中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊
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中国科技核心期刊
ISSN 1000-7229 CN 11-2583/TM
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大连跨海柔性直流输电重大科技示范工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流工程。提出了大连柔性直流换流站的主接线方案、基本控制策略、主回路及主设备技术参数、绝缘配合方案和设备绝缘水平，形成了柔性直流的整体技术方案，对同类工程的系统设计提出了完整的设计方法和思路，对于推动我国柔性直流技术的进步和工程应用具有重要意义。
为了简单并准确地分析同步发电机暂态稳定性，提出结合时域仿真，并分别利用故障后系统稳定和不稳定时的故障切除时间和最小动能线性连接的交点，得到同步发电机的故障临界切除时间的混合评价方法。针对同步发电机模型不考虑阻尼和考虑阻尼2种情况，对提出的基于故障后最小动能轨迹暂态稳定性混合评价方法，分别进行了故障临界切除时间的计算，并和传统的故障后最小动能轨迹方法、时域仿真方法结果进行了比较。结果表明混合方法计算精度优于传统的故障后最小动能轨迹方法，该计算方法比时域法更简单。
近年来电网工程设备材料价格趋势复杂多变，尤其是对变电工程造价影响较大的交流变压器，导致电网工程造价控制难度加大。以输入参数可得、可测、公开为原则，基于价值决定价格，价格围绕成本变动的基本原理，研究变压器价格构成，建立交流变压器成本分析模型，实现了通过输入主要原材料价格、基本财务数据等行业公开数据后，快速估算交流变压器成本，为电网企业投标靶心价格及价格预测提供科学支撑，提高变电工程概预算设备价格计列的准确性。
以去掉扩头的原状土直柱基础为研究对象，选取750 kV兰—天—宝输电线路甘谷变电站厂址为试验场地，开展了黄土地基中直柱掏挖基础浸水静载荷试验。通过对基础施加上拔+水平组合荷载和下压+水平组合荷载，得出了浸水期间基顶位移沉降量，并且通过分析基础Q－S曲线得出浸水前后基础的上拔、下压极限承载力。在此基础上，对相同设计条件下的直柱基础与扩底基础进行了经济分析，进一步阐述了该类基础的安全性和经济性。该研究成果可为750 kV兰—天—宝输电线路优化设计和安全施工提供理论指导依据。
随着海外工程设计项目的日趋增多，设计人员了解、熟悉并掌握国内外规范间的异同显得尤为重要。将我国输电线路规范与美国ASCE规范、日本JEC标准、欧盟EN规范、国际标准IEC规范进行对比，重点分析了风压高度变化系数、风荷载体型系数、风荷载调整系数(风振系数)等相关参数的计算取值。对比分析结果表明，国内外规范在基本风速、风压高度变化系数、风荷载体型系数、风荷载调整系数(风振系数)、角度风荷载计算方法等方面存在差异。分析结果可供输电工程设计技术人员提供参考。
为了研究耐热导线运行温度对输电线路带电作业安全距离的影响，采用试验研究方法，得到了耐热导线在180 ℃高温运行时，导线本体及其周围温度的分布情况，以及耐热导线在160 ℃和240 ℃高温运行时，模拟导线－杆塔之间1.0~1.5 m空气间隙的操作冲击放电特性。通过理论计算分析耐热导线温度对模拟导线－杆塔空气间隙操作冲击放电的影响，所得结论与试验结果一致性较好。研究结果表明，耐热导线在240 ℃的运行温度下，对其周围空气温度的影响范围不超过10 cm，对1.0~1.5 m的空气间隙操作冲击放电电压产生的影响在2%左右。实际开展输电线路带电作业时，可忽略耐热导线运行温度对带电作业安全距离的影响。
在输电线路设计方案比选及优化中，需要随时调用杆塔费用指标(或杆塔质量指标)。通常估算杆塔质量（下称塔重）的方法是在已有施工图设计塔重的基础上，只对塔型的一种呼高进行计算，而同一型式的其他呼高或另外荷载条件下的塔重，则用公式近似估算，其误差大，操作繁琐，因此需提出简单实用的新型塔重估算模型。采用“±800 kV铁塔典设”的塔型塔重作为数据样本，以非线性多元回归分析理论为依据建立数学模型，使用仿真软件Matlab对样本数据进行计算和分析，从而得到铁塔质量与杆塔呼高、荷载条件等的数学关系式。由该式得出的估算塔重结果分别与实际典设塔重和哈郑线设计标段总塔重作比较，其误差小、精度高、实用有效，对于设计方案比选及优化是可以接受的。
