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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作为能量管理系统的一项重要组成部分，准确的短期电力负荷预测对现代电力系统安全可靠的经济运行有重要作用。为提高预测精度，新的预测模型在不断研究中。设计了广州电网自动运行的短期负荷预测系统的结构及其实现方案；对系统的功能设计、数据库接口、体系结构以及系统配置等进行了介绍；最后，研究了短期负荷预测的自学习、自适应和反馈机制。
分析了我国风电发展的现状和存在的问题，对部分地区风电消纳不足的原因进行了探究。分别对目前解决风电消纳问题的各种应对措施进行了分析，重点研究了风火打捆联合运行以及不同的风电输送方式。针对专用通道、风火打捆，交流、直流不同的输电方式，重点研究了专用通道输送风电技术可行性及经济性，风火打捆输送风电的技术经济性及合理的风火打捆比例。
无电地区电网建设不仅是协调区域经济发展的关键问题，还具有极为重要的社会价值。针对以电网延伸与可再生能源发电2种建设方式为主的无电地区电力建设问题，在深入分析其建设特点的基础上，总结并提出了无电地区电网投资在项目与政策方面存在的风险。分别针对电网延伸、可再生能源发电2种建设方式提出相应的、可行的投资模式，分析各模式所涉及到的利益主体及各主体权责，对比模式间的优势与挑战，以期拓宽无电地区电网建设的融资渠道，协调主体间的利益，取得相关政策的扶持，为无电地区电网建设提供投资决策依据，推进无电地区电网建设。
为解决并网风电系统的调峰难题，减少弃风，增加电网消纳风电容量，采用抽水蓄能系统(pumped hydro system, PHS）储存弃风。从系统中各电源的特性出发，构建了含风力-抽蓄发电的电力系统数学模型，在满足系统需求和各类电源的技术特性下，以整个系统的运行成本最小为目标函数，采用实数编码的遗传算法进行仿真计算。结果表明：采用PHS不但能够减少弃风，而且在弃风时PHS获得的经济效益较没有弃风时获得的经济效益更好。综合各影响因素和评价指标的分析，得出了PHS在系统中的最优容量，对更好地利用风电及优化资源配置有一定指导意义。
我国具有丰富的可再生能源资源，近年来，我国可再生能源装机规模不断提高，可再生能源发电量不断增长，与此同时，我国可再生能源发电也不断面临着新的挑战。在系统介绍我国可再生能源发电发展现状的基础上，分析可再生能源发电及其并网发展的特殊性。通过分析可再生能源并网保障机制中的行为主体之间的关系及其系统行为作用机理，建立可再生能源并网保障系统动力学评估体系，在并网保障机制不同情景下模拟各行为主体的系统行为，提出促进我国可再生能源并网发电规模化发展的技术、政策、经济层面的措施、建议，以期为我国可再生能源并网发电的研究和发展提供参考和帮助。
随着城市配电网规模的不断扩大和城乡一体化进程的加快，10 kV配网电缆线路不断增加，电缆线路不停电检修作业也亟待推广。针对电缆终端带电作业的危险点，对电缆终端作业过程进行电磁暂态仿真，对不同情况下投切空载电缆线路产生的过电压、过电流和电弧能量进行对比分析，提出了电缆终端作业过程中危险点的控制方法和防护措施。
阀控系统作为直流输电控制保护系统与换流阀之间的接口设备，对直流系统的稳定可靠运行起着重要作用。因此提高阀控系统的可靠性是设计阀控系统时要达到的首要目标。在介绍H400换流阀阀控系统组成结构和基本功能的基础上，详细介绍了H400换流阀阀控系统特有的高可靠性串行通信方式，并阐述了此种串行通信方式的实现方式和特点。这种通信方式已在宁东-山东±660 kV直流输电工程中成功应用，并取得了良好的效果。
主回路稳态参数计算是直流输电工程设计的重要组成部分，对直流输电工程的进一步发展具有重要的实际意义。阐述主回路参数计算的目的，并根据直流输电的基本理论结合高压直流系统的特点，明确了进行高压直流输电系统主回路参数研究和设计时所必需的系统基本状况和系统数据。具体描述了在考虑这些因素和提供的原始数据下，利用直流输电的基本原理，对换流变压器、换流阀等一次设备的基本参数及运行特性进行计算。最后以实际的高压直流输电工程为例，进行了该计算平台功能正确性的测试。
