基于风速与海浪随机物理模型,提出了基于物理机制的风浪耦合方法。引入较为合理的桩土相互作用机制,构建了海上风力发电机组一体化结构模型。以我国东海海域中的某海上风力发电机组为例,实现了结构在风浪联合作用下的动力响应分析。
西藏藏中电网处于发展初期,系统非常薄弱,青海—西藏直流接入后形成“大直流小系统”的局面,常规直流10%功率解锁的方式无法适应系统运行要求。为了满足系统安全稳定运行要求,对青藏联网直流系统的最小启停功率和启停方法进行了研究,提出了单极和双极启停方法,以及为实现该启停功率对直流平波电抗器和换流阀等设备的特殊要求。提出的10%额定电流、25%额定电压解锁/闭锁的直流系统启停方法,能够实现单极2.5%额定功率的启动和闭锁,降低了直流启停过程对交流系统的频率冲击,保证了系统的安全稳定运行。该启停功率和启停方法在青藏直流联网工程中应用效果良好。
分析了目前岩石锚杆基础在勘察、设计、施工与检测等方面的工程应用现状,提出了相应的解决对策与技术措施。通过采用高强度钢、涨壳式锚杆等新材料、新工艺,以及采用锚孔扩底基础、复合式基础、锚筋群桩基础等新型基础型式来扩大岩石锚杆基础的应用范围,为其更广泛地应用于输电线路工程提供参考。
分布式风电的出力概率与受端负荷的季节性变化规律往往不一致,为了实现风电出力恰好完全平衡接入点负荷,以华能陕西狼尔沟9 MW分布式示范风电场为例,基于数学排列组合思想,优化了风机汇集方案,改进了升压站电气主接线,提出一种分组可调的分散并网方案。该方案通过优化风机组合汇集方案和变换电气主接线来改变不同并网点的接入风电容量,以适应电网负荷的季节性变化,解决了单点集中并网方案不能满足不同运行方式下风电出力不上网的问题,且对配电网有电压支撑效益。同时,提出该方案推广应用至大型分布式风电场的风机组合汇集方案和改进电气主接线的构想,对分布式风电并网策略研究有重要意义。
±400 kV青藏直流联网工程换流站三维数字化移交推进了三维设计技术在换流站设计中的应用。工程选取通用的三维设计平台,同时兼顾业主管理的方便性,力求通过通用的操作界面实现专业化的移交内容。在换流站工程移交运行单位的同时,提供了格尔木换流站和拉萨换流站1∶1的真实三维模型及分类整理的施工图电子文档,以利于业主管理和运行维护。
介绍了荆门—上海直流工程±500 kV团林换流站的设计原则,分析总结了团林换流站的设计特点,为高压、特高压直流换流站的设计提供借鉴。
结合西北电网的实际系统,重点从电网的潮流分布、电网稳定校核、短路电流水平计算3个方面,分析大容量核电机组的接入对西北电网的影响。研究表明:远景西北电网能够适应单机容量为1.75 GW的核电机组,陕西安康、宁夏吴忠核电机组的台数不宜超过1台,甘肃临夏核电机组台数不宜超过3台。
以徐州1 000 kV变电站站用电系统设计为例,提出了一级降压和二级降压2种运行方式,通过技术经济比较,推荐一级降压运行方式。基于一级降压运行方式,提出了2种站用电原理接线方案,通过可靠性分析,推荐了不同于特高压示范工程的原理接线。
在特高压换流站中,500 kV交流站用变压器采用气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line, GIL)连接方案可以节省投资、优化交流场布置、提高连接的可靠性、减少维护工作量。提出了应用有源电子式互感器来解决气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear, GIS)价格偏高的问题,力求在保证可靠性的前提下降低工程造价,解决特高压换流站站用变压器高压侧小变比电流互感器的饱和问题,为特高压换流站GIS设备应用电子式互感器进行了有益的尝试。
