電網增強技術的案例
光伏電站接入電網技術規定
聲明
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電氣圈，一個有態度的圈子
當電網“邂逅”數字孿生技術，會帶來哪些改變？
隨著創新技術和信息基礎設施的快速發展，很多新的技術應用趨勢正在以前所未有的速度落地各行各業，帶來嶄新的數字化價值，數字孿生技術就是其中一個典型的例子。當前，正值全社會聚焦“雙碳”目標的關鍵時期，構建以新能源為主體的新型電力系統、推進電網的數字化轉型亦成為當務之急。
那么，當傳統的電網行業“邂逅”點石成金的數字孿生技術，會帶來哪些改變？
數字孿生技術價值與數字化電網需求高度契合
首先，我們來認識一下數字孿生技術的諸多“本領”。眾所周知，數字孿生技術能夠通過大數據采集和數字化模型構建，對物理世界進行精準“映射”，實現透明的數據可視化；其更重要的價值在于，它能夠利用這些大數據，超越物理世界的局限，對工藝、操作流程和運維過程進行仿真和預測，并實現快速驗證，從而為規劃設計、建設實施、運維服務等全生命周期內的各個環節帶來回饋價值。
基于這些價值，數字孿生以往應用于汽車、航空等制造業以及建筑業的例子數不勝數，它帶來的是數據的透明，數字化主線的貫通，以及動態管理、復雜供應鏈協同和預測性維護的實現。今天，我們驚喜地看到，這些價值恰好與未來電網數字化轉型的需求高度契合。兩者的有機結合，有望為未來電網進化升級奏響新的強音。
數字孿生技術如何應對電網數字化轉型挑戰
數字孿生與電網的“邂逅”，首先要解決的是“數據孤島”的挑戰。以往，在電網行業數字化轉型的過程中，常見的是各系統、部門的數據信息獨立且分散，形成一個個“數據孤島”；再如，由于數據來源多樣化，導致數據格式各異、缺乏標準化，不便于融合利用；此外，還存在數據表達能力不足、缺乏數據交互、難以還原真實場景等頑疾。
而打造以電網模型為基礎、基于施耐德電氣EcoStruxure三層架構的數字孿生平臺，則可以有效解決這些挑戰。
展開 新型LTE230無線技術能解決智能電網通信痛點
這款產品支持語音通話、數據傳輸、集群等功能，協議簡單，采用通用芯片，可選芯片豐富，集成度高；在發射功率、接收靈敏度等關鍵指標上與之前的成熟產品持平，但其國產化、自主研發的身份決定了它在成本上具有的競爭力，可應用于應急通信、現場保障、數據回傳等各種場景，填補了LTE230電力無線專網在手持機方面的空白，豐富了LTE230終端產品形態，實現了從芯片到產品的國產化，表明普天技術已掌握產業鏈的核心技術和關鍵環節。“基于TD-LTE230的電力無線通信基帶芯片”入選“2014中關村十大創新成果”。
2014年1月11日，中關村寬帶無線專網應用產業協會暨產業聯盟（簡稱‘寬聯’）成立了電力專網產業子聯盟，普天、華為、大唐電信作為了核心成員單位。寬聯電力寬帶無線專網產業子聯盟的成立，將促進我國電力專網通信行業的技術創新，推動國家及行業標準制定，帶動產業鏈上下游企業間的協調合作，帶動我國行業專網產業化進程。2017年4月，電力無線專網產業聯盟召開了籌備會，會議明確該聯盟將圍繞以LTE230為主的無線專網技術進行標準制定與推廣，建立與完善電力無線專網產業鏈，推動產業與市場有機結合。
普天積極支持TD-LTE 230國家電網企業標準制定工作，公司聯合國家無線電監測中心共同提交的LTE 230系統兩篇提案文稿，分別寫入ITU-R SM.《智能電網》研究報告和ITU-R SM.《動態頻譜接入》研究報告，標志著普天LTE 230系統方案作為中國先進技術成果獲得ITU認可，提升了中國智能電網無線通信技術的國際話語權。
