中国电力

焦庆丰, 雷霖, 李明, 何辉, 徐曙, 宋海华

2013, 46(10): 1-4. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.1.3

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随着电网负荷及峰谷差的不断增大,在中国600 MW超临界火电机组已经成为电网主力机组并需频繁地承担调峰任务。通常火电机组调峰是指尽可能降低锅炉最低稳燃负荷,即传统的“深度调峰”。提出了“宽度调峰”的概念,并在国产600 MW超临界机组上开展了“宽度调峰”的试验研究,通过设备改造、燃烧调整、配煤掺烧、汽轮机滑压曲线优化和协调控制完善等措施,提高机组调峰性能,实现在传统“深度调峰”方面向下突破锅炉最低稳燃负荷设计值,向上挖掘机组带负荷潜力,扩大机组调峰幅度,达到“宽度调峰”目的。宽度调峰有利于电网安全调度与稳定运行,同时增加发电企业参与电网调峰运行的发电量和经济效益,实现了“调峰运行、网厂双赢”。

循环流化床燃料粉碎功耗计算模型

刘雪敏, 吴玉新, 吕俊复, 张缦, 赵勇纲

2013, 46(10): 5-8. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.5.3

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针对循环流化床锅炉给煤粉碎功耗的计算问题,在总结粉碎功耗规律研究进展的基础上,分析了单一粒度颗粒的粉碎功耗预测理论,介绍了粉碎功耗理论的3种著名假说（体积假说、面积假说和裂缝假说）下的粉碎功耗计算通用关系式;针对具有复杂粒度分布物料的粉碎功耗,将产品粒度分布作为参数引入能耗计算中,获得了不同产品粒度分布时的粉碎功耗理论预测结果,粉碎实验结果表明,物性和给料粒度对粉碎功耗也有重要影响。在理论分析与推导基础上,结合实验结果提出了循环流化床的燃料粉碎功耗计算模型。

屏式过热器T23/12Cr1MoV异种钢接头失效分析

王伟, 王学, 钟万里, 胡磊, 胡平, 李正刚

2013, 46(10): 9-12. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.9.3

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对某1 000 MW超超临界发电机组屏式过热器管屏进口段T23/12Cr1MoV异种钢焊接接头的失效进行了试验分析。宏观与微观检查表明,裂纹沿管子焊缝周向分布,开裂起始于12Cr1MoV管内壁粗晶粒热影响区,扩展至1/3厚度处进入焊缝,在焊缝中继续扩展至管子外壁。通过力学性能试验得出失效的主要原因是热影响区及焊缝的硬度高而塑韧性低,建议进行焊后热处理,以改善接头塑韧性和消除焊接残余应力。

煤仓底部活化振动给煤机的应用研究

卜银坤

2013, 46(10): 13-17. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.13.4

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为解决原煤仓底部堵煤的问题,在原煤仓底部安装活化振动给煤机,但效果通常不佳。介绍2种活化振动给煤机的结构和工作原理,通过对相关参数的计算,指出原煤仓内煤料的巨大压力是影响给煤机性能的重要因素,提出减轻给煤机承受的煤料压力的途径。

1 000 MW机组振动特性及案例分析

何国安, 陈强, 甘文亮, 蒋波, 张学延, 张卫军

2013, 46(10): 18-22. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.18.4

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针对上海电气集团生产的1 000 MW汽轮发电机组普遍存在的高压转子振动波动、中压转子轴承座振动跳变、低压转子不稳定振动、发电机转子热不平衡和励端小轴异常振动问题,通过案例分析振动的特征及产生机理,并据此给出振动处理对策,为其他该类型机组的振动故障诊断及处理提供参考。

超（超）临界机组国产DCS应用研究

张秋生, 范永胜, 李生光, 梁华, 胡晓花, 陈峰, 胡树云

2013, 46(10): 23-28. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.23.5

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在超（超）临界机组上应用国产DCS与优化控制系统有许多值得总结和研究的内容。在项目实施过程中,通过编制《DCS系统出厂验收标准》、组织DCS逻辑审查、编制《分散控制系统典型故障应急处理预案》和利用虚拟DCS仿真机培训热控人员等几方面进行全过程的研究与风险控制。通过开发针对超临界机组的控制模块和加强系统的可靠性等方法,国产DCS产品质量与技术水平得到提升。4个电厂的投运效果表明,采用国产DCS应用于超（超）临界机组可以达到较好的效果。

