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RSS2018年 第5卷 第4期
2018, 5(4): 1-11.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.001
摘要:
[目的] 筒型基础是一种极具潜力的环境友好型海上风电基础，如何有效的实现筒型基础顺利下沉到设计深度和下沉过程结构垂直度的精准控制，避免筒内土塞隆起或筒裙及分舱板变形甚至屈曲带来的安装风险是筒型基础应用层面的关键问题。 [方法] 通过总结吸力式筒型基础在国内外风电工程中的应用，分析了筒型基础施工过程中下沉和调平两个关键问题涉及的相关机理和方法。 [结果] 研究表明：准确预测复杂土质条件下筒型基础施工过程下沉阻力及施工临界吸力和施工过程可能发生的结构变形等不稳定性态分析将有效规避单筒型、多筒型和单筒多舱复合型筒型基础吸力下沉调平过程中的施工风险。 [结论] 海上风电吸力式筒型基础应用总结分析，可以为实际工程提供筒型基础下沉和调平施工方案的相关参考。
2018, 5(4): 12-20.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.002
摘要:
[目的] 作为新型清洁可再生能源，风力发电的发展备受瞩目。随着风力发电由陆上向海洋发展，海上浮式风电发展迅速。 [方法] 以南海海况下半潜浮式风机为研究背景，采用ANSYS-AQWA分析软件，对浮式风机在南海典型海况下的动力学响应进行了分析。采用等效载荷法模拟空气动力荷载，采用势流理论计算水动力荷载和系泊系统的锚链荷载。 [结果] 研究表明：当单根锚链发生断裂时，浮式风机的纵荡和运动会大幅增加，可能会引起平台失控。当两根锚链断裂时，在一定时间内，运动响应会适当增加。因此建议采用冗余系泊系统，即单组多根锚链，从而在单根锚链失效后为更换锚链赢取时间。 [结论] 研究成果为我国深海浮式风电的开发提供了一定的参考。对于舱室破损工况的破损机理及数值模拟方法，有待进一步的研究。
2018, 5(4): 21-28.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.003
摘要:
[目的] 为了理清智能电网作为新一代能源体系核心平台的相关概念和发展思路。 [方法] 利用文献综述法梳理了微电网、泛能网和能源互联网的概念及其与智能电网的关系。结合我国的能源发展现状和战略需求，探讨了我国智能电网的建设思路和重点。 [结果] 智能电网是传统电力系统和现代信息技术的深度融合，而能源互联网是智能电网和互联网思维模式、技术的深度融合。智能电网是能源互联网的基础平台，微电网、泛能网、智能电网和能源互联网都以实现更加清洁、高效、灵活的用能为目标。 [结论] 智能电网建设应在强调高压侧智能化控制的同时，同步建设智能配电网，鼓励以多能互补为核心的泛能网的发展。
2018, 5(4): 29-36.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.004
摘要:
[目的] 国内电力体制改革正在推进，云南省发用电计划放开的速度最快，且率先建立了日前市场，但在能量市场推进过程中，长期备用机组补偿问题突出。 [方法] 文章对长期备用补偿的必要性、国外典型国家的备用补偿机制进行研究。 [结果] 认为长期备用机组需要建立合理机制进行补偿，同时结合云南省电力市场进度和实际情况提出近期、中期、远期长期备用补偿机制建议。 [结论] 对于云南及其他省份能量市场完善、辅助服务市场建立及容量市场建设均有一定借鉴意义。
2018, 5(4): 37-43.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.005
摘要:
[目的] 广东能源资源储量匮乏，能源自给率低，用能成本高昂。随着经济发展进入新常态，产业结构不断升级，广东能源和电源发展将面临新的形势和挑战。文章旨在加强广东能源供应保障能力，降低用能成本，提高非化石能源消费比重，优化电源结构。 [方法] 在研判广东能源发展定位的基础上，科学、合理地对广东“十三五”及中长期能源、电力需求进行预测，采用了能源、电力平衡计算方法；同时根据不同电源品种特点，分析了广东电源发展模式，确定了未来广东能源、电力缺口，提出了能源和电源发展战略。 [结果] 研究表明：广东远期能源发展应以保供应、调结构为主，广东近期能源发展应以控总量、促清洁为主；同时提出了低碳、经济、高灵活性、综合等4个2030年广东电源发展模式，各方案均能够满足广东电力缺额，燃料供应能力、环保空间、厂址资源均能够支撑电源建设要求，最后推荐了综合电源发展模式。 [结论] 研究成果为广东省能源主管部门提供参考。
2018, 5(4): 44-49.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.006
摘要:
[目的] 电能替代是促进新能源消纳、提升能源利用效率、提高电能占终端能源消费比重等问题的有效解决措施，因此选择适合地区特点的电能替代技术并加以实施显得至关重要。 [方法] 通过研究电能替代技术，梳理各领域潜在的电能替代技术，提出了一种基于地区适用性、经济性和推广难度的评价体系，并应用改进的层次分析法(IAHP)确定各指标权重系数。 [结果] 针对南方某区域进行分析验证建立的模型，结果表明：模型分析结果与实际情况相符合，说明了本模型的正确性与合理性；其次，模型排除了人为干预因素以及提供了一个科学的方法论，能实际指导地区电能替代发展。 [结论] 通过实际算例分析，所建立的体系对电能替代技术实施具有一定的指导意义。
2018, 5(4): 50-54.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.007
摘要:
[目的] 烟气经过湿法脱硫后，若不经过处理直接排放，经常会发生白雾现象，造成“视觉污染”。 [方法] 对湿法脱硫排放烟气产生的白雾现象原理进行理论研究，通过烟气热力特性曲线方程，采用“湿度-温度”图，分析了白雾产生的热力过程，提出了先降温除湿再加热的白雾治理新方案。结合某超超临界1 000 MW等级燃煤机组，对新方案的节能效益进行计算。 [结果] 研究成果表明：在一定的工程边界条件及设计原则下，新方案饱和烟气的加热功率要比常规方案小10.511 6 MW，在考虑烟气余热用于凝结水系统和不考虑烟气余热用于凝结水系统两种情况下，机组效率分别增加0.231%、0.164%。 [结论] 采用白雾治理新方案，可以达到同样的白雾治理效果，获得更好的节能效益。
2018, 5(4): 55-59.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.008
摘要:
[目的] 针对目前多个火电厂一次风机和送风机进出口的暖风器运行中存在的极端低温情况下暖风器出口风温偏小、管道振动、疏水不畅等问题，提出解决方案。 [方法] 文章拟通过对几个工程暖风器及其关的汽水系统和布置设计与实际运行情况进行分析比较。 [结果] 在技术规范书编制时要求厂家核算在极端低温环境温度下暖风器的面积要满足空预器冷端风温要求。在施工图设计阶段，应优化暖风器汽水系统，使其达到便于控制和节能的要求；暖风器宜高位布置，让暖风器本体疏水能通过自流的方式到达疏水排放点；在调试阶段，对于疏水管道布置存在U型时，在启动初期、疏水压力不足时在低位点设放水管。在运行维护阶段，需要充分利用控制系统，把暖风器的疏水和风温控制结合起来，确保系统安全、稳定、经济运行。 [结论] 文章的中分析和研究是基于理论和其它工程优化的案例进行的，有实际应用价值，可供其它工程参考。
2018, 5(4): 60-65.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.009
摘要:
[目的] 早期的圆柱壳轴压屈曲试验结果与理论偏差较大，导致差异的因素较多，其中初始几何缺陷是产生差异的主要因素。 [方法] 文章采用一种专用的轴压屈曲试验平台，可以利用激光位移传感器扫描壳体三维实际形貌。屈曲试验轴压采用液压装置，轴压数据通过称重传感器读取。 [结果] 试验结果表明：开孔降低了圆柱壳轴压屈曲临界载荷，在开孔处插入圆管补强件，提高了圆柱壳轴压屈曲临界载荷。基于壳体形貌实测数据建立了有限元模型，利用Abaqus对圆柱壳、开孔圆柱壳和补强圆柱壳进行非线性屈曲有限元分析。 [结论] 模拟得到的规律与试验规律一致，壳体轴向载荷均是先呈线性增大后减小，开孔圆柱壳轴压屈曲临界载荷最小，含补强件圆柱壳轴压屈曲临界载荷次之，未开过孔的圆柱壳轴压屈曲临界载荷最大。对不同壳体的临界载荷模拟值与试验值进行了比较，其中最小的相对误差只有13.8%。说明运用此方法可以预测壳体轴压屈曲临界载荷，对壳体屈曲设计具有参考价值。
