当期目录

2015年 第48卷 第12期    刊出日期：2015-12-18

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智能电网

电力同步网网管系统部署方案

邢泽超, 滕玲, 高强, 王妙心, 汪洋

2015, 48(12):  1-5.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.1.4

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为了解决目前电力同步网络缺乏统一管理的问题,研究了电力同步网管的关键技术,针对电力通信的特点,提出了第三方网管集中部署,原厂家网管集中部署,第三方网管分散部署,原厂家网管分散部署4种同步网管系统部署方案。并从初期投资、运维成本、技术优势三方面对这4种部署方案分析比较,得出第三方网管集中部署方案为国家电网电力同步网的最佳部署方案。最后以华北地区为例,给出了该部署方案的具体实施案例。

智能断路器中Modbus/TCP协议的实时性能测试

王林浩, 吴桂初, 戴翀, 曾令华

2015, 48(12):  6-6.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.6.0

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将Modbus/TCP通信协议应用于低压智能断路器,进行了Modbus/TCP通信协议实时性能的研究,从理论上分析了Modbus/TCP通信网络的链路建立和数据传输时间。通过在实验室利用智能断路器作为从站设备搭建了Modbus/TCP通信网络的实时性测试平台,对Modbus/TCP通信协议进行了实时性测试,根据测试数据详细分析了Modbus/TCP通信协议的通信实时性能,满足智能配电开关设备的通信要求,最终从测试结果分析中验证了在现有低压开关设备中采用Modbus/TCP通信协议的可行性和有效性,对低压配电系统的智能化和信息化的实现具有一定的现实意义。

电力时间同步系统在线监测方案

李信, 滕玲, 熊洪樟, 高强, 卢立峰, 汪洋

2015, 48(12):  12-15.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.12.3

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为解决变电站内时间同步系统及被授时装置缺乏监控措施的问题,分析了相对监测和绝对监测2种方式的适用性,得出相对监测方式适用于具有精确时间协议（PTP）信号输出的时间同步系统,绝对监测方式适合于相互独立的时间同步系统。结合电力时间同步系统的现状和绝对监测方式,提出在电力调度数据网上传输监测信号的时间同步监测系统架构,利用时间监测单元设备对厂站端授时装置及电力二次设备授时状态进行监测,最终给出冀北电力公司的时间同步在线监测系统的实施方案。

电网倒闸操作票智能监护系统设计

董晓峰, 顾晓文, 王业, 朱国防

2015, 48(12):  16-22.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.16.6

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介绍了电网公司现行电网倒闸操作票的操作现状、操作要求和操作流程,提出了电网倒闸操作票智能监护系统。该系统综合采用服务器终端、通信网络、智能穿戴设备以及计算机模式识别校验机制,使得原本需要1人监护1人操作的工作模式变为1人监护1人操作的同时电脑作为第2个监护人和具有远程监护人功能的模式,从技术和工作效率上最大限度地避免电网倒闸操作过程中发生误操作的可能性,有效地提高了工作效率。该系统同时使原本调度员口令无票操作任务变为调度员口令有票远程监护操作任务。当完全采用计算机监护和调度员远程监护的工作方式时,可以真正地做到单人执行电网倒闸操作的构想,极大地提高了工作效率和电力公司的经济效益。

基于WiFi通信的绝缘子电阻检测机器人的研制

蔡正梓, 李卫国, 曹文彬, 刘富浩

2015, 48(12):  23-26.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.23.3

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目前绝缘子电阻的检测方式主要是人工检测,而人工检测效率低,危险性高,作业强度大。结合实际工程项目,完成了基于WiFi无线通信远程控制的绝缘子电阻检测机器人的研制。该机器人可以用来停（带）电检测架空线路瓷绝缘子串的每片绝缘子电阻,适用于不同角度布置的瓷绝缘子串。检测机器人整个系统由3部分组成,分别为上位机的平板电脑、检测终端和机器人控制受端。工程实践试验表明了机器人性能安全稳定,检测速度快,可以大大提高现场检测绝缘子电阻的效率。

