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2013年 第46卷 第9期    刊出日期：2013-09-23

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循环流化床技术专栏

循环流化床锅炉烟气脱硝系统优化模拟

李竞岌, 杨海瑞, 李穹, 杨建华, 吕俊复

2013, 46(9):  1-5.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.1.4

摘要 ( 169 )   PDF (3852KB) ( 182 )  

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随着电站锅炉氮氧化物（NO_x）排放标准的日趋严格,具有低NO_x排放特征的循环流化床（CFB）锅炉也需增设烟气脱硝设备。通过在CFB锅炉旋风分离器喷入氨水或尿素等还原剂,实现高温下的选择性非催化还原（SNCR）反应,可有效降低锅炉NO_x排放。以某185 t/h CFB锅炉为例,利用ANSYS Fluent^��软件,对分离器及附属尾部烟道流场进行性能优化模拟,并设计了相应的SNCR烟气脱硝系统。计算结果表明：当喷入点个数较多且位于进口段内侧时,还原剂在分离器内分布较为均匀;提高平均雾化粒径和喷雾锥角有助于扩大还原剂在分离器内的分散范围,而喷射速度对分散范围的影响则有限。

CFB锅炉温度场及氧量场测试与数值模拟

黄中, 孙献斌, 江建忠, 时正海, 肖平

2013, 46(9):  6-6.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.6.0

摘要 ( 152 )   PDF (5747KB) ( 324 )  

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对某循环流化床锅炉炉内温度场及氧量场进行了测试研究,利用数值模拟软件对锅炉的燃烧过程进行了模拟。结果显示,炉膛温度沿炉膛高度分布较为均匀,锅炉设计时稀相区的温度可采用一个固定值代替,距离壁面1 m以上距离的温度变化很小且趋于恒定,锅炉设计时可以用炉膛中心温度作为设计温度;氧气浓度分布规律沿炉膛宽度方向呈近似“M”型分布,炉膛中心和壁面氧浓度低。软件模拟结果与测试结果也基本吻合。研究结果可为掌握循环流化床锅炉温度场及氧量场的基本规律、提高锅炉燃烧效率提供帮助,同时也可为大型循环流化床锅炉的设计和理论研究提供参考。

外置床受热面防磨技术及应用

胡昌华

2013, 46(9):  12-15.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.12.3

摘要 ( 153 )   PDF (2518KB) ( 220 )  

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针对300 MW等级CFB锅炉机组外置床受热面存在的磨损、爆管、超温等现象,分析了外置床受热面的磨损机理及原因,提出了管卡结构优化、检修工艺优化、监测外置床受热面管束出口汽温、热强度高的管子绝热保温等防磨、防超温措施。介绍了600 MW CFB锅炉机组外置床设计结构,并将300 MW等级CFB锅炉机组外置床的成熟防磨技术应用于600 MW等级CFB锅炉机组,提高了机组的可靠性,取得了较好的效果。

国产330MWCFB锅炉的调节和变负荷性能

孙献斌, 石波, 时正海, 魏友鸰, 蔡爱民, 余武高

2013, 46(9):  16-20.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.16.4

摘要 ( 163 )   PDF (1828KB) ( 156 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

首台国产330 MW 循环流化床（CFB）锅炉为带有紧凑式分流回灰器的CFB锅炉。为保证锅炉的稳定可靠及经济运行,对该台CFB锅炉的调节方案进行了研究。分析了床温、床压、风量及石灰石量的调节方法,提出了控制策略和实施方案。控制策略的主要特点是锅炉的床温和再热蒸汽温度采用紧凑分流回灰换热器进行控制和调节。实际运行结果表明,锅炉调节方式灵活可靠,热循环回路温度分布均匀,并具有高效燃烧和良好的变负荷性能。

300 MW CFB锅炉下二次风口磨损分析及解决对策

薛文祥

2013, 46(9):  21-23.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.21.2

摘要 ( 140 )   PDF (2784KB) ( 142 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对哈锅自主研发的1 065 t/h（HG-1065/17.5-LMG)双布风板不带外置床的单炉膛CFB锅炉下二次风口的磨损问题,通过对CFB锅炉下二次风口设计结构、磨损机理及磨损问题进行分析,在实际改造过程中尝试了不同的解决方法,最终通过在锅炉下二次风口加装防磨帽檐,解决了CFB锅炉由于下二次风口磨损导致频繁爆管、安全运行周期短的问题。

