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RSS2022年 第9卷 第1期
2022, 9(1): 1-8.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.001
摘要:
目的 为应对平价上网阶段下海上风电行业发展的巨大挑战，推动海上风电产业可持续健康发展， 方法 基于我国多个以设计为龙头的总承包模式建设的海上风电项目，分析工程总承包模式在电力工程中的应用，提出海上风电工程总承包管理当前特有的挑战与对策，从宏观上总结平价上网阶段下以设计为龙头的海上风电工程总承包管理的主要优势。 结果 研究认为总承包模式对于海上风电降本增效有明显帮助，尤其是以设计为龙头的海上风电工程总承包模式，它有效地调动了产业链各环节的力量推进降本增效。 结论 研究成果为平价阶段下推动海上风电行业可持续发展提供了有益的借鉴，将会大力地促进平价上网阶段深远海风电场建设的高质量发展。
2022, 9(1): 9-19.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.002
摘要:
目的 海上风电船机及风电设备故障时常发生。为了减少风电故障发生的频率，需要对安装船机设备提出新的设计要求和具体故障的应对策略。 方法 通过对风电船机及设备的故障类型的对比研究分析，深入剖析各个故障类型发生的原因并提出相对应的应对策略。 结果 海上风电工程建设中，安装船机及风电设备主体是两大工程器械，也是施工过程中出现故障频率最高的主体。通过采用文章中所提出的故障应对策略，可以最大程度的避免故障的发生，最大限度地提高设备的使用寿命。 结论 通过总结近期发生的海上风电故障发现，故障发生的原因主要是人为的操作不当以及自然环境的极端海况。在风电场的施工建设和运维过程中，采取相应的故障应对策略是十分必要的。
2022, 9(1): 20-28.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.003
摘要:
目的 船舶阻力直接影响着船舶的快速性能，对于一艘海上风电运维船，快速性能是此船舶的重要性能指标之一。因此，需要计算船舶的阻力并研究有效的阻力优化方法。 方法 基于CFD方法，建立了数值模型，对某19.1 m长的双体海上风电运维船的阻力性能进行了研究，计算并分析10 kn、13 kn、16 kn和20 kn这四个不同航速下船舶的阻力，并于此船的船尾加装压浪板作为优化方法。共设计三种不同安装角的压浪板方案。对优化前后的船舶均进行了数值模拟，对得出的计算结果进行了对比分析。 结果 研究表明，在此船船尾加装适当安装角的压浪板可以有效地改善船舶在航行时的阻力性能，降阻效果比较理想。可以改变船舶的航行姿态，减小船舶航行时的升沉量和纵倾角。 结论 可以为此船舶的阻力性能计算以及优化方法设计提供参考。
2022, 9(1): 29-33.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.004
摘要:
目的 随着国家能源结构的加速演变，海上风电将进入快速稳定开发期。目前，国内多个省份近岸海上风电开发已接近完成，海上风电逐步向近海深水区开发并将大规模发展。近海深水区海上风电对海洋岩土勘察技术的要求更高，海洋岩土勘察船只和设备要求趋于专业化。国内大型专业海洋岩土勘察平台数量有限，其主要服务于国家海洋资源勘探和科考工作，用于海上风电岩土勘察较少，且勘察费用高昂。传统改造海洋工程（货）船搭配常规钻机设备的海洋勘察模式已不适用于近海深水区作业，也不适用于海洋短窗口期的勘察作业。为此，需对海洋岩土勘察平台技术进行深入研究。 方法 通过对国内海洋岩土勘察船只平台和勘探设备进行调查研究，对其适用水深、抗风浪能力、作业效率、勘察质量等进行了综合对比分析；针对海上风电岩土勘察特征和其开发利用海域海况，提出了适用于近海深水区海上风电开发的海洋岩土勘察平台建设思路和方案。 结果 多个海上风电项目勘察实践证明，文章提出的海洋岩土勘察平台建设方案，可适用于近海深水区作业，并可充分利用海洋勘察24～48 h窗口期。 结论 提出的海洋岩土勘察平台方案合理，可有效提高勘察效率，保证项目勘察进度，降低勘察成本。
2022, 9(1): 34-39.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.005