利用非线性有限元软件TOWER建立V型拉线塔的结构计算模型，以减轻塔重为目标，从挂线方式、塔头型式、拉线设置方案及主柱截面几个方面进行优化分析，并与自立式铁塔进行技术经济比较。结果表明V型拉线塔进行优化设计后可取得显著的经济效果，其优化措施可为今后相关工程的V型拉线塔设计提供参考。
有机朗肯循环(organic rankine cycle，ORC)是利用地热发电的重要途径之一，而有机工质的物性是影响ORC发电效率的主要因素。针对地热水的特点，筛选了R134a、R245fa等6种有机工质，并对每种工质的余热发电系统进行计算。从系统的热效率、不可逆损失、压力水平及环保性等方面综合分析，得出R245fa是低温地热水ORC发电系统比较适合的有机工质。
基于国内多个间接空冷电厂在实际运行中遇到的防冻问题，从设备选型、控制系统及实际运行等方面分析了空冷散热器管内发生冰冻现象的原因。结合我国“三北”地区的气象特点，提出可供SCAL型间接空冷系统采用的设计和运行方面的防冻措施，为SCAL型间接空冷系统在“三北”地区的应用提供了防冻技术支持。
由于电网建设与电源建设、负荷发展存在时间差，现有网架结构和地区用电负荷可能难以满足大型能源基地电能送出的需求。为了解决这一问题，提出了1套电力系统稳定器(power system stabilizer, PSS)的参数优化方案。在综合考虑系统需求及机组稳定性的基础上，通过增加1级超前滞后环节来改善本机PSS的频率特性，找出影响电能送出的振荡模式，针对该模式对机组励磁系统进行重点相位补偿。优化参数比原始参数具有更平缓的幅频特性和较大的临界增益。采用电力系统综合分析程序，分别通过时域仿真和现场试验的方法，验证了该电站开机极限功率在2010年夏季丰水期方式下可以由1 765 MW提高到2 900 MW。研究结果表明：优化并网机组PSS的参数可有效改善系统的动态稳定水平，提高电网的外送能力。
利用数值计算软件对G47-3 No.8D风机进气箱内的三维流场进行了数值研究，发现流场中存在一个小涡流区以及一个由强涡流和回流交织而成的压力损失区域。针对进气箱中流场的分布规律对进气箱进行了改造，并进行数值模拟。结果显示：原模型中的大涡流已经变成2个在强度和尺寸方面均较小的涡流，原模型中的小涡流已经消失，回流也在一定程度上得到抑制。
介绍了红沿河核电站1号机组汽轮机主汽阀和调节阀布置、结构特点；论述该机组主汽阀和调节阀的调整过程，包括阀位反馈整定、阀门开关时间调校、阶跃响应测试等；对一些重要技术指标进行了分析并给出了调校办法。此调整经验可供同类工程调试专业人员参考。
高桩承台基础是我国未来一段时间内软土海床地基上近海风电机组的主要基础型式，复杂荷载计算及其作用下基础的受力和变形分析及承载力确定是近海风电机组群桩基础设计需解决的关键问题。针对我国近海常见的深厚软粘土海床地基，分析了近海风电机组群桩基础的典型最不利荷载组合，采用软粘土地基中桩基新型双曲线型p－y曲线模型及API规范t－z曲线模型和q－z曲线模型，建立了顶部三向复杂荷载作用下群桩高承台的受力和变形分析模型。进而针对群桩基础的主要设计参数，包括桩基埋深、桩径、群桩圆周直径及桩的倾斜度等，进行了优化分析，发现：在满足上拔和下压承载力要求的前提下桩长对群桩内力和变形影响不大，桩基倾斜度大对群桩内力和变形均较为有利，增加群桩圆周直径对控制桩基变形影响不大，但可有效降低桩身轴力。
输电线路中，十字组合角钢塔主材的传统单角钢拼接方式存在内外角钢受力不均匀，导致实际承载力与理论设计值偏差较大等缺陷，为此提出采用双角钢拼接方式来改善十字组合角钢塔的受力性能。就十字组合角钢主材的2种拼接方式进行受力分析，通过有限元仿真分析，比较2种不同拼接方式主材构件位移的协调性、受力的均匀性、主材最大应力控制截面的应力状态。经计算分析指出双角钢拼接方式位移协调性好，受力性能优于单角钢拼接方式，非等高接腿表现尤为明显，其最大应力控制截面上2种拼接方式主材的最大应力分别相差4.7%和13.7%。