普天技術助力打造“堅強智能電網”，從能源互聯網與智能電網“最后一公里”通信的需求出發，探討構建符合電力業務特征的無線專網技術應用創新模式，通過對電網設備與用戶的實時感知與交互，支撐電網運行智能化、用電服務主動化。
展開 中國海裝機組成功驗證弱電網架構適應性技術
近日，中國海裝新疆哈密風電項目風機成功抵擋新疆三塘湖地區電網次同步振蕩“襲擊”。據悉，振蕩附近其余風機全部故障或脫網，唯有“海裝造”風機正常運行，傲立群雄。這是繼2017年中國海裝成功解決新疆景峽地區次同步振蕩難題，被業主、電網公司高度認可，在電網低頻振蕩領域的又一次技術優化和飛躍，也是中國海裝“市場引領、技術驅動”戰略下的必然產物。
為了提高風電機組弱電網架構的適應性和應對越來越復雜的電網問題，中國海裝在提高機組弱電網適應能力、改進機組控制策略、智能支持電網運行等方面采取措施。
電網次同步振蕩是行業難題，困擾國內外業界專家多年，中國海裝去年利用序阻抗分析方法成功解決了景峽風場次同步振蕩問題，經風場實際運行驗證已徹底解決。本次是技術推廣后再一次充分驗證了中國海裝解決電網次同步振蕩技術的有效性和可靠性。
不忘初心，砥礪前行。隨著新疆哈密風電項目風機再次抵擋新疆三塘湖地區電網次同步振蕩“襲擊”，驗證了中國海裝機組次同步振蕩抑制技術在不同電網復雜工況下的超強適應性，標志著中國海裝已全面掌握抑制電網次同步振蕩技術，具備推廣化的條件，同時也意味著中國海裝將不斷加強電網適應性技術、智能電網支撐技術，努力成為我國具有優勢特色的風電整體解決方案提供商。
展開 
國家科技部發布“儲能與智能電網技術”重點專項2021年度項目申報指南
5月10日，國家科技部發布“儲能與智能電網技術”重點專項2021年度項目申報指南，擬圍繞中長時間尺度儲能技術、短時高頻儲能技術基礎支撐技術等6個技術方向，按照基礎前沿技術、共性關鍵技術，啟動20項指南任務，擬安排國撥經費6.67億元。其中，圍繞中長時間尺度儲能技術方向，擬部署2個青年科學家課題，每個課題擬安排國撥經費不超過500萬元。
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電氣圈，一個有態度的圈子
展開 短纖維增強復合材料力學仿真技術
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
聯系我們：021-58403100
作者：陳科夫 上海安世亞太結構應用工程師
本文共計1180字，閱讀時間預計4分鐘
編者按
作者詳細分析了短纖維增強復合材料力學仿真技術的應用領域和實際意義，并具體闡述了Mechanical 2021R1中實現短纖維增強復合材料的力學分析過程。
什么是短纖維增強復合材料
短纖維增強復合材料具有制造快速、力學性能好等優點，已成為傳統材料的重要替代品。目前被廣泛應用于交通運輸、航空航天等工程領域。準確地預測短纖維增強復合材料的力學性能對于實際工程應用具有重要意義。
針對短纖維增強復合材料細觀隨機分布的特征，基于RVE的有限元法，可以很好的對復合材料的力學特性進行仿真，并且能夠滿足復合材料設計要求。
如何實現力學分析
