湖南电力

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多工况多任务排程的海上风电机群运维资源调控方法

董彬, 扶彦波, 邹月明, 杨世祺, 潘巧波, 凌吉莉

2026, 46(4): 1-8. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.001

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传统海上风电机群运维资源调度策略低效,且受到恶劣的环境与气象条件的限制,运维工作时间紧张,加剧了运维的压力。针对上述运维难点,提出海上风电机群运维子母船协同路径优化模型,首先分析介绍了模糊C均值聚类方法（fuzzy C-means clustering method,FCM)的原理和实现方法;然后根据海上风电机群实际布局特征,基于FCM将所需维修的风电机组分为k组;最后以k个动态运维中心为关键输入节点,构建一个以运维总成本最小化、运维时间最短化、风机发电量损失最小化为核心的多目标数学模型。模型精细考虑了运维母船与子船的协同路径、船舶载重与人员限制、每日有限作业时间窗及延迟运维的惩罚成本等复杂约束。仿真结果显示,当运维中心数量为3时,总运维成本最低。较运维中心数量为2的路径规划方案降低5.8%,较运维中心为4的路径规划方案降低9.8%。这为海上风电运维路径规划提供了理论支撑,对提升运维效率、降低运维成本具有重要参考价值。

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融合知识图谱与可视化引擎的调度模型运维系统

何喜玲, 郑孜, 王云, 周阳

2026, 46(4): 9-14. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.002

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针对智能电网调度模型运维中存在的效率低下、人工依赖度高、质量管控难等问题,提出新型智能运维系统。该系统融合知识图谱技术与Node-RED可视化工作流引擎,构建结构化运维知识库与动态流程向导,可逐步指导运维人员准确、高效地完成调度模型维护工作。通过自然语言处理技术从作业指导书与调度系统表域数据中抽取实体关系,形成可推理的运维知识图谱;利用Node-RED可视化编程接口实现运维流程的灵活配置;开发涵盖数据完整性、电气合理性等多维度的实时校核算法。在某地市级电网的实际应用表明,该系统可提升运维效率62.5%,模型正确率达99%以上,为调度自动化系统提供了可验证的质量保障机制。

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汽轮机停机轴封带水致大轴抱死故障分析

宰军, 刘霞, 易超

2026, 46(4): 15-19. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.003

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某钢铁发电项目80 MW汽轮机组在滑参数停机过程中,突发振动超标及大轴严重抱死故障。本文基于故障发展过程、实时运行参数及设备系统结构开展全方位复盘分析,识别故障诱因并剖析根本原因。经闷缸、疏水、盘车及校轴等综合处置措施,机组于6 h内逐步恢复,轴系偏心峰值由442.32 μm降至28.37 μm。结合现场实际工况,针对性制定并实施更换旋启式逆止阀、优化疏水管道布局走向及增设轴封加热器危疏电动阀联锁保护逻辑等整改措施。上述故障分析思路、处置方案及整改经验,可为同类型热电联产机组滑参数停机管控、设备隐患治理与日常维护工作提供参考借鉴。

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基于风电疲劳损伤特性的有功功率优化分配

屈俊辉, 籍宏震, 窦笛, 廖小雨

2026, 46(4): 20-25. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.004

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风电场传统有功功率平均分配策略导致部分机组长期高负荷运行,风电机组主轴和塔架等关键部件在发电中疲劳损伤显著。针对此问题,提出一种基于风电疲劳损伤特性的有功功率优化分配方法。首先,考虑地理环境对风电机组疲劳损伤的影响,通过理想气体状态方程,结合空气单元的受力分析,建立基于环境温度、风速和海拔的主轴扭矩与塔架推力计算模型。其次,通过改进三点雨流计数法,精确计算载荷的有效循环次数、载荷幅值与均值,在此基础上,构建考虑风力发电特性的非线性时变疲劳损伤模型。最后,通过海市蜃楼优化算法实现以风电机组疲劳损伤程度最小为目标的风电场有功功率优化分配。实际案例仿真表明,与传统平均分配策略相比,该方法能显著降低风电机组的疲劳损伤,同时确保风电场输送功率精确跟踪电网调度指令;在满足电网功率调度的前提下,降低场站所有风电机组总体疲劳损伤程度,为风电场的安全、经济运行提供有价值的理论与应用参考。