为评价输电铁塔在强震作用下的抗灾能力，以实际地震记录作为地震输入，采用直接动力法分析了1基500 kV双回路典型铁塔在地震作用下的承载能力。分析结果表明：在基本设防烈度下，典型杆塔的地震作用荷载效应一般低于非地震作用的荷载效应，具有较好的抗震能力；在强震情况下，地震作用的荷载效应超出了杆塔的承载和变形能力。对于大跨越等抗灾能力要求很高的输电线路杆塔，建议设置更高的抗震设防目标，考虑强震作用下抗震性能设计；同时，对于横担悬臂较长的杆塔，抗震验算时应考虑竖向地震作用的影响。
螺栓连接的组合角钢是输电线路工程常用的结构形式，需要计算的内容有：组合断面绕虚轴的整体稳定、连接螺栓的剪力、分肢角钢的受压和受弯、双拼十字断面缀板的强度。然而现行规范 GB 50017—2003《钢结构设计规范》未给出计算公式，其中给出的填板间距更适合焊接或铆接的组合断面。欧洲钢结构规范对于连接螺栓的剪力也未给出计算公式。由于普通螺栓连接的滑动引起承载力降低，对绕虚轴剪切变形较小的组合角钢，可以不考虑填板厚度引起的虚轴回转半径增大；而对绕虚轴剪切变形较大的双拼十字组合角钢，按格构式轴心受压缀板组合构件的原理，对换算长细比加以修正放大，计算整体稳定；根据挠曲变形，给出连接螺栓的剪力和分肢角钢承载力的计算公式。
针对山西右玉电厂330 MW直接空冷机组空冷风机单元振动问题，对风机单元进行了测试和分析，给出了风机、减速机及风机桥架的振动规律。通过采取风机桥架加固、将风机由5叶改为6叶等措施，消除了空冷风机单元振动故障。此次振动故障的处理过程及相关试验结果，对风机单元设计及施工具有一定的借鉴意义。
为保证1 000 MW超临界机组在运行中出现辅机跳闸等事故时，能安全平稳地降至安全负荷，在调试期间进行辅机故障减负荷（RUN BACK，RB）试验显得尤为重要。基于某电厂2台1 000 MW超临界机组，针对机组特点并结合以往经验，对RB控制策略进行了研究与优化，包括协调控制、燃料控制、风量控制和给水控制。最终的RB试验结果表明，各设备动作正确，参数控制在合理范围内，RB控制策略功能完善，自动控制效果良好。
提出了一种基于行波特征频率的暂态信号频域分析的故障测距方法，该方法通过自建立母小波函数对小波函数提取特征频率进行改进，提高故障特征频率的提取精度。利用PSCAD/EMTDC软件，采用本方法对一简单拓扑进行仿真，仿真结果表明该方法具有较高的精度。
为探明不同的风力发电机类型对网侧电能质量的影响特性，从机理上揭示了不同机组类型引起网侧电压偏差、电压波动和谐波等电能质量问题的原理。基于PSCAD/EMTDC分别建立了可投切无功补偿装置的定速风力发电机网侧电能质量特性仿真模型、可实现定功率因数和定无功功率运行的变速风力发电机网侧电能质量特性仿真模型。对网侧电压偏差、电压波动及谐波特性的仿真分析表明：定速风力发电机对网侧电压偏差和电压波动影响显著；变速风力发电机对网侧电压偏差和波动影响较小，但会导致网侧母线谐波污染严重。此分析结果可为风电场电能质量治理和风电场并网区域电网电能质量治理研究提供参考。
在进行带电跨越施工时，选择合适的方式很关键。围绕着带电跨越方式选择这一核心问题，对层次分析法中1—9标度法、10/10—18/2标度法和9/9—9/1标度法这3种标度法进行比较，计算结果表明10/10—18/2标度法较优。基于改进的层次分析法，构造了选择带电跨越方式的层次分析结构模型，并以某条线路施工为例，对3种带电跨越方式进行综合评估和计算，计算结果表明，该条线路施工中最优的带电跨越方式为索道跨越。
针对施工阶段火电厂锅炉安装周期长，或受其他条件制约锅炉设备运输到施工现场后不能及时安装的情况，为了确保锅炉本体设备、部件在存放过程中保持良好的状态，避免因腐蚀或其他损害造成设备报废或失效，提出了锅炉主要设备的长期保管防护方案，并对保存环境做了介绍和研究。主要防护技术包括部件防腐技术方案、库房环境要求、部件堆放要求、定期检查措施等内容。