ANSYS Mechanical 2021R1短纖維增強復合材料力學特性仿真功能得到了增強，該功能能夠模擬注塑材料的真實和復雜細節，如纖維的方向和零件中存在的注塑應力等。下文主要闡述在Mechanical 2021R1中如何實現短纖維增強復合材料的力學分析。
總體上需要建立圖1的項目流程并分析一個短纖維復合材料注塑而成的簡單模型。其中Material Designer模塊主要計算短纖維復合材料各向異性彈塑性力學性能。Injection Molding Data 為2021R1版本的新增模塊，可以導入專業注塑成型仿真軟件的相應結果，為后續分析提供輸入條件。
展開 靜電紡絲技術增強金剛石納米片/聚合物復合膜的熱導率
聚合物具有輕質、電絕緣、柔韌性等優良性能，能夠滿足柔性電子新技術發展的需要。然而，聚合物的低固有熱導率限制了它們在電子領域的應用為滿足散熱需求，通常在聚合物中加入填料，以增強聚合物復合材料的導熱性。
傳統混合方法得到的復合材料不僅填料在聚合物中的分布無序，當填料含量較低時不能形成導熱網絡，而且增加了聚合物基體與填料之間的界面熱阻。利用功能化填料降低填料/襯底界面處的熱阻是近年來的研究熱點，但該方法的實際應用受到填料狀態和加工方法的影響。因此，尋找一種有效的方法來提高低填料負載下聚合物復合材料的熱導率仍然是一個具有挑戰性的課題。
靜電紡絲技術不僅操作簡單，而且對纖維的直徑、形態和性質的控制效果好。但是，簡單的單軸靜電紡絲在構建特定結構方面存在局限性，并且難以在低分子量或無糾纏的聚合物溶液中形成纖維。然而，目前很少有研究通過不同噴嘴結構的靜電紡絲來構建獨特的結構，從而提高復合材料的導熱性能。靜電紡絲技術因其在構建連續納米纖維方面的獨特優勢而受到廣泛關注。
02
成果掠影
近期，桂林理工大學陸紹榮教授和中科院寧波材料與工程技術研究所虞錦洪研究員近期在開發高熱導率的熱管理材料取得新進展。
提出采用單軸靜電紡絲和同軸靜電紡絲的方法，制備了不同微觀形貌的單軸聚乙烯醇/納米金剛石片(U-PVA/ND)和同軸聚乙烯醇/納米金剛石片(C-PVA/ND)復合纖維薄膜。這兩種方法都不需要復雜的預處理程序和引入多余的添加劑。結果表明，ND含量為60 wt %的U-PVA/ND和C-PVA/ND復合纖維的導熱系數分別為71.3和85.3 W/(mK)，分別是純PVA纖維膜的171.2和205.1倍。
展開 纖維增強熱塑性片材（GMT）的工藝技術與應用
3、GMT的生產工藝技術
GMT的生產方法分為干法和濕法，本文主要介紹干法制造GMT的工藝技術情況。
3．1原材料
（1）基體樹脂：聚丙烯
能夠用于生產GMT的樹脂很多，如尼龍、聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等，但目前世界各國主要還是用聚丙烯生產GMT。聚丙烯的優點是抗沖擊性能好，密度小，當加熱超過其熔點（164℃）時，在壓力下產生流動，冷卻時則重新固化，這使GMT在沖壓制品時具有很高的生產率。此外，聚丙烯還具有來源廣、成本低等特點，比不飽和聚酯樹脂更便宜。
（2）增強材料：連續玻璃纖維氈
在聚丙烯中加入玻璃纖維作為增強材料，可以使聚丙烯的所有基本性能都獲得顯著改善。復合材料的強度隨著增強材料的數量增強而增強，另外，纖維愈長，樹脂內部強材料傳遞應力的連續性也就愈高。GMT含有30～40％的玻璃纖維，比通常的注射成型增強聚丙烯所含纖維量高。而且它用的是一種連續玻璃纖維針刺氈，纖維是連續鋪成氈并經針刺而賦予一定強度，呈立體結構，沿三維方向都有纖維分布，使GMT制品的各向異性大為減少。用于GMT的玻璃纖維的浸潤劑的性能十分關鍵，它可使纖維與聚丙烯之間獲得良好的界面結合，從而提高GMT的性能。