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蒸发冷却技术在发电厂节能减碳中的应用现状

张崇文, 薛钰

2026, 46(4): 26-33. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.005

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针对蒸发冷却技术在发电厂的应用,阐述直接式、间接式及复合系统的原理与优势,结合国内外电厂工程案例,分析蒸发冷却技术在不同场景的应用情况,采用软件Revit建模、CFD数值模拟开展方案优化,并对比不同通风系统运行的冷却性能。工程实践表明,蒸发冷却技术具有低电耗、节水环保、成本低的优势,可满足电厂主厂房、配电用房、办公建筑的通风空调需求,以及火电、水电核心设备的冷却需求;蒸发冷却技术在干旱或半干旱地区应用效益突出,经参数精细化调整后也可在高湿场合投用,该技术综合效益优于部分传统冷却技术。

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基于可控硅高速闭合的中性点电压调控式接地故障抑制方法

段绪金, 刘白杨, 向红, 杨汉豪, 刘西蒙

2026, 46(4): 34-40. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.006

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针对配电网单相接地故障电流大、暂态过程剧烈、传统机械开关动作迟缓等问题,提出一种基于可控硅高速闭合的中性点电压调控式接地故障抑制方法。首先,建立单相接地故障抑制模型,统一三相不平衡计算方法和单相接地故障计算方法,揭示中性点电压、接地电流及线路对地参数间的耦合关系;然后将中性点电压作为控制变量、流入中性点电流作为状态变量、线路固有对地参数作为扰动变量,基于中性点电压调控提出故障抑制度概念,构建以中性点电压实时调控为核心的接地电流抑制方法;最后,考虑到传统机械式开关动作时间长,引入可控硅高速关断电路,实现中性点电压的快速闭锁与电流通道的毫秒级调节。实验平台验证表明,该方法能在故障初始阶段有效削弱故障电流峰值,缩短暂态恢复时间,提升系统接地故障抑制能力与运行稳定性。

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变压器差动保护多报故障相别的原因分析与修正策略

佘昌佳, 孙子昌, 陈昊, 陈远新, 杜敩

2026, 46(4): 41-46. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.007

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针对变电站主变压器差动保护动作后误判故障类型和多报故障相别的问题,首先分析降低主变压器差动回路不平衡电流的电流相位补偿原理,并结合该补偿算法分析主变压器保护出现多报故障相别的原因。其次,在算法层面提出一种基于电流变化故障选相辅助判据的策略,对保护装置选相结果进行修正,并通过实例验证了修正策略的有效性。最后,根据原因分析和修正策略,给出应对此问题的处置方法。故障处置方法提示卡已在多座500 kV变电站中应用,对变电站运维主变压器事故处置具有指导意义。

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基于成本映射的微电网能量-备用联合市场投标策略

朱军飞, 吴晋波, 徐民, 李龙, 龚禹生, 刘若琦

2026, 46(4): 47-56. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.008

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为应对微电网参与能量-备用联合市场时面临的高维耦合投标决策难题与内部隐私泄露风险,提出一种基于成本映射的微电网日前市场投标策略。首先,将微电网内部精细化运行模型重构为以市场投标量为参数的多参数规划问题,生成投标量与运行成本之间的显式分段线性映射关系。随后,构建以该成本域为基础的Stackelberg博弈投标出清双层模型,并利用下层出清模型的KKT条件与强对偶原理,将原问题高效转化为可求解的单层混合整数线性规划模型。算例分析表明,所提方法能在零偏差下精确表征微电网真实运行成本,同时有效保护内部设备参数与运行状态等敏感信息,并具备良好的计算效率。

