较为复杂,容易影响电池的容量甚至电化学性能。本成果设计了一种与温度传感器一体化的隔膜,该隔膜具有多点位监测的能力。在电池装配过程中,这种新型的温度传感器一体化隔膜可以替代电池的传统隔膜,植入到电池正负极之间,无需额外的再对电池内外结构进行调整,与电池的装配流程相适应,对于电池的电化学性能影响极为有限。测温范围-40°C-120°C。

一种基于光纤应变传感的锂离子电池析锂检测方法

所属分类：清洁能源产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：拟解决目前锂离子电池管理系统(BMS)中电压、电流、温度等信息在电池的运行期间对析锂检测不准确问题,通过光纤应变传感器检测电池表面应变信号,实时准确判断锂离子电池析锂产生。主要测量锂离子运行过程中的应变信息、电池电压、电池容量等,可以在不拆解电池的情况下无损完成析锂检测,不对电池造成损坏。通过锂离子电池的应变信息判断析锂发生为锂离子电池的状态监测提供了新的视角,目前仍在研制阶段。

锂离子电池数字孪生模型

所属分类：清洁能源产业

所属单位：河北工业大学

成果简介：锂离子电池数字孪生模型的开发需要解决材料-电极-电池多层级关联作用机制及故障预测与健康管理的自适应算法。开展电池材料及界面物理化学参数的测试方法研究,建立电池设计工艺对电极精细结构、单体电性能、模组系统综合热电性能的构效关系、因果关系,实现产品设计材料-工艺-性能数据直通;明晰电池失效机制,建立具有高精度预测能力的电池单体和系统数字模型,覆盖电池工作和故障状态。最终实现电池数字孪生模型对电池热电性能的仿真精度>95%,对电池全寿命周期的电性能的仿真精度>95%,基于设计参数组合所得电池的电化学性能和使用寿命模型预测结果与实验结果的误差<5%。

电解水制氢用高电流密度电极材料

所属分类：清洁能源产业

所属单位：青岛绿色发展研究院有限公司

成果简介：开发的电解水制氢关键电极材料，电流密度可达6000A/m2，经过10Nm3/h商业化电解槽进行测试，对比国家标准《GB 32311-2015》和团体标准《T/CAB 0166-2022》分别处于1级能效和先进水平，对比市场化电极，电流密度提升一倍以上，表示在相同设计产气量中，设备体积减少40%以上，电解槽总成本降低幅度约30%。围绕该关键材料制备技术，发明专利累计申请18项，授权专利7项，入围第四届中央企业熠星创意大赛复赛。