通过分析对比中国、英国和欧洲输电线路相关规范关于单角钢输电塔构件轴心压杆稳定计算的规定，比较3本规范之间的不同。重点对比计算长细比、稳定系数和强度折减系数规定的不同及其对构件整体稳定计算的影响，并通过对90 kV转角塔和直线塔的工程实际计算，得出结论：按英国规范设计的塔质量与按中国规范设计的塔质量基本相同，而塔腿主材规格变大；而按欧洲规范设计的塔质量将比按中国规范设计的塔质量减轻6%~10%，而塔腿主材规格不变。
数字化场坪设计能够提高设计精度和效率，并且能够满足工程数字化移交的需求。在昭通±500 kV换流站工程中，采用数字化场坪设计方法建立了场地的三维模型，在三维模型中进行精确的土方量计算、高程分析和站址模拟。通过与传统场坪设计进行对比，得出数字化场坪设计更能够适应现代工程的结论。
信息化的发展为信息共享提供了可能性，而电网工程建设过程的长期性和复杂性对电网工程信息共享提出了较高要求。探讨了智能电网对数字化移交的要求，对数字化移交过程涉及的数据采集、数据整理和数据移交3个过程进行了描述，重点阐述了数字化移交工作的必要性和迫切性，并对数字化移交工作的开展提出了一些参考性建议。
随着寒冷气候地区风电场建设规模的不断扩大，叶片结冰问题日益突出。我国云贵高原地区风电场机组叶片受冰冻影响，每年有2个月的冰冻期。叶片积冰严重时会导致叶片断裂，威胁风电场人员安全；同时叶片覆冰造成机组效率降低，年发电量损失1%~10%，恶劣地区为20%~50%。因此有必要对叶片结冰机理及其对风电机组的影响进行深入研究。总结了风电机组叶片结冰原因、结冰类型、结冰过程和现阶段国外研究机构的主要研究成果，探究在不同气象参数以及结冰强度条件下，结冰对叶片气动性能和风电场发电量的影响并分析结冰对策，以避免机组结冰可能引起的问题，减少风电场建设的不确定性因素，弥补国内叶片结冰的研究空白。
参照现行火力发电厂水工设计规范（DL/T 5339-2006），根据冷却塔子午向钢筋的布置特点，提出了冷却塔子午向钢筋布置迭代的计算方法，并编制出塔筒子午向配筋程序SMS。基于某工程，进行了SMS方法与其他方法的对比计算分析，结果表明，SMS计算方法计算效率较高，可以很好地解决塔筒子午向配筋计算问题，对于搭接点较多的其他高耸建筑结构的钢筋布置计算也有很好的参考意义。
整体煤气化联合循环（integrated gasification combined cycle，IGCC）电厂是我国洁净煤发电的主要方向之一。为了合理选择NOx排放方案，基于流程模拟软件Thermoflex建立了400 MW级IGCC系统模型，采用回注氮气或蒸汽法降低燃气轮机燃烧温度以减少热力型NOx排放，回注所需稀释剂不足时结合余热锅炉+选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR）法，保证各脱硝方案下排烟中NOx含量均为50 mg/m3；在燃气轮机功率为286 MW工况下比较各系统的热力性能，并结合工程实际计算各方案初始投资。结果表明：回注氮气脱硝效果不如注蒸汽，但回收利用来自气化岛氮气可提高能量利用效率，增加燃气轮机出力，系统效率有所提高；在目前IGCC电厂关键设备的技术水平下，增大SCR脱硝比例可改善IGCC系统热力性能，而IGCC电厂单位投资和运行成本也将增加。随着IGCC系统关键技术的提升，回注氮气法将会是最具环保节能潜力的脱硝方案。
分布式电源接入配电网对其潮流分布、有功网损、电压稳定等多方面造成影响。建立以分布式电源有功网损、电压稳定性指标和投资成本最小为目标的配电网多目标优化模型。提出了改进的带精英策略的非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm II, NSGA2），将改进单亲遗传算法移植到NSGA2，对非劣分层算子进行改进，缩短算法计算时间，最后通过IEEE33节点算例分析，结果表明该模型可以在投资成本、有功网损、电压稳定性方面，较为全面地优化配电网分布式电源的配置。
