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RSS2022年 第9卷 第S1期
2022, 9(S1): 1-8.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.001
摘要:
目的 提高能源利用效率是实现能源低碳转型的重要路径，多能互补项目对我国能源转型具有重要意义。如何通过商业模式创新保障多能互补项目的可持续发展，成为研究热点。 方法 基于城市功能区不同应用场景，构建了负荷类型，通用能源需求，能源典型配置的对应关系，并基于现有电力市场，需求侧响应市场和碳排放权等市场开展项目投资模式，运营模式及盈利模式的研究。 结果 提出适应不同城市功能区的多能互补项目的资产，服务，运营三类商业模式建议，增强了商业模式的可行性可推广性。 结论 为不同场景下多能互补项目规划配置提供参考，并全面扩展了多能互补项目可参与的市场类型和盈利来源，为项目的可持续发展提供了重要借鉴。
2022, 9(S1): 9-16.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.002
摘要:
目的 为了早日实现国家“2030年碳达峰，2060年碳中和”的双碳目标， 方法 积极改进现时风电、光电互补单元，创新研发水能蓄水发电单元，创新引入氢能源发电单元以及超级电容并联锂、钠电池储电单元等，并以可编程控制器（工业控制专用计算机PLC）、LM358运算放大器、功率继电器及固态功率继电器等为核心将五单元元素合一，取长补短，共同组合成新再生能源制造、生产的“开放式”系统。 结果 该系统可以推广成为家喻户晓的新型普及节能节省设备，能够满足用户通用性和特殊性的全方位需求。 结论 风光水氢储一体互补的再生能源制造系统能够成为实现双碳目标的急先锋。
2022, 9(S1): 17-23.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.003
摘要:
目的 随着碳达峰、碳中和的推进，新型电力系统将逐步形成。新型电力系统以风电和光伏发电为主要构成。由于风电及光伏发电具有波动性、随机性、间歇性等特点，电力系统所必需的“实时平衡、稳定运行”将面临前所未有的难题。要想解决此难题，根本出路在于规模化、市场化的储能技术。 方法 基于中国能源发展形势，着重探讨了储能解决方案，从技术可行性、市场化可行性、资源满足率、规模化前景四个方面，剖析了储能技术路线。 结果 从当前技术水平来看，兼具“技术可行性、经济可市场化、前景可规模化”的只有抽水蓄能、化学储能、氢储能三种储能形式。真正能够广泛应用的储能措施是化学电池储能、抽水蓄能两种储能形式和抽水蓄能电站、化学电池储能电站、换电站三种应用场景。面对“实时平衡、稳定运行”的问题，应该以抽水蓄能电站、化学储能电站、换电站、风光冗余装机四方面组合的解决方案为主，其他储能和调节措施为辅。 结论 新能源及储能产业将迎来高速发展时代。文章提出的新型电力系统储能解决方案对双碳目标的实现具有重要的理论指导意义。
2022, 9(S1): 24-29.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.004
摘要:
目的 为了满足电力企业数字化、智能化转型的需要，同时适应新建电厂对工程建设在安全、质量管理等方面的严格要求， 方法 提出了智能工地管控系统，并介绍了其建设方案、功能模块及向生产期迁移的合理过渡方案。 结果 基于物联网、大数据、云平台技术及智能终端设备的智能工地管控系统可实现对人员、设施、环境、管理的全面管控。 结论 文章所提的智能工地管控系统可有效提高电力企业的管理效率，提升智能化水平，也为新建电厂的建设工地管理模式提供了参考。
2022, 9(S1): 30-35.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.005
摘要:
