中国电力

2020, 53(11): 0-0.

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用于低频非平稳间谐波研究的超高功率电弧炉模型

林才华, 张逸, 邵振国, 林芳, 黄道姗, 林焱

2020, 53(11): 1-8. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006170

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超高功率电弧炉是现代冶炼的主要设备，但其所产生的低频非平稳间谐波和大功率冲击会严重影响配电网的电能质量。超高功率电弧炉的精确建模对深入理解电弧的时变性和非线性以及实现电能质量问题的针对性研究具有重要的意义。针对现有模型尚未考虑低频非平稳间谐波发射特性的问题，建立了新型的超高功率电弧炉模型。首先，根据能量守恒定律建立电弧静态方程，并结合混沌理论建立超高功率电弧炉的动态数学模型；然后，运用遗传蚁群算法实现动态数学模型的参数辨识；最后，以福建某100吨交流电弧炉作为研究对象，在Matlab/Simulink环境下，验证模型的可行性和正确性。仿真结果表明，提出的模型能较准确地体现超高功率电弧炉实际运行过程中的特性，能用于超高功率电弧炉低频非平稳间谐波发射特性的研究。

基于平均点线距的电压暂降系统级评估方法

钟庆, 姚蔚琳, 许中, 周凯, 王钢

2020, 53(11): 9-14. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006095

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为系统比较不同区域电压暂降的严重程度，从电网电压暂降整体水平出发，提出了系统级的电压暂降严重程度评估方法。该方法通过聚类分析确定持续时间区段，求取不同持续区段内残余电压的中位数并绘制中位数线。随后提出平均点线距指标以量化评估各个区域电压暂降严重程度，并根据不同区域的指标分布特征进行电压暂降水平等级划分。某市实际监测数据的评估验证了所提方法的正确性与合理性。该方法能在大量监测数据中有效提取不同区域电压暂降的严重程度信息，从残余电压和持续时间2个维度实现电压暂降的系统级评估，有利于区域间电压暂降水平的对比。

基于超级电容储能型MMC的控制策略

李磊, 陶骏, 朱明星, 樊渊

2020, 53(11): 15-22. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006159

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新能源并网以及冲击性负荷接入易引发电网功率波动，会对邻近发电机组及电力系统的安全稳定构成威胁，为此提出一种基于超级电容器储能型模块化多电平变换器（modular multilevel converter, MMC）的分布式储能系统，利用双向DC/DC变换器控制储能系统的充放电过程，并给出相应参数设计原则。采用了基于双闭环PI调节和移相PWM调制技术的控制策略，控制超级电容能量均衡和MMC级联子模块电容电压稳定，引入能量管理机制控制MMC和DC/DC变换器的协同运行，实现了对中、高压系统中冲击性有功变化率的实时补偿。搭建了Matlab/Simulink模型，仿真结果验证了该装置及控制策略的有效性。

弱电网条件下多APF并网交互影响分析

王何, 李雨佳, 尹忠东, 汪章明, 赵海森

2020, 53(11): 23-30,88. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202007180

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多有源电力滤波器（APF）并入区域配电网时，控制回路间存在复杂的负交互影响，造成APF补偿性能下降，对系统的稳定性产生危害。首先基于诺顿等效电路搭建弱电网条件下多APF并网数学模型，然后结合动态相对增益矩阵（DRGA）原理，提出一种定量分析多APF控制回路间交互影响程度的方法，能够基于不同频率区间分析交互影响程度与控制回路参数及弱电网等效电感间的定量关系。最后利用MATLAB/Simulink平台搭建并网仿真系统模型，时域仿真结果与理论分析一致，验证了该方法的有效性。

含大规模光伏并网的弱送端系统的电压稳定性

肖峰, 韩民晓, 唐晓骏, 张鑫

2020, 53(11): 31-39. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202007045

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随着新能源电力的蓬勃发展，中国西北地区的高压直流送端系统逐渐呈现出新能源占比高、交流网架薄弱、转动惯量小等特征，由此引发的弱送端系统电压稳定性问题不容忽视。首先，从含大规模光伏并网的弱送端换流母线静态电压调节灵敏度出发，推导了影响换流母线电压稳定性的因素。进而设计了光伏并网临界容量的计算流程，为光伏场站选址定容提供依据。提出了送端综合短路比指标（sending-end comprehensive short circuit ratio，SCSCR），用来描述含大规模光伏并网的弱送端交流系统的支撑强度。比较了SCSCR、短路比、有效短路比等指标，结果表明SCSCR与弱送端系统静态电压稳定性更具相关性。SCSCR指标可以简化弱送端系统电压稳定性的分析过程，指导高比例新能源外送系统的电源组织与拓扑设计。