摘要:
目的 为了优化海上风电项目EPC总承包建设过程中的进度控制，以有限的管理资源紧抓项目进度控制重点，提出了一种基于风险管理的海上风电进度控制方法。 方法 通过项目风险管理，分析识别可能对项目进度造成重大延误的进度风险，并采取相应的风险应对措施，最大限度避免或减少工期延误，并以两个海上风电项目为例，验证了该方法的可行性。 结果 结果表明：基于风险管理的海上风电进度控制方法能够有效识别进度管理中的工作重点，将进度管控结合考虑风险的矛盾点，实现项目的进展的有效推动，有助于集中资源解决风险，避免或减少工期延误。 结论 研究成果可以为类似工程项目的进度管理提供参考。
2022, 9(1): 40-46.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.006
摘要:
目的 在加快构建以新能源为主体的新型电力系统的过程中，充分发挥风险投资的杠杆效应有利于推进新能源发电快速形成规模经济优势，推进新能源战略性新兴产业落地和成果转化。 方法 文章将风险投资及风险管理理论引入到新能源开发建设实践，融合战略管理、风险投资、新能源开发建设的相关理论，构建了新能源风险投资全周期风险管理指标体系。提出风险管理的四个要素及其工作内容，形成风险管理闭环，统筹考虑宏观、微观要素，分别从行业政策、市场环境、竞争对手、项目自身经济效益等层面，设计了风险识别和评估的指标体系及其量化权重，明确了风险报告和控制的内容、流程及界面。 结果 新能源风险投资的实操性增强。 结论 研究成果可以为新能源行业引入风险投资并有效控制风险提供操作参考。
2022, 9(1): 47-51.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.007
摘要:
目的 随着我国海上风电开发的迅速发展，近海风电场常采用无过渡段大直径钢管桩结构作为风机基础，该基础形式的应用避免了有过渡段单桩的不利因素，但主要难点在于施工装备要求高、单桩垂直度控制难度大。 方法 文章以采用了大直径单桩基础的广东某海上风电工程项目为例，重点阐述了海上风电大直径无过渡段风机单桩基础沉桩的施工方法和要点。 结果 该施工方案具有高效率、高质量、低成本等特点。 结论 海上大直径单桩基础沉桩施工关键技术对相关工程具有指导借鉴意义。
2022, 9(1): 52-57.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.008
摘要:
目的 文章旨在降低海上变电站平台失火导致区域油田群停产或重大损失的风险。 方法 以某海上变电站为例，分析了高压细水雾灭火系统适应性和适用范围；通过国内外规范和设备参数特性的对标分析与计算，提出了海上变电站电气设备不同灭火型式的参数选取和应用方法。 结果 研究表明：含油电气一次设备且房间高大时，采用高压细水雾局部应用系统，且喷雾强度以不低于1.5 L/（min·m2）为宜。当兼顾设备防水等级与设备散热不具有经济性时，电气二次设备采用七氟丙烷灭火系统为宜。 结论 研究成果可以为海上变电站灭火系统的建设提供参考。
2022, 9(1): 58-63.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.009
摘要:
目的 海运工况是海上升压站上部组块结构设计的控制工况之一，荷载输入的准确性直接影响上部组块的结构设计。目前国内上部组块的海运工况普遍忽略了船体变形荷载的影响，将船体考虑为一个刚体，该假设不符合实际情况，有必要针对船体变形产生的影响进行分析。 方法 首先介绍了国内海运设计方法，然后结合船级社规范对船体变形进行理论阐述，介绍了某些跨国公司海运设计如何考虑船体变形的影响，对目前的海运设计方法进行了改进。 结果 实际项目计算证明不考虑船体变形荷载时结构应力严重偏小。随着海洋工程的发展，船体变形对海运设计的影响应该更受重视。 结论 本研究阐述了传统海运设计方法的不足，为改进海运设计提供了重要依据。
2022, 9(1): 64-70.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.010
摘要:
目的 为了确保海上风机运行安全，需要掌握海上风机基础周边地形的变化。 方法 文章采用了多波束测深系统对风机周边地形进行了6次定期监测，获取了高精度和高密度的水下地形点云数据，通过对点云数据进行数据处理和分析，构建了高精度的水下地形数字高程模型DEM，通过数字高程模型叠加分析，计算出不同时期的冲刷量，最后通过三维模型展示不同时期地形的变化，分析引起冲刷的原因。 结果 导致风机周边地形变化最直接的原因是强台风影响通过风电场海域时，海床和风机局部区域通常会发生较大的整体性变化；潮流和波浪的联合作用，这是该海域海床地形局部冲刷和淤积的另一个重要原因。 结论 利用多波束测深系统对水下地形进行监测的方法是有效的，可以为海上风电的安全运营和维护提供重要数据支撑。文中提到的工程实践对开展同类工程水下地形监测具有较好的借鉴意义。
2022, 9(1): 71-75.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.011
摘要:
目的 电磁驱动型稳压器喷淋阀是压水堆核电机组的关键阀门之一，实现该阀门的自主化研发对于核电建设具有重要意义。 方法 文章从电磁驱动型稳压器喷淋阀的系统功能需求和技术参数要求出发，简要介绍了自主研发的电磁驱动型稳压器喷淋阀的整机结构、比例电磁铁、中置热防护装置、阀位信号检测与输出装置及先导式阀芯调节系统的结构设计等。 结果 通过本次自主化研发，掌握了电磁驱动型稳压器喷淋阀设计技术，解决了电磁驱动结构的技术难点和阀门高温高压介质的工况适应性问题，实现了电磁驱动型稳压器喷淋阀的系统功能。 结论 自主研发的电磁驱动型稳压器喷淋阀满足三代核电稳压器喷淋阀的发展需求，可推广应用。
2022, 9(1): 76-85.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.012
摘要:
目的 国内高压直流输电工程在进行单极大地/金属运行方式转换时，曾发生过数次MRTB（金属回线转换开关）或ERTB（大地回线转换开关）振荡平台避雷器损坏导致转换失败的情况。因此需要对直流转换开关避雷器几种改造方案进行研究。 方法 针对直流转换开关避雷器吸收能量高、通流时间长以及压比较高的特点，本文从避雷器吸收能量、通流时间和过电压等的计算结果判断增加避雷器柱数和每柱串联阀片数两种改造方案能否改善避雷器的运行环境，并分析了对其他相关设备绝缘水平的影响以及对设备布置的影响。 结果 增加避雷器柱数对改善避雷器运行特性无明显作用。增加避雷器单柱片数可降低避雷器通流时间，但将提高断路器和振荡回路电容器绝缘水平。 结论 不建议对现有换流站直流转换开关避雷器进行增加避雷器柱数或片数的改造。可在较低功率水平下进行转换以降低避雷器应力。若避雷器能量裕度足够，在因阀片缺陷引起避雷器故障的情况下可采取拆除故障台并继续运行的措施。
2022, 9(1): 86-95.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.013
摘要:
目的 特高压柔直阀厅具有高度高、体积大、设备发热量大等特点，阀厅内空调送风方式可显著影响室内温度场、风速场、压力场，研究其送风方式对于保证阀厅内发热设备的正常运行至关重要。 方法 使用Ansys Fluent 19.2对球形喷口水平侧送方式下的阀厅进行模拟仿真，分析其温度场、风速场、压力场存在的问题。本次研究设置三种送风角度：i=10°、i=20°、i=30°，通过更改送风角度来改善温度场、风速场、压力场。 结果 球形喷口水平侧送情况下，阀厅内空气平均温度为30.30 ℃，阀体表面平均温度、最高温度、最低温度分别为52.91 ℃、62.93 ℃、43.55 ℃，阀体表面存在局部高温；i=30°时室内空气平均温度最低为30.27 ℃，阀体周围静风区较少，在四种送风角度下阀体表面最高温度的下限为61.66 ℃；i=10°、20°时，阀厅内空气平均温度分别为30.40 ℃、30.45 ℃，这两种送风角度下阀体表面最高温度均超过63 ℃。 结论 特高压柔直阀厅夏季球形喷口送风最佳倾角为30°。
2022, 9(1): 96-102.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.014
摘要:
目的 塔重和基础混凝土量是线路工程中重要的工程量指标。文章通过对比云贵互联通道工程新设计10 mm、15 mm、20 mm、30 mm、40 mm冰区典型杆塔的塔重及基础混凝土量，探究冰区对塔重和基础混凝土量的影响。 方法 文章进行了杆塔部件分析，全面认识了各部件与杆塔总重量的关系；通过不同冰区塔重和基础混凝土量的比对分析，研究了不同冰区与塔重和基础混凝土量的关系。 结果 分析表明：耐张塔变坡以下塔身占总塔重的比例最大；直线塔横担、变坡以上塔身、变坡以下塔身均在总塔重中占有较大份额；覆冰对直线塔重量的影响大于耐张塔，30 mm冰区塔重增速最大；覆冰对耐张塔基础混凝土量的影响大于直线塔，30 mm冰区杆塔基础混凝土量增速最大。 结论 不同冰区杆塔的工程量存在一定的比例关系，可为以后的直流线路工程量的估算提供参考。
2022, 9(1): 103-108.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.015
摘要:
目的 区域电网间的联络线路交换功率控制在合理范围是保障电网稳定的重要因素。但在一些极端运行方式下，联络线路的交换功率存在越限的风险，尤其新能源大规模并网后，联络线功率越限、大幅波动风险加剧，因此需要采取必要的潮流控制措施。 方法 比较了现有的主要的几类联络线路的潮流控制手段和各自的特性，提出了基于多级快速投切电抗器实现电网潮流的灵活控制的方法，并研究了具体的控制策略。 结果 最后基于某一区域电网联络线路上的应用，验证了多级快速投切电抗器在控制区域电网联络线路交换功率的作用。 结论 结果表明采用多级快速投切电抗器可以快速灵活的控制联络线路的潮流，其总体技术经济性更优。
2022, 9(1): 109-114.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.016
摘要:
目的 供电网格具有可靠性管理、线损管理和运行维护方便等优势，已被越来越多的电网企业采纳。目前，电网企业只制定了总体可靠性目标，没有制定电网网格的可靠性目标，网格的建设标准仍然采用供电分区建设标准。这对于发展差异较大的城市来说，存在部分网格的供电可靠性需求较高，但规划建设标准却较低的现象。 方法 通过数理统计方法找出政治、经济、负荷等因素对供电网格的影响，形成定量的结果，再通过聚类分析，划分出不同的供电网格类别。然后统计网格历史年停电时户数，考虑计划停电时间占比趋势，利用层次分析法找出不同类供电网格平均停电时间与总平均停电时间的关系，将规划区域可靠性目标合理地分配到供电网格。 结果 该方法使得网格的供电可靠性目标与实际建设需求相适应，便于网格内配电网地精益规划和建设。 结论 通过算例证明，该方法能够合理规划配电网网格可靠性目标，对配电网建设标准选择具有较强地指导意义。
2022, 9(1): 115-121.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.017
摘要:
目的 电压暂降是配电网中影响最严重的电能质量问题之一。目前，由于缺乏对电压暂降源定位的系统，责任划分和归属问题一直是电压暂降事故处理的难点。采用配电网同步电能质量测量数据进行监测和分析是解决电压暂降溯源问题的有效途径。 方法 首先，分析了同步相量与电能质量测量一体化的体系架构和融合方案，提出基于实时同步量测数据实现电压暂降源溯源定位的方法；然后，提出了配电网示范工程布点案例设计方案；最后，对同步相量与电能质量测量一体化在智能配电网的应用进行了总结。 结果 示范建设成效验证了所提出设计方案的可行性。 结论 示范工程为后续大规模推广和复制积累了工程经验。
2022, 9(1): 122-129.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.01.018
摘要:
目的 针对可再生能源消纳责任权重在市场主体上的分配问题，提出了一种基于演化博弈和随机优化的分配方法。 方法 首先，将各市场主体作为有限理性个体参与弱联系演化博弈中，得到演化平衡时使自己成本最小的消纳权重承担方案，进而得出在政府采取不同奖惩措施的概率区间下各市场主体的选择策略倾向。然后，在得到政府采取不同奖惩措施的概率区间后，通过一个随机优化模型，得到各个主体在各个概率区间内能使自己成本最小的消纳权重承担的具体方案。 结果 将提出的方法在某省电网的170家市场主体数据中进行测算，验证了该方法的有效性和实用性。 结论 在可再生能源消纳责任权重分配方法上提供了全新的方法和思路，为政府加强市场主体对可再生能源消纳的积极性提出了可行性建议。
