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2020年  第7卷  第S1期

封面目次
《南方能源建设》2020年增刊1封面目次
2020, 7(S1)
摘要:
电网技术
构建一流智能电网标准设计体系研究实践
崔文俊, 汤寿泉
2020, 7(S1): 1-7. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.001
摘要:
  目的   为深入践行南方电网公司向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型的发展战略,进一步加快智能电网建设,推动全面落实南方电网智能电网发展规划目标。   方法   研究开关柜局放、变压器油温、接头温度、气体气压、环境温湿度、烟雾、水浸和电气量遥信等多参量传感技术试点应用成效,研究智能网关功能架构、边缘智能计算处理技术和应用场景,研究配电网一二次装备深度融合一体化设计与接口标准化技术要求,研究配电网智能诊断与监控系统辅助决策技术,满足站端监控、运行、检修等跨业务需求的数据接入、数据融合、智能分析、业务协同、源端维护以及电力系统安全分区数据传输的要求。   结果   经过近两年配电房、台区等大量示范工程试点、总结、提炼,制定了基于智能技术与运维策略相融合的公司标准设计与典型造价V3.0版(智能配电),构建了基于南网云平台的、全新的系统架构,实现设备物的实时感知、互联、边缘计算优化和预测。   结论   统一智能电网相关设计标准,全面支撑智能监测、监控技术方案,全面适应智能电网及数字电网未来发展要求,对加强智能巡维、用户侧管理具有重要意义,可进一步提升智能电网建设与运营水平。
深圳市坚强局部电网建设思路与方案研究
王若愚, 刘军伟, 李小飞, 许峰, 陈雷
2020, 7(S1): 8-12. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.002
摘要:
  目的  深圳作为国家粤港澳大湾区战略枢纽城市,以及中国特色社会主义先行示范区,为保障人民的生产生活用电可靠性,亟需研究提高电网抵御台风、雷电、洪涝等自然灾害的手段。  方法  基于电力系统防灾抗灾、减灾救灾的成功经验,提出坚强局部电网防灾减灾救灾的基本理念、基本原则和建设目标,并从规划、建设、运行、维护和新技术应用等层面提出建设坚强局部电网的关键举措。  结果  纵向梳理,横向整合,以重要用户为抓手,构建覆盖城市主要核心区域的坚强电网,进一步整合快速复电联络通道、抗灾保障电源主要送出通道,形成坚强局部电网。  结论  研究成果对深圳适应粤港澳大湾区城市和电网发展规划,以及国家其他重要城市和自然灾害多发地区电网建设具有十分重要意义。
大型城市智能电网规划探索
李涛, 许苑, 陈健, 王珂
2020, 7(S1): 13-17. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.003
摘要:
  目的  智能电网是智慧城市的重要组成部分,随着智慧城市的建设,城市智能电网迎来加速发展时期。现有的城市智能电网规划多注重新技术的介绍,对于如何选取新技术、如何系统地运用于智能电网建设,没有深入地研究。  方法  尝试构建体系化的规划方法,通过梳理总结国内外先进城市智能电网的特点,并结合目标城市自身条件,找差距、补短板,因地制宜制定目标城市智能电网发展目标,并对照电力生产、管理各个环节,提出智能电网建设举措。以广州电网作为大型城市电网的代表,对城市智能电网规划建设进行了分析。  结果  最后通过一系列评价指标的提升说明了智能电网建设的成效。  结论  所提大型城市智能电网规划方法是可行并有效的,可为其他大型城市智能电网规划建设工作提供指导。
基于改进QPA的智能电网规划建设项目效益评价方法研究
焦丰顺, 张劲松, 任畅翔, 李志铿
2020, 7(S1): 18-23. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.004
摘要:
  目的  智能电网规划建设项目的综合效益是影响其技术方案制定和投资决策的关键因素,为此,针对现有方法的不足,如方法适用范围窄、不区分效益相关方、无法区分当期可实现收益和远期潜在收益等问题,提出了基于改进QPA的综合效益定量评估的新方法。  方法  该方法通过分析智能配电网项目设备资产构成,将各类智能电网资产的成本、功能、效益、相关方进行映射,并将效益和成本按照相关方和兑现周期进行分类,最终按照子系统和整体项目的内部运作机制和外部市场机制对智能配电网进行成本效益分析。  结果  利用该方法,可对种类更广泛的智能电网项目进行更加定量、客观的综合效益评估。  结论  基于实际的工程算例表明,所提的方法准确有效,为项目投资运营模式及技术方案的决策提供方法支持。