目的 目前传统的电力基础设施运维管理系统的精细化、可视化程度较低。为了提高运维管理质量和效率，文章研究并提出了基于BIM可视化及信息化技术的电力基础设施运维管理方法。 方法 为了实现该运维管理方法，对现有系统架构做扁平化处理，将BIM模型定义为核心数据载体。拥有独立数据库的外围系统可直接提取BIM数据或展示BIM模型。 结果 实际工程表明：利用BIM可视化及信息化技术，有效提升基础设施运维管理水平。 结论 文章所提基于BIM的电力基础设施运维管理系统可进一步地运用在实际工程中。
2022, 9(S1): 36-42.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.006
摘要:
目的 液化天然气（LNG）接收站通常需要耗费大量的水资源和电能来实现天然气的气化输送，合理地选择取排水方案对于实现节能减碳具有重要意义。 方法 充分利用临近已建电厂的温排水资源，并提出海域取排水、电厂明渠取排水和电厂明渠取水海域排水三种不同的取排水方案，从工程建设难度、经济和社会效益等维度对各个取排水方案进行比较和探讨。 结果 方案比选结果表明：与传统的海域取排水方案相比，利用电厂温排水的取排水方案能够减少约5.6%的基础建设投资，减少约41%的LNG接收站开架式气化器（ORV）用水量，节省年运行耗电量约547.1万kWh，相当于每年至少可以减少1 000 MW超超临界发电机组约3 548.3 t的二氧化碳排放量。此外，此取排水方案还大大节约了用海面积和减少了工程取排水对海洋生态的影响。 结论 本研究提出的LNG接收站利用电厂温排水的取排水方案具有较好的社会、经济和环境效益，能够为其他工程充分整合资源、进一步提高节能节水水平和减少碳排放提供借鉴。
2022, 9(S1): 43-49.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.007
摘要:
目的 随着天然气综合利用的大力推进、清洁能源发电的倡导鼓励，建设大型燃气-蒸汽联合循环调峰机组是有助于实现这一目标的重要形式之一。 方法 文章通过实例研究、方案拟定、分析总结的方法对南方地区大型二次循环燃气-蒸汽联合循环调峰机组如何满足最新用水定额的设计思路和方法进行研究和探讨：对项目水源特点和设计难点进行了分析，拟定节水设计方案并进行了水平衡计算，同时对其他节水设计思路进行了讨论。 结果 为满足日益严格的用水定额要求，南方地区大型二次循环燃气-蒸汽联合循环调峰机组应基于项目厂址条件，从水源选择、冷却塔浓缩倍率的选定、冷却塔排水回用等方面进行研究，制定合适的设计方案，确保实现节水目标。 结论 本研究为同类型机组满足用水定额提供了设计思路借鉴。
2022, 9(S1): 50-55.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.008
摘要:
目的 四大管道的设计、制造、安装环节均存在偏差，这些偏差在以往工程建设过程中并未造成很大影响，往往容易被忽视。随着布置的优化，当各种偏差趋势一致时有可能会影响管道的正常允许，需要对此进行研究。 方法 通过从设计角度梳理理论计算和实际运行之间的各种常见的偏差，并且结合以往工程案例对偏差的影响过程进行了分析。 结果 分析结果表明，当这些被忽视的常见偏差叠加后，有可能影响机组的正常运行。 结论 理论计算和实际运行之间的偏差是无法完全避免的，需要在设计、制造、安装环节予以足够重视，及时沟通反馈，控制偏差的影响。
2022, 9(S1): 56-62.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.009
摘要:
目的 除雾器是湿法脱硫系统中的重要设备，一般安装在脱硫塔顶部用于捕集脱硫后烟气中夹带的石膏雾滴，进而降低“石膏雨”现象发生概率，减少“石膏雨”对周围设备设施和建筑物的损害，同时有效祛除脱硫烟气中粉尘等颗粒物含量。 方法 主要介绍屋脊式除雾器和仿水滴形管式除雾器的结构和特点，并以实际案例分析火电厂管式除雾器坍塌原因并提出切实可行的改进措施，同时积累技术经验，以便于提高其使用的安全性和稳定性。 结果 通过实际监测数据表明火电厂超低排放技术改造的优越性和先进性及更加广阔的应用前景和价值，从而有效提升脱硫系统运行的可靠性。 结论 为后续改造单位或者相关技术人员提供借鉴价值和研究方向，从而有效保证相关技术改造的经济效益和社会效益。
