中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊
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ISSN 1000-7229 CN 11-2583/TM
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风电的随机性和波动性给电力系统调度运行带来了一定的困难，以我国首个千万kW级风电基地甘肃酒泉风电基地为例，研究了基于神经网络的酒泉风电基地超短期风电功率预测方法，并对风速和风电功率实时数据进行了分析处理。在此基础上，基于神经网络算法和贝叶斯规则进行了超短期预测建模过程分析。最后，通过预测结果对预测模型进行了验证分析，验证结果表明预测模型合理、预测精度高，该预测结果可以为调度运行人员提供参考。
在电网企业中，输电线路和变电站数量众多、分布广泛。位于荒山、高原、洼地、森林等人烟稀少且环境复杂的输电线路和变电站，经常受到各种地质灾害(如泥石流、洪水等)和自然腐蚀、老化的威胁。目前，设施的运维主要靠人力，缺乏有效的智能监控手段。此外，由于通信环境恶劣，使得发生问题后无法有效实施抢修和救援。针对输变电设施维护的实际需要，利用我国具有自主知识产权的北斗卫星的定位、数据传输等功能，组建卫星物联网，实现野外输变电设施的实时监测、运维管理、安全保障、应急救援等工作，从而降低运维成本,及时发现危险，保障电网和人员安全。研究内容可对卫星物联网应用于输变电设施管理的工作提供有益的参考和借鉴。
为明确核动力蒸汽发生器水动力特性，对蒸汽发生器进行了实时动态仿真，详细分析其内部工质的流动换热特性。在合理假设基础上，根据蒸汽发生器的热工水力过程对其进行了控制体划分，基于集总参数法建立了一维均相流动态数学模型。采用Simulink仿真模块对蒸汽发生器不同工况进行了稳态和动态仿真。稳态运行结果与实际运行参数的最大误差为3.2%，在100%负荷阶跃降至70%负荷及在100%负荷时冷却剂温度阶跃降低10%这2种情况下，动态仿真结果很好地预测了冷却剂出口温度、出口质量含汽率等参数的动态变化特性。计算结果和实际运行数据相符，表明了所建立数学模型及采用仿真方法是正确的，可为蒸汽发生器的实际运行提供理论指导。
太阳能光煤互补电站将太阳能热电站与常规燃煤电站相结合，可以实现太阳能规模化、产业化应用。光煤互补电站由于省去了太阳能直接热发电站中必备的汽轮机、发电机系统，克服了太阳能直接热发电站具有的投资高、负荷不稳定等劣势，使得太阳能热量在常规燃煤火电热力系统中以补充的方式发挥作用，同时依靠火电热力系统的强大热源，规避了太阳能直接热发电系统频繁起停等可能引起运行稳定、安全的不足。基于所建立的太阳能光煤互补示范电站分析模型，研究配建储能系统的示范电站在典型气象条件与负荷工况下，电站光场与储能部分运行模式，并定量分析系统调节阀门组的流量分配特性，为实际电站运行规程确定及运行优化研究提供参考。
智能变电站是智能电网建设的重要环节之一，是电网运行控制的基础。站内信息采集的准确性和实时性直接影响智能电网整体运行控制的安全性和有效性。针对调控一体化模式对变电站的要求，提出智能变电站应实现的具体功能。通过分析站内信息流现状，论述了智能变电站信息流传输架构优化方案，体现了信息高度融合和功能集中的设计原则。从全景数据中心、公共服务、平台基础应用、安全管理等方面研究站端技术支持系统，提出了一体化信息平台的建设方案。
随着电网的不断加强，短路电流问题逐渐成为制约电网发展的重要因素，有效解决短路问题也成为地区电网发展应考虑的重中之重。天津西部电网目前维持电磁环网运行，随着电网的发展特别是西郊500 kV变电站的投产，天津西部220 kV电网短路水平超标问题日益凸显，解开天津西部220 kV电磁环网已是控制220 kV电网短路电流水平最直接有效的方式。结合西郊站的投产，对天津西部220 kV电网提出了2种解环方案，经过详细的短路、潮流、稳定计算分析，得出推荐方案；并对今后天津西部电网的发展提出了建议。
