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RSS2017年 第4卷 第4期
2017, 4(4): 1-7.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.001
摘要:
能源利用系统包括一次能源通过载能介质的转换传输最终在工业、建筑物、交通运输三个领域以电、热和运输驱动力三种方式得以终端利用，是能源利用全过程的普遍规律。未来以可再生能源为主时代，能源互联网EI以智能电网、智能天然气管网为骨架，联结千万个基本单元—分布式供能系统DES，在高、低端储能辅助下实现高效转换和供需平衡。EI中的所有网络和单元都须先明晰其物理架构、流结构和功能层次结构等，才能建立表现为计算机软件的模型，并借助于互联网、大数据、云计算和人工智能实现规划、调度、管理和交易的优化，实现实时平衡和安全保障。
2017, 4(4): 15-18.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.003
摘要:
电力系统的静态电压稳定裕度是评估系统静态稳定的重要指标，它是计算电压稳定限制的区域电力系统间输电能力的重要依据，也是系统选择是否进行预防控制措施的重要参考点。贵州电网“十三五”规划及相关专题要求对贵州电网“十三五”期间静态电压稳定裕度进行计算分析，而现有的静态电压稳定裕度分析软件如VSAP等存在计算节点数量限制，难以满足“十三五”期间贵州电网的静态电压稳定裕度计算要求，因此有必要寻求一种新的途径来求取贵州电网静态稳定裕度。文章提出了一种采用BPA潮流计算程序与MATLAB程序相结合的计算方法，BPA潮流计算程序主要用于系统的等值简化，MATLAB程序主要用于静态电压稳定裕度的计算，求解的算法采用最优潮流法。用此方法计算贵州电网“十三五”期间的静态电压稳定裕度，计算结果表明该方法有效可行，可推广应用于其他省级电网及区域电网的静态电压稳定裕度计算分析工作中。
2017, 4(4): 19-22,33.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.004
摘要:
近年来，我国电气化铁路快速发展，铁路牵引站数量不断增加。为了加强铁路牵引站的供电可靠性，减少牵引站接入对电力系统产生的不良影响，文章结合电气化铁路的负荷特性，分析其影响及解决措施。同时，梳理目前铁路牵引站存在的隐患及原因，研究电气化铁路供电的安全性和稳定性，最后针对牵引站的并网协调运行，对一、二次设备提出优化的建议，可为牵引站的接入和配置提供规划指导。
2017, 4(4): 23-28.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.005
摘要:
±1 100 kV特高压直流输电工程是迄今为止世界上电压等级最高的直流输电工程。合理的直流场设计型式选择对于降低设备制造难度和成本、提升换流站运行可靠性具有重要的意义。基于准东-皖南±1 100 kV特高压直流输电工程，文章从设备外绝缘要求、制造水平以及不同型式的技术经济比较进行分析，得出了推荐1 100 kV特高压直流换流站直流场采用户内直流场设计的结论。
2017, 4(4): 29-33.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.006
摘要:
文章主要解决了太阳能热发电设计领域的厂用电计算思路及方法的问题。太阳能热发电已成为我国新能源发电的重要发展方向，太阳能热发电厂用电率的计算目前还没有相关的规程规范。在研究过程中，采用对太阳能热发电厂的运行模式与火力发电厂运行模式进行对比分析的方法，得出火力发电厂厂用电率的计算方法不适用于太阳能热发电厂的研究结果。通过对槽式太阳能热发电厂集热场系统、吸热传热系统、储热系统、常规岛系统分别进行分析，提出了槽式太阳能热发电厂厂用电量的计算方法，得出了太阳能热发电厂应采用长序列代表年辐照值，逐时计算代表年的发电量和厂用电量，以其比值来计算厂用电率的结论；提出了槽式太阳能热发电厂厂用电率的计算思路和方法，可供塔式太阳能热发电厂参考，对我国太阳能热发电厂的设计发展起到推动作用。
2017, 4(4): 34-36.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.007
摘要:
在目前分布式能源站大力推广节能减排情况下，通过详细分析广州大学城分布式能源站实际热源状况，创新性地结合了该工程特点，引入溴化锂吸收式集中制冷方案，实现了能源利用的最大化，为教学园区内的分布式能源站工程能源系统设计提供了新思路和参考。
2017, 4(4): 37-41.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.008
摘要:
详细论述了广东华厦阳西电厂二期工程2×1 240 MW超超临界发电机组热机专业的热力系统方案设计研究、主厂房布置设计及主辅机配置设计方案研究，阐述了建设国内首批超600 ℃、1 200 MW等级超超临界机组对于实现我国火力发电技术的突破及对发电设备制造行业的重要意义，可作为同类大容量机组工艺设计借鉴参考。