3．2 干法生產工藝
干法生產工藝也稱層合法，是將連續玻璃纖維針刺氈和聚丙烯酸片疊合后，經過加熱、加壓、浸漬、冷卻定型和切斷等工序制造GMT的方法。其典型工藝以美國PPG公司為代表。這種工藝有二種方案，其一是將聚丙烯片樹直接從擠塑機擠出，然后與玻纖氈疊合（一般為三層聚丙烯與二層氈結合），進入鋼帶加壓設備；經加熱、加壓，使熔融樹脂浸漬玻纖氈，然后經冷卻、定長切斷，制成片材；另一方案是先生產出聚丙烯片材，然后再和纖維氈疊合成所需的厚度，進入鋼帶復合機，加熱、加壓復合成GMT片材。
展開 3個利用INTEL技術增強ANSYS計算性能的方法
ANSYS研發團隊已經計劃更多地利用KNL中的高級技術，用來增強Fluent求解器中的矢量運算。
對于大型工程的仿真計算，普通的個人電腦肯定是不夠用了，有的時候一些性能不錯的服務器也需要運轉好長時間，甚至還會遭遇死機等問題。而對于我們大多數人而言，預算緊張，沒法購置一套高性能計算設備，這時候可以向學校高性能計算中心(當然不是所有高校都有這個大殺器)申請，或者購買一些高性能計算服務(如ANSYS公司出品的PERA.GRID
2017等)也是可以的。
總之，工欲善其事，便先利其器，把計算性能搞上去，總歸不是一件壞事兒。
大眾使用增強現實技術 更快、更高效開發汽車
ATTI參觀了大眾位于德國沃爾夫斯堡的虛擬工程實驗室，在那里，增強現實技術使汽車開發人員能夠更快地完成更多的設計迭代。
明亮的陽光灑在大眾的虛擬工程實驗室中，實驗室里總共有24個屏幕閃爍，其中一些顯示著圖形，另一些顯示了數百行程序代碼。在房間的中央，有一個比例為1:4的高爾夫車型模型。Frank Ostermann正在檢查該模型，為其更換輪子，替換尾燈，修改后視鏡。Ostermann使用語音命令和手勢在幾秒鐘內就完成了這一切操作，而這要歸功于增強現實技術。
微軟開發的移動計算機通過手勢控制和語音指令將虛擬內容投射到物理對象上，Ostermann戴著HoloLens混合現實眼鏡，只需要伸一伸他的手指，而HoloLens軟件就會在該高爾夫模型上畫出不同的顏色，安裝不同的輪子，并修理擋泥板。
目前大眾這一虛擬工程實驗室由Ostermann領導，是大眾集團在德國沃爾夫斯堡、柏林和慕尼黑、西班牙的巴塞羅以及加州舊金山運營的六個實驗室之一。這些實驗室的專家與研究機構和技術伙伴在大數據、工業4.0、物聯網、互聯互通、移動服務和虛擬現實等領域就新解決方案進行密切協作。
Ostermann 說：“大眾已經使用增強現實和虛擬現實有一段時間了，主要是為了獲得一個三維視圖。我們正在把這項技術轉變成技術發展的工具，這將使大眾汽車的工程師能夠在虛擬的車輛上工作，改變他們的工作設備，并設計新的組件，他們將能夠立即看到他們工作的結果。我們正在與技術開發部門的同事進行非常密切的合作，第一個全新的汽車概念和設計研究即將完成。我們為技術產品開發提供專業知識，為虛擬工程和系統工程領域的所有集團品牌提供量身定制的解決方案。”
增強現實和虛擬現實可以幫助節省時間和開發成本，汽車開發流程中的每一步都可以更快、更高效。
展開 厚壁管的自增強技術有限元數值計算
厚壁管的自增強技術有限元數值計算
1 概述