2022, 9(S1): 63-68.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.010
摘要:
目的 珠海电厂由日本三菱重工设计制造的700 MW进口锅炉三级过热器长期服役后近年爆管频发，爆管类型均为典型长期过热导致的失效，金相组织球化严重，力学性能普遍下降，表明炉管处于长期较高温度运行状态，需查明长期过热原因并提出解决方案。 方法 为查明三级过热器频繁爆管原因，对三级过热器受热面管屏不同材质管段氧化皮厚度情况进行了测试分析并计算其蠕变剩余寿命，对三级过热器各管屏之间的流量偏差情况进行了计算和沿炉膛宽度方向上的吸热偏差情况进行了统计分析。 结果 发现T91材质有59%的管段剩余寿命不足5 × 104 h，39%的管段剩余寿命不足1 × 104 h；T23材质有25%的管段剩余寿命不足5 × 104 h，9%的管段剩余寿命不足1 × 104 h，三级过热器管材普遍机械性能劣化严重。三级过热器各管屏之间的流量偏差达到10.6%，沿宽度方向上的吸热偏差达到60 ℃，已无法通过更换新管段解决问题，需进行整体设计改造。 结论 根据上述研究结果实施了国产化改造方案，改造重点在降低热偏差，通过增大进出口集箱直径，减小了集箱中的工质流速和沿集箱轴向的静压不均匀性，进而减小集箱效应产生的流量偏差，使集箱流量偏差减小到2.24%；流量偏差的减小降低了沿炉膛宽度方向上管屏的壁温偏差，偏差减小到40 ℃。此外充分考虑三级过热器所处辐射和对流换热环境，对受热面材质进行了提升强度等级改造，材质由5种减少到4种，规格由23种减少到12种，减少了采购和维护成本。
2022, 9(S1): 69-75.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.011
摘要:
目的 针对电厂工程中经常存在的复杂岩溶及土洞地基问题以及岩溶及土洞地基处理设计中的疑难问题和施工中容易出现的问题，如超前钻、灌注桩及管桩施工疑难问题等。 方法 阐述了相关的岩溶及土洞处理关键技术，包括处理原则、处理方法（包括充填法、跨越法、桩基法）等内容，并结合相关规范、费用和实际工程经验进行分析对比。 结果 给出了岩溶及土洞地基处理中出现的疑难问题解决办法及溶洞地基桩基冲孔施工容易出现的问题及应急预案。 结论 最后总结了电厂岩溶地基几种处理办法，可以作为同类工程的参考。
2022, 9(S1): 76-82.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.012
摘要:
目的 随着风电进入平价时代，风机基础钢筋的设计优化具有十分重要的意义。 方法 以具体的工程实例为背景，采用CFD风机基础设计软件进行结构设计，得到了风机基础的混凝土和钢筋工程量。然后，采用ABAQUS有限元软件建立了风机基础的有限元模型。 结果 分析表明，底板底面径向钢筋的内侧端部位置、底板底面内圈环向钢筋的应力较大。通过分析计算，指出了传统的设计方法在配筋计算中存在的问题，总结出了优化配筋的建议，并与原方案的配筋结果进行了对比。 结论 结果表明，基础底板底面径向钢筋和底板底面环向钢筋的优化幅度均在10%以上。该结论可用于指导工程设计人员开展设计优化。
2022, 9(S1): 83-91.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.013
摘要:
目的 外壳暂态地电位升高（TEV）会对工作人员的人身安全、二次设备的正常工作产生威胁，并有可能引起GIS外壳法兰间的放电。为了对某500 kV变电站在操作隔离开关时GIS外壳法兰间出现的火花放电故障进行分析，提出了一种基于传输线理论的TEV仿真计算模型，并讨论了TEV引起法兰间放电的抑制措施。 方法 为了更精确地对TEV进行模拟，采用Cassie-Mayr理论构建了改进动态电弧模型，并将VFTO产生电路与TEV计算电路相结合，将操作隔离开关所产生的VFTO直接加至GIS外壳电位计算模型中。 结果 仿真结果表明，在最严重的情况下，法兰间的最大电压差超过了法兰间绝缘隔板的沿面闪络电压，足以引起法兰间放电。减少隔离开关孤岛侧的剩余电荷、降低接地线电感都可以不同程度地降低TEV的幅值，但不能完全抑制法兰间电位差。而使用短接片进行跨接可以有效地抑制法兰间的电压差，避免由此产生的放电现象，但需要对短接片的选型进行校验，并取消原有的三相短接排以免产生环流。 结论 经现场工程改造验证，文中所得结论正确有效，对预防此类放电现象具有较大的参考意义。
2022, 9(S1): 92-98.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.014
摘要:
目的 随着城市的快速扩张，地下式市政工程建设在城市中得到广泛应用。地下式市政工程具有施工技术复杂、空间体积开阔、工艺设备安装限制等特殊性要求。 方法 针对以上特征，结合相关规范要求和工程实例，阐述了目前地下式市政工程供配电设计和自控设计要点。 结果 提出在负荷等级确定、节能优化设计、智能化控制、能耗管理等方面的设计思路，并提出在节约能耗、新能源方面的一些想法和建议。 结论 探讨总结地下式市政工程电气设计要点，为同类型设计提供一定参考。
2022, 9(S1): 99-104.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.015
摘要:
目的 新的一种110 kV预制舱式变电站建设方案，可极快地响应工业园区的快速建站的需求，推进我国城市化的快速发展。 方法 提出了一套完整的电气设计方法，在变电站通用设计经验基础上，根据工业园区的负荷性质、负荷规模和用地条件特点，确定110 kV变电站建设的布局方案以及电气设备的选型，形成110 kV变电站的建设模式，包括电气接线、电气预制舱的大小及拼接方式。 结果 根据工业园区的负荷大小、等级及用地条件，模拟了3种经典的工业园区建设模型——模式A/模式B/模式C，可综合考虑可靠性、经济性，设计出对应的3种建设方案，并进行了技术经济比较。 结论 3种典型的电气建设方案可指导我国工业园区的110 kV变电站设计，具有一定的推广意义。
2022, 9(S1): 105-111.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.016
摘要:
目的 大量气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear， GIS）的投入使用产生了严重的电磁干扰，尤其是GIS中隔离开关在切合小容性电流等操作时，不具有灭弧能力，从而导致触头间介质发生多次击穿，电压陡波在紧凑的管道空间内迅速来回折反射叠加形成特快速暂态过电压（Very Fast Transient Voltage， VFTO）。 方法 本文采用适用于求解暂态地电位升的传输线模型，结合ATP-EMTP软件对VFTO及产生暂态地电位升（Transient Ground Potential Rise，TGPR）进行了分析计算。 结果 计算得到仿真模型中不同测点处的TGPR为582~762 V，通过与文献结果对比，误差分析的最大误差为3.77%。 结论 研究结果验证了仿真计算的正确性。
2022, 9(S1): 112-118.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.017
摘要:
目的 探究不同设计方案复合横担塔与常规塔之间工程量的差异，可在规划设计阶段快速开展方案比选，为不同场景复合横担塔的应用提供参考。 方法 文章以500 kV杆塔为例，将杆塔划分为多个部件，并将其与复合横担塔设计方案进行比对分析，同时对塔重，基础混凝土量，金具和绝缘子工程量进行测算，研究各复合横担塔与常规塔工程量的差异。 结果 测算结果表明：对比常规塔，复合横担塔设计方案1经济性较好，走廊压缩性能较好，应急抢修性能较差；复合横担塔设计方案2经济性一般，走廊压缩性能较好，应急抢修性能一般；复合横担塔设计方案3经济性较差，走廊压缩性能较好，应急抢修性能较好。 结论 文章研究成果可以为今后的复合横担方案选择提供参考。