为更好地掌握核电站关键设备在客观性能上的质量状况，提出利用基于熵权的逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS）对核电设备质量进行评价。以核电厂压力容器堆芯筒节为例，验证了基于熵权的TOPSIS评价法可有效、科学、客观地评价设备的性能状况，最后剖析了该方法的特点和局限性。应用结果表明，该方法适用于评价核电站关键设备制造质量。
基于华能玉环电厂，论述了自动电压控制（automatic voltage control，AVC）系统功能（包括结构、调度接口方式、无功分配策略、控制模式）和分散控制系统（distributed control system, DCS）逻辑；对AVC子站在安装、调试及运行中存在的问题进行分析并提出改进措施，使AVC系统投运率和调节合格率达到优良，充分发挥了其在电力系统中无功和电压优化能力。华能玉环电厂AVC子站建设的经验可供其他电厂同类工程项目建设参考。
为规范国产间接空冷系统控制策略的组态设计及启动调试，明确控制策略调试过程中的重点内容，在对间接空冷系统设备、流程及功能分析的基础上，就其控制功能进行了划分及总结。结合国产间接空冷控制系统投运过程，对其控制策略进行了实验测试，并对暴露的问题进行分析并予以修改完善，同时针对控制策略的进一步改进方向提出了建议。该控制策略已在国产间接空冷系统的试运行及生产运行过程中投入使用，各项控制功能满足系统运行要求。
排汽缸结构复杂，导致流场混乱，容易形成不同程度的漩涡，造成能量损失。为此，运用流体计算软件Fluent对排汽缸进行数值模拟，研究了其内部流场特点，分析了扩压管出口宽度和内壁倾角对扩压管出口处流场的影响。流体从扩压管流出后，向上翻转进入上半缸，在上半缸形成了另一个漩涡。针对排汽缸内不同形式的漩涡，对扩压管出口结构进行优化改造和在拱顶处加装导流挡板，存在一个最优的扩压管出口宽度和内壁倾斜角度，使得扩压管出口附近漩涡最小；导流板的数量和安装位置对漩涡有不同程度的影响，通过模拟得出了最佳的挡板组合，能最大程度削弱排汽缸内的漩涡，改善其性能。
光伏电站组件布置面积大，直流侧汇流级数多，直流汇流电缆数量庞大，造价占比较高，光伏电站建成后直流汇流电缆损耗所造成的电站效益损失大，故在直流侧汇流电缆截面选择时，应注重经济截面的选择。目前相关规范、规程或设计手册上的经济电流密度曲线均适用于交流电缆，不适应光伏电站直流侧汇流电缆经济截面的选择。结合光伏发电的特点，提出了基于GB 50217附录B的光伏电站直流汇流电缆经济电流密度的计算方法。在此基础上，结合现有规范，给出了直流汇流电缆的综合选型方法。
GB 50660-2011《大中型火力发电厂设计规范》对高压厂用备用变压器的配置作了简化。这一修改对2012年3月以后建设的电厂提出了几个新的讨论专题：是否设置专用的高压备用变压器；如不设专用高压备用变压器，厂用电源切换将如何实现。以宜昌某电厂为依托，对无专用高压备用变压器时的厂用电源切换方式进行分析，比较了用分散控制系统（distributed control systems,DCS)实现负荷切除与用厂用电快切装置实现负荷切除2种方式的利弊，并选择了最优方案。宜昌某电厂采用的方案具有保证快切成功率，减少快切对另一台机组的冲击，减少各专业间的配合环节等优点，可供相同接线类型电厂借鉴。
为了提高电站锅炉鳍片密封焊接质量，改进鳍片切割工艺，实现绿色施工，对等离子切割设备的作业适应性进行了技术改进，并应用于工程实践中。将等离子切割法与氧-乙炔火焰切割法进行技术经济对比分析，结果表明，等离子切割法的切割质量、效率均优于氧-乙炔火焰切割法，成本也远低于氧-乙炔火焰切割法，等离子切割法可成为氧-乙炔火焰切割法切割锅炉鳍片的替代工艺，值得在同类电站建设中推广应用。