输电线路冰区等级的科学合理划分对电网的安全稳定运行起着举足轻重的作用。在分析国内外输电线路冰区分布图绘制现状的基础上，讨论了输电线路冰区分布图绘制技术及其涉及的覆冰观测方法、覆冰冰厚数值模拟、数理统计模型、冰区划分标准、微地形与微气象处理方式、运行经验订正等方面的技术现状。针对当前冰区分布图绘制存在的问题与我国电网建设的规划，给出了冰区分布图绘制关键技术的发展趋势。
输电线路覆冰问题由来已久，但伴随着全球气候变暖，极端天气的频现，输电线路覆冰致灾问题愈发严重，给我国电网的安全及稳定运行带来了巨大挑战。针对输电线路覆冰类型、覆冰形成的机理以及微气象等因素对覆冰形成和其对线路安全的影响作了详细分析。在分析的基础上，对输电线路覆冰监测技术，覆冰预警技术，导线防冰涂层技术，机械除冰技术，交、直流融冰技术，被动除冰理论等进行了深入剖析。最后，阐述了应对输电线路覆冰的新技术、新措施、新成果、新趋势及亟待解决的问题。
1 000 kV特高压交流输电线路复合绝缘子和均压环表面电场分布数值仿真研究具有媒质种类多、几何结构复杂、计算量大等特点。为保证计算精度，需全面分析相关因素的影响，以合理简化计算模型，提高计算效率。通过建立特高压交流输电线路双联复合绝缘子的三维静电场有限元全模型和简化模型，研究了导线、杆塔、金具、联板等因素对复合绝缘子和均压环表面电场分布的影响，验证了模型简化的合理性。全模型和简化模型计算结果对比表明，将三相导线控制在一定长度，对杆塔合理简化、省略联板和金具的简化方法可行，用简化模型代替完整模型进行复合绝缘子电位分布、电场分布以及均压环表面电场分布的仿真研究，可有效降低计算规模，提高特高压交流输电线路绝缘子和均压环参数优化配置分析效率。
特高压直流换流站的过电压水平直接关系到换流站设备的绝缘配合和系统安全可靠运行。哈密北—重庆±800 kV特高压直流输电工程比我国已有的向上、云广和锦屏—苏南特高压直流工程的输送容量更大、送电距离更远，换流站的设备也有所不同，换流站的过电压水平将更加严重。为此，针对哈密北—重庆±800 kV特高压直流输电工程，详细分析特高压换流站交流场、阀厅和直流场的操作过电压机理，得到了重庆换流站各避雷器的决定性故障工况，并仿真计算了典型故障工况下换流站关键设备的过电压水平。计算结果表明：换流站交流母线的最大过电压达762 kV，换流阀两端承受的最大过电压为369 kV，直流极线平波电抗器线路侧和阀侧的最大过电压分别为1 298 kV和1 294 kV，中性母线平抗阀侧的最大过电压为439 kV；逆变侧重庆换流站始终接地，避雷器EL和EM不会承受严重的操作过电压冲击。计算结果可为换流站设备的绝缘配合及相关设备的选型、设计和试验等提供重要技术依据。
为探索在实时数字仿真器(real time digital simulator，RTDS)下的多馈入直流电网建模方法，搭建了以2012年丰大方式BPA软件等值数据为基础、含±800 kV特高压直流的南方电网等值系统模型。介绍了实验仿真平台的硬件配置及功能，给出了RTDS系统模型搭建的基本步骤及电力系统元件模型的选择原则。利用单机无穷大系统短路实验得到发电机的动态响应曲线，比对检验了各台发电机控制系统模型的正确性。在此基础上，通过与BPA稳态运行时各状态量比较以及典型的交流故障和直流故障的仿真结果比较，验证了所建电网模型的有效性和正确性。最后，详细分析了RTDS与BPA仿真结果存在偏差的原因，并比较了两者在仿真计算中的优劣性。
