对新一代智能变电站技术框架进行了研究。通过对外部运行管理需求和内部自身发展需求特点的分析,提出了新一代智能变电站的建设目标与功能特点,制定了新一代智能变电站的总体架构和技术路线,并论述了智能变电站核心技术与关键设备、工程设计与施工工艺和标准制定与运维管理等方面的技术课题与研究思路。
小型光伏电站一般通过380 V电压等级并网,中型光伏电站一般通过10~35 kV电压等级并网。由于光伏组件布置区域较小且并网电压低,小型光伏电站不存在集电线路,中型光伏电站集电线路电压等级即为接入系统电压等级,选择较为简单。大型光伏电站接入系统电压等级一般为66 kV以上,组件布置面积大,集电线路的造价也较大,因此需要对35 kV与10 kV电压等级集电线路进行选择。通过对某200 MW光伏电站建模,从投资和损耗2个方面比较2种电压等级集电线路的造价,进而得出相关结论,供同行及有关研究部门参考。
阀组状态转换自动顺序控制是直流控制系统的一项基本功能,阀组状态转换能否自动完成也是检验直流控制系统工作稳定性的重要指标。介绍了云广直流工程阀组状态转换的实现过程,分析了当前回路设计存在的不合理因素及其安全隐患,并提出了解决方法。该解决方法已成功应用到云广直流工程和糯扎渡直流工程中,对保证特高压直流系统的现场稳定运行具有积极作用。
以郑州特高压换流站为研究对象,借鉴户外直流场的紧急融冰接线原理,根据户内直流场的特殊性,提出适用于换流站户内直流场的2种新型融冰接线形式,并对其进行了经济、技术比较。最后,按照推荐的电气接线形式给出了新型户内直流场电气平面布置方案,并分析这种布置方案在紧急融冰时的运行方式和独特优点。研究结论可为特高压换流站户内直流场设计提供参考。
我国越来越多的输电线路工程需在杂填土地基中立塔,而杂填土地基杆塔基础选型、设计、地基处理方法及其工程设计参数,在相关设计技术规定和规范中均未给出具体规定。对杂填土地基输电线路杆塔基础工程技术进行探讨研究,给出了杂填土地基桩基础、筏型基础以及基于杂填土地基处理的杆塔基础方案及其适用条件,同时提出了通过试验确定杂填土地基工程性质的试验方法,相关成果可为设计提供参考。
阐述了秦山500 kV联合开关站3.52 km出线段增容技改的必要性,详细分析了用4×AF(SZ)S4A-400/45增容导线替换4×LGJ-400/35导线的可行性,充分论证了该增容导线与新建的秦由5415/秦拳5416线4×LGJ-630/45导线接轨的参数匹配性。该增容改造方案为经济发达但线路走廊资源紧张地区提升电力输送能力,提供了可借鉴的经验。
增强输电线路各元件的协调性,可以提高其载流能力。介绍了电缆载流能力的计算方法,分析了计算过程中几项关键参数的取值过程。根据典型敷设条件下220 kV电缆载流量的计算,提出了输电线路架空线与电缆的导体截面匹配方案。
随着投入运行的直流输电工程日益增多,直流偏磁现象在输电线路周边变电站时有发生,危害电网的安全运行。使用PSCAD电力系统仿真软件对地上直流电网进行了建模,以500 kV含山变电站为例,对主变压器中性点采用小电阻或电容装置隔直时的电网直流潮流进行了计算,并采取了相应的抑制措施,提高了变电站稳定运行的能力。
为实现各应用系统的数据共享和互操作,建设一体化的地区电网调度技术支持系统,以能量管理系统(energy management system,EMS)的更新为契机,构建了以通用信息模型(common information model,CIM)为核心模型,并内建全景可视化图形互操作功能的调度技术支撑平台,实现对南昌地区电网模型及参数的统一管理以及基础资源的共享,有力地支撑了南昌地调智能电网调度体系的建设和发展。
在寒冷地区建设±800 kV特高压直流输电线路,需要解决构件低温脆断的设计难题,防止钢结构构件在未达到屈服应力的情况下发生低温冷脆破坏。以±800 kV哈密—郑州直流输电线路为研究对象,结合国内外低温冷脆现象领域的理论和试验成果,介绍了低温环境下铁塔构件的力学性能及原理,结合工程实际提出了低温环境下构件的强度设计方法,并对设计参数进行了研究,推荐了合理的折减系数,所得结论可供直流输电塔结构构件设计参考。
针对越南某电厂220 MW机组在启动调试阶段3号低压加热器疏水不畅的问题进行分析。在所采集实时运行数据的基础上,结合原设计参数及现场情况,通过对2、3号低压加热器疏水系统进行改造及对冷渣器冷却水量进行调整,消除了3号低压加热器疏水不畅问题。就冷渣器冷却水回水温度对3号低压加热器疏水的影响提出了解决办法。
目前,超(超)临界参数机组的锅炉受热面管氧化皮生成、脱落是一个业内公认的难题,当机组在最大负荷(即最高温度)下运行,随着运行时间的增加和蒸汽温度设计值的增大,这一问题更加明显。分析了锅炉受热面管氧化皮产生、脱落原因及其安全隐患,阐述了亚临界、超临界、超超临界参数机组不同管材锅炉受热面的氧化状况,对比了锅炉给水加氧处理前、后受热面管氧化皮情况,提出了锅炉受热面管氧化皮的监控与综合治理技术措施,可为超(超)临界机组锅炉氧化皮处理提供参考。