自增強是利用材料自身的彈塑性變形產生預加應力，從而增強承載能力的方法，自增強技術在很多方面都有應用，通常炮管、壓力容器等，壁厚較大的容易尤其應用較多，這些構件承載壓力一般也很大。
常用的自增強處理的過程是在管子的內壁上施加足夠大的徑向力，使材料發生一定的塑性變形，達到這一過程多采用靜壓法，也即施加較大的壓力，使材料超過其屈服極限。
本次以一個厚壁管子的自增強作介紹，參考《Analysis of autofrettaged high pressure components》。
2 過程
對于此類回轉體，可以采用軸對稱模型進行計算。如圖1，內徑1.5mm，外徑5mm，高度1mm。
圖1 幾何模型
自增強過程材料必定會發生塑性變形，因而定義材料屬性時包括彈性階段（彈性模量和泊松比）以及塑性階段（應力應變），如圖2，塑性定義時需要考慮材料的強化屬性，材料真實的強化規律很復雜，通常采用簡化的等向強化和隨動強化兩種模型進行代替。
等向強化模型假設，在塑性變形過程中，加載面作均勻擴大，即加載面僅決決定于一個強化參量；隨動強化模型假設,在塑性變形過程中，加載面的大小和形狀不變，僅整體地在應力空間中作平動。
對于多數實際材料,強化規律大多介于等向強化和隨動強化之間。在加載過程中,如果在應力空間中應力矢量的方向(或各應力分量的比值)變化不大，則等向強化模型與實際情況較接近。由于這種模型便于數學處理，所以應用較為廣泛。隨動強化模型考慮了包辛格效應，可應用于循環加載和可能反向屈服的問題中。
圖2 材料屬性定義
自增強過程是預處理過程，即在正常使用之前在管子內壁面施加足夠大的壓力，然后卸載，再即是正常使用，本次載荷步設置三個，載荷步1為加壓過程，載荷步2為卸載過程，載荷步3為正常工作。
展開 
看3D打印如何結合增強現實技術實現更智能的制造？
關于3D打印在技術和應用層面上發生的變化，3D科學谷曾提出過一個暢想：3D打印與機器人成為生產線的一部分，與其它相關技術與裝備協調配合，從而不斷地制造不同的產品：包括塑料產品、金屬零件以及復合材料產品。
如今，這一切正在發生，機器與機器之間的連通，不同的技術相互結合，不僅創造了新的產品外形， 還創造了新的材料組合。
智能設計的交互
智能制造的基礎是一個自動協作過程–人類和機器一起工作。根據3D科學谷的市場觀察，在一項名為“使用增強現實技術設計交互界面”的新研究中，一些研究人員使用增強現實技術為智能制造設計交互界面。
在分布式數字控制（DNC）系統中，每臺設備，不管是銑床還是3D打印機，都連接到機器的控制單元（MCU），MCU通過發送程序來控制這些設備，這些程序是機器要執行的一組指令的組合。MCU又稱單片微型計算機或者單片機，我們在諸如手機、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業上的步進馬達、機器手臂的控制等，都可見到MCU的身影。
根據3D科學谷的了解，研究人員為了使工廠智能化，普遍的方法是讓機器操作員直接在機床上實現車間級的零件編程任務，這被稱為手動數據輸入（MDI），當然要實現車間級編程需要對操作員在零件編程方面的進行一定的基礎培訓。然而，當前的趨勢卻在“跳過”人工編程這個方向發展，操作員只需要手動將零件幾何數據和運動命令輸入MCU就可以了，這樣MDI只處理簡單的操作和零件。這就迫切需要合適的人機交互工具（HMI），以支持SmartMFG環境中的交互化和定制化。
當然，很多人包括研究人員最關心的問題可能是HMI系統應該是什么樣的，以便個人可以訪問，并通過交互的方式實現智能制造？