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计及双域约束的主配微电网风险评估及其协同优化方法

钱军, 黄际元, 吴晋波, 李帅虎, 郑峻峰, 李琳

2026, 46(4): 57-68. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.009

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海量分散式可再生能源接入低压电网引入了不确定性,造成运行风险日趋复杂与多维化。针对以上问题,提出一种计及微电网可调度域与主配网安全域的多层级风险评估及其协同优化方法。首先,从主网、配网、微电网三个层面构建多层级的风险评估指标体系和框架。其次,建立分散式风电、光伏、负荷及元件故障等关键不确定性因素的随机模型,并采用序贯蒙特卡洛模拟生成系统运行状态集合。然后,构建考虑微电网可调度域与主配网安全域约束的主配微网协同运行优化模型,结合半不变量法与科尼什-费雪（Cornish-Fisher）级数展开实现随机潮流快速求解,并引入机会约束优化调度模型,在保障系统经济运行的同时实现对运行风险的有效管控。最后,基于IEEE 9节点与IEEE 33节点构成的改进主配微网系统进行了方法验证,仿真结果表明,所提方法实现经济效益最优的同时,还能有效控制各层级运行风险水平,为含高比例新能源的主配微电网协同安全运行与风险评估提供了理论支撑与方法参考。

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含高比例新型源荷的配电网运行灵活性综合评价方法

李诗伟, 张辉, 王绪利, 凌孺, 程啸, 张长文, 秦亮

2026, 46(4): 69-78. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.010

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针对高比例新能源接入及充电桩等新型负荷快速发展条件下,配电网净负荷波动加剧、源荷不确定性增强及灵活性不足等问题,提出一种配电网运行灵活性综合评价方法。首先,从经济性、安全性、源荷匹配性和波动抑制性4个维度构建包含12项二级指标的评价体系;其次,采用拉丁超立方抽样生成计及新能源出力、常规负荷和电动汽车充电负荷不确定性的典型场景,并结合配电网源-网-荷-储协同优化模型计算各项指标值;然后,利用层次分析法和熵权法确定组合权重,采用逼近理想解排序法（TOPSIS）实现不同运行方案的综合评价与排序。以改进IEEE 33节点系统为例进行验证,结果说明,所提方法能够较全面地反映高比例新能源与新型负荷接入场景下配电网运行灵活性差异,为运行方式比选和灵活性资源配置提供量化依据。

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面向配电网电杆组立施工的钻孔立杆机自适应轨迹跟踪控制研究

贺继林, 陈伟, 杨淼, 殷鹏

2026, 46(4): 79-88. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.011

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为提高配电网电杆组立施工与电力设备转运作业的自动化水平,针对钻孔立杆机在高速转场过程中存在的轨迹跟踪精度不足与稳定性较差的问题,提出一种融合时域参数自适应与权重矩阵动态优化的自适应轨迹跟踪控制方法。首先,基于二自由度误差模型构建适用于电力施工机械的预测控制架构,分析定参数控制器在车速变化时对电杆精确定位及设备稳定转运的性能限制。在此基础上,针对中高速工况下系统动态响应与稳定控制之间的矛盾,提出一种时域参数模糊自适应调节策略,并结合改进粒子群算法实现权重矩阵的在线优化,通过预测时域与控制时域的动态匹配,以及权重矩阵的实时调整,增强控制器对不同车速下电力施工任务的适应能力。通过联合仿真实验模拟钻孔立杆机在典型电力施工路径下的双移线跟踪工况。实验结果表明,所提控制方法在中、高车速工况下的最大横向偏差分别降低了81.4%与55.1%,显著提升了电杆组立与设备转运过程中的轨迹跟踪精度与综合控制性能。

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中压配电线路不对称故障下低压分布式光伏耦合阻抗特性分析方法

于海东, 刘洋, 王峰, 黄敏, 刘文彬

2026, 46(4): 89-95. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.012

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针对中压配电线路相间短路导致电压不对称,低压光伏逆变器阻抗突变引发线路谐振及方向保护误动缺乏定量分析的问题,提出一种考虑控制回路影响的逆变器正负序阻抗解析与误差量化评估方法。利用谐波线性化原理,对计及锁相环和电流控制环的逆变器正负序阻抗解析模型进行推导,使不对称故障下的阻抗频域演变及多频耦合机理理论上得以明晰。以不同控制参数及不对称电压幅值下的阻抗畸变特性为内容进行StarSim HIL半实物仿真实验,实验结果为：在100 Hz至800 Hz的主导频段内,所建模型与实测数据的正负序阻抗幅值平均绝对百分比误差均控制在5%以内,相位最大绝对误差不超过5°。这表明,所提出的解析模型具有较高的理论计算精度,能够准确揭示高次谐波倒灌与保护元件极化角偏移的内在物理机制。