综合配网谐波及三相不平衡评价指标的治理设备优化配置策略

卓放, 杨泽斌, 易皓, 杨光宇, 王蒙, 阴晓晴, 朱承治

2020, 53(11): 40-49. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202007181

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以有源电力滤波器为代表的电能质量治理设备多用于补偿本地负载产生的谐波及不平衡电流。随着配网中非线性负荷的大量接入，本地补偿的配置策略存在成本高、效率低的问题，出现了面向网络电能质量全局综合提升的关键点治理设备配置需求。首先，提出了一种基于层次分析法和模糊隶属度的电能质量数据全局评价方法，作为衡量治理设备配置效果的尺度；其次，以全局配置效果、总装机数量和装机容量为优化目标，以网络各节点谐波含量及不平衡度均满足标准为约束条件，通过多目标粒子群算法确定治理设备最优配置节点及容量的配置策略；最后，通过搭建含有分布式不平衡及谐波负荷的IEEE-18节点仿真模型，验证所提全局评价及设备配置策略对于网络电压谐波及不平衡综合优化的有效性和优越性。

供用电双方满意的电压暂降治理增值服务策略

张博, 唐钰政, 代双寅, 陈韵竹, 王盼盼, 肖先勇

2020, 53(11): 50-59. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202007161

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实现电压暂降治理的市场化，需解决降低治理投资成本和合理制定服务费用两大问题。首先提出一种基于过程免疫时间（process immunity time，PIT）的全过程电压暂降风险量化方法；在此基础上，结合暂降治理服务成本，提出一种考虑最大化去风险的电压暂降治理设备优化配置模型，实现满足用户需求的最优治理服务方案决策。引入满意价格策略，定义供、用电双方的满意度，明确其利益诉求，提出一种基于双方满意的电压暂降治理增值服务定价模型。最后，以中国某化工厂为例，通过实例验证所提方法的正确性和合理性，所提方法有助于电压暂降治理增值服务的推行，进而解决用户的电压暂降问题，缓解供用电双方矛盾，具有较大的实用价值。

对称性和波动性约束的居民负荷谐波发射水平评估

张华赢, 朱明星, 时亨通, 汪清, 李鸿鑫, 高敏

2020, 53(11): 60-68. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006003

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背景谐波或三相谐波不平衡均会影响居民负荷谐波发射水平评估的准确性。基于诺顿和戴维南定理，构建了谐波发射水平评估模型，分析了波动量法在居民负荷配电网谐波阻抗估算中存在的问题及三相不平衡对系统谐波阻抗估算的影响机理，提出了融合谐波主序特性提取和波动系数筛选的系统谐波阻抗估算方法，探索了负荷谐波阻抗等效方法及其估算误差对谐波发射水平估算的影响。仿真和工程应用结果均表明，采用对称性和波动性约束后，估算的系统谐波阻抗95%置信区间显著收敛，谐波发射水平评估结果更加准确。

考虑容量分布的电热器和蓄热器分布式优化配置方法

朱子琪, 张维涛, 韩明亮, 张文松

2020, 53(11): 69-77. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201911030

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充分利用电热器（electric heater，EH）和蓄热器（heat storage，HS）的调节能力是减少弃风的有效措施。针对目前EH和HS多为集中式容量优化，容易突破电网运行约束的问题，提出考虑容量分布的电热器和蓄热器分布式优化配置方法。以8节点简化的实际电网为例，基于直流潮流模型，考虑EH、HS等设备的容量、运行约束和具体分布，建立综合能源系统数学模型；在此基础上，以经济效益最优为目标，给出EH和HS在满足一定热负荷比例时的最优分配。仿真结果表明：EH和HS处于最优分配时，会缓解系统的弃风现象，并显著提高系统经济效益。