2018, 5(4): 66-72.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.010
摘要:
[目的] 反应堆压力容器的密封性是保证核电站安全运行的关键因素之一，因此对其密封进行系统深入地研究具有重要的工程意义。自主开发的结构有限元软件ATLAS根据结构有限元分析的应用特点，在创新的预排序文件缓存技术和三维渲染技术等方面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。 [方法] 利用ATLAS软件建立压力容器模型，对压力容器螺栓预紧力、密封法兰的接触过程进行了数值模拟，得到了其受力特性和应力分布规律。 [结果] 研究表明：ATLAS可以准确的导入模型，划分网格，施加各种工况，快速完成求解计算，很好的完成密封问题的有限元分析。计算结果的准确性能够得到保证，可以使用该方法进行压力容器的密封分析和应力校核。 [结论] ATLAS是一个适用于核电工程的大规模结构快速有限元分析系统，可以用来进行压力容器的接触分析和结构强度的校核，具有较好的应用前景。
2018, 5(4): 73-77.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.011
摘要:
[目的] 保障电力供应的安全性、可靠性和经济性是海岛电力系统规划设计工作的重要任务。 [方法] 以国内某海岛作为案例，在建立和求解气电机组配置的整数规划模型的基础上，进行了发展本地气电和采用柔性直流联网两种方案在技术可行性、供电可靠性、投资经济性及上网电价等方面的综合比较。 [结果] 研究结果表明：为满足海岛电力需求，兼顾远景负荷增长的不确定性，在技术条件可行的情况下，推荐采用发展本地气电和联网混合供电方案。 [结论] 该研究方法和成果可为同类型的海岛电力规划设计提供参考。
2018, 5(4): 78-85.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.012
摘要:
[目的] 为了提高多端环形柔性直流配电网的供电可靠性，研究了交流侧不同接地方式下的故障特征及其对保护配置的影响。 [方法] 首先确定了两电平、模块化多电平等不同类型换流设备的交直流故障等效通路，从故障过压、过流水平及故障恢复等方面分析了不同接地方式下交直流不对称故障对保护配置的影响。随后从保护原理配置、定值整定、出口方式及配合原则等方面，给出了多端环形柔性直流配电网典型保护配置方案。最后，在PSCAD/EMTDC仿真软件下搭建了三端柔性直流配电网的电磁暂态模型。 [结果] 仿真结果表明：当交流侧采用高电阻接地方式时，通过合理的保护配置可提高交流不对称故障时系统的稳定性、实现直流不对称故障的零停电时间故障穿越。 [结论] 研究成果为多端柔性直流配电网的接地方式设计、保护配置研究提供了一定参考。
2018, 5(4): 86-91.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.013
摘要:
[目的] 为了节约输电线路走廊，在广州、深圳等高度城市化地区需将±800 kV极导线和接地极线共塔架设。共塔架设线路存在发生由雷击引起双极闭锁事故的风险，但是国内对此却鲜有研究。 [方法] 首先分析了雷击共塔线路引起双极闭锁的物理过程，然后以某工程为例，采用ATP-EMTP电磁暂态仿真程序和电气几何模型计算了共塔线路的反击和绕击雷击闪络率，最后讨论了几种降低双极闭锁概率的措施。 [结果] 研究表明：极导线和接地极线共塔架设后，极导线的反击和绕击闪络率均低于独立架设线路；在接地极线上加装线路避雷器，将接地极线铁塔横担更换为复合横担，增加接地极线绝缘配置等措施均能有效降低共塔线路的双极闭锁概率。通过技术经济比较，案例工程推荐采用提高接地极线路绝缘配置的反事故措施，建议配置15片170 mm结构高度绝缘子。 [结论] 研究结果对于处于拥挤地带的特高压直流线路设计提供一定的技术支持。
