中国电力

王晓卫, 张涛, 田书, 张玉均, 李涛, 程志磊

2012, 45(3): 1-6. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.1.5

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提出了一种基于暂态零模功率近似熵的故障区段定位方法。该方法在计算出各检测点暂态零模功率近似熵值的基础上,通过求取近似熵比例因子数值与控制主站中事先设置的阈值进行比较,若该因子值大于阈值,则判定为健全区段;若小于阈值,则判定为故障区段。大量的ATP仿真实验表明,无论是中性点不接地系统还是经消弧线圈接地系统,对于任意初相角和过渡电阻值时,该方法均能有效判定出故障位置,并且在5 000 Ω高阻接地故障时,仍然有良好的表现。通过比例因子之比曲线衡量阈值设定时裕度的大小,最终确定该故障定位方法在各初相角条件下的最佳性能工作区间。

高压直流输电系统中交流滤波器连线保护

宋红涛, 胡晓静, 王红青, 张广朴, 王海亮, 朱艳娜

2012, 45(3): 7-10. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.7.3

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高压直流输电系统具有存在谐波、孤岛运行、过电压及TA饱和等特点,交流滤波器连线保护需要充分考虑这些特点带来的影响,才能起到既全面又有效的保护作用。基于上述特点,提出一种新的交流滤波器连线保护方案,方案中考虑了TA饱和的差动保护和计及谐波、交流过电压、断路器分断能力及孤岛运行的过电压保护等。该方案已成功运用于国内多个高压及特高压直流工程中。运行情况表明其保护效果良好。

换流站滤波器非同步投切对其差动保护的影响

常勇, 陈秋安, 张平, 姚洪川

2012, 45(3): 11-13. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.11.2

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无功补偿设备广泛应用于电力系统各电压等级,更是直流换流站的主要一次设备。高岭背靠背换流站连接了东北—华北2个大型同步电网,是国家电网公司负责的重要联网工程之一。换流站自投运以来曾发生多次滤波器（电容器）组背靠背投切后保护误动跳闸故障,系统中电容器组非同步投切导致的系统暂态冲击扰动问题突出。介绍高岭换流站滤波器组的拓扑结构,分析滤波器组保护的配置情况。结合生产实际中出现的故障案例,研究滤波器最优的投切时刻对滤波器继电保护动作特性的影响。综合理论分析和现场实测数据,说明换流站滤波器保护误动作的原因,并提出相关反事故措施。

超/特高压交流同塔四回钢管塔设计及试验

李清华, 杨靖波, 韩军科, 董建尧

2012, 45(3): 14-17. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.14.3

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双回1 000 kV与双回500 kV同塔并架四回路SSZT2塔,是我国乃至世界上迄今为止应用于一般线路工程的单塔输送容量最大、高度最高、荷载最大的输电钢管塔。钢管最高材质为Q420,钢管全部采用插板和锻造法兰联接,首次应用强度级差高颈锻造法兰;在SSZT2杆塔结构设计中,对杆塔结构型式、风振系数、埃菲尔效应、钢管构件杆端弯矩等进行了专项研究,完善了超/特高压同塔多回钢管塔的设计,并通过了真型试验。试验表明我国超/特高压同塔多回钢管塔在设计、加工等环节有了可靠保障,可在特高压工程中进一步应用。

佛山地区典型变电站和输电线路电磁环境监测分析

刘益军, 王岩, 任亚英, 倪园

2012, 45(3): 18-22. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.18.4

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通过对广东佛山地区110 ~500 kV典型架空输电线路和变电站周围的电磁环境参数（工频电场、工频磁场、无线电干扰）进行实际测量和仿真计算,分析了不同电压等级、不同类型典型架空线路和变电站周围的电磁环境水平及分布状况。统计结果表明,各电压等级、各类型输变电设备周围电磁环境参数均满足国内外相关标准限值要求。重点分析了500 kV输电线路、220 kV城区变电站等输变电设备周围电磁环境参数测试结果和分布特点,针对可能出现的输变电设备电磁环境超标问题提出输变电工程规划的设计建议。