增量配电网价格机制探讨及建议
李扶中
2020, 7(S1): 24-28. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.005
摘要:
  目的  随着增量配电网项目数量的增多,投资主体的多样化,亟需形成完善的配电服务定价机制。  方法  新本文对增量配电网配电服务价格形成机制、分摊省级电网输电价格机制、接入公共电网价格机制等三个方面进行了梳理分析,对标杆电价法、竞标电价法和事后定价法三种配电定价方式的适用性与优缺点进行了研究。  结果  在分摊省级电网输电价格方面,对比了邮票法和节点电价两种方法的利弊,提出了针对性建议;在接入公共网络价格机制方面,提出了价格机制与资产界面划分的对应关系。  结论  通过研究增量配电网的价格形成机制,希望为我国电力体制改革发展提供有价值的参考。
贵州典型行业及用户负荷特性分析
陈露东, 徐常, 赵星, 潘英, 张英杰
2020, 7(S1): 29-35. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.006
摘要:
  目的  贵州经济社会发展呈腾飞之势。为了全力满足贵州经济社会发展的用电需要,贵州电力系统需要加快发展。负荷特性的分析是电力市场分析的一个重要方面,把握负荷特性及其变化趋势是电力规划、生产、运行工作的重要基础。  方法  从贵州产业结构中的第一、第二、第三产业和城乡居民生活用电展开了典型行业及用户的负荷特性分析。  结果  文章基于统计数据给出了典型行业及用户的年负荷曲线和典型日负荷曲线,并对其特点和变化趋势进行了分析。  结论  由于各行业的自身用电特点的不同,年负荷随月份变化的规律以及冬季典型日和夏季典型日出现高峰的时间点各呈现出不同的变化规律。分析了解贵州各个主要行业的负荷特征,为负荷预测,乃至贵州电力发展规划工作的科学性和准确性提供了坚实的基础。
贵州电网负荷特性影响因素分析
徐常, 贺墨琳, 杨成, 张英杰, 熊晓晟
2020, 7(S1): 36-41. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.007
摘要:
  目的  为准确把握贵州电网的负荷特性及其变化规律,需要对贵州电网负荷特性的影响因素进行分析。  方法  根据贵州省近年来收集到的历史负荷、宏观经济及气温数据等相关信息,首先总结分析贵州电网的负荷特性变化规律,并进一步从宏观经济、大工业用户、气温变化等方面分析影响贵州电网负荷特性变化因素。  结果  研究结果表明宏观经济中的经济发展水平及产业结构调整、大工业用电、气温变化等因素对贵州用电负荷特性的影响程度较大,其他因素电力需求侧管理、电价政策等对负荷特性的影响程度较小。  结论  最后根据分析结果对贵州的负荷预测、负荷特性改善等方面提出了建议。
面向电力新兴业务的中台共享服务架构研究与应用
洪慧君, 张梦清, 陈酌灼
2020, 7(S1): 42-47. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.008
摘要:
  目的  随着我国电力市场及体制改革进入深水区,电力新兴业务市场化竞争日益加剧。应对快速变化的市场环境需要有灵活、强大的信息化技术支撑,电网企业信息化基础如何适应新兴业务市场化竞争新形势下的战略转型,成为电网企业发展新兴业务过程中必须解决的关键问题。  方法  传统的单体式信息系统建设模式由于系统建设耗时长,难以适应快速的市场化竞争,提出构建支持快速响应、敏捷迭代的中台共享服务架构,介绍中台共享服务架构目标和架构思路,提出了共享服务中心梳理五步法,重点阐述基于业务流程分析方法梳理共享服务中心及共享服务的方法论,在企业落地中台共享服务中心架构时提出最小化闭环原则和阶段化迭代的实施策略,并对企业构建中台组织架构和运营生态提出建议。  结果  研究及应用表明,中台共享服务架构能够支撑电网企业快速响应电力新兴业务市场需求,为电网企业在转型过程中发挥IT支撑作用。  结论  中台共享服务架构在行业内外被证明是行之有效的,企业要从技术、业务、组织团队、生态体系多个维度不断创新发展,中台才能持续发挥价值。
智能分布式加电压-时间型双策略就地故障判别方法
姜绍艳, 李京平, 蔡志平
2020, 7(S1): 48-52. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.009
摘要:
  目的  针对现有配电自动化技术中单独采用传统就地型故障处理电压-时间型方式或新技术智能分布式的不足,提出一种智能分布式加电压-时间型双策略就地故障区段判别方法。分析了就地型馈线自动化处理故障的特点。  方法  采用智能分布式作为系统的主保护,在智能分布式主保护失效的情况下,通过变电站延时跳闸,系统失电转为电压-时间型后备保护,逐级合闸进行故障定位、隔离及非故障区段的快速恢复供电全过程。  结果  试验检测结果表明:智能分布式完成保护的时间小于最大切除时间ΔT1(150 ms),电压-时间型后备保护模式下的过流延时时间定值ΔT2的范围在200~300 ms之间。  结论  所提方法处理故障的快速性保证了供电可靠性,可在实际配电网的应用中推广。
基于渐进三角网的线路巡检点云地面点快速提取方法
吴蔚, 刘岚, 黄文诚
2020, 7(S1): 53-58. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.010
摘要:
  目的  在利用激光点云数据进行线路巡检过程中,获取的点云数据需要进行分类和提取才能进行更进一步的应用。其中地面点是线路巡检过程中一类重要数据,现有的基于渐进三角网的地面点提取方法能够准确的提取地面点数据,然而基于渐进三角网的地面点提取算法效率较低,无法对数据进行快速高效处理。  方法  针对此问题,提出了基于改进渐进伪三角网的线路巡检激光点云地面点快速提取方法。该在分析渐进三角网特征的基础上认为相比于待判断点所在三角网,与待判断点最近邻的三个点组成的平面与待判断点具有更强的相似性特征,因此采用K近邻算法计算与待判断点最近的三个点组成的平面,通过kd-tree的数据组织形式提高了搜索和插入效率。  结果  与基于渐进三角网的方法相比文章提出的方法的在保证提取精度的条件下极大的提高了地面点提取效率。  结论  实验证明:改进后的方法极大提高了地面点提取效率,能够满足电力巡检过程中海量数据快速处理的需求。
装配式配电站在配电网建设中的应用探讨
邓国豪
2020, 7(S1): 59-61. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.011
摘要:
  目的  为解决当前配电网建设普遍存在的工期紧张、工程质量参差不齐且难以全面监控、容易造成环境污染等问题,对装配式配电站在配网建设的实际应用进行了探讨。  方法  文章从设计、施工工艺、综合效益对比三个方面,对装配式配电站应用进行了全面分析。  结果  与传统现场作业方法相比较,装配式配电站能够大幅缩减施工工期50%~60%,提升施工质量,减少资源消耗,降低对周围环境的影响。  结论  灵活运用装配式配电站能有效解决前述问题,装配式配电站在配电网建设中具有较高的推广应用价值。
电网GIS平台低压台区图自动成图技术研究与应用
张雨, 王德辉, 张栩华
2020, 7(S1): 62-67. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.012
摘要:
  目的  现有电网GIS平台基于地理沿布图和站房内部接线图开展低压台区数据的维护和业务应用支撑,无法完全满足业务部门对低压台区数据信息的进一步挖掘、提炼和精益化管理的应用需求,为了更好的支撑低压台区的相关业务应用,迫切的需要开展基于低压台区图的应用管理模式研究。  方法  通过对低压台区图业务需求的细化分析,针对性的开展低压台区图自动成图算法研究,实现低压台区图的自动生成;开展自动布局和自动布线算法研究,通过智能化的布局布线算法,实现低压台区图的初始布局调整;研究布局布线调整工具,支持用户个性化的布局布线要求,并基于电子化移交流程实现低压台区图的增量更新。  结果  经过试点供电局的测试验证,低压台区图自动成图技术实现了低压台区图的自动生成和初始布局布线,支持低压台区图的人工布局布线调整,并结合电子化移交流程实现了低压台区图的流程化增量更新和版本化管理。  结论  低压台区图自动成图技术大大减少了低压台区图的维护工作量,确保了低压台区图数据的及时准确更新,为低压台区精益化管理奠定了基础。
一种可双向安装招弧角的新型碗头挂板
孙强, 王流火, 蔡振华, 黄建莹, 熊静进
2020, 7(S1): 68-71. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.013
摘要:
  目的  为了解决输电线路的绝缘子串安装招弧角受限于连接金具方向的问题,设计一种新型的碗头挂板,可针对不同情况实现招弧角的双向安装。  方法  在与绝缘子连接的常规碗头挂板上只能单向固定招弧角是导致其安装受限的主要原因。将碗头挂板的颈部设计为方形,招弧角与碗头挂板采用抱箍式连接。  结果  新型碗头挂板满足金具的机械连接要求,简化了招弧角的安装,提高了招弧角的稳定性。  结论  研究成果具有普遍意义,可在实际应用中推广。
海底电缆工程多源勘察数据管理及三维可视化研究