超临界循环流化床锅炉启动系统节能分析

李鹏

2013, 46(9):  24-28.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.24.4

摘要 ( 157 )   PDF (1301KB) ( 130 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

国内外大型超临界循环流化床（CFB）锅炉正处在开发研制阶段,对启动系统的定量计算分析很有必要。基于CFB锅炉的技术特点,以600 MW超临界CFB锅炉为例,将机组冷态启动过程按照重要的节点划分为点火至冲转、热态冲洗、冲转至并网及并网至30%额定负荷等4个阶段,根据各阶段特点采用不同方法进行分析,全面比较了扩容器式和复合式2种启动系统的投资、运行成本和投资回收期。研究结果表明,大气扩容器式启动系统虽然投资和维护费用较低,但启动过程中存在较大的热量损失,600 MW CFB机组锅炉冷态启动1次热损失即高达42.19×10⁵ MJ;随着制造和维护成本的降低,复合式启动系统具有较明显的优势。建议新建600 MW超临界CFB锅炉选用复合式启动系统。

520 t/h CFB锅炉掺烧煤泥试验研究

刘志强

2013, 46(9):  29-33.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.29.4

摘要 ( 169 )   PDF (2372KB) ( 129 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以某电厂150 MW循环流化床锅炉为研究对象,就掺烧不同比例煤泥对锅炉燃烧特性影响进行了试验研究。试验通过不掺烧煤泥、掺烧煤泥主泵转速25%和掺烧煤泥主泵转速40% 3个工况进行了对比试验。结果表明,随着循环流化床锅炉掺烧煤泥比例的增加,锅炉平均床温明显降低,更接近于最佳脱硫床温;炉膛温度场分布更趋均匀,更有利于炉内燃烧和受热面吸热;炉内屏式过热器壁温经常超温现象得到显著改善;锅炉主汽温度偏低得到明显提高。

发电

固溶强化型镍基合金的时效析出行为

郭岩, 侯淑芳, 王博涵, 林琳

2013, 46(9):  34-38.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.34.4

摘要 ( 146 )   PDF (3516KB) ( 163 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了给700 ℃超超临界机组选材提供技术参考,研究了2种固溶强化型镍基合金（617和625）经时效处理（时效）后的析出行为。结果表明：2种镍基合金760 ℃时效后,均析出M₂₃C₆、M₆C碳化物和γ′相;M₂₃C₆、M₆C碳化物分布于晶界和晶内,γ′相分布于晶内;γ″相在625合金晶界、层错处析出并向晶内生长。617合金时效3 000 h,晶界析出相不连续分布;时效5 000 h后晶界析出相聚集且连续分布,晶内析出相的尺寸基本稳定。625合金时效3 000 h的晶内析出相尺寸无明显变化,晶界M₂₃C₆颗粒聚集长大;时效5 000 h后M₂₃C₆转变为M₆C碳化物。617合金和625合金时效后的冲击吸收能量均明显下降,时效后的625合金脆化程度较时效后的617合金严重。

基于独立成分分析预测电站锅炉NO_x排放量

孙保民, 信晶, 杨斌, 王兰忠, 王冲

2013, 46(9):  39-43.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.39.4

摘要 ( 166 )   PDF (1045KB) ( 140 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了解决燃煤电站锅炉低NO_x燃烧特性建模输入值高维数据众多,以及大样本处理造成模型运行速度慢、精度低的问题,将独立成分分析（ICA）应用到建模数据预处理领域,提出一种基于快速独立成分分析（FastICA）的BP（back propagation）神经网络建模方法,并用该方法对某220 MW热电机组NO_x排放浓度进行预测。研究结果表明：经FastICA降维预处理后所建的神经网络模型（ICA-BP）性能优于直接构建的神经网络（BP）模型;ICA-BP模型计算结果与实测结果相对误差仅约2.5%,说明ICA方法有助于实现降低维数的同时保留更多原始数据特性的目的,是系统建模数据前处理的有效工具。