绝缘子新型防冰涂料施工工艺及应用效果

彭向阳, 许志海, 毛先胤, 贾志东

2012, 45(3): 23-27. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.23.4

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输电线路覆冰闪络严重威胁电网安全,在特定气候条件下可能大范围、连续发生,南方电网继2008年冰灾后,2010—2011年再次发生大范围冰闪事故。研发了输电线路绝缘子主动式防冰涂料,设计了新型防冰涂料在绝缘子表面的喷涂方式,并通过人工气候室试验验证了防冰涂料具有显著的防冰效果,能够明显减少、延缓绝缘子冰层形成,减少线路冰闪事故。输电线路人工观冰和监测数据分析表明,新型防冰涂料具有实际的防冰效果,但施工工艺和输电线路现场特殊环境条件影响了新型涂料的防冰应用,需要进一步开展防冰涂料的应用研究,以达到实用化目标。

暂态稳定分析中低压切负荷对仿真结果的影响

李海峰, 郑静媛, 徐永海

2012, 45(3): 28-32. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.28.4

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负荷模型对电力系统仿真的结果有重要影响,随着系统中电压敏感负荷的增多,短暂低电压发生时负荷的切除对系统仿真结果的影响不可忽略。东北某变电站记录的大扰动实验时的实测数据表明,系统在低电压发生时存在负荷切除现象。10机39节点系统的仿真说明,切负荷现象对系统仿真结果影响巨大。在分析实测数据和原来综合负荷模型的基础上,通过增加有关低压切负荷因子,成功地模拟了电力系统在低压暂态过程中的掉负荷现象,所提出的新模型为研究电网大电压扰动下的动态稳定提供了借鉴。

分布式电源接入配电网的经济效益及电压稳定性

李泓泽, 王宝, 郭森

2012, 45(3): 33-37. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.33.4

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借助于回归分析方法将配电网和主网联系起来,基于实时电价理论构建了DG接入配电网的经济效益及配电网电压稳定性分析模型。以IEEE30系统节点8下属配电网接入4个DG为例,定量分析了6个典型日内DG接入前后主配网经济效益及配电网电压稳定性。结果表明：DG合理接入后,终端电力用户的支付电价下降,能够有效消除可能出现的输电阻塞;主配网网损率明显下降,提高了电力输送效率;主配网购电成本显著下降,提高了市场运行效率;高峰时段DG因相对低成本而全额发电,能获得较高的利润;配电网电压稳定性明显增强。随着分布式发电技术的成熟,其成本将会不断下降,DG会因具有成本优势和地理位置优势而成为传统电网的有效补充。

微网中电能质量问题及其治理措施研究

刘金鑫, 李鹏, 崔红芬, 习朋

2012, 45(3): 38-42. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.38.4

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微网技术具有诸多优点,但是微网中分布式电源的自身特性不平稳使微网及其运行控制困难,对微网的电能质量产生不利影响。在分析微网结构和特点的基础之上,通过与传统配电网电能质量问题的对比,对微网电能质量问题进行分析。对并联型有源滤波器（SAPF）模型进行改进,在检测环节用形态滤波器代替低通滤波器,并对形态滤波器的结构元素选择进行分析。在Matlab/Simulink软件平台上进行仿真分析,仿真结果证明改进的SAPF模型能满足微网对电能质量调节装置实时性的要求。

2种煤发热量软测量方法对比分析及改进方案

王琪, 刘吉臻, 刘鑫屏, 田亮

2012, 45(3): 43-46. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.43.3

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在线计算煤发热量信号能够为锅炉控制优化及燃烧优化提供支持。对比分析了基于能量平衡法和化学平衡法的煤发热量软测量方法,并在某600 MW火电机组上组态实施。结果表明：能量平衡法的计算结果静态精度高但动态性差,而化学平衡法的动态特性好但静态精度低。针对此问题提出一种基于信息融合技术的改进方案,取能量平衡法信号的低频部分和化学平衡法信号的高频部分构造出一个新的煤发热量信号,能够满足现场对静态精度和动态响应速度的要求。