为了提高变电站工程质量,适应变电站向智能化方向发展的要求,从工程设计的角度分析了变电站线缆敷设设计优化的若干问题,提出了设计优化方法。根据500 kV吴宁变电站的工程实践,分析了与设计优化相关的技术经济问题,验证了此设计优化方法的可行性。
为了贯彻执行节约资源和保护环境的要求,近期国内提出了建设绿色变电站的概念。绿色变电站的建设是一个新的课题,目前国内外对于建设绿色变电站的具体要求尚无统一标准。结合近年来我国内地和香港地区在变电站 “四节一环保”建设方面的实践经验,提出了绿色变电站的电气设计方案,可为今后类似的变电站设计工作提供参考。
常规的接地网参数计算方法只能得出接地参数的数值,不能直观反映跨步电压、接触电压和地面电位的分布,为此,提出了接地网参数数值计算方法。根据电流场理论,运用边界元法对接地网进行数学建模,通过Matlab软件计算了垂直二层介质下的接地电阻,同时借助其图像功能直观反映接地网的跨步电压、接触电压以及地面电位的分布。算例表明,该算法精确度高,能够适用于接地网接地参数的研究及工程应用。
山区输电线路由于地质、气候等因素的影响,雷击跳闸是线路故障的主要原因,严重影响了电网的稳定性及供电的可靠性。统计了近年来重庆长寿山区35 kV及以上输电线路的雷击跳闸故障,介绍了雷害事故的处理流程,根据理论和现场经验,对线路雷击跳闸进行了分析。在总结防雷整治的过程中进行了探索研究,发展了一些新的防雷观点和思路,并在长寿电网的防雷整治中进行了推广和应用,为做好山区输电线路防雷决策提供参考依据。
建立了燃机房屋面空间三角管桁架整体计算模型和单榀计算模型。对燃机房屋面桁架支座采用铰接连接、滑动连接以及考虑燃机房双支柱约束的简化模型进行了计算分析。比较了燃机房屋面桁架各种计算简化模型的计算结果,分析了桁架支座约束、燃机房结构刚度、燃机房屋面混凝土板以及桁架单榀建模对设计结果的影响,可供工程设计参考。
涉外合同中要求因火电厂机组能够小岛运行,这对机组的可靠性提出了更高的要求。针对印度Sagardighi电厂300 MW机组调试过程中因逻辑缺陷造成的问题,包括小岛运行中再热器超压、低压旁路阀频繁开启关闭、低压旁路喷水调节阀频繁动作、调节品质差、高压旁路喷水隔离阀在关闭之后又重新开启等,提出一套新的旁路系统逻辑。实践表明,采用改进后的旁路系统逻辑使上述问题出现的概率显著减少。
目前分散控制系统(distributed control system,DCS)在电厂的过程控制中发挥着举足轻重的作用,但也出现了一些问题,如何测试DCS的性能越来越受到关注。从实际应用的角度系统地阐述了DCS性能测试的体系,并给出了模拟量实时性测试、控制器处理周期测试、通道抗干扰测试等关键项目的具体测试方法和实际测试结果。此方法已在数10台机组中成功应用,其经验对在现场开展DCS性能测试具有借鉴意义。
详细介绍目前国内常见的4种封闭式贮煤场,并进行了技术性能比较。矩形封闭煤场及圆筒仓并列群仓仅适用于场地狭窄、环保要求高的特殊场合。封闭式圆形煤场与条形煤场相比,具有占地面积小、土石方量较低、场地利用率高、自动化程度高等优点,而且其工程造价适中。封闭式圆形煤场值得推广应用。
目前国内电煤价格节节攀高,燃煤发电厂为了降低成本,燃用偏离设计煤种的劣质煤,导致锅炉制粉系统出力受限,安全、经济性能降低。在试验的基础上分析了1 036 MW火电机组制粉系统对煤种的适应性,确定了磨煤机在燃用不同煤种时的最大出力,针对实际情况对磨煤机风煤比进行了调整,并提出应定期标定一次风量及在计算磨煤机最小运行风量时,要考虑燃煤水份、粘度等参数的建议。