估算厂用电率的负荷率法

聂君, 刘钢

2013, 46(9):  44-46.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.44.2

摘要 ( 155 )   PDF (568KB) ( 156 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

电厂设计阶段厂用电率的估算值往往大于实际值,相对误差约20%,因而影响到项目立项阶段的经济评价及电厂投运后长期运行的经济效益。分析认为其主要原因是,所采用的换算系数法在厂用电率估算和高压厂用变压器容量选择时均采用了同一换算系数（K）。为此,提出了负荷率法,即进行厂用电率估算时采用专用换算系数（K_L）,而K_L值的确定是负荷率法的关键。通过具体示例给出了K_L值的确定方法。经12个工程的验证,负荷率法估算电厂的厂用电率平均相对误差不到2%,与换算系数法相比,估算准确度平均提高约90%。

河源电厂电除盐设备运行经验与优化

沈健, 曹韵, 李媛媛, 何振坤

2013, 46(9):  47-51.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.47.4

摘要 ( 209 )   PDF (2567KB) ( 337 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

河源电厂2列连续电除盐（CEDI）设备已投运近5年,接近使用年限,近1年来在制水过程中频繁出现产水水质恶化现象。对造成问题的可能原因逐项进行排查,针对具体情况进行了相关处置,主要包括化学清洗、层级再生、管路改造、循环冲洗、更换个别膜块等。实践结果表明,采取各项措施后河源电厂CEDI设备产水水质恢复至正常水平,在保障电厂水汽品质的同时,使即将到期的设备得到正常使用,安全性和经济性均有所体现。

空冷凝汽器积灰对机组出力影响的计算分析

郭民臣, 李美宝, 彭新飞, 樊雪

2013, 46(9):  52-55.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.52.3

摘要 ( 167 )   PDF (747KB) ( 139 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

富煤缺水地区空冷机组装机容量不断增加,而空冷凝汽器的积灰决定着机组能否安全高效运行,为此有必要研究积灰厚度与机组出力的关系。利用传热学以及换热器原理对积灰前后的换热系数进行推导计算,并根据某电厂330 MW机组的实际数据,给出传热系数随积灰厚度的变化关系,进而给出机组背压随积灰厚度的变化关系,最终得出积灰厚度对机组出力的影响程度。研究结果表明,对于330 MW机组,空冷凝汽器积灰1 mm时,机组出力会减少1.4%。

电网

500 kV绝缘横担杆塔电气性能分析

张志劲, 杨超, 蒋兴良, 胡建林, 胡琴

2013, 46(9):  56-60.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.56.4

摘要 ( 186 )   PDF (2006KB) ( 154 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

随着国家加大超/特高压输电线路的建设力度,对输电线路杆塔的绝缘性能要求也越来越高。结合绝缘杆塔的国内外研究应用现状,提出绝缘杆塔的结构型式;以绝缘横担杆塔为例,参考500 kV单回路酒杯型杆塔,计算了绝缘横担杆塔和普通铁塔的绝缘水平,并在此基础上分析了两者在电气性能上的差异;从减少绝缘子片数和缩短横担长度2个方面分析了其对绝缘杆塔电气性能的影响。研究结果表明：绝缘横担杆塔在工频电压、操作过电压以及雷电过电压下的绝缘裕度都要高于普通杆塔;要实现绝缘杆塔安全性和经济性的统一,可以在减少绝缘子片数的同时适当缩短绝缘横担长度。

基于主模比的FACTS阻尼控制器广域信号选取方法

王华昕, 赵永熹

2013, 46(9):  61-64.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.61.3

摘要 ( 136 )   PDF (2044KB) ( 101 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

FACTS阻尼控制器的广域信号选取是影响控制器效果的重要因素,提出了一种基于主模比指标的选取方法。对单输入输出系统建立辨识模型,提出主模比指标;利用Prony辨识手段,计算复杂多机系统各个反馈信号的主模比;通过一个标准3机系统验证主模比指标确定广域反馈信号的可行性;以川渝电网为实际案例,比较了广域阻尼与本地信号的静止无功补偿器控制效果的差异。仿真结果表明,该方法能有效改善系统动态稳定性。