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基于用户引导与多主体利益的电动汽车有序充电策略

宁志毫, 王小源, 朱吉然, 夏天, 张志丹

2026, 46(4): 96-105. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.013

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为应对高比例电动汽车无序接入对配电网运行带来的峰谷失衡与安全风险,提出一种融合用户心理感知量化与多主体利益协同的电动汽车有序充电策略。首先,针对传统需求价格弹性模型难以刻画用户多维感知的局限,引入模糊逻辑理论与韦伯-费希纳定律,构建以充电价格和电流倍率为核心输入的用户引导难度量化模型,实现对用户响应意愿的精细化表征;其次,在电网、运营商与用户三方异质利益诉求的基础上,构建电网（上层）、运营商、用户（下层）双层斯塔克尔伯格（Stackelberg）博弈模型,以各方收益最大化为目标,并采用极大极小法求解,生成动态最优电价。算例分析结果表明,所提策略能有效平滑负荷曲线,降低38.9%的峰谷差,实现电网、运营商与用户收益的协同增长,提升电网运行安全性与经济性。

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基于居民电能表电流的漏电识别方法

王绍槐, 尹有鹏, 翁薇, 蒋卓宸, 尹一江

2026, 46(4): 106-112. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.014

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针对居民侧电能表表后线路固定漏电隐蔽性强、现场排查效率低,以及现有方法对台区总剩余电流监测依赖较强、现场应用受限的问题,提出一种基于居民电能表电流的固定漏电识别方法。该方法利用居民户表24点电流日数据,构造电流绝对值差序列来表征用户回路不平衡程度;引入相邻时刻差值比值及其对1的偏差均方根,构建差值一致性指标;在此基础上,建立极端不平衡判据、差值幅值判据和差值一致性判据相结合的分层研判策略;采用统计分析与ROC曲线优化相结合的方法确定关键阈值。现场应用结果表明,在4个供电所40户经核验存在漏电的居民用户样本中,成功识别37户,检出率达92.50%,所提方法无需新增监测设备或改造台区,具有较好的工程实用性与推广价值。

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基于多粒度Koopman模态图感知结构的电缆故障诊断方法

张锐, 胡旭光, 杜杭远, 赵建策

2026, 46(4): 113-120. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.015

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针对电缆故障诊断领域模型参数依赖性强、对非典型故障适应性欠佳及深度模型可解释性匮乏等问题,提出一种基于多粒度Koopman模态图感知结构的电缆故障诊断方法。首先,基于动态模态分解提取系统信号的近似Koopman模态、幅值和增长率等浅层特征,用于刻画电缆故障诊断系统的时序动态特性;然后,构建图卷积网络（graph convolutional networks,GCN）,提取电网拓扑结构下各节点电压、电流信号的深层特征,实现空间信息和局部依赖建模;最后,结合局部与全局的浅层Koopman模态特征及GCN提取的深层特征,形成融合物理机理与数据驱动的复合特征,提升模型对复杂及非典型故障的识别能力与鲁棒性。基于IEEE 14节点系统的仿真结果表明,所提方法在识别精度与稳定性方面优于对比方法,该方法具备较好的嵌入式部署潜力,在电缆在线监测与智能运维场景中具有一定的工程应用价值。

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基于Voronoi图和改进免疫克隆选择算法的充电站布局优化

彭世博, 肖辉, 雷嘉乐, 曾林俊

2026, 46(4): 121-128. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.016

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针对电动汽车充电站布局优化中服务范围划分不精确与算法寻优能力不足的问题,提出一种基于Voronoi图和改进免疫克隆选择算法的充电站选址定容方法。首先,综合考虑充电站建设与运维经济性、区域电网功率约束及用户充电便利性,构建以年总成本最小化为目标的充电站规划模型。其次,引入Voronoi图对规划区域进行服务范围划分,依据充电站位置动态生成服务区域,确保各站点覆盖合理且重合度可控。然后,通过引入抗体间亲和力计算与多项式变异策略对免疫克隆选择算法进行改进,提升其全局搜索能力与收敛速度,以高效求解充电站选址与定容联合优化问题。最后,通过MATLAB仿真算例验证所提模型与算法的有效性,结果表明该方法能够在满足覆盖率与电网约束的前提下,降低充电站综合成本。

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基于SSA-LSTM数据补全的变压器全生命周期碳排放测度模型