基于模糊负荷聚类的不良负荷数据辨识与修正

刘辉舟, 周开乐, 胡小建

2013, 46(10): 29-34. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.29.5

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为辨识和修正不良负荷数据,在利用模拟退火遗传算法优化的模糊C均值（Fuzzy C-Means,FCM）算法进行负荷曲线聚类的基础上,提出将待测曲线与相应特征曲线进行比较计算差量系数的方法。差量系数大于电力公司确定的阈值的负荷点即为不良负荷数据。通过算例验证表明,该方法克服了统计历史数据中不良数据的影响,提高了不良数据辨识的可操作性和实用性。同时提出了考虑不良数据测量点外所有其他测量点负荷信息的不良数据修正方法,与仅考虑不良数据测量点前后2个测量点负荷信息的修正方法相比,提高了不良数据修正的精确性和有效性。

地区电网高频切机优化及与超速保护的配合

杨帆, 张志强, 赵书强, 吴丽华, 何嘉勇

2013, 46(10): 35-40. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.35.5

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分析地区电网与主网解列后孤网运行时的频率特性,指出影响孤网频率的主要因素为功率不平衡量和系统惯量。针对新疆石河子电网可能出现的高频问题,通过高频切机配置方案研究及高频切机与火电机组超速保护控制器（OPC）的协调配合研究,提出适应于地区电网的高频切机方案,以及应优先采用高频切机来抑制频率升高,尽量避免OPC反复动作的配置原则。

应用于多通道不同时解列的快速解列判据

杨雨昂, 杨立红, 慕宗江, 彭志峰, 杨明玉

2013, 46(10): 41-45. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.41.4

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通过大量仿真计算发现,现有快速解列装置在处理多失步通道互联电网问题时,存在各通道不同时解列的情况,容易诱发临近未失步的线路在解列进程中发生失步振荡。为避免这种状况的发生,在支路势能函数的基础上,推导出判断单条线路在系统失步振荡时的稳定度函数,并利用此函数给现有快速解列判据增加一个能够统筹各通道解列顺序的附加判据,这种改进能有效避免原快速解列判据无法彻底消除系统振荡的情况,最后用实际算例验证改进快速解列判据的优越性。

铁路输煤与高压直流输电可靠性的比较

肖欣, 周渝慧, 陈晓双, 潘登, 尹立, 唐鑫

2013, 46(10): 46-52. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.46.6

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随着铁路高速重载技术和特高压远距离输电技术日臻成熟,构建输煤输电并举的现代能源综合运输体系战略的逐步落实,输煤输电比例等问题引起各方关注。以铁路运输和高压直流输电作为输煤输电载体的典型例子,通过研究2种送能方式的可靠性评价模型和指标,对比分析近年来的可靠性数据,提出基于可靠性的输煤输电临界距离,并分析可靠性与运输成本、库存成本的关系,建立综合停电损失成本模型,为合理配置运煤输电提供参考。

杆塔掏挖基础抗拔研究进展及其设计规范的修订

鲁先龙, 程永锋, 包永忠, 杨文智

2013, 46(10): 53-59. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.53.6

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根据中国近年来掏挖基础抗拔试验和理论研究成果,分析掏挖基础抗拔荷载-位移曲线的特征,采用3种典型方法确定试验基础抗拔极限承载力和位移,并基于统计结果给出掏挖基础抗拔归一化荷载-位移曲线,提出掏挖基础抗拔极限承载力和位移的确定方法。根据建立的掏挖基础抗拔极限承载力计算理论,将理论计算结果和试验值进行对比,验证理论计算方法和参数取值的正确性。最后,介绍掏挖基础抗拔承载力设计规范修订情况,并分析了修订后杆塔掏挖基础抗拔设计的安全系数及其对应的可靠度指标。

基于神经网络GIS局部放电模式的识别

李培江, 朱晓锦, 尤婷

2013, 46(10): 60-66. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.60.6

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全封闭气体绝缘开关设备（GIS）广泛应用于电网中,其内部缺陷导致的设备故障可能会引起大面积停电事故。针对GIS缺陷放电模式识别问题,设计了3种GIS典型放电模式,通过实验平台获取放电指纹数据,并从中提取出12种特征。对基于单一网络方式的概率神经网络、自适应神经网络以及基于复合神经网络方式下的GIS局部放电识别问题进行对比研究,考察3种网络方式在输入验证、部分训练集等不同条件下的放电模式识别率与一致性问题。实验结果表明,采用上述单一方式神经网络可以作为一种局部放电识别手段,但识别结果的一致性较差,而复合神经网络不仅具有高识别率,而且一致性也较好,可以较好地满足GIS局部放电识别。