电网集中监控下海量信息导致的安全风险及应对策略

王波, 王威, 李丰伟

2015, 48(12):  27-32.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.27.5

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结合国家电网公司“大运行”建设体系下电网集中监控的发展趋势,阐述了新体系下电网集中监控面临的潜在安全风险,并从分散到集中的海量信息问题出发,探讨如何建立高效的监控信息支持系统,制定合理的组织管理措施,尽可能地控制潜在的安全风险,有效地应对灾害性天气、重大电网事故等特殊时期的严峻考验,从而发挥集中监控的优势,确保电网的安全可靠运行。

湖南电网风区分布图的绘制与应用

王峰, 周挺, 王成, 黄福勇, 曾鹏

2015, 48(12):  33-38.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.33.5

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运行经验表明,风灾故障对电网安全运行的威胁日趋严重,但在抗风设计、改造中所采用的典型气象区域风速分级标准较为笼统,缺少相关数据,不能有效地指导架空输电线路抗风灾工作。研究了湖南电网风灾故障分布特征,对湖南近30年气象数据进行了统计和对相关标准进行了修正,采取极值I型分布概率模型完成了湖南电网30年、50年和100年重现期最大风速统计,提出了湖南电网风区分级标准,完成了湖南电网风区分布图的绘制,得到了湖南风速分布情况。在此基础上,给出了湖南电网风区分布图的应用原则和建议,可为架空输电线路抗风灾设计、改造提供依据,给电网防风灾提供技术支撑。

北斗通信在智能电网状态监测中的应用

欧郁强, 张飞, 郭小龙, 徐平, 马承志, 范亚洲, 见伟, 郑增文

2015, 48(12):  39-42.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.39.3

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输变电线路状态监测技术是实现智能电网的重要手段,目前绝大多数基于移动公网的在线监测系统受地理环境限制,存在覆盖盲区,难以进行远程数据传输。针对这一难题,对北斗通信应用于智能电网输变电状态监测进行了研究,提出了新的系统架构和技术方案。通过重新设计的软硬件,以北斗卫星短消息通信方式作为输变电状态监测的关键数据传输技术,能够很好地实现输变电线路状态监测系统的实时稳定和可靠的数据传输。随着智能电网信息化的发展,系统具有较好的实用性。

智能变电站GOOSE组网应用

黄忠胜, 刘娟, 廖小君, 王婷婷, 冯先正, 刘兴海

2015, 48(12):  43-47.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.43.4

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为了保证智能变电站GOOSE报文传输的实时性和可靠性,分析和比较了MAC地址静态组播、虚拟局域网（VLAN）、组播注册协议（GMRP）3种多播报文过滤技术的特征,指出基于端口的VLAN划分方式是现阶段智能变电站GOOSE组网工程应用中切实可行的方案。分析了智能电子设备（IED）之间GOOSE报文的数据流向和交互范围,提出一种基于GOOSE信息分类和保护间隔的VLAN划分方案,最后结合工程实例给出了GOOSE组网配置方案,该方案易于实现,GOOSE数据流向清晰,能够有效隔离多播报文。

预装式纯电动客车充换电站集成化设计

李林林, 房相成, 李松合, 宋兵兵, 张小广, 王晓磊

2015, 48(12):  48-53.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.48.5

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近几年,随着世界能源的不断减少和短缺,特别是汽车的大量使用,导致石油储量匮乏。世界各国都在大力发展和推广清洁能源交通工具纯电动汽车,如何实现纯电动汽车长期服役,并实现其安全快速高效充换电服务,配套设施充换电站建设是首当其冲要发展的项目。现有充换电站是先土建盖好“房子”,然后在里面调试组装供配电设施、充换电设施、监控设施及辅助设施等。提出了一种新型预装式充换电站系统,即用预装式箱体代替原有充换电站房屋,只在现场建设简易大棚。充换电及监控产品、照明暖通、给排水及消防环保设备通过配线和电缆连接在箱体内预装,实现集成化设计,从而达到节约人物财力、减少占地面积和快速建站的目标。