京津唐电网风电场群发电功率短期预测

田超, 陈颖, 张贲, 张涛, 王知嘉

2013, 46(9):  65-70.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.65.5

摘要 ( 139 )   PDF (2952KB) ( 132 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

随着风电大规模并网,加强区域性风电场群的发电功率预测对于地区电网的安全稳定经济运行具有重要意义。根据京津唐地区风电场群的特殊性,首先用物理建模方式建立风电场的短期风力预测模型,并将统计升尺度技术与物理模型相结合,以提升预测模型精度的稳定性;之后,采用三层体系架构建立京津唐电网风电功率预测系统,且实现了工程应用。运行结果表明,该方法可以更准确地预测京津唐地区风电发电功率,大幅提升京津唐电网风电消纳能力,有效提高电网调度精益化水平。

基于奇异点检测的单端行波测距方法改进

辛超山, 李凤婷

2013, 46(9):  71-74.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.71.3

摘要 ( 141 )   PDF (1694KB) ( 120 )  

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单端测距不受通信条件的限制成为研究的热点问题,通过小波变换可精确定位第1个波头。但在复杂线路中,由于波形叠加、交叉透射波等因素的影响,第2个反射波会迅速衰减,降低了测量精度。在分析不同阻抗线路行波折反射规律、行波提取及小波变换基础上,针对第2个波头的衰减,提出对变换后的第2个反射波进行平均化处理,提高测量精度;建立了改进的基于单端电气量行波测距的流程,并通过Matlab仿真分析了此方法的效果,结果表明,与模极大值法相比,改进的均值处理方法能提高测距精度。

基于贝叶斯网络和粗糙集约简的变压器故障诊断

吕启深, 曾辉雄, 姚森敬, 黄荣辉, 张海龙

2013, 46(9):  75-79.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.75.4

摘要 ( 152 )   PDF (1895KB) ( 136 )  

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贝叶斯网络处理不确定性问题的能力可以很好地解决变压器故障诊断中因数据不完整而难以得到可靠结论的问题。为此,将贝叶斯网络分类器和粗糙集约简理论相结合,基于专家知识及统计数据建立贝叶斯网络分类模型,并综合运用色谱数据及电气试验数据作为变压器故障诊断的属性集输入,实现概率推理及对可能故障类型的排序,提高诊断结论的可靠性。此外,利用粗糙集约简理论对贝叶斯网络分类模型进行最小约简,降低网络结构的复杂性,减小模型所依赖的输入量,以更切合实际诊断情况。实验证明,该方法具有处理信息缺失的能力及容错特性,准确率较高,是一种变压器故障诊断的有效方法。

选相断路器的自适应闭环控制系统

王海燕, 袁端磊, 何周

2013, 46(9):  81-85.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.81.4

摘要 ( 177 )   PDF (2931KB) ( )  

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针对传统选相断路器控制系统对外界变化因素的补偿方式存在参数之间关系复杂且具有分散随机性等问题,提出自适应闭环反馈控制方案,并配以新型磁力机构。在分析PID（比例积分微分）模糊控制原理的基础上,对控制系统的硬件系统、软件系统进行设计,并在不同环境温度、SF₆气体密度及控制电压条件下对采用自适应闭环控制方案的磁力机构选相断路器进行选相分、合闸控制精度测试。结果表明,闭环控制系统能有效地适应补偿温度、SF₆气体密度及控制电压等变化,选相分、合闸控制精度小于±1 ms。

链式STATCOM直流侧电压平衡控制策略研究

周圆, 夏明超, 任一彪

2013, 46(9):  86-91.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.86.5

摘要 ( )   PDF (7041KB) ( )  

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针对STATCOM电容直流电压不稳定问题进行了分析,提出了一种增加附加充放电电路方式的STATCOM电容电压控制策略。采用附加电路对链式STATCOM电容进行充电及稳压控制,其中附加电路多绕组变压器的使用,有效地隔离了附加电路各链节直接的电的联系,消除了附加电路和装置主电路同时投入时电压瞬时降为零的现象,使得附加电路的控制策略可以完全和主电路控制策略独立;附加电路既可以直接接到大电网中,也可以采用与电网分离的独立供电电源,甚至可以采用大容量的UPS,可以较好地实现装置启动、快速功率切换等。装置动态响应能力亦有所增强,同时当主电路出现较大电压波动时,仍可以保证STATCOM电容电压的稳定,正常地输出无功。