展開 用于增強相變冷卻的液體超擴散助推高性能噴射流沸騰技術
通過利用工作流體（如氟化電子液體）沸騰的液體-蒸汽潛熱交換實現的相變冷卻，有利于將來大量技術或應用中的高功率密度電子設備的熱管理，在包括5G、云計算、大數據、區塊鏈、人工智能等領域具有巨大的潛力。然而，沸騰傳熱作為一種動態的界面現象，對其包括液體再濕潤和蒸汽離開等過程和機制的深入理解仍然具有挑戰性。
02
成果掠影
中國科學院理化技術研究所江雷院士、田野副研究員等人設計了一種含有周期性微槽/金字塔陣列的微/納米結構銅表面，其上有機冷卻劑的超擴散行為（<134.1 ms）極大地促進了液體再濕潤過程，從而產生特化的、超快的射流沸騰現象，同時使臨界熱通量和傳熱系數分別提高了80%和608%。對噴射流沸騰微氣泡的成核、生長和分離行為的原位觀察表明，帶有納米皺紋的微型溝槽/金字塔通過超擴散誘導的超快液體再濕潤和持續蒸汽膜凝聚促進了潛熱交換過程。最后通過對超擴散微/納米結構的優化，以超低電力使用效率（PUE<1.04）實現了高性能相變冷卻在超級計算機中心CPU芯片熱管理中的應用。該研究以題為“Liquid Super-Spreading Boosted High-Performance Jet-Flow Boiling for Enhancement of Phase-Change Cooling”的論文發表在《Advanced Materials》上。
03
圖文導讀
圖1 在微/納米結構Cu表面上由超擴散促進的射流沸騰現象。
圖2 表面上不同金字塔高度的射流沸騰換熱性能。
圖3 超擴散促進的微型射流沸騰氣泡成核、生長和分離。
展開 行業洞見 | 增強現實技術已經準備好徹底改變我們的工作方式
虛擬和增強現實（AR）長期以來一直是科幻電影的主要題材，但是在現實世界中，將數據疊加增強至物理對象上可收獲的效益似乎始終沒有得到足夠的認知和重視。到目前為止，AR才剛剛開始在工業世界中流行。但是，隨著AR解決方案越來越便捷，這一切都會改變。
由于云技術的快速采用、軟件功能的巨大改進以及下一代硬件的誕生，AR現在已經做好了準備。在此篇文章中，我們為您提供了一個包含五個步驟的指南，以幫助您開始第一個AR項目。
從物理世界開始著手調查
盡管AR應用程序旨在使數字內容栩栩如生，但從根本上講，它們是為解決物理世界中的挑戰而設計的。這就是為什么每個成功的AR項目都應首先徹底調研，找出AR能夠幫助解決的業務問題。這樣做將幫助您確定可以帶來最大價值的軟件和硬件類型，同時還使您了解AR可以在哪里產生最大的ROI（投資回報率）。
向相關人員強調創新的價值
調查物理世界中的業務挑戰需要與您的操作員和工廠經理緊密合作。當您與一線員工交代新流程時，請強調您要引入的創新不是另一個ERP項目讓他們瀏覽復雜的屏幕和工作流程。這次，您是要帶來全新的創新技術，該技術通過使復雜的流程和工作流程變得更容易為他們提供即時的商業價值。
展開 直播預告 | 智能化高效編程加工技術與新功能增強簡介
?? EDGECAM2024.1新版本功能增強簡介
陳凡超
海克斯康制造智能EDGECAM產品經理
擁有15年以上數控機械制造領域工作經驗，包括多年醫療行業五軸數控編程及操作加工經驗，10多年CAD/CAM軟件應用培訓及客戶服務經驗，服務客戶涉及航空、汽車、醫療、能源、重工、3C電子及通用零部件等行業，致力于為各行業提供高效編程及仿真優化方案。