2017, 4(4): 42-48.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.009
摘要:
飞灰含碳量是反映火电厂锅炉燃烧效率的重要指标之一。实时准确地检测飞灰含碳量对指导锅炉运行，提升锅炉效率具有重要意义。现行检测装置大都采用灼烧、反射等物理化学方法测量飞灰含碳量，测量滞后大、准确度不高，且设备复杂昂贵，维护成本高，现场应用效果较差；本文采用软测量技术对飞灰含碳量进行间接测量，提出了一种基于LSSVM的飞灰含碳量软测量方法，选取方便测量的相关运行参数为辅助变量，通过软测量模型对飞灰含碳量进行实时预测，并将LSSVM软测量系统嵌入到PLC中，研制了一种飞灰含碳量在线软测量装置，无需采取灰样，预测速度快，准确度较高。
2017, 4(4): 49-54.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.010
摘要:
目前国内各大钢铁公司均在改扩建钢铁基地，为达到钢铁基地煤气零排放，自备电厂需最大限度的掺烧高炉煤气。以宝钢广东湛江钢铁基地项目自备电厂2×350 MW机组工程为依托项目，经过分析、计算和方案比较，开发出适应大比例掺烧高炉煤气的300 MW等级亚临界锅炉及配套的烟风、制粉和脱硫系统。工程自投运以来机组各项性能指标均达到或优于设计值。宝钢钢铁基地达到1 000万t生产能力时每台锅炉最大掺烧高炉煤气比为30%，为目前国内掺烧比例最大的项目。它的建成有利于解决环境污染问题，并且减少了能源消耗，降低钢铁公司自备电厂的成本。研究成果具有巨大的推广价值，对日后项目具有重大的借鉴意义。
2017, 4(4): 55-58,54.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.011
摘要:
电站锅炉尾部烟气成分检测是指导锅炉高效生产和低碳排放的重要手段，但高温、成分复杂的特殊测量环境导致锅炉烟气成分的测量成为一个难题。应用微积分推导出光吸收度与气体浓度的定量关系，并对激光测量原理和可调谐二极管激光器吸收光谱技术(简称TDLAS)进行了深入研究，提出了在锅炉尾部烟道这样的非均匀介质环境中气体浓度测量的新方法。从电厂实际测量结果可以发现，激光测量方法具有精度高，安全可靠等优点，具有很好的应用前景。
2017, 4(4): 59-65.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.012
摘要:
压力容器在放射性等复杂的载荷下工作，容易引起工程结构的疲劳裂纹扩展，进而导致灾难性的破坏。我们利用自主开发的一体化结构有限元分析软件ATLAS对防断裂问题进行分析。该软件根据结构有限元分析的应用特点，在特殊的数据结构基础上充分利用GPU的三维渲染能力，并做了大量的优化工作，能让CAE工程师在高度交互及可视化的环境下进行仿真分析工作。我们首先分析微观孔洞大小及位置对应力分布的影响，然后以压力容器为例，针对其结构及受力状况建立模型及载荷约束，对其各部位受力及变形情况进行分析。在完成有限元求解后，我们对计算结果进行应力线性化，得到应力强度因子。我们依照ASME BPVC III D1附录G的标准进行防断裂分析校核，通过计算数值的比较得出是否满足防断裂要求的结论。基于ATLAS软件提出的压力容器防断裂一体化有限元分析方法可用于压力容器延寿等工程实践中。
2017, 4(4): 66-70.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.013
摘要:
高温超导限流器(SFCL)是一种限制电网短路电流的有效装置，500 kV SFCL设备研制已有较大发展。对500 kV SFCL接入电网系统的工程的测点与保护配置进行了研究，介绍了SFCL的工作原理，根据三种具有代表性的电气主接线方案，分别提出了相应的测点与保护配置，并讨论了保护间配合以及重合闸等相关问题。经分析对比，得出了对电网运行可靠性影响较小的方案，论证了SFCL在测点与保护配置方面的可行性，为相关工程的实施提供了技术准备。
2017, 4(4): 71-75,123.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.014
摘要:
随着电力系统规模不断扩大，电网短路电流问题日益突出。通过在电网线路上加装高压串联电抗器可以有效降低近区电网短路电流，现有技术中的串联电抗器均布置在变电站侧，前提是变电站外围有可用征地，若变电站外围无可用征地，布置就成了问题。本文针对变电站外围无可用征地的情况，首次提出了一种独立子站的技术方案，该方案可以简化一次设计、站用电设计、二次设计和通信设计，减少投资和占地，并已成功应用于已投产工程，具有较高的参考价值。电网加装串联电抗器项目多为后期扩建，如果已投产变电站的外围无可用征地，本文提出的独立子站方案能够很好的解决串联电抗器的布置问题。
2017, 4(4): 76-81.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.015
摘要:
多回电力线路同走廊架设可以避免对土地资源的分割，降低对地方规划和发展的影响，但是同走廊内先期运行的线路会在后建线路导地线架设时产生感应电压和感应电流，影响施工安全。本文针对同走廊内多回交流线路在一在建的直流线路上产生的感应电压电流进行了理论分析和仿真研究，对影响因素包括系统运行方式、线间距离、放线长度等进行了分析，仿真结果表明同走廊内的交流线路由于线间距离较远，感应电压电流不显著，但当在建线路放线长度较长时，需注意放线过程中沿线的感应电压影响。研究成果对电力线路邻近带电线路施工架线具有指导意义。
2017, 4(4): 82-87.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.016
摘要:
与目前普及应用的棒型碳纤维复合芯导线相比，绞合型碳纤维复合芯导线具有柔软性能良好、安全稳定性高、连接金具简单和架线施工方便的系列优点，是未来碳纤维复合芯导线的发展趋势。为研究该导线在500 kV新建架空输电线路工程中的应用前景，以两典型500 kV双回交流线路模型为例，分别从节材和节能的角度相应选取碳纤维复合芯导线，与推荐的铝包钢芯铝绞线方案进行综合技术经济比较，总结绞合型碳纤维复合芯导线经济性方面的优劣势，以指导实际工程应用。
2017, 4(4): 88-94.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.017
摘要:
随着电力走廊日益狭窄，导致塔型向多回路、大荷载发展，高强钢的应用迫在眉睫。本文依托某500 kV工程，针对高风速、多回路等条件，从国内外应用、材质、结构布置、真型试验、工程措施等多方面，进行塔型分析比较。结果表明：采用Q460高强钢管，能有效减轻塔重；塔身刚度好、挠度小；试验塔强度和构造措施均符合设计要求，并有一定的安全储备。因此，在大荷载条件下，应用Q460高强钢管具有明显的经济效益和社会效益。
2017, 4(4): 95-99,94.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.018
摘要:
探究了保底输电线路的抗风加固技术。基于台风彩虹数据，采用有限元方法开展输电杆塔内力分析计算，研究了强台风作用下输电杆塔的损伤特点，且进一步开展了输电杆塔抗台风加固技术研究，提出了主材、斜材和基础的加固方法，为输电杆塔的抗风防灾提供了参考。
2017, 4(4): 100-107,112.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.019
摘要:
在波浪荷载作用下，砂质海床往往会由于海床液化最终导致海床的整体失稳，而海床整体失稳的发生将对其上部承载结构物(近海风机、石油平台等)的稳定性产生严重影响。为控制海床液化的影响，大量学者采用解析、数值和现场试验方法对分层海床的海床响应及液化抑制问题进行了研究，但相关的室内试验研究仍处于起步阶段。为进一步完善海床液化相关试验规律及数据，本文采用一维圆筒试验设备对波浪荷载下砂质海床的响应和液化抑制问题进行了试验研究，发现当替换一部分海床为液化保护层后，海床的液化会被极大地抑制，而当替换的液化保护层厚度达到海床总高度的10%以后，海床将完全不发生液化现象。
2017, 4(4): 108-112.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.020
摘要:
为解决核电站海水蝶阀蝶板腐蚀问题，对可能产生腐蚀的各种因素进行了排查研究。通过对系统工况条件、蝶板选材、铸造工艺、环境条件等方面进行分析，得出产生腐蚀的可能原因。结合蝶板腐蚀的各可能因素提出一些针对性的防腐措施，为海水系统阀门腐蚀提供解决方案。
2017, 4(4): 113-117.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.021
摘要:
为分析光伏组件在横向和竖向布置条件下的技术经济差异，文章以1 MWp光伏发电单元为研究对象，结合内蒙古苏尼特右旗光伏一期10 MWp发电项目的光伏组件设备参数和水文地质条件，分别建立了光伏组件横向和竖向布置发电模型与支撑结构模型，并分析了两种布置方式在总体经济指标上的差异。结果表明，对于平坦地区光伏电站，光伏组件采用竖向布置在经济性上略优于横向布置，但二者相差无几。然而，对于山地、屋顶、分布式光伏电站，因光伏阵列间距较小引起遮挡严重时光伏组件的布置，则需要专题分析。
2017, 4(4): 118-123.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2017.04.022
摘要:
提出±1 100 kV换流站户内直流场智能巡检系统设计方案，满足±1 100 kV特高压换流站户内直流场设备正常运行而产生的恶劣电磁环境下不进人设计的巡检要求。运行人员不需进入直流场内即可完成直流场主设备日常巡检，配置双重化的智能巡检设备和巡检设备人工回收的设计方案，既提高巡检的可靠性，又能保证在单套巡检设备出现故障时及时进行维修。设计方案提高了巡检工作的自动化程度，系统既能满足资产全寿命周期管理要求，又提高设备可靠性和电网安全性。