多代理协调技术在微网中的应用研究综述

王晶, 王宗礼, 张颖

2013, 46(10): 67-73. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.67.6

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对多代理（Multi Agent）协调技术在微网中的应用研究进行了综述,介绍了多代理系统（MAS）在微网中的组网架构;研究了MAS在微网中的应用方向,包括系统的协调控制、能量管理、市场交易及供电恢复等,对各层次不同的控制模型、控制方法及算法进行了说明;对解决协调控制问题的微分博弈方法进行了理论分析,指出了其在微网应用中的可行性。

国内外电动汽车市场的比较分析及启示

李立理, 张义斌

2013, 46(10): 74-77. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.74.3

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美国、日本和西欧等发达国家和地区的电动汽车市场规模在2012年实现了快速增长,电动汽车产业进入快速发展通道的迹象愈发明显,相比之下,中国电动汽车市场发展步伐有所滞后,亟须加快激活国内电动汽车市场潜力。比较了国内外电动汽车市场发展现状,研判了部分发达地区电动汽车市场未来发展趋势,指出了中国电动汽车市场存在的主要差距,并提出了针对性的政策建议。

VRB储能系统对风电场LVRT特性影响分析

杨白洁, 晁勤, 衣海东, 任天鸿

2013, 46(10): 78-83. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.78.5

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为满足电网规定的并网风电场必须具有低电压穿越能力（LVRT）要求,提出一种在风电场并网点加入直接功率控制的钒液流电池（VRB）储能系统的拓扑结构来提高风电场LVRT。根据目前风电机组发展趋势风电场采用基于全功率双脉宽调制AC/DC/AC控制策略的逆变器的永磁直驱风电机组（PMSG）,VRB储能系统逆变器采用DC/AC双向功率流动的控制策略。所提出的控制策略通过协调控制风电机组机侧整流器、网侧逆变器和VRB变换器,实现平抑风电场出力和电压跌落时PCC点电压稳定控制及向电网提供一定的无功补偿。仿真结果表明,风速波动和系统电压跌落时,提出的方案可以有效平抑风电场出力波动,提高风电场LVRT能力,减小对系统安全稳定运行的负面影响。

自适应权重粒子群算法在阴影光伏发电最大功率点跟踪（MPPT）中的应用

袁晓玲, 陈宇

2013, 46(10): 85-90. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.85.5

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在光伏发电系统中,光伏阵列往往会受到局部阴影现象的影响,造成系统的不稳定运行和输出功率的降低,且光伏阵列的P-U特性曲线会出现多峰值,常规最大功率点跟踪（MPPT）算法因其只能单峰寻优而不能完成对最大功率点的跟踪。粒子群优化（PSO）算法则有着良好的多峰全局寻优能力,被广泛应用在局部阴影的最大功率点跟踪中,但是PSO算法有着收敛速度不足和搜索精度低的缺点。为此,提出了基于自适应权重的粒子群优化（APSO）算法,即在运算过程中通过引入非线性动态惯性权重系数,有效地提高整体算法的全局搜索能力和局部改良能力。利用Matlab仿真,在恒定阴影和快速变化阴影2种条件下验证APSO算法的可行性。结果表明,APSO算法能够避免早熟收敛问题,可有效地提高算法的收敛速度和搜索精度。

中国典型城市电网电动汽车容纳能力研究

黄碧斌, 孔维政, 李琼慧

2013, 46(10): 91-95. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.91.4

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分析了电动汽车在无序充电、错峰充电和连续充电模式下的电力负荷特性,并以典型配电网为研究对象,通过对3种模式下不同规模电动汽车接入后的配电网稳态运行情况进行计算,校核节点电压偏差和元件负载率等配电网稳态运行指标,研究了各种充电模式下中国某典型城市电网的电动汽车容纳能力。

电网三维数字化及一体化信息管理平台的研发

郭西平

2013, 46(10): 96-100. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.96.4

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电网信息化管理提升大电网的驾驭能力,为此,研发出河南500 kV电网三维数字化信息管理平台,对其功能和系统结构进行一体化设计。该一体化平台以数字地图为载体,以高清影像数据、数字高程模型（DEM）数据、高精度的电网信息数据为基础,实现对全省500 kV及以上输变电工程的可视化展现和各方资源的有机整合,为电力企业的生产管理提供电网空间信息的支持。

符合IEC 61850-9-2标准的合并单元设计

黄潇贻, 朱欣荣, 朱超, 郑建勇

2013, 46(10): 101-105. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.101.4