激励式仿真系统一机多模功能的设计与实现

操高城, 董泽, 宋云燕, 张悦

2012, 45(3): 47-50. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.47.3

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一机多模功能是提高仿真培训系统利用率的有效方法之一,能大大提高火电机组仿真培训的效率,已经成为火电机组仿真系统设计过程中的必备功能之一。在分析了国内火电机组一机多模仿真系统的基础上,以火电机组激励式仿真系统为对象,阐述了不同体系结构下一机多模功能需求的异同。以自主研发的基于虚拟DCS（分散控制系统）的激励式火电机组仿真支撑系统为依托,构建实时数据库进行多模型数据管理、多仿真任务调度和模型控制等子功能的设计,并在Windows平台中实现了一机多模功能,最后给出了一机三模的仿真系统实例。

汽轮机驱动引风机在1 000 MW 超超临界

机组上的应用

2012, 45(3): 51-53. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.51.2

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为节能减排，提高能源利用效率，华能海门电厂1 036 MW超超临界机组对全厂功率最大设备引风机进行技术创新，在国内首次将引风机由常规的电机驱动改为汽轮机驱动，并将引风机和增压风机合并设置，不再单独设置增压风机，采用此方案后明显降低了厂用电率，减少了6 kV大电机启动对厂用电系统的冲击，引风机可实现变速调节，减少节流损失，节能效果显著。汽轮机驱动引风机运行稳定，调节炉膛负压功能良好，能满足满负荷运行时对引风机性能指标的要求。

百万千瓦机组新型组合快速冷却技术

陈凡夫, 冯庭有

2012, 45(3): 54-57. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.54.3

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详细介绍了华能海门电厂1 036 MW超超临界机组新型组合快速冷却停机技术方案、实际快速冷却实施过程及经济效益评估。通过实际分析机组深度滑参数停机技术和停机后多手段组合快速冷却方案,实现了汽轮机各个阶段的快速、安全冷却,大大缩短了汽轮机组停机后冷却时间,节省检修工期,提高机组可用系数,其经济效益和社会效益显著。总结出百万千瓦级机组汽轮机的实际快速冷却操作思路和推荐曲线,给出了快速冷却具体的优化方式、步骤及注意事项,为百万千瓦机组的深度快速冷却提供借鉴,具有一定的应用价值。

空冷机组凝结水精处理系统阴树脂及滤元耐温性能

刘伟伟

2012, 45(3): 58-61. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.58.3

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高温季节空冷机组凝结水温度较高,有可能超过强碱性阴离子交换树脂和前置过滤器滤元的承受范围,为此对空冷机组凝结水精处理系统常用阴离子交换树脂和前置粉末树脂过滤器中滤元的耐高温性能进行了系统研究。选取了6种具有代表性的强碱性阴离子交换树脂进行95 ℃下的静态试验;对筛选出符合DL/T 953—2005标准的3种阴离子交换树脂进行70、75、80 ℃下的动态试验,通过测定阴离子交换树脂强碱基团下降率的变化和溶出物的变化,考察阴离子交换树脂的热稳定性;将所选耐温性能较佳的阴离子交换树脂应用于电厂,测定其除硅效果;对前置粉末树脂过滤器所用聚丙烯绕线滤元进行高温下有机溶出物试验。试验结果表明：（1）阴树脂在水温为70~80 ℃中运行,其强碱基团交换容量与运行时间和运行温度均成反比,运行时间越长、运行温度越高,强碱基团交换容量下降越快;所选3种阴树脂相比,德国进口大孔Ⅰ型苯乙烯系强碱性阴离子交换树脂热稳定性较好。（2）不同厂家生产的聚丙烯绕线滤元的耐热性能差别很大,所选2种绕线滤元在空冷机组正常运行情况下耐热性能较好,能满足现场运行要求,但运行温度不宜超过80 ℃。