发电

喷射式热泵在天然气冷热电三联供系统中的应用研究

胡孟起, 肖俊峰, 种道彤, 李园园, 连小龙, 李兆瑜

2015, 48(12):  54-58.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.54.4

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天然气冷热电三联供系统中普遍采用减温减压器将高品位的蒸汽节流降温以供各类用户,节流降温过程伴随不可逆能量损失,导致高品位蒸汽做功能力下降。本研究将喷射式热泵引入天然气冷热电三联供系统,利用高品位蒸汽引射低品位蒸汽,排挤高品位蒸汽返回汽轮机做功,在不改造汽轮机通流部分的前提下提高了系统的经济性。对某三联供系统的分析计算表明,其全厂发电效率、联供系统效率、系统供热能力均有大幅度提高,并能够在不扩建机组的情况下,满足工业园区热负荷增长的需求。研究获得的喷射式热泵的优化设计原则和变工况调节方法,对喷射式热泵技术的研究和推广应用具有重要意义。

大型循环流化床锅炉炉膛颗粒速度的光学测量

周星龙, 孙平, 谢建文, 杨斌, 高胜斌

2015, 48(12):  59-63.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.59.4

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循环流化床锅炉炉膛内的颗粒速度分布对炉内燃烧、传热和受热面磨损均具有重要影响。在一台330 MW循环流化床锅炉炉膛水冷壁上开设测孔,利用水冷激光光纤测枪结合互相关计算对炉膛内的颗粒轴向速度进行了测量,研究了炉膛近水冷壁区的颗粒轴向速度水平分布、“环-核”边界层厚度、颗粒团贴壁下滑速度以及气固相滑移速度。结果表明,炉膛贴壁面位置颗粒轴向速度为负值,随着与壁面距离的增加,颗粒轴向速度逐渐转为正向,颗粒由下降流过渡到上升流动。颗粒“环-核”边界层厚度在0.1~0.2 m,且炉膛下部测点的边界层边界厚度略大于炉膛上部测点,颗粒团贴壁下滑速度均小于1 m/s。炉膛中心区气固相滑移速度为2.05~2.73 m/s,大于单颗粒终端速度。

超超临界锅炉水冷壁管传热恶化对横向裂纹影响的有限元分析

李斌, 汪华剑, 梁学东, 王诚斌, 时标

2015, 48(12):  64-69.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.64.5

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为研究不同传热条件下水冷壁管的温度及热应力分布特征,以某1 000 MW超超临界锅炉水冷壁管为对象,建立了水冷壁管的三维有限元模型,分正常传热和传热恶化2种情况进行了计算。计算结果显示,向火侧壁面热负荷、管内传热系数对传热恶化后的温度和热应力有显著影响,在尚未达到屈服前,水冷壁管的热应力与温度基本呈线性关系。传热正常时,水冷壁管鳍片处温度和热应力值大于水冷壁管向火侧顶点相应值,而向火侧顶点发生破坏的可能性较小;在传热恶化时,水冷壁管向火侧顶点的温度和热应力迅速增大,并明显高于水冷壁管鳍片处,传热恶化的反复出现引起的交变应力最终导致水冷壁管横向裂纹的产生。

磁阻式转速测量系统电磁特性分析及故障处理

王志杰, 刘复平, 昌学年

2015, 48(12):  70-73.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.70.3

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磁阻式转速传感器是一种较为常见的转速测量装置。针对某机组给水泵汽轮机在调试过程中出现的由于磁阻式转速测量系统自身电磁特性造成的转速测量故障现象,分析了故障产生的原因,并对故障机理进行了研究,揭示了磁阻式转速测量系统中测量模件的输入电压随其自身电阻、电容以及电动势的交变频率之间的变化规律,在此基础上,提出了具体的处理措施和建议。实际应用表明,测量故障消除,处理效果良好。