烟气换热器(gas-gas heater,GGH)在大型火力发电机组的脱硫系统中应用普遍,GGH运行时存在积垢堵塞、换热效率差、运行压差远高于设计值等问题,严重影响锅炉的安全运行。针对结垢情况,研制出了HB-I型GGH专用清洗剂,并制定了具体的清洗工艺。该清洗剂在安徽某电厂的使用效果良好,具有较高的经济效益,且安全可靠。
针对国际火电项目投标中的结构抗震问题,通过分析若干国际火电项目标书及地震危险性分析报告中的相关内容,提出国际火电项目结构抗震设计所需地震参数的确定方法;深入讨论了标书及地震危险性分析报告中给定的地震参数与我国抗震设计规范中地震参数的对应关系。
随着国内已投运生物质发电厂数量逐渐增多,生物质燃料输送中出现的问题也越来越显著,主要集中在炉前给料系统的蓬料、堵料、结焦等问题上,这些问题导致机组运行不稳定。结合工程实例和生物质燃料特点,给出了4种生物质电厂炉前给料系统方案,并分析了其优缺点,可以为同类型的生物质发电厂的锅炉设计、给料设备选择及机组长期稳定运行提供参考。
为了提高±1 100 kV特高压直流换流站外绝缘的安全性和可靠性,研究了±1 100 kV特高压直流支柱绝缘子的空气间隙外绝缘、污秽和机械强度等关键技术问题。根据±1 100 kV特高压直流支柱绝缘子技术参数,结合±800 kV特高压直流支柱绝缘子设计,提出了±1 100 kV特高压直流支柱绝缘子技术难题的解决方法,以期为±1 100 kV直流支柱绝缘子提供设计依据,为工程的建设和运行提供技术支撑。
论述了钢管塔在特高压交流输电线路中应用的必要性和可行性,以及规模化应用面临的挑战。系统阐述了依托1 000 kV淮南—上海特高压交流输电示范工程,在科研攻关、标准化设计、产能提升、施工技术等方面取得的成果。
针对某500 kV输电线路六分裂导线中子导线断裂事故,进行了材质试验、有限元仿真计算和断线综合分析。结果表明,子导线断线是由于导线受扭转剪切应力导致部分铝股先剪切断裂,再由脱冰形成的动张力和覆冰静力荷载联合作用所致。在分析结果的基础提出了运行维护和整改措施,为避免类似事故发生提供参考。
对于1 000 kV特高压双回输电线路钢管塔,横担的实际受力情况与传统采用杆单元模型设计计算的结果存在较大的偏差。利用ANSYS数值模拟方法,分别采用杆单元模型和梁单元模型对特高压钢管塔横担布材形式进行计算分析,结合计算结果对特高压钢管塔横担布材及设计提出了合理建议。
悬垂线夹作为输电线路中的一种常用金具,常因其材料选择和结构设计的不合理,给电网带来不必要的电磁损耗,不仅浪费电能,还会对周围环境造成电磁干扰。基于ANSYS软件的三维有限元仿真技术,对悬垂线夹及邻近导线进行了电磁场仿真计算,分析了交流输电线路中悬垂线夹的磁场、涡流分布规律,并将电磁损耗的仿真结果与试验结果进行了对比验证。对不同材料悬垂线夹进行计算比较后发现,铁磁材料悬垂线夹的损耗大幅高于铝合金材料悬垂线夹的损耗;对不同结构的悬垂线夹进行计算比较后发现,在适当位置开槽可以减小涡流密度,从而减小电磁损耗。根据以上的分析,提出了减小电磁损耗的优化建议。
继电保护的目的是保证电网的安全稳定运行,而不同的保护配置方案对电网的影响并不相同。分析了造成保护失效的不同原因,建立了用于评价不同方案的继电保护可靠性的马尔科夫模型,并运用状态空间法对其可靠性进行了分析。在此基础上,进一步分析了成本、故障损失等经济性因素的影响,研究了选择不同配置方案的效果,为实际保护配置方案的分析、评价提供了参考。
提出了一种高压线路故障分量电流差动保护新方法,该保护方法理论上不受分布电容电流和负荷电流的影响,具有较高的灵敏度和可靠性。在非全相运行状态下发生高阻接地故障时能正确跳开故障相,提高了保护的抗过渡电阻能力。仿真验证了该保护方法的正确性和有效性。
在利用旧地线展放邓家溪长江大跨越光缆的过程中,采取下侧两边相导线间设防护网的保护方式,在不封航条件下实现高张力展放;在山区场地狭窄的工况下,合理设置转向滑车、布置牵引场,方便了光缆松弛挂线;利用张力轮反转方式进行紧线,提高了紧线、挂线施工效率。实践表明:高张力展放光缆的施工方式既能保障光缆的力学、光学特性,又可以确保长江的正常通航,社会效益显著,值得在类似的施工中借鉴。
采用J2ME技术实现对架空线路弧垂观测角的计算,将手机计算运用到送电线路紧线施工中,在现场能方便应用并节省计算时间。推导得出的计算方法合理可行,数据准确,提高了生产效率和施工质量。
模块化设计和建造技术是第三代核电技术的重要特征之一,开顶式施工是模块化技术应用的前提条件。结合核电站工程的厂房结构及施工特点,提出了开顶式施工可采用的4种楼板方案,并对各种方案的结构特点、设计要点、适用范围、优缺点进行了归纳总结。给出了实施开顶式施工的技术条件,可供核电站工程推广、应用开顶式施工方法借鉴。