针对城区变电站电抗器室作业时振动噪声过大的问题，利用减振降噪技术对电抗器室进行综合改造。运用电抗器减振模型原理设计合理的隔振装置，使用在线振动传递函数及振动频谱对隔振方案的典型位置进行实时检测。采取吸声、隔声、消声等降噪措施，控制噪声的传播途径，同时采集分析改造前、后的电抗器室内、外噪声数据。结果表明，使用调质块、底部增加6个减振器的减振方案后效果良好，本体的隔振率大于93%。合理选取微穿孔性复合吸声材料，成功改造进风口、隔声门以及采用低噪声风机、消声器等综合措施使电抗器室内噪声降低约8 dB，室外噪声与环境噪声相当，噪声治理达到预期效果。该研究的成功实施为今后的电抗器室改造提供了技术支持。
为精确评估配电网的供电能力，建立主变联络矩阵，分析每一联络单元主变N-1情况下的允许负载率上限，利用已确定的主变负载率调整其他主变负载率，求出无约束时的最大负载率矩阵；利用联络线及对侧联络主变的容量约束，建立可转移容量约束矩阵，校验每个联络单元所需转移负荷，从而正确评估配电网的供电能力。通过实际应用，验证了该模型的有效性及正确性。
为分析生物质燃料的基础理化性质指标间的相关性，同时为生物质电厂提供一种简易便捷的燃料高位发热量和元素分析指标预测方法，利用皮尔逊相关分析法，分析了生物质电厂燃料的高位发热量、元素分析以及工业分析等各指标间的相关性；在此基础上，以发热量和元素分析指标为因变量，工业分析指标为自变量，建立起具有定量关系的多元线性回归预测模型；利用误差分析方法，对所建立的回归方程预测效果进行评估。结果表明，在各变量适用范围内，多元线性回归方程预测值与实测值较为接近，误差较小，可为木质生物质燃料的高位发热量和元素分析等指标的确定提供依据和参考。
为探究有机朗肯循环(organic Rankine cycle，ORC)系统中蒸发器的结构参数、运行参数等对系统回收余热经济性的影响，从火用回收角度，结合能源经济学，考虑设备初投资、资金的时间价值以及蒸发器全寿命周期内发生的费用，建立了以年净收益为指标的蒸发器热经济性评价模型；并基于该模型进行了算例计算和分析。研究发现，在ORC系统净回收火用量为正值的情况下，投资ORC余热回收项目的年净收益仍有可能为负值，表明单以净回收火用量为指标评价蒸发器性能的方法是不够准确的。ORC系统中存在某一最佳工况，使得系统运行的年净收益最大；当蒸发器换热面积为28 m2、有机工质流量为0.06 kg/s、余热烟气与有机工质质量流量比为7.8∶1时，系统获得最大年净收益约为14 650 元/年。当系统运行参数偏离最佳工况时，将导致投资余热回收项目的年净收益大大降低甚至出现亏损。
以江西大唐国际抚州发电有限责任公司新建工程(装机容量为2×1 000 MW)为依托，在机组采用侧煤仓方案的前提条件下，根据该电厂的具体条件和特点，提出了炉前除氧间布置方案(投标方案)。将此方案与传统的内除氧间方案进行比较(包括主厂房布置、土建结构、管道和电缆布置以及投资等)后表明， 炉前除氧间布置方案缩短了汽机房和锅炉房之间的距离，节省了空间和“四大管道”用量；取消常规内除氧间后，大的辅机布置于炉侧，汽机房跨度和纵向尺寸可进一步压缩，减少了占地面积，从而降低了初投资。
以阳城电厂W型火焰锅炉为例，进行了不同煤种、不同无烟煤和烟煤掺配的燃烧试验，对锅炉燃烧的稳定性、锅炉结焦特性、制粉系统安全性、锅炉飞灰可燃物含量、制粉系统单耗以及锅炉大气污染物排放情况进行了分析。W型火焰锅炉掺烧烟煤可以提高锅炉燃烧的稳定性和经济性，降低锅炉NOx的排放；未进行防结焦改造的锅炉，通过掺烧挥发份相对较低的贫煤或控制烟煤比例在30%以下，可以保证锅炉运行的安全性。针对锅炉结焦问题，从结焦部位及原因进行了分析，提出了防结焦的技术措施，实际应用表明效果良好。