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针对变电站智能化的要求,提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）与先进精简指令集处理器（ARM）的智能合并单元（MU）实现方案,该方案集数据接收、处理和通信等功能模块为一体。其中数据处理模块基于IEEE1588精确对时,结合二次Lagrange插值与相位补偿算法,以提高精度;数据通信模块采用预配置采样值控制块,可实现采样值传输模型灵活定义,避免制造报文规范（MMS）映射的实现困难,以确保报文的实时性。通过电子式互感器稳态校验系统进行验证的结果表明,该合并单元样机可满足智能变电站对其通信数据的传输要求。

光纤复合架空相线的工程应用研究

吴劲松, 黄琦, 吴钟博, 陈辉煌

2013, 46(10): 106-110. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.106.4

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通过对光纤复合架空相线（OPPC）技术及工程应用的研究,系统地分析OPPC的关键技术。OPPC的主要功能应用包括测温功能和应力监测功能。综合在国内外工程应用实际情况,重点研究分析OPPC光缆工程施工与维护难点,以及与光纤复合架空地线（OPGW）、全介质自承式（ADSS）光缆的工程造价对比。最后,对OPPC的技术优势和劣势进行详细分析,并提出进一步发展OPPC工程应用的建议。

中长期电量灰色预测中数据预处理方法研究

郑雅楠, 单葆国, 顾宇桂, 李庚银

2013, 46(10): 111-114. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.111.3

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中长期电量预测是电网调峰、电源和电网建设规划以及电力需求侧管理等工作的基础。在研究传统中长期灰色预测模型的基础上,分别引入滑动平均、幂函数变换和结合预期影响等方法,改进了传统灰色模型的数据预处理环节。其中的预期影响调整环节是首次被应用到电量预测中,通过挖掘和利用更多、更深层次的信息,使预测精度得到提升。此外,介绍了定量检测模型拟合和预测精度的手段;利用介绍的多种改进模型,根据中国1999—2011年的电量数据,分稳定期和波动期情景对模型进行拟合和预测的对比研究,也测算了2012、2013年全国用电情况。

基于双修正因子的模糊时间序列日最大负荷预测

刘晓娟, 方建安

2013, 46(10): 115-118. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.115.3

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天气温度变化是影响短期电力负荷预测的主要因素。为提高预测精度,引入负荷变化影响因子和气温影响因子,提出基于双修正因子的模糊时间序列预测算法。根据负荷变化趋势,提出分段预测的思想,在拐点处用负荷变化因子进行修正,然后用气温影响因子对预测结果进行二次修正。将改进的算法用于某电网夏季最大负荷的预测,数值结果表明该算法具有较高的预测精度。

基于关口点电价的购电成本分析

王漪, 李培军

2013, 46(10): 119-123. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.119.4

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当前电网的经营正从精细化管理向精益化管理转变,但是相关人员缺乏有效工具来跟踪购电成本变化并进行相关分析,严重影响了电力交易的灵活性与时效性。为解决这一不足,及时动态获取当前时刻的购电单价,简化电价变化的相关因素分析,以满足电网公司的精益化管理需求,建立了一种关口点电价信息的购电成本与单价分析模型,并应用全微分方程分析了该模型的合理性与灵敏度,开发的关口信息管理平台应用,表明该模型可有效提升公司经营管理的可控、能控、在控能力,也证明了该模型的实用性。

燃煤电厂烟气SCR脱硝成本分析与优化

杜振, 钱徐悦, 何胜, 朱跃

2013, 46(10): 124-128. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.124.4

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针对中国现有机组烟气SCR脱硝成本较高的问题,研究了机组类型、机组容量、脱硝效率、还原剂类型、入口NO_x浓度、脱硝厂用电率等因素对烟气SCR脱硝平均成本的影响,同时通过分析SCR脱硝成本的组成得到运行成本和财务成本是脱硝成本的主要组成部分,进而提出降低脱硝成本的还原剂耗量优化、吹灰系统优化、催化剂优化等措施,为烟气SCR脱硝系统的经济、稳定运行提供指导。

配电网安装新型节能变压器的CDM项目效益研究

余运俊, 康利平, 万晓凤, 聂晓华

2013, 46(10): 129-132. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.129.3