基于灵活性裕度的含风电电力系统源荷储协调滚动调度

黄鹏翔, 周云海, 徐飞, 崔岱, 葛维春, 陈晓东, 李铁, 姜枫

2020, 53(11): 78-88. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201911153

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新能源渗透率提高增加了电力系统调度运行难度，电力系统灵活性不足严重影响了新能源消纳和电网安全运行。从灵活性资源出力特性和灵活性供给能力角度入手，基于电力系统灵活性裕度指标，以最大抽蓄调峰效益、最大风电消纳电量、最小机组运行成本和最小可中断负荷调用成本为目标，计及电力系统运行约束，建立源荷储多种灵活性资源统一协调滚动调度模型。基于协调调度思想，优化日前每个调度时段各灵活性资源出力，然后利用日内超短期风电预测数据，滚动修正各灵活性资源出力状态。最后通过算例验证了模型及其调度方法的有效性和可行性。

能源互联网多能量枢纽合作议价模型

朱西平, 付迁, 李恣霖, 罗健, 王登松

2020, 53(11): 89-96. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201912193

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能源互联网的能量枢纽（energy-hub, EH）是实现区域内多能协调供应、区域间能源互补优化运行的有效途径。为实现区域内多能量枢纽的协调经济运行，保障不同能量枢纽之间的信息流和能量流互联互通，基于传统能量枢纽模型，构建多能量枢纽模型。同时考虑能量枢纽间能量交易的成本问题，提出多能量枢纽运营商间的合作议价模型。仿真分析表明：该模型能有效降低各运营商的运行成本，达到各能量枢纽之间能量流协调流动、资源利用率最大化的目的，减少了能源的浪费。

计及热力系统热特性的热源容量优化配置及经济性分析

许彦平, 黄越辉, 孙勇, 曹政

2020, 53(11): 97-105. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201912125

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中国积极开展火电灵活性改造试点工作，多类型热源参与到风电消纳中并发挥重要作用，合理的热源容量规划可以有效提升风电消纳。考虑到热力系统具有天然的储热特性，在热源容量规划中考虑热网和热用户的储热特性，实现电力系统和热力系统联合优化，可进一步减少热源配置的经济成本。首先建立热力系统各组成元件（热源、热网和热负荷）的热特性模型；然后，构建以热源年经济费用最小为目标的多种热源容量优化规划的时序生产模拟模型；最后，基于该模型研究不同场景下热源配置方案及经济性，为热源规划提供参考。

直流母线过压对风电机组高电压穿越影响

张光儒, 拜润卿, 朱宏毅, 杨勇, 徐宏雷, 马喜平, 董开松

2020, 53(11): 106-110,125. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201901035

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针对某风电场双馈机组的现场高电压穿越测试中变流器故障导致风电机组脱网的问题，通过对风电机组变流器过压的深入分析，提出了一种风电机组在高电压穿越期间动态调整变流器母线参考电压的方法，解决了现场变流器过压保护导致风电机组脱网的问题。通过现场实测验证了所提策略的有效性，为风电机组的高电压穿越能力改造提供借鉴，为防范直流送端新能源电力系统的震荡提供了有益参考。

西藏“十四五”电力发展重点探讨

张立锋, 何志强, 张金枝

2020, 53(11): 111-115,138. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202007192

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西藏清洁能源资源尤其是水电资源十分丰富。但由于电源开发程度较低，加之电源出力特性与电网负荷特性不匹配，“十二五”以来西藏电网长期呈现出“丰盈枯缺”的供需特点。随着清洁能源开发力度的不断加大，“十四五”西藏电源整体投产规模将远远超过其实际用电需求，但新增电源又大多远离电网负荷中心。如何满足用电需求并促进电源和电网协调发展，为构建国家清洁能源基地奠定基础，将成为西藏“十四五”电力发展的首要课题。根据西藏电网结构、电源分布及供需形势，结合能源资源特点，通过研究对比“十四五”及以后电力供应措施，明确西藏“十四五”电力发展重点。

基于随机矩阵理论和聚类算法的电能表运行状态评估方法

程瑛颖, 杜杰, 周全, 张家铭, 张晓勇, 李刚

2020, 53(11): 116-125. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201907096