宁德CPR1000型压水堆核电厂1号机组(容量为1 000 MW)汽轮机是我国首台自行制造的核电半速汽轮机。论述了该型汽轮机的特点；结合这些特点提出从安装角度控制汽轮机振动的措施，包括基础二次埋件及垫铁安装、轴瓦平行度调整、通流间隙调整、高中压缸负荷分配、低压缸与凝汽器连接、基础弹簧释放、轴系找中心、靠背轮铰孔连接等工序的振动控制措施。该机组实际运行情况表明，实施这些措施后效果明显，轴振最大为40.0 μm，轴瓦振动速度最大为1.42 mm/s，2项指标均满足标准要求。
以某电厂600 MW机组烟气系统改造为例，从经济性和安全性2个方面论述了锅炉引风机与脱硫增压风机“二合一改造”的可行性，给出了风机“二合一改造”的技术方案，包括设计原则、设计参数、烟道布置优化、烟道设计压力计算等。实施此方案可减少烟气系统阻力、降低改造工程量，从而节约改造投资，提高设备运行效率及机组运行的安全可靠性，可供类似改造工程参考。
导线选型在特高压直流输电工程中占有重要地位，导线选型既要满足输电线路的电气性能、机械性能的要求，又要具有一定的经济性。采用全寿命周期的经济性计算方法，对1 000 mm2和1 250 mm2不同截面及分裂数的导线在±800 kV和±1 100 kV直流输电线路中应用的技术经济性进行了比较和分析。分析结果表明，损耗小时数、上网电价对导线选型具有直接影响，导线选型应综合考虑各影响因素，确定合理的导线方案。
为探究Super304H钢在高温条件下的结构损伤和力学性能，以超超临界机组中在温度863 K下服役20 000 h的Super304H再热器管材及与其具有相同P函数值、在温度923 K下时效1 100 h的Super304H管材为对象，研究长期服役态Super304H再热器管材组织结构的老化，并开展相同P函数下的时效态与服役态Super304H钢管显微组织老化及力学性能衰减的对比研究。结果表明：钢管内、外壁运行条件的不同导致其显微组织结构产生差异；服役态钢管内侧的显微组织结构、力学性能与具有相同P函数的时效态Super304H钢管相似；然而，服役态钢管外侧的结构损伤比时效态更严重。因此，建立在Larson-Miller参数基础上的人工时效方法，只能在特定条件下模拟服役态钢管的结构损伤。
针对国家电网公司新技术推广、科技成果转化和资源共享等科技重点业务，探讨科技创新工作机制，提出国家电网公司科技资源共享平台的总体框架设计和详细功能设计，形成了以“一个纲要两个目录”为核心的新技术推广功能模块、自由转化和公司评估相结合的成果转化功能模块以及包括4个展示单元的资源共享模块。结果显示国家电网公司科技资源共享平台已应用于实际科研创新工作中，能够有效地满足各项业务需求，对今后的科技工作具有显著的促进作用。
当前宏观经济增长放慢，在国资委对企业业绩考核中经济增加值(economic value added, EVA)和资产负债率所占权重越来越大，供电公司可用投资额度进一步减少。供电公司的战略目标是在实现社会责任的前提下追求经济效益，因此改进投资项目评价的方法对提高供电公司投资合理性非常重要。以重庆市供电公司项目为研究对象，提出了改进的效用综合评价模型，从战略目标和项目自身属性2个方面出发，根据战略目标项目化的理论将战略目标分解并以此来构建评价指标体系，结合定性与定量的分析方法对其进行全面评价，为下一步的项目群决策提供参考依据。通过对不同项目进行比较分析，表明模型具有较好的应用价值。
针对实际运行中线路电流互感器饱和或断线导致某一侧电流畸变或不可用，而无法实现故障定位，以及实际中线路两侧数据采样难以做到完全同步的情况，根据过渡阻抗的纯电阻性质，仅利用两侧电压和另一侧电流，提出了一种新的高精度实用故障定位算法。该方法测距精度不受功角、故障初始时刻影响，较好地解决了电流互感器饱和或断线影响测距的问题；无需两侧数据采样完全同步，而且计算量小，无伪根问题，具有较高的理论和实用价值。ATP-EMTP仿真结果表明，该方法正确，测距精度高。