辛诚, 周晓宇, 王硕, 施新宇, 陈天穹, 霍慧娟

2026, 46(4): 129-135. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.017

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为实现变压器全生命周期碳排放的精准测算与缺失数据补全,构建了相应的碳排放测度模型,并引入麻雀搜索算法（sparrow search algorithm,SSA）优化长短期记忆网络（long short-term memory,LSTM）模型,以解决活动水平数据缺失问题。利用典型变压器对模型进行验证,结果表明所提模型能够精准计算各环节碳排放,其中原材料阶段碳排放最高（185.81 tCOe）,运行阶段次之（11.075 tCOe）,退役回收可带来约45 tCOe碳减量。用以补全缺失数据的SSA-LSTM模型性能优于传统方法,其平均绝对误差、均方根误差、平均绝对百分比误差分别为0.44 tCOe、0.53 tCOe和2.35%。该研究为变压器供应链全生命周期碳排放精准核算与关键环节缺失数据补全提供了方法依据。

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川西山区崩塌作用下输电杆塔动力响应特征

任志超, 曾文慧, 任光明, 沈国卓, 唐杨

2026, 46(4): 136-143. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.018

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以川西山区为研究区域,通过现场调查与统计分析,梳理区内地质崩塌灾害的分布特征,归纳出崩塌与输电杆塔相互作用的两种模式：冲砸与牵引,并建立相应的地质力学模型,采用数值计算方法详细模拟崩塌落石冲击作用下输电杆塔及协同体系的动力响应机理,揭示冲击作用下输电杆塔破坏阈值及增长桩防护能力。结果表明,该动力响应过程可分为弹塑性压入和卸荷回弹两个阶段;输电塔的破坏阈值约为96 kJ;增长桩的损伤模式由低冲击能量下表面局部剥蚀向高冲击能量下的贯穿性侵彻转变,能量耗散机制由塑性变形为主逐渐过渡为脆性断裂为主;增长桩的桩顶位移变化受控于混凝土失效单元耗能及钢筋参与作用的各自占比,其抗冲击能量可达1 500 kJ。增长桩可作为一种防治措施,应用于输电杆塔沿线失稳后运动速度较低及弹跳高度有限的崩塌落石,保障输电工程的安全稳定运行。

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隔膜陶瓷涂层对磷酸铁锂电池性能的影响研究

刘晶菊, 王江峰, 陈扩, 陈罗甲, 陈宝辉

2026, 46(4): 144-151. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.019

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基于280 A·h方形铝壳磷酸铁锂电池体系,系统对比氧化铝涂覆隔膜和勃姆石涂覆隔膜对电池性能的影响。研究发现：氧化铝涂覆隔膜电池循环423周后,放电能量保持率和能量效率分别较勃姆石涂覆隔膜电池提升0.87个百分点和0.39个百分点;在过充、外部加热、针刺三类滥用测试中,氧化铝涂覆隔膜电池安全阀开启、电压突降及热失控触发时间分别较勃姆石涂覆隔膜电池延迟1.9~131 s、1.3~1.8 min、0.26~2.04 min,热失控触发温度提高2~7.7 ℃,这些性能优势主要归因于氧化铝涂层具有更优的离子电导率、更高的电化学稳定性及,以更强的机械与热性能。研究结果为高安全、长寿命需求的磷酸铁锂电池（如储能系统）隔膜选型及电池性能优化提供了关键数据支撑。

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急冷措施对磷酸铁锂电池模组热失控抑制效果试验研究

刘美麟, 吴传平, 陈宝辉, 周天念

2026, 46(4): 152-158. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.04.020

摘要 ( 4 )

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针对储能电站典型灾害电池连锁热失控问题,对其热量传播过程及抑制效果开展研究。通过加热板模拟热滥用条件,诱导风冷电池模组内单体发生热失控,并利用液氮作为急冷介质,评估外加急冷措施对模组内电芯间热量传播的抑制效果。基于风冷模组急冷措施对热失控抑制试验,识别热失控传播典型位置,筛选热失控及其传播特征评价指标,进而构建以温度变化为核心的评价模型,实现对急冷措施抑制效果的定量化评价。研究结果可为储能电站急冷措施安全防护的效果评价与优化设计提供理论依据与方法支撑。

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