石子煤是燃煤电厂产生的固体废弃物,对锅炉房的生产环境造成很大的污染,目前的几种处理方式均存在一定的缺陷。提出了采用正压气力输送石子煤的处理方式,把在粉料上应用的正压气力输送技术应用于石子煤的输送,在输送理念及输送形式上突破了常规技术模式,开发出专用的发送器、阀门、运行工艺,确保正压输送技术的成功应用。石子煤正压气力输送系统具有系统简单、布置灵活、占地小、不耗水、输送气源可直接从电厂集中空压机站获取、运行能耗较小等优点,可推广应用。
介绍了双柱悬索拉线塔在国外的使用情况、悬索的找形及铁塔尺寸的确定方法。采用有限单元法分析了双柱悬索拉线塔的动力特性,结果表明:前16阶阵型为拉线振动;拉线及金具的受力较大,需要进一步研究新型金具。对双柱悬索拉线塔、自立铁塔、传统拉线塔的优缺点进行了对比,结果表明在占地不受控制时双柱悬索拉线塔的经济性明显。
针对输电线路的雷电绕击问题,阐述了发生雷电绕击的原因,研究了防止绕击雷的方法。结合江西省输电线路的运行经验,分析了JG及ZGUT型铁塔绕击跳闸的原因,提出了防止JG及ZGUT型铁塔绕击跳闸的新措施。研究表明,在JG及ZGUT型铁塔的导线悬挂点横担上安装TH型避雷针,可以减少JG型铁塔的中相跳线保护角和ZGUT型铁塔的中相导线保护角,大幅度降低雷击故障跳闸率。
青藏交直流联网工程是目前世界上海拔最高、施工冻土区最长、高寒地区建设规模最大的输变电工程,工程建设过程中需要有效的物资供应保障。阐述了面对多种高寒地区物资保障难题的情况下,通过创新管理模式、管理机制,构建了适应高寒地区的输变电工程的物资保障机制和管理模式。从项目管理的理论出发,借鉴矩阵式管理模式进行了青藏交直流联网工程物资保障机制及“项目制”管理模式的探索和工程实践。
2010年12月,兴仁换流站发生了一起由于阀冷控制保护逻辑设计缺陷造成的直流系统强迫停运的恶性事件。为避免类似事件的发生,对云广特高压阀冷控制保护逻辑进行了排查,取消了“冗余的2个传感器均故障跳闸”逻辑,提高了云广特高压直流系统运行的可靠性。
结合某电厂机组启动、试运实例,介绍引进西门子技术制造的1 000 MW超超临界机组汽轮机结构特点和启动过程控制技术;在分析启动、试运过程中出现问题的基础上,提出1 000 MW超超临界机组调试及锅炉蒸汽吹管的优化建议,为同类机组试运、调试提供参考。
青藏联网直流输电工程7标段位于唐古拉山附近,现场生态环境脆弱。在施工过程中采取多项环保措施:固定施工活动范围;限制运输线路;在运输线路地面上铺设草垫或棕垫,避免车辆与地面直接接触造成植被破坏;需要开挖的地面施工前对地面草皮进行剥离,并及时进行回植;采取保温措施防止冻土融化;对剥离回植恢复效果差的地区采用培植的方法进行植被恢复。这些施工措施有效保护了施工现场环境,最大限度减少了工程施工对动物造成的不利影响,可以为高海拔、高寒冷地区输电线路工程环境保护及植被恢复施工提供参考。
对常用的3种插入角钢操平找正施工方法进行了分析和对比,重点介绍悬吊式插入角钢操平找正方法。在插入角钢无预留高尺寸计算模型的基础上,利用基础中心整体旋转原理,分别用极坐标法和简化方法对有预留高情况下的插入角钢控制尺寸进行了推导,并给出了插入角钢悬吊法的操作步骤、操作注意事项及工程计算实例。悬吊式插入角钢操平找正方法,具有操作简便、施工效率高等特点,可在输电线路铁塔基础施工中推广应用。
介绍了福清核电站常规岛发电机定子吊装方案。该方案使用液压提升装置及配套吊装构架,建立了吊装构架的有限元分析模型进行力学分析。实际应用表明,吊装构架结构紧凑、安全可靠;支柱采用桁架柱与柱脚箱结构,降低了对基础的要求; 新型顶推滑移方式平稳、无冲击,安全可靠; 钢索式液压提升装置具有起重能力大、结构紧凑和自动闭锁等优点,非常适合发电机定子等设备的吊装工作。
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