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中国配电网现存大量的低效率变压器,更换现有的低效率变压器需要一次投入大量资金,申请清洁发展机制（CDM）项目后,可获得CDM额外资金,能有效减轻投资压力,缩短回收年限。以江西省10 kV配电网中用新型节能变压器替代S7型高损耗配电变压器项目为例,通过运用CDM方法学AM0067,将节能型S11-M、SH11-M、S13-M、SH15-M系列变压器分别替代高损耗的S7系列变压器这4种方案逐一比较,计算温室气体减排量、节电量和一次投资的回收年限。从中选择出用S13-M系列变压器替代S7型变压器的最优替代方案,S13-M型变压器相比于S7型变压器每年节电4.33亿kW·h,申请CDM项目后的投资回收年限为13~15年。

输煤输电经济性比较研究

神瑞宝, 张粒子, 张洪, 程世军, 凡鹏飞

2013, 46(10): 133-139. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.133.6

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首先分别建立了单位电能发电成本函数、单位电能输电成本函数和单位电能输煤成本函数;然后通过比较输煤输电2种输能方式在负荷中心获得单位电能的总成本,给出了较完整的输煤输电经济性分析模型;继而定量分析了煤炭运价、输电线路利用小时数、煤炭价格、煤炭热值和交流线路串补度等因素对输煤输电经济性比较的影响;最后针对中国主要煤炭基地和电力负荷中心进行了输煤输电经济性具体比较。研究表明,输煤输电的经济性比较受到多种因素影响,不能笼统地认为输电更经济或者输煤更经济;只有针对具体问题,统筹考虑各种因素,才能判定输煤输电的经济性。

大型电袋复合除尘器均流布置的数值模拟与研究

孙超凡, 龙新峰, 于兴鲁, 楼波

2013, 46(10): 140-145. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.140.5

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以某电厂600 MW机组电袋复合除尘器为研究对象,使用Pro/E软件,建立了3D模型,采用数值分析方法,重点研究了大型电袋复合除尘器内部的流场分布。模拟过程中,设定布袋的界面为多孔介质阶跃边界条件,电除尘器内部的气流通过改变气流分布板来调整。模拟结果显示,气流分布板设置与否、设置数量及开孔率对电除尘区速度分布有较大影响;在电除尘区的气流分布均匀性最佳时,电除尘区气流平均速度为0.78 m/s,相对均方根为0.279 9,布袋除尘区速度为0.6 m/s;在第3层气流分布板上改进开孔孔径,可有效解决电除尘区第1组灰斗内的涡流现象,从而可提高除尘效率。

基于数据包络模型的电力行业碳排放权配额初始分配效率研究

王敬敏, 薛雨田

2013, 46(10): 146-150. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.146.4

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随着全球气温的上升,减少温室气体排放已经成为全球共识,碳交易作为CO₂减排的重要手段也越来越受到电力行业的重视。发电绩效标准作为电力行业碳排放权配额初始分配模式,越来越受到业内认可。排放权分配效率是评价排放权分配模式是否公平的标准,因此,使用数据包络分析模型对中国五大发电集团公司2013年的碳排放权配额初始分配的分配结果进行了评价。结果表明,五大发电集团CO₂配额初始分配量当前值与改进值基本保持不变,从而证明了发电绩效标准对于电力行业碳排放配额初始分配的有效性和公平性。

电力市场下发电企业碳排放定价模型

宋艺航, 何楠, 张会娟, 谭忠富

2013, 46(10): 151-154. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.151.3

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中国的碳排放交易市场建设处于试点阶段,碳排放的定价成为理顺能源价格链的重要环节。为充分体现碳排放配额的市场价值,考虑碳排放定价的市场需求、排放上限、发电成本以及减排成本4个因素,以发电商效益最大化为目标构建电力市场下的Nash均衡模型;通过模型的求解测算出市场均衡状态下碳排放的价格水平以及发电商的收益状况;为进一步了解敏感因素对碳排放定价的影响程度,分别就4个重要因素对碳排放定价的影响进行敏感性分析,结果表明,市场需求、减排成本与碳排放价格呈正相关,排放上限、发电成本与碳排放价格呈负相关。

同时脱硫脱硝脱汞技术研究概述

赵毅, 郝润龙, 齐萌, 郭青

2013, 46(10): 155-158. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.10.155.3

摘要 ( )

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针对火电厂烟气中SO₂、NO_x和Hg的污染,介绍协同控制方法,综述了近年来以电子束、低温等离子体放电、光催化氧化、烟气循环流化床和微波辐射为主的同时脱硫脱硝及同时脱硫脱硝脱汞技术的研究与进展。根据这些技术的研究现状,指出应加快复合吸收剂和新型低能耗反应器的研制,以使多污染物协同控制方法在电厂得到推广应用。

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