2022, 9(S1): 119-124.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.018
摘要:
目的 随着架空输电线路运行时间增加及设备老化锈蚀程度加剧，锈蚀地线更换作业明显增多。由于架空输电线路交叉跨越较多、锈蚀地线机械性能下降，更换施工存在较高风险，特别是同档跨越多条高压电力线路的情况，因此探讨更换施工的方法、步骤及安全注意事项十分必要。 方法 文章以平果至来宾某500 kV输电线路同档跨越3条220 kV电力线路锈蚀地线更换施工为例，为降低更换过程中的风险，采取导线封网、地线支架安装钢丝绳二道保护、合理设置牵张场、降低地线牵引速度和逐条投退被跨越线路重合闸的措施。 结果 这些措施经现场验证安全有效，可以很好地保护被跨越电力线路的安全，降低施工作业风险。 结论 这些施工中的关键技术对今后开展同类型作业具有重要的借鉴参考意义。
2022, 9(S1): 125-131.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.019
摘要:
目的 铁塔基础配置结果直接影响基础方案的准确合理性，需要解决铁塔高低腿人工配置速度慢、精度低的问题。 方法 通过常规配置过程分析，及配置结果对比分析，提出人工配置过程中的问题。人工配置时精度较低，特别对于地形较陡或大坡比铁塔的情况人工配置结果可能影响基础安全或基础设计基面偏于保守。通过常规人工配置过程问题分析，提出逆向配置方法并研发三维配置程序。 结果 采用逆向配置法配置同一基塔，结果表明逆向配置法结果精确，可快速准确计算各参数同时准确计算实际基础露高。 结论 逆向配置方法精度及效率远优于人工方法配置，配置结果直观准确，推荐工程中采用此法配置铁塔高低腿。
2022, 9(S1): 132-138.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.020
摘要:
目的 为了引导广东电网在“十四五”期间有序开展数字化建设，实现广东电网数字化可持续发展，并有效支撑广东电网公司发展战略落地，提出了电网企业数字化规划的方法和建议性的数字化发展思路。 方法 确保规划方法和思路的符合电网企业的发展实际，提出规划思路要坚持战略导向、立足现实和创新驱动，并按照电网企业的整体的经营战略，通盘考虑电网公司各业务的发展化需求，制定整体的数字化战略，统一规划，分步实施，即：企业发展战略确定数字化战略规划，通过数字化战略规划确定数字化技术架构。 结果 根据该方法，剖析了电网业务的痛点和电网企业数字化建设的缺陷与不足，分析了电网企业数字化发展的动力和需求，提出了电网企业数字化发展目标、路径，设计了电网企业数字化发展蓝图，提出了应用架构和技术架构。 结论 所提出的电网企业数字化发展规划思路具有一定的科学性和可行性，可为广东电网公司“十四五”数字化建设提供指导。
2022, 9(S1): 139-146.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2022.S1.021
摘要:
目的 中压配电网线损是衡量电网企业经济效益的一项重要指标。目前，由于部分地区，数据采集无法实现同步，线路拓扑关系无法实时更新等原因。导致电网企业在计算线损时存在较大的管理线损。利用配电网同步相量测量终端搭配配电网线损实时分析平台进行线损管理，是解决线损异常问题的有效途径。 方法 首先分析了中压配电网线路线损问题的异常要因，提出了提高线损精准度的思路。然后介绍了同步相量测量技术，提出同步相量测量架构，最后提出了线损实时同步分析平台的功能需求。 结果 基于广州某地区示范工程电网作为研究基础，根据该电网的实际情况和需求，提出基于同步相量测量的中压配电网线损实时同步分析设计方案。 结论 研究方案为配电网线损管理和治理提供了有效方向和工程经验。