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随着智能配电网络规模的扩大以及电网结构的复杂化，电力大数据呈指数级增长，电力设备的检、监测评估面临新的挑战。在大数据原理和数据挖掘分析的基础上，提出一种基于随机矩阵理论和聚类算法的电能表运行状态评估方法。首先，对电力大数据统一预处理，完成时间序列数据表征；然后，采用实时分离窗技术整合时序数据；其次，基于随机矩阵理论，对多维度电能表时间序列数据实时计算、分析统计量时序特征；进一步，采用改进的时间规整聚类算法计算时序数据相似度，从而对随机矩阵统计量聚类分级；最后，分析聚类结果，得到电能表运行状态评估等级和范围，完成电能表实时运行状态评估。实例分析和对比研究结果表明，与传统的主元分析评估方法相比，所提出的新型电能表运行状态评估方法具有良好的鲁棒性、可靠性和时效性，为电力电网检测技术应用研究提供了新思路。

图像识别在特高压换流阀元件故障在线监测系统的应用

蒋晶, 赵洋洋, 樊宏伟, 周振宇, 董朝阳, 杨青波, 王晓丽

2020, 53(11): 126-132. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201907086

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针对特高压换流阀元件众多、实时监测困难的问题，提出了一种基于图像识别技术的换流阀元件状态在线监测方法。介绍了图像数据提取及预处理的方法，分析了晶闸管门极线脱落及螺母力矩线偏移的图像特征，实现了晶闸管门极线脱落、螺母位移等故障的智能检测。基于图像识别及故障特征提取方法，设计了一套换流阀元件状态在线监测样机，详细介绍了样机的软件和硬件设计方法。在特高压直流输电阀塔上搭建试验环境，对图像分析和故障特征提取的方法进行测试，试验结果表明，所提出的图像分析和故障特征提取方法可有效识别换流阀元件的异常工况，对换流阀元件运行异常提前预警。

智能微型断路器抗强磁干扰技术

熊德智, 陈向群, 李文文, 刘小平, 杨茂涛, 张保亮

2020, 53(11): 133-138. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201808164

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针对智能微型断路器在强磁干扰情况下容易出现误动和拒动的问题，对可能造成磁干扰的智能微型断路器操控系统、直流电机、开关电源等相关模块进行了分析，并提出了具体的优化设计方案。提出了基于微动开关与霍尔开关双模检测相结合的操控系统抗磁干扰优化设计方法，并从硬件和软件2方面加以实现。提出了直流电机抗磁干扰优化设计方法和开关电源输出功率抗磁干扰优化设计方法，提高了直流电机和开关电源抗磁干扰的能力。实验表明，经优化后的智能微型断路器抗磁干扰性能优越，稳定性、可靠性高，解决了智能微型断路器在强磁干扰情况下容易出现误动和拒动的难题，具有推广应用价值。

基于滑窗FFT的次同步振荡时变幅频在线监测方法

杨京, 王彤, 唐俊刺

2020, 53(11): 139-146. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201901118

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提出基于滑窗FFT（快速傅立叶变换）的次同步振荡时变幅频监测方法，对振荡信号的时变模态参数进行在线辨识。首先采用加窗插值方法减少频谱泄露和栅栏效应，降低FFT辨识误差。然后，通过时间窗的滑动对每个时间窗截取的信号进行FFT，得到振荡频率和振荡幅值的动态序列，即频率和幅值随时间变化关系，通过对时变振荡幅值的分析计算得到衰减因子的动态序列。最后，以理想非平稳信号、仿真信号及电网实测信号作为测试算例，通过与Prony和HHT算法的对比分析，表明该方法不仅不受模态混叠现象影响，而且具有一定抗噪能力，能够有效辨识随机时变振荡模态，实现次同步振荡在线监测分析。

电流互感器密封失效引起的绝缘故障

李予全, 寇晓适, 张少锋, 邵颖彪, 赵永峰, 朱华, 张逸凡, 郑含博

2020, 53(11): 147-153,174. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004018

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首先介绍了油浸式电流互感器和SF₆电流互感器的整体绝缘结构，以近期多地出现的电流互感器绝缘故障为切入点，分析了电流互感器绝缘击穿的原因。通过电流互感器的解体检查进一步推断出设备故障的根源为互感器密封失效，针对油浸式电流互感器的金属膨胀器渗漏、SF₆电流互感器爆破片破损引发的密封失效现象，提出了运行维护建议和预防措施。