1 000 MW超超临界机组带可调节级的十级回热系统设计和经济性分析

徐红波, 陈青

2015, 48(12):  74-78.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.74.4

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针对神华国华永州发电厂一期（2×1 000 MW）工程一次再热机组采用带可调节级10级回热系统的可行性和经济性进行了深入的论证和分析：采用串联方式将新增的0号高压加热器（以下简称高加）布置在前置蒸汽冷却器的上游,设置调节阀调节抽汽压力为0号高加供汽,在部分负荷工况下,相比常规型不可调节级的10级回热系统,0号高加的蒸汽压力得到了提高,给水温度可进一步提升;热耗下降12~38 kJ/（kW·h）,煤耗降低效果显著,2台机组20年综合折现收益约5 308万元,具有更高的热经济性。

TCCS技术在大型核电机组中的应用及问题分析

冀润景, 张俊峰, 刘洋, 薛进

2015, 48(12):  79-84.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.79.5

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针对大容量核电汽轮机在采用传统方法测量通流间隙时,半缸状态下测量值不能准确反映实际运行状态的问题,介绍了一种可应用于全缸状态、基于激光追踪原理的通流间隙测量技术,即TCCS技术;就TCCS技术与传统方法进行了比较,阐述了其优点和局限性。针对TCCS技术在国内大型核电汽轮机组的应用情况,进行了数据分析,提出了该技术在实际应用中存在的问题,并结合现场实际情况,从4大方面提出15条措施。通过这些措施的实施,解决了应用中出现的问题,改进的TCCS技术在现场的应用取得了理想的效果。

1 000 MW机组降低锅炉NO_x排放技术研究与应用

徐亦淳, 翟德双

2015, 48(12):  85-90.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.85.5

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随着国家颁布更严格的NO_x排放标准,锅炉燃烧优化更多采用低氮燃烧技术。将低氮燃烧技术优化和SCR脱硝系统优化相结合,在锅炉低氮燃烧闭环控制系统、SCR喷氨格栅调节门的状态控制器等方面开展了系列研究,制定了优化策略,开发了锅炉燃烧与脱硝运行综合优化系统。工程实践应用表明,在不同负荷工况下,采用锅炉燃烧与脱硝运行综合优化系统后,脱硝效率提高,SCR反应器出口NO_x排放浓度降低,氨逃逸率降低,实现了燃煤机组氮氧化物排放达到燃气轮机的排放标准。

600 MW超临界循环流化床机组RB控制策略

马睿, 杨雪松, 周稀源

2015, 48(12):  91-95.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.91.4

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分析了白马电厂世界首台600 MW超临界循环流化床机组的RB控制策略：在RB发生后进行控制方式转换、超驰联锁、偏差闭锁、限值闭锁、参数切换等。实现机组在高度自动化状态下完成RB动作过程,以最优减负荷速率使机组重新稳定在负荷目标附近并将各主要参数控制在正常运行范围内。在风机RB时进行联锁和超驰控制可以提高炉膛压力调节品质,给水泵RB时选择更低的目标负荷有利于整个过程的汽、水平衡,采用物理机理模型的减温调节方案可抑制蒸汽温度上升过快,分两级控制的一次风调节方案能保证锅炉正常流化和床压平衡。试验证明,控制策略品质良好,可推广应用于同类型机组。

电网

主动配电网供电能力实时评估方法

朱静, 高亚静, 刘建鹏, 程华新, 梁海峰, 李鹏

2015, 48(12):  96-102.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.96.6

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随着主动配电网的不断成熟,科学地对它的供电能力进行灵活的实时评估,找到并突破供电瓶颈,才能兼顾配电网运行的经济性、可靠性以及安全性。针对分布式电源出力的不确定性以及电网负荷周期性变化特点,提出了一种主动配电网供电能力实时评估方法。考虑了配电网中多种分布式电源接入的情况,利用预测技术得到未来时刻的负荷及分布式电源的出力,以配电网能够承担的最大负荷为目标函数,以系统的安全运行要求为约束条件,建立了数学模型。该模型不仅能够对未来一段时间内配电网的供电能力和供电裕度进行实时评估,还能够给出限制系统供电能力的供电瓶颈序列,从而使调度人员能够根据评估结果提前采取相应措施以保证电网运行的安全性和可靠性,并针对具体的瓶颈设备进行改造,提高系统的供电能力。