600 MW 超临界旋流燃烧烟煤锅炉NOx排放特性试验

岳峻峰, 秦鹏, 邹磊, 梁绍华, 张恩先, 黄磊

2012, 45(3): 62-67. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.62.5

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针对某厂1台600 MW超临界低NO_x轴向旋流燃烧烟煤锅炉特点,通过变工况（氧量、不同层燃烧器风量分配方式、二次风比率、二次风旋流强度、三次风旋流强度、同层燃烧器风量分配方式和负荷等）试验,分析了锅炉NO_x排放特性。试验结果表明：对于燃用烟煤的采用低NO_x旋流燃烧器的锅炉,运行氧量、燃尽风份额、锅炉负荷及同层燃烧器风量分配方式是NO_x排放的主要影响因素。为控制NO_x排放,保持锅炉原有热效率,燃烧调整的原则为：（1）在保证锅炉运行安全的前提下应尽量采用低氧燃烧;（2）采用大比例的燃尽风份额;（3）运行负荷不应过低;（4）同层燃烧器风量分配采用双峰方式。

用于短期风速预测的优化核心向量回归模型

李元诚, 杨瑞仙

2012, 45(3): 68-71. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.68.3

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风能的不确定性和难以准确预测给风电并入电网带来了困难。风速是影响风能的重要因素,风速的预测精度对风电功率预测的准确性有重要影响。提出一种优化的核心向量回归（CVR）模型,进行短期风速预测。其风速数据从某风电场每隔1 h采集1次,并采用粒子群优化（PSO）算法对CVR模型的参数进行优化,利用优化后的CVR模型进行风速预测。试验结果表明,在时空复杂度相当的情况下,该方法具有比CVR和SVR（support vector regression ）更高的预测精度。

美国先进能源研究计划署及其项目规划

朱新佳

2012, 45(3): 72-75. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.72.3

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介绍美国能源部先进能源研究计划署及其2010财年年度报告所发布的先进能源研究项目,这些项目都是美国为加速开发革命性能源技术而实施的,涵盖了能源行业的多个领域,总投资超过3.65亿美元,都是高风险、高回报且可能引导美国独占世界能源领先地位的项目。阐述项目的立项背景、资金投入、风险控制和组织管理形式,为中国能源行业前沿技术创新管理提供参考。

城市绿色电力战略环境评价指标体系

程超, 周渝慧, 岳开伟, 杨建, 何战勇, 梁娜

2012, 45(3): 76-80. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.76.4

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对于城市绿色电力（绿电）动力,目前还没有较系统的评价体系,为促进城市绿电的有序快速发展,进行了与之相关的指标体系研究,首次将战略环境评价的DPSIR框架模型用于评价城市绿电动力。介绍了DPSIR框架模型的内涵及内部各要素间关系,建立了模糊互补判断矩阵,并将模糊互补矩阵改造成模糊一致矩阵。在应用模糊层次分析法（FAHP）确定各影响因素权重的基础上,构建了1套较完备的、可操作的城市绿电动力指标评价体系。用此评价体系分析了某城市绿电指标体系,得到如下结果：可再生能源份额、可再生能源产业发展及绿电市场供应力对该城市绿电动力影响的重要程度分别为最高、次高和较高。

从CO2减排看我国2020年能源及电力消费水平

吴安平, 何琰, 刘跃, 陈磊

2012, 45(3): 81-84. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2012.3.81.3

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根据我国政府向国际社会作出的二氧化碳减排承诺,创建了1个可反映单位GDP二氧化碳排放量变化对能源需求影响的计算公式。通过量化研究相关因素对能源需求产生的影响,得到2020年不同情景下满足二氧化碳减排要求的能源消费总量,并根据供给侧能源消费总量与电力消费水平的内在联系,测算了相应的全社会用电量。我国2020年较理想的目标是能源消费总量控制在不超过51亿t标准煤,全社会用电量为7.5×10¹² kW·h左右。研究成果可为有关部门合理确定能源消费总量控制目标提供参考。

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