大型发电机组注入式定子接地保护调试与整定

伍利, 彭金宁, 姚李孝, 南海鹏

2013, 46(9):  92-95.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.92.3

摘要 ( )   PDF (2364KB) ( )  

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随着发电机单机容量的不断增大,发电机定子绕组对地电容不断增加,导致定子单相接地电流不断增大,容易造成发电机定子对地绝缘老化或出现接地故障,对发电机定子单相接地保护提出了更高的要求以确保发电机安全运行。阐述了注入式定子接地保护原理及现场调试方法,并对相角补偿值、阻抗补偿值及对相关的保护值进行了整定。根据现场对发电机静止状态下的调试以及发电机由空载缓慢升压至30%额定电压后的测试结果,进一步验证了保护定值整定的正确性和保护装置动作的准确性。

柔性直流与交流线路平行走线工频电磁影响

黎景辉, 龚有军, 陈冰

2013, 46(9):  96-101.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.96.5

摘要 ( )   PDF (3008KB) ( )  

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采用架空输电线路分布参数模型及电压电流传播方程,考虑柔性直流系统阀侧的工频等值电路,建立了交流输电线路对柔性直流线路的工频电磁影响模型及连接变压器阀侧直流偏磁电流模型。最后以±160 kV柔性直流线路及110 kV交流输电线路参数为基础,分析了平行长度、平行距离、交流换位、直流换位等因素对偏磁电流的影响。

初值优化的电力系统戴维南等值跟踪算法研究

丁蓝, 王先洪, 欧智乐, 曾博

2013, 46(9):  102-106.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.102.4

摘要 ( )   PDF (1912KB) ( )  

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在电力系统分析计算时,需要对电网进行等值处理。戴维南等值是常用的等值手段,它能够反应系统运行状况并且具有模型清晰、简单快速的特点。针对现有方法求取戴维南等值参数时,存在参数漂移和参数跟踪问题,提出基于初值优化的偏差校正跟踪算法,利用相邻运行点的戴维南等值电压幅值不变、相角变化,进而获取等值跟踪初值,采用偏差校正方式进行跟踪电网运行点的变化。初值优化算法与偏差校正方法相结合能够快速跟踪等值参数,又能够避免参数数值计算不稳定。通过跟踪性能测试和四机两区域系统仿真算例,证明了所提算法的可靠性、准确性与有效性,能够快速跟踪实际电网运行方式。

考虑负荷顺位的电力应急资源调度模型

罗华峰, 房鑫炎, 俞国勤

2013, 46(9):  107-111.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.107.4

摘要 ( )   PDF (1819KB) ( )  

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电网在应对由于外界因素引发的突发性停电事故时,如何快速合理地进行电力应急资源调度至关重要。讨论了局部电力系统恢复特征和制定对应的恢复策略需要考虑的问题,并在重点考虑负荷顺位的前提下,讨论了包含多个待恢复区域和多个资源供应点的电力应急物资综合调度问题。利用模糊层次分析法对待恢复区域的负荷重要性进行排序,得出负荷顺位,确定优先级;搭建以资源调度时间、成本和惩罚成本最小为多目标的应急资源调度模型,将待恢复区域优先级以赋权系数形式涵入模型,实现负荷顺位应急资源。最后用算例证明了模型的可行性和适用性。

一种柔性直流输电阀控测试系统设计与实现

胡四全, 吉攀攀, 俎立峰, 冯敏, 李坤

2013, 46(9):  112-116.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.112.4

摘要 ( )   PDF (2289KB) ( )  