一种基于电网特征差异的线损水平评价方法

周前, 孙志明, 卫鹏, 安海云

2015, 48(12):  103-109.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.103.6

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线损水平与电网类型密切相关,单纯以实际线损率作为考核标准来评价不同电网的线损水平有失科学性。为了建立科学合理的线损水平评价方法,构建了考虑电网结构、设备参数、电网运行和用电结构等电网特征的线损评价指标体系,建立了所有指标的数学模型。在各个底层指标评价值的基础上采用层次分析法分析得到线损评价综合值。对电网线损评价值与实际线损率分别进行排序,通过分析排序的差异客观评价地区电网的线损水平。通过IEEE-14算例仿真分析了典型指标对线损率的影响;以江苏电网为例进行了线损水平评价。结果表明：所提出的典型指标能够反映不同电网特征对地区电网线损的影响,该方法为电网线损水平评估提供了量化计算依据,可广泛应用于评估各省、市或县级电网的线损现状,解决评估降损空间这一难题。

特高压CVT电容分压器的宽频建模

李璿, 张广勇, 王晓琪, 王平, 王增文, 李小燕

2015, 48(12):  110-114.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.110.4

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特高压电容式电压互感器（CVT）作为特高压电网中重要的一次设备,其电容分压器承受着来自电网的特高电压,建立特高压CVT电容分压器的宽频模型对研究其过电压分布具有重要的意义。通过网络分析仪测量特高压CVT电容分压器的宽频阻抗参数,然后利用矢量匹配法对测量到的宽频阻抗参数进行有理函数逼近,再通过电路综合理论得到特高压CVT电容分压器的宽频等效电路。通过对2台电容分压器的测量和建模结果进行对比分析可知,该方法适用于建立特高压CVT电容分压器宽频等效电路模型。

针对甘肃电网的高载能企业参与可再生能源消纳“荷-网-源”协调控制

李明, 杨烈銮, 王维洲, 孙宏斌, 王彬, 晋宏杨

2015, 48(12):  115-121.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.115.6

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随着中国可再生能源基地建设的快速推进,由于传输容量限制、调峰能力不足、备用不足等原因引起的弃风、弃光问题日益严峻。针对可再生能源的消纳问题,分析了负荷侧的高载能企业的调控特性,结合高载能企业的经营现状,分析得出高载能企业具备参与电网调节、增加可再生能源消纳的能力,提出了考虑高载能企业的“荷-网-源”协调控制的思路,建立了考虑高载能企业隐私的分布式调度的闭环协调求解模型,并通过算例初步展示了“荷-网-源”协调的效益。

基于在线分布负荷预测的智能AGC主动协调控制系统

石辉

2015, 48(12):  122-128.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.122.6

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针对传统AGC实时调度面向特高压智能电网存在的不足,立足于D5000一体化数据平台,提出一种由多模块组合的智能AGC主动协调控制系统。主程序模块通过全网分布负荷超短期同步预测,自动进行AGC可调判断、开/停机筛选、实时出力调节;辅助模块嵌套执行操作前预调节、事故后紧急调节任务。该系统能根据负荷变化自动优选并远程开/停水电机组,自动优化控制全网机组出力,协助调度员自动进行设备停电前的预调节及事故跳闸后紧急调节。仿真算例表明,该系统能有效提高最优日前发电计划的执行率并优化运行指标,促进电网进行趋稳调节,减轻调度员劳动强度。

直流孤岛系统低次谐波稳定性仿真研究

刘洪涛, 张勇, 梅勇, 周煜智, 徐政

2015, 48(12):  129-135.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.129.6

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针对南方电网牛从和普侨两个直流输电工程孤岛运行状态下的低次谐波稳定性问题,在PSCAD/EMTDC中搭建了详细的时域仿真模型并进行仿真研究。首先,使用测试信号法在一定频率范围内扫描直流输电系统直流回路阻抗和交流并联阻抗。其次,通过分析比较低次谐波频率下直流回路阻抗与交流并联阻抗之间的大小关系,对直流系统的低次谐波稳定性进行初步判断。最后,用时域仿真法对可能出现低次谐波振荡的工况进行校核。计算结果表明,在孤岛运行方式下,交流系统短路比的变化对直流回路阻抗和交流并联阻抗的阻抗频率特性有一定影响,随着短路比减小,阻抗频率特性向左上方偏移。此外,在所考虑的孤岛运行方式与故障情况下,直流系统均不会发生低次谐波不稳定现象。

辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制算法

周博曦, 孟昭勇, 吴文宣, 朱毅勇, 郭建钊

2015, 48(12):  136-140.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.136.4

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研究基于CIM_SVG的电网数据模型基础上的配电线路单线图自动布局算法,给出了一种辐射状单线图自动绘图的完整方案。提出一种馈线分级分支的干线-支路模型,结合CIM_SVG数据模型垂直、水平逐级交叉布置馈线各支线;应用面向对象思想建立一种支线图元区域模型,通过模型数据判别图形中的极不对称支线以及重叠或交叉区域,进而根据判别的结果对图形的整体对称化处理以及重叠或交叉区域的消除,最终完成整条馈线的绘制。最后以10 kV辐射状配电馈线为例对算法进行验证,结果表明算法能在数秒内完成典型配电网络布局,适用于更广泛的配电网可视化分析应用。

±800 kV直流输电线路Z型边坡塔结构特性研究

于建伟, 潘峰, 谢芳, 宋刚, 王轶文

2015, 48(12):  141-147.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.141.6

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针对特高压直流线路所经山区雷电活动频繁,大地屏蔽作用差,提出一种适用于山区直流特高压输电线路的Z型边坡塔。与常规T型塔相比,Z型边坡塔对左右两极导线横担进行阶梯布置,降低下山坡侧的导线横担对地高度,充分利用杆塔有效高度,降低雷击跳闸率,提高特高压直流线路耐雷水平。通过通用有限元软件对铁塔结构的内力分布进行了线性和非线性分析,并以塔重和混凝土等指标对比分析Z型塔的经济可行性,研究揭示了Z型塔的结构受力特点,结果表明,铁塔内力与T型塔相当,工程造价与T型塔基本一致,可为Z型塔在多雷山区特高压直流线路中的应用提供参考。

输电线路大风停运概率计算方法

王忠岳, 林济铿, 胡世骏, 刘辉, 叶剑华, 魏文辉, 林昌年, 孙义豪

2015, 48(12):  148-154.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.148.6

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如何进行大风故障预警及停运概率的准确计算,对于提高电力系统预防风偏闪络和断线停运的能力具有积极意义。基于绝缘子风偏计算模型和极端风速的g-h分布模型,提出了电网大风停运概率计算的新方法。该方法首先通过绝缘子风偏模型计算风偏角和最小空气间隙,并建立了小空气间隙和风偏故障概率的线性函数关系;进而提出基于g-h分布的大风灾害下电力线路的断线概率计算方法。安徽电网的实际数据的计算结果证明了方法的有效性。因此建立有效的风偏计算模型和大风分布模型对预防大风停运具有重要作用。

省地电网协同运行策略与实践

汤伟, 刘辉, 刘路登, 杨铖

2015, 48(12):  154-160.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.154.6

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近年来国内发生多起电网事件,事后分析都与省地运行方式安排不当有关。为保证电网安全可靠运行,深入分析了省调度中心与各地区调度中心现有运行方式工作模式的缺陷,将分散在省调和地调的全电压等级在线数据进行统一整合,实现了多时序电网拓扑模型自动拼接。基于全联通遍历算法自动搜索薄弱接线方式并对负荷损失进行精确评估,进而快速识别高危客户供电风险。对实时电网运行控制对策进行省地联合分析,构建了未来电网协同模型并给出不合理重叠检修方式智能排查方法,实现了省地电网联合决策,可用于指导省级电网运行方式协同决策平台建设。通过在省级电网中实际系统的应用表明,提出的策略能有效避免省地运行方式冲突并实现对电网的协同决策。

110 kV冷绝缘超导电缆导体设计

吴鹏

2015, 48(12):  161-165.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.161.4