基于PSCAD/EMTDC的大规模新能源并网电磁暂态并行仿真

曹斌, 王立强, 赵永飞, 张秀琦

2020, 53(11): 154-161. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201902012

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随着大规模新能源并网，大量电力电子元器件的接入使传统电网电磁暂态特性发生了很大改变，无论从算法还是计算规模上都对电网仿真提出了新要求。在PSCAD（电力系统计算机辅助设计）上搭建了含新能源接入的内蒙古电网电磁暂态模型，实现全网的电磁暂态精确仿真；基于集群并行仿真技术，解决了因计算规模过大导致无法计算或仿真效率低的问题；进一步提出了基于节点矩阵规模的网络均衡整合方法，减少了计算资源的占用率。仿真结果表明，集群并行技术可有效提升新能源并网电磁暂态模型的仿真效率；同时，在保证仿真速度的前提下创新研究的网络均衡整合方法，可实现计算资源的利用效率优化。

输电线路杆塔攀爬巡视机器人研制

卫晓东, 李易, 李祺, 梅佳, 李庆梅, 周立民, 王志军, 刘达

2020, 53(11): 162-167. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201912197

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输电线路杆塔结构复杂，而针对杆塔巡视的攀爬机器人的研究比较少。基于杆塔的T型防坠落导轨，研制了一种采用永磁吸附方式实现杆塔攀爬功能的巡视机器人，解决了机器人在输电线路杆塔上的可靠吸附及攀爬巡视问题。杆塔巡检人员通过遥控系统对机器人进行远程控制，利用机器人搭载的云台摄像头获取图像视频信息，并通过图传系统传输到手持显示终端，实现了对杆塔及防坠落导轨的巡视工作，能有效地发现杆塔存在的问题，便于杆塔巡检人员及时掌握缺陷信息并消除缺陷，为巡检人员提供科学的决策依据。

基于双端行波法的电缆线路短路故障定位改进

柴鹏, 周灏, 张煜, 赵文杰, 杨潇, 周苗, 李明贞

2020, 53(11): 168-174. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201901111

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为实现电力电缆线路上的短路故障精确定位，对双端行波法故障定位原理进行了改进。使用仅需要本地时钟同步的方式替代传统的远距离双端同步方式，从原理层面解决了双端行波法的同步问题，改进后的故障定位方法只与故障行波到达电缆线路两端监测点的时间差有关。并且用归一化的故障点判据代替具体的数值判据，从而降低了对线路电气参数精准性的依赖。因此，改进后的方法有更高的故障定位精度。用PSCAD软件对双端结构的电缆线路进行了仿真，结果表明改进后的方法具有更高的定位精度，且在任意故障点位置条件下的故障定位精度优于传统的双端行波法。

DFIG风电机组协同SVG抑制电网低频振荡方法

杨蕾, 甘维公, 李胜男, 周鑫, 和鹏, 何鑫, 张杰, 王德林

2020, 53(11): 175-184,201. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201912045

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随着风电渗透率的日益增加，电力系统阻尼不足时易发生低频振荡，双馈风电机组（DFIG）可解耦控制有无功和无功输出，有利于增强系统阻尼。提出一种DFIG协同静止无功发生器（SVG）并网的方法，采用附加阻尼的控制策略，接入控制系统的功率控制节点，改变参考装置的有功和无功参考电流，实现装置动态输出功率，抵消功率增量，对系统中产生的功率振荡进行抑制。搭建DFIG协同SVG并网的4机2区域系统的控制系统模型，添加附加阻尼控制信号，控制DFIG输出的有功功率和SVG输出的无功功率，改变系统的特征根，并基于Prony方法分析振荡信号各模态。结果表明：该方法能够有效提供正阻尼，抑制系统低频振荡，加速振荡波形平息，提高电力系统的小干扰稳定性。

基于PLC的槽式光热太阳能追踪控制系统的研究与应用

王奔, 牛洪海, 徐卫峰, 蔡丹, 陈俊

2020, 53(11): 185-194. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201911149