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设计了一种模块化多电平柔性直流输电阀控测试系统,包括极控模拟装置、换流站主电路信号发生装置、换流阀子模块模拟装置和监控后台等。该测试系统可以在不使用极控系统和换流阀本体的条件下,完成对模块化多电平柔性直流输电阀控系统的基本功能测试,包括子模块电容电压的读取和状态监视、均压控制、阀控对子模块故障处理逻辑、阀控自身故障处理逻辑、系统电压电流的采集等。仅需调整子模块模拟装置的接口数量,即可满足不同容量和电压等级的柔性直流输电阀控系统测试需要。对MVCE 300型柔性直流输电阀控系统进行了实际测试,测试结果表明,该测试系统可以满足柔性直流输电阀控设备厂内调试的需要。

控制室内变电站电抗器噪声的新型系统结构

浦琪琦, 金小谷, 张江涛

2013, 46(9):  117-120.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.117.3

摘要 ( )   PDF (3383KB) ( )  

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针对室内变电站电抗器作业时产生不同频段噪声扰民问题,研究复合型内吸式降噪技术,利用微穿孔金属纤维墙板和涂阻尼材料的隔声门阻隔噪声外泄;为提高电抗器的散热效率并同时控制噪声外泄,重新设计通风消声系统,运用低噪声自动循环降温技术控制噪声对外传递。采集改造前后的噪声数据并进行对比,分析噪音控制效果以及新型结构的合理性。测试结果表明：改造后变电站控制室内的噪声已基本满足Ⅱ类地区的噪声排放标准（≤50 dB）;变电站周边环境噪声与背景噪声相当;电抗器室内的噪声也有了显著的改善。研究结果为创造静音型环境友好智能电网变电站提供了依据。

智能变电站消防蓄水给水智能控制系统研发与应用

周志勇, 韩本帅, 李艳丽, 张航, 张达, 张凡

2013, 46(9):  121-125.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.121.4

摘要 ( )   PDF (2533KB) ( )  

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围绕变电站消防蓄给水系统设计,在系统集成、控制方式、自动巡检、故障分析等方面开展研究,将变电站蓄水、给水、稳压系统进行设计上的整合,提出了消防蓄给水系统集中控制的理念;研发了变电站消防蓄水给水系统智能控制装置,实现消防蓄水给水系统的压力、液位、流量、温度的实时监测及逻辑分析计算;利用开发的巡检模块,首次实现了消防蓄给水系统自动巡检,替代了人工巡检;开发了故障诊断模块,实现了设备故障诊断。工程实践表明,该系统及控制装置具有可靠性高、自动化程度高、可扩展性强、运行稳定等优点,具有广泛的应用前景。

基于非参数核密度估计法的光伏出力随机分布模型

吴振威, 蒋小平, 马会萌, 马速良, 高志强

2013, 46(9):  126-130.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.126.4

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光伏出力的随机性是影响光伏发电稳定性的重要因素。通过对国内某一光伏电站历史运行数据进行统计计算和分析,揭示气象条件差异对光伏出力水平的影响规律,并提出将数据按气象条件分类,用非参数核密度估计法建立晴天、多云、阴天、雨雪4种气象条件下光伏出力的随机分布模型。该方法对数据分布不附加任何假定,只从数据本身特征出发研究其分布特性,适合分析受气象影响显著的光伏出力分布特性。结果表明,模型所示分布特性与相应气象条件下光伏出力实际概率分布具有很好的一致性。

新能源

含风电电网的动态全局最优潮流及其两级协调控制算法

罗雨蕾, 李妍, 吴琨

2013, 46(9):  131-137.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.131.6

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针对含风电电网中风电出力的波动性,开展动态全局最优潮流分析,提出2级协调控制算法,并建立相应的数学模型。该算法以风电出力全周期内全电网网损最小为目标函数,将传统控制手段（即控制变量为变压器档位和并联电容器组数）与快速响应的有功和无功补偿手段相结合进行分步优化,得到能充分发挥传统控制手段和快速响应补偿手段各自优势的优化调控方案,并减少了传统控制手段的动作次数。此外,为准确模拟风电并网特性并使该新算法快速收敛,以改进牛顿拉夫逊法为潮流计算手段,采用遗传算法实现寻优。其中,改进牛顿拉夫逊法考虑了双馈和异步2种风机并网方式,建立其P-Q（V）节点模型,修改雅克比矩阵对角线元素,可较好地适应含风电场电网的潮流计算,进一步提高2级寻优结果的准确性。最后,将所提算法应用于华中地区某风电场的并网分析,并与已有文献中的多时段最优潮流控制策略进行对比,表明所提算法合理有效,具有实用价值。