2018, 5(4): 92-97.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.014
摘要:
[目的] 为提高评估海上风机单桩基础疲劳寿命准确性，重点探讨了影响海上风机单桩基础疲劳寿命计算的影响因子。 [方法] 首先利用简化梁单元模型与局部有限元模型模拟了某工程的单桩基础结构，其次结合波浪谱疲劳方法对单桩基础由波浪载荷造成的疲劳强度进行了评估，最后分别计算并讨论了传递函数、波浪理论和局部开孔的结构形式对风机基础疲劳损伤的影响。 [结果] 分析结果表明：传递函数和局部开孔的结构形式对钢管桩结构的疲劳强度影响显著。 [结论] 所提计算方法和分析结果是正确并有效的，可为实际应用提供指导。
2018, 5(4): 98-104.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.015
摘要:
[目的] 特高压柔性直流阀厅屋盖跨度远超以往工程，传统采用的梯形钢屋架结构体系已无法适用。 [方法] 在无经验可供借鉴的情况下，文章结合特高压柔性直流换流站阀厅的工艺特点，对阀厅大跨度屋盖的结构设计进行了研究，确定了大跨度阀厅屋盖的合理结构形式，并从网架层数、网架高度、节点形式、网格形式方面入手，对柔性直流大跨度阀厅的网架屋盖进行了优化设计。 [结果] 研究表明：优化后的三层斜放四角锥网架屋盖有良好的结构性能和经济效益，是特高压柔性直流阀厅屋盖适宜采用的一种优良结构形式。 [结论] 优化后的网架屋盖结构形式可供类似工程借鉴。
2018, 5(4): 105-110.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.016
摘要:
[目的] 为促进变电站建设的规范、统一，提高建设效率，国家电网编制了通用设计并推广装配式建筑。在应用通用设计时简单套用标准图集，对具体工程可能会造成不必要的浪费，必须针对工程项目实际，结合建筑材料的发展，进行优化和细化设计。 [方法] 结合工程实例，根据功能需要和建筑材料性能，在满足结构、功能要求前提下，按照建筑、节能降噪、防火等要求，对全户内变电站装配式建筑墙体进行优化和细化设计研究，经过计算，确定了墙体构造、用材、厚度等具体设计参数。 [结果] 研究表明：细化设计方法通过多项工程实例检验，细化设计后节省了建材，节约了建筑占地，达到了节能目的。 [结论] 提出的细化设计方法可为同类工程设计和建设管理者提供借鉴和参考，值得推广应用。
2018, 5(4): 111-116.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.017
摘要:
[目的] 在国内，电网企业数据中心的能耗正日益提高。为有效地计算出数据中心的整体能源效率状况，提出了一种可行的电网企业数据中心能效测量标准与计算方法。 [方法] 通过研究国内外数据中心能效的测评方法，针对电网企业数据中心多与办公楼公用部分基础设施的特点，提出了准确计算IT负载、优化机柜配电单元耗电量估算、优化冷却水系统耗电量估算等3种优化方法，给出了优化的能效测量计算方法。 [结果] 研究成果表明：应用该方法，可将非数据中心区域消耗的能源在计算中分离出来，比常规的计算方法更准确，更贴近于国际通用的数据中心能效定义，能更真实地反映电网企业数据中心的能效水平。 [结论] 所提方法简单有效，可为电网企业不同数据中心之间的能源效率比较和节能水平评估提供依据。
2018, 5(4): 117-123.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.018
摘要:
[目的] 为了实现标准配送式变电站预制光缆的标准化应用与工程推广，需要对预制光缆工程应用方案及工程实施问题进行研究。 [方法] 基于标准配送式变电站预制光缆的工程应用现状及需求，结合预制光缆的结构型式、光缆类型、预制方式等因素对工程应用方案进行比较，并对工程实施中的敷设、衰减控制及余长控制等常见问题及解决方案进行研究。 [结果] 研究统一了预制光缆的结构型式、光缆类型、预制方式，解决了光缆敷设、衰减控制及余长控制等问题，可以缩短工期并节约投资，提升标准配送式变电站预制光缆的通用性与经济性。 [结论] 结合文章研究成果，标准配送式变电站可根据工程规模与设备布置选择适用的工程应用方案和工程实施方案，实现全站光缆的现场模块化安装与接线。