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针对传统槽式太阳能追踪控制系统跟踪精度较低导致的太阳能利用效率降低的问题，设计一种槽式光热太阳能追踪控制系统。基于太阳位置算法（solar position algorithm，SPA）建立槽式光热单轴追踪数学模型，研究聚光器布置方式对系统运行特性的影响。搭建样机试验系统，基于可编程逻辑控制器（programmable logic controller，PLC）设计跟踪控制逻辑，通过自定义嵌入式编程实现高精度算法在控制器中的应用。提出一种根据跟踪角偏差运算进行间歇控制的策略，使用中高压双液压缸推挽式驱动方式推动集热槽旋转，实时跟踪太阳位置。阐述PLC控制系统软硬件架构、功能模块及控制流程，采用控制器双机冗余配置及监控双网配置。运行数据表明：系统结构简单，维护方便，跟踪精度较高。

海上风电场无功配置优化方案

杨源, 阳熹, 谭江平, 陈亮, 辛妍丽, 陈夏

2020, 53(11): 195-201. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201912153

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根据海上风电场无功配置原则，分析包含风电机组、海缆、主变压器的海上风电场无功损耗。在满足无功补偿及工频过电压要求的情况下，应尽可能提高并联电抗器容量，从而给出并联电抗器和动态无功补偿装置SVG的配置优化方案。研究结果表明：当220 kV海缆长度增加和风电机组出力减少时，海上风电场容性无功会增加。当220 kV海缆长度增加时，海上风电场空载过电压、甩负荷过电压及单相接地故障过电压会增加。最后，基于某实际案例，给出并联电抗器和SVG装置的最优容量。所提方法简单实用，经济可行，可应用于工程实践。

智慧化全数字技术及其在电厂中的应用

张文建, 梁庚, 李庚达, 崔青汝

2020, 53(11): 202-211. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201907082

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传统的数字化电厂技术虽然能实现企业建设和管理中的数字化模式，但从信息采集的广度和信息利用的深度来说，还不具备高度智能化的条件和特征。结合电厂的生产特点，在数字化电厂的技术基础上提出了一种适用于发电厂的智慧化全数字技术体系，给出了智慧化全数字技术的概念、组成以及要素间的基本关系，阐述了智慧化全数字体系的基本结构和原理，阐述了智慧主体的智能化运行模式，探讨了智慧化全数字技术在电厂中的应用方案。在这种体系中，智慧主体与数字化技术有机结合，增加并扩展了对数据信息在广度和深度上的利用，通过扩展信息获取和采集的途径和手段来增加信息的广度，通过引入更加智能化的计算方法和分析方法对数据信息做深度分析、挖掘和再利用。同时，该体系产生出的新数据和新知识可持续反馈到现有的全数字化系统中去，实现系统的自调整和自组织，充分体现出智能化的特征。

基于T-S模糊模型的燃气轮机系统负荷跟踪多目标预测控制

侯国莲, 戴晓燕, 弓林娟, 徐海鑫, 张建华

2020, 53(11): 212-219,226. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201909088

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传统控制策略主要解决燃气轮机系统负荷跟踪问题，缺乏对经济性能的考虑。设计了基于T-S模糊模型的多目标预测控制器以同步提高系统跟踪性能和经济性能。首先，针对燃气轮机系统强非线性特性，选用T-S模糊模型增量结构，选取某联合循环机组历史数据进行模型辨识，所得模型能够根据运行工况实时更新模型参数，避免了模型失配问题。然后，基于此模型设计多目标预测控制器，定义负荷跟踪指标和经济性能指标，并对指标进行加权构成多目标代价函数。在多目标优化问题求解中，使用同步传热搜索算法优化代价函数获得控制量，提高控制系统快速性。仿真实验及评价指标结果表明，该多目标预测控制策略能够有效提高系统跟踪性能和经济性能。

云遮挡条件下熔融盐吸热管防护的数值模拟

冯蕾, 肖刚, 郭磊, 杨承刚, 廖海燕

2020, 53(11): 220-226. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201903071

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基于吸热器单管模型，采用Fluent数值软件模拟研究云遮挡发生时及防护后，不同热流密度、熔融盐流速、表面对流换热系数吸热管温降特性的影响。研究结果表明：辐射热流密度对于熔盐吸热管壁面温度降低至接近凝固点的时间影响有限；对流换热系数越大越容易出现熔盐凝固；熔盐进口流速越低，熔盐出口温度降低至接近凝固点的时间越长；单根吸热管壁面温度下降至熔盐最低使用温度时间约为20 s，采用加装防护装置及降低熔盐进口流速相结合的防护策略，可将其时间延长近6倍，最长延缓至143 s。