风光储系统接入电网优化控制策略研究

李春平, 杨万清, 梁英哲, 王笑楠

2013, 46(9):  138-141.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.138.3

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风能和太阳能作为主要的清洁能源,受到了人们越来越多的关注。然而这类能源的波动性和间歇性,对其并网产生了很大的影响。主要针对典型风光储系统提出了一种基于模型预测的控制策略,通过优化分配风能、太阳能、电池储能的功能比例,可以在一定程度上解决由于天气突变带来的能量波动,甚至间歇问题,从而提高系统的稳定性。

节能与环保

电厂用煤砷形态分析

祝晓雨, 苑春刚, 赵毅

2013, 46(9):  142-144.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.142.2

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为了给火电厂砷污染控制提供基础数据,有必要了解煤中砷的存在形态。采用逐级化学顺序提取法对5种煤样中不同赋存形态的砷进行浸提,分别得到非特异性吸附态砷、特异性吸附态砷、无定形和弱结晶铁铝水合氧化物结合态砷、全结晶铁铝水合氧化物结合态砷及残渣态砷。提取液中的砷采用氢化物发生-原子荧光光谱法进行测定。结果表明,不同煤样具有不同的砷形态分布特征,砷主要以无定形和弱结晶铁铝水合氧化物结合态及残渣态2种形式存在;各煤样不同形态As含量的总和与煤样经硝酸消解后测得的总As含量基本吻合,说明煤中As在浸提过程中无明显损失,证明所采用的方法及操作得当。

燃煤电厂脱硫石膏汞形态及热稳定性分析

殷立宝, 高正阳, 钟俊, 郑双清, 陈传敏

2013, 46(9):  145-149.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.145.4

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分析燃煤电厂脱硫石膏中汞的化合物形态及其释放规律,对脱硫石膏的利用具有指导意义。利用X-射线荧光光谱仪（XRF）对2个火电厂石膏样品进行成分分析;为确定石膏中汞的热稳定性和形态分布,对各石膏样品和石膏滤渣样品进行2种加热方式的热处理,测定热处理前后各样品的失重率和汞含量。研究结果表明, 2个电厂脱硫石膏汞的初始释放温度不同,分别为100 ℃和200 ℃;石膏及石膏滤渣样品的快速释放温度在200~400 ℃;所有样品在500 ℃时基本完成汞的释放;石膏滤渣中的总汞含量有所减少;脱硫石膏中含有的汞化合物主要有HgCl₂和HgS。

基于火电行业环境影响评价的趋势预测方法

吴亚男, 任景明, 丁峰

2013, 46(9):  150-154.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.150.4

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2006—2012年中国共有477个火电项目通过环评审批。以环评报告书为数据源整理并分析火电建设项目覆盖的项目投资额、环保投资额、装机容量,对比研究“十一五”期间全国火电项目的实际投资变化,以时间序列分析及灰色关联分析建立了基于环评的行业发展趋势预测分析方法。研究发现,火电行业环评审批较项目实际建成投运具有3.5年的提前期,并据此预测2013—2015年火电行业发展趋势,及其将带来的资源消耗、污染物排放等资源环境压力。

石膏旋流器空气柱内三维速度场的数值模拟

杨阳, 安连锁, 刘春阳

2013, 46(9):  155-159.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.9.155.4

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石膏旋流器是火电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中的重要设备,在运行过程中会出现空气柱现象,致使能耗增大、流场不稳定、分离效率降低。为了解空气柱内气体流场特性,采用Fluent软件,应用流体体积模型（VOF）,对单一入口石膏旋流器内空气柱产生、发展到稳定的整个过程进行了数值模拟。研究结果表明：空气柱内为螺旋流动;由两端出口进入的空气在相遇后还需经过一定时间的发展才能达到稳定的状态;气相的轴向速度随时间有明显的变化,切向速度变化幅度较小,径向速度比轴向及切向速度小一个数量级。进行石膏旋流器结构优化时应考虑设计对称入口结构和空气柱内空气运动方向不同。