2018, 5(4): 124-129.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.019
摘要:
[目的] 随着海上风能的开发中心从江苏扩大至广东、福建等省份，海上风机基础的嵌岩问题已逐步成为海上风能开发中的核心问题，嵌岩区的风机基础造价严重制约着海上风电场的成本，因此海上风电嵌岩区的风机基础比选就显得尤为关键。 [方法] 讨论了几种风机基础的嵌岩施工工艺，探讨了嵌岩区海上风机基础的比选依据及原则，并对海上风电嵌岩问题的发展进行展望。 [结果] 研究表明：海上风电场嵌岩区域风机基础方案的比选原则应主要从结构安全性、施工可行性和经济性三个方面进行综合比选。在上述三个比选因素中，应首先满足结构安全性上的要求，在此基础上再满足施工可行性的要求，最后考虑经济性的影响。 [结论] 研究成果可为嵌岩区海上风电风机基础设计提供参考。
2018, 5(4): 130-134.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.020
摘要:
[目的] 开展电力通信光缆运维技术研究对维护电网安全具有非常重要的现实意义。 [方法] 文章选取浙江舟山群岛为典型研究对象，根据海岛电网特点，针对海岛电力通信光缆运行维护工作进行详细探讨，介绍了各种常用光缆的运行现状，分析了其运维过程中存在的问题。 [结果] 研究表明：海岛电力通信工程优先选用独立光缆，光电复合缆仅作为线路监控使用。 [结论] 解决措施与处理建议为实现跨海电网的高效生产管理提供有益的启发和参考。
2018, 5(4): 135-140.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.021
摘要:
[目的] 在当前新建核电机组普遍实行标杆上网电价形式下，为有效解决我国国内核电项目建设成本过高及核电经济性重视不足的问题，结合国内核电上网电价普遍在电力市场上缺乏竞争力的实际，为降低漳州核电项目建设成本及进一步提高漳州核电上网电价竞争力。 [方法] 对国内核电项目建设成本进行综合分析，提出漳州核电项目前期阶段建设成本实施精益化管理的方法，结合漳州核电项目实际分析了漳州核电项目从前期准备、投资决策、管理模式选择等阶段实行成本精益化管理的具体方法和措施；一是通过项目前期征地征海模式和““两阶段”采购模式的创新实践，二是优选和优化现行核电项目建设管理模式，三是前期开发百万千瓦级核电技经模型用于对标且明确前期费用控制原则及标准，四是研究并实施“核蓄一体化联营“确保核电上网电价竞争力，五是建立有效的核电项目成本控制机制和全员成本控制文化。 [结果] 上述精益化管理方法及措施，为漳州核电项目前期直接节约了大量的投资，可缩短漳州核电项目建设工期，降低核电项目建设成本，进一步提高漳州核电上网电价的竞争力。 [结论] 漳州核电项目前期建设成本精益化管理是十分有效的，不但能提高漳州核电后续上网电价竞争能力，并且在有效降低核电建设成本及提高核电经济性方面提供了漳州模式和经验供核电行业借鉴参考。
2018, 5(4): 141-146.
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.04.022
摘要:
[目的] 随着我国电力需求放缓和传统火电项目减少，电力设计企业的经营环境日趋恶化。PPP模式为电力设计企业拓展非电业务，实现转型发展带来了新机遇。 [方法] 为了识别电力设计企业参与PPP项目的发展前景，采用SWOT方法识别电力设计企业参与PPP项目的内部因素即自身的优势和劣势，分析面临的机会和威胁。 [结果] 分析结果表明：电力设计企业参与PPP项目具有独特优势，应结合国家政策、宏观经济环境和自身情况，从制度、能力、市场、资源、风险和人才六个维度出发做好充分准备。 [结论] 提出了电力设计企业参与PPP项目的实施对策，认为电力设计企业只有弥补自身的不足，才能充分发挥自身优势，降低PPP项目的投资风险，获得合理的收益，实现健康可持续发展。