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近年来,超导技术日益成为推动现代工业,特别是电力技术和电力工业跨越式发展的重大基础创新,对于当前和今后一个时期均具有重要战略意义。研究探讨了冷绝缘超导电缆110 kV/3 kA的材料特性、几何结构、绝缘等,通过实验数据,围绕110 kV高温超导电缆的实际工程应用作了研究分析,展望了交流超导及其相关技术的发展前景。对于110 kV/3 kA冷绝缘超导项目在电缆结构设计的理论研讨和工程实践方面有着积极的借鉴意义。

新能源

基于时序生产模拟的新能源年度消纳能力计算方法及其应用

董存, 李明节, 范高锋, 黄越辉, 礼晓飞

2015, 48(12):  166-172.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.166.6

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随着中国风电、光伏等新能源高速发展,不断提高电力系统新能源消纳水平、降低弃风、弃光电量成为电网调度机构面临的重大挑战。新能源年度消纳能力计算是提前预估电网新能源消纳空间、优化年度运行方式安排、做好新能源消纳工作的关键环节。分析了新能源消纳能力计算的研究现状,提出了基于时序生产模拟的新能源年度消纳能力计算方法,建立了含机组启停机约束的混合整数规划模型,开发了新能源生产模拟仿真软件,并基于2015年一季度实际数据验证分析,证明了所提方法和模型的准确性和适应性,在开展新能源富集的“三北”地区年度消纳能力计算实际案例研究的基础上提出了相关建议。

基于温度场的双馈异步发电机电刷滑环系统故障诊断模拟

陈涛涛, 马宏忠

2015, 48(12):  173-178.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.173.5

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应用热电耦合原理,利用ANSYS有限元分析平台建立了双馈风力发电机电刷滑环系统温度场仿真模型,对正常运行状态下的电刷滑环系统温度场进行仿真,给出了系统各部件温度场及电流密度矢量分布。通过对模型中不同电刷加载大小不同的电流载荷来模拟电刷电流分布不均匀故障,对该故障进行暂态仿真分析,同时对刷环系统在正常运行状态下与故障运行状态下的热电场分布做了比较分析。最后,给出相关结论,对电刷滑环系统的温度场状态监测及其过热故障预期具有指导意义。

德国电网应对日食举措分析及启示

王彩霞, 郑漳华

2015, 48(12):  179-183.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.179.4

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在光伏发电装机大规模发展的情况下,为研究日食对电网安全的影响,分析了2015年3月20日德国日全食基本情况,并基于运行数据分析了德国电网应对日全食的举措。研究结果表明,准确的新能源出力预测是防范电网安全运行风险的重要前提,充足的可调度资源是保证大比例新能源并网条件下系统安全运行的基础,合理的电力市场设计是降低大比例新能源对系统安全风险的重要手段。

技术经济

供电企业可靠性管理控制效率分析

张跃, 付聪, 赵艳军, 汪隆君, 黄嘉健

2015, 48(12):  184-189.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.184.5

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可靠性管控效率分析不仅有助于发掘供电企业可靠性管控的薄弱环节,因地制宜指导电网规划、生产与维护,还对持续提高供电可靠性水平、提高经济和社会效益等具有重要意义。在分析供电可靠性指标与其管理控制指标关系的基础上,提出了供电企业可靠性管理控制效率分析的两阶段方法,量化供电企业可靠性管控效率、分析影响因素及其影响程度。以广东电网所辖19个地级供电企业为分析对象,验证了所提方法的有效性。

以电代煤发展模型和应用研究

贾德香, 韩净, 华章

2015, 48(12):  190-192.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2015.12.190.2

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长期以来中国大量消费直燃煤是造成环境污染的重要因素。以年均总费用最小为目标,以直燃煤削减量、主要煤炭替代技术的产能为约束,结合中国煤炭消费总量控制目标和节能减排低碳发展行动方案,构建了宏观层面燃煤替代优化模型。研究表明,电代煤市场前景广阔,预期节能减排成效显著,但是现阶段需要政策扶持,形成多赢局面。算例验证了所提模型方法的有效性,可为有关部门开展煤炭替代远景规划提供参考。