低负荷吹灰对超临界锅炉水冷壁超温影响的试验研究

王洋, 朱晓昕, 陈铭, 汪华剑, 房凡, 朱伟建

2020, 53(11): 227-233. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202003111

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通过对低负荷段吹灰器投运位置、频次、负荷段及对应区域配风方式的试验研究，发现低负荷段吹灰器投运时明显的壁温突升主要发生在两侧墙，且投运燃尽风上下位置的吹灰器影响较大，最高壁温突升幅度约100~130 ℃。吹灰过程中增大对应区域的辅助风门开度约20%，壁温突升幅度可降低约20 ℃，同时，选择较高负荷段投运吹灰器以及降低吹灰器的投用频次对控制水冷壁超温有利。试验研究方法与结论对同类型机组低负荷段吹灰器投运具有一定的参考意义。

W火焰锅炉SCR分区混合动态调平技术及应用

许剑, 罗志, 周鑫, 李文杰, 黄少波, 常磊, 王晓冰, 牛国平, 张广才

2020, 53(11): 234-242. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202002093

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W火焰锅炉燃用无烟煤时，即使采用低氮燃烧技术，其产生的NO_x质量浓度仍可高达700~1 200 mg/m³。因此，其超低排放路线往往是“SNCR+SCR”联用。SNCR投资及运行成本高，且“SNCR+SCR”联用时，氨逃逸极易超标并导致空预器堵塞。某电厂2台330 MW的W火焰锅炉采用SCR分区混合动态调平技术及加装催化剂的方案对其SCR系统进行改造。测试结果表明，改造后，2台机组SCR均可达到超过94%的超高脱硝效率，且氨逃逸体积浓度均稳定控制在2 μL/L以内，出口NO_x分布均匀性良好，实现了NO_x超低排放，省去了1 400万元的SNCR投资及每年760万元的运行费用。相对改造前，脱除等量的NO_x氨耗量下降了约19%，空预器差压长周期维持稳定。

燃煤发电机组超低排放改造前后汞排放规律对比研究

王宏亮, 许月阳, 薛建明, 刘涛, 管一明

2020, 53(11): 243-251. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006328

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采用安大略法（Ontario hydro method，OHM）对2台超低排放改造机组排放的烟气汞进行了采样检测，并将测试数据与改造前的测试数据进行了对比分析。试验结果表明：2台机组排口总汞浓度分别为2.31、4.22 μg/m³，远低于国内现行标准。汞排放因子由改造前的1.76和3.13 g/TJ下降为0.83和2.17 g/TJ，降幅分别为52.84%和30.67%。改造后SCR+DESP+WFGD+WESP组合环保设施的总汞脱除效率分别为87.91%、82.27%，相较于改造前SCR+DESP+WFGD的组合效率69.57%、65.61%，效率绝对值分别提升了18.34、16.66个百分点。研究表明：改造提高了SCR对单质汞的氧化率，强化了WFGD对氧化汞和颗粒汞的捕集能力，新增设的WESP表现出对氧化汞和单质汞的协同脱除能力。另外，提高SCR流场均匀性、加强催化剂维护、抑制WFGD中氧化汞的再还原等能有效保障现有环保设施协同脱汞能力。

凝结水精处理再生废水减量及资源化研究

王园园, 高艳锋, 胡大龙, 孟龙, 李健博, 李俊菀, 王璟, 李昭

2020, 53(11): 252-256. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201905109

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凝结水精处理系统（精处理）再生废水影响全厂废水达标排放，增加废水零排放系统投资和运行费用。为降低其不良影响，从减少再生废水量及对再生废水进行分类处理、利用等方面进行分析，提出2种解决方案，一是通过给水加氧处理和高速混床优化等措施，减少精处理再生废水量；二是精处理阳树脂优先采用H₂SO₄再生工艺，再生废水可作为脱硫工艺用水循环利用。对于不具备H₂SO₄再生工艺改造条件的电厂，可根据再生各步序水质特点，将精处理再生废水中低含盐量废水作为工业水循环利用，高含盐量废水制取次氯酸钠或肥料，实现资源化利用。

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