何旭涛, 彭维龙, 张引贤, 林晓波, 黄晶
2020, 7(S1): 72-77. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.014
摘要:
  目的  为对海底电缆工程进行施工前环境勘察和运维期海底电缆检测,需要利用单、多波束、侧扫声呐、管线仪等多种仪器设备,对海底电缆及其周围海域的环境、水深、地质情况进行勘测。  方法  为有效地管理、展示这些数据,从多源数据的分析与融合、海底电缆工程数据的三维可视化表达方面展开研究,研制了海底电缆工程多源数据管理及可视化原型系统。  结果  有效提高了海底电缆运维管理部门对海底电缆路由环境测量、定期检测数据的管理水平,并能对所管辖海底电缆的海底环境、风险点、障碍物等有更加直观的理解,为海底电缆安全状况的科学评估提供有效信息。  结论  基于本研究的海底电缆工程多源勘察数据管理及三维展示能将路由区域海洋环境抽象数据直观显示,进而为设计、施工、运维提供强有力的服务。
发电技术
基于珠海发电厂的燃煤机组性能优化策略
刘宇
2020, 7(S1): 78-81. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.015
摘要:
  目的  针对目前燃煤发电机组在电力市场竞争中,相比其他类型发电机组处于劣势的现象,以珠海发电厂情况为基础,从机组本身的控制策略以及探索从外部设备改造来降低生产成本的途径,提升机组性能和效率,获取更大的经济效益。  方法  结合目前火电技术的发展水平以及市场要求,分别通过协调控制参数优化策略、加装储能系统以及供热改造三个方面进行可行性分析,并列出优化方式以及必要条件。  结果  由目前这些技术在各个发电厂的实践结果得出,根据机组实际情况选择上述对应方式进行优化,能够显著提升机组性能,降低发电成本,提高机组的竞争力。  结论  所讨论的优化策略能够切实有效的改善燃煤机组当前的窘迫境地,不仅提高了机组在运行中的安全性和可靠性,同时也能保证机组在激烈的市场竞争中占据一席之地,对各燃煤机组有实际的指导意义。
9H级燃机水汽系统化学控制和监测设计与优化
李鹏, 肖建群
2020, 7(S1): 82-87. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.016
摘要:
  目的  国内燃气蒸汽联合循环机组电厂建设已呈现井喷状态,其中9H级机组的建设近年来更是日益增加,有必要对这些机组水汽系统化学控制和监测设计与优化进行研究。  方法  以某9H级联合循环电厂为例,根据机组水汽质量控制标准和化学监督技术导则的要求,对水汽系统化学控制和监测设计与优化进行研究。  结果  通过选择高严密性的凝汽器、可靠的凝结水精处理和锅炉补给水处理工艺,采用氧化性全挥发给水处理AVT(O)和炉水磷酸盐处理,水汽取样系统配置完善的在线监测仪表,可保证机组安全、可靠和经济运行。  结论  旨在为将来9H级燃气蒸汽联合循环机组水汽系统化学控制和监测设计提供可借鉴的优化方案。
海上风电支撑结构等效疲劳荷载法存在的问题
李鲁, 林敬华
2020, 7(S1): 88-92. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.017
摘要:
  目的  海上风电整个使用期内主要受到较大的随机荷载作用,抗疲劳设计是海上风电基础结构设计中的重要内容。目前计算疲劳损伤普遍采用的等效疲劳荷载法的适用性存疑,文章将对该方法进行评估。  方法  简单回顾等效疲劳荷载设计法,在理论上分析其适用性。基于NREL 5 MW风机及虚拟的勘察资料,利用拟动力法和等效疲劳荷载法,计算导管架的某一节点的疲劳损伤。  结果  等效疲劳荷载理论上仅在一维应力状态下才严格成立,数值模拟表明该方法会高估疲劳损伤。  结论  等效疲劳荷载会高估疲劳损伤,可采用拟动力法计算疲劳损伤,但拟动力法的精确性需进一步评估。
福建省核电经济性分析及“核蓄”联营初步探讨
缪晓丹, 朱朱, 陈恺
2020, 7(S1): 93-96. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.018
摘要:
  目的  为了探讨核电-抽蓄联合运营的经济效益,分析两者联合运营的可行性。  方法  对福建省核电站运行经济性进行研究,测算核电在不同发电利用小时数下的度电成本及保底发电利用小时数外发电度电成本,并结合福建省核电相关政策及“核蓄”联营运行模式进行联营经济性的初步探讨。  结果  测算结果表明,利用小时数高于一定数值时,核电获得超发电量的边际成较低。  结论  一定条件下“核蓄”联营后双方的财务生存能力得到提高。
核电设计接口管理升级探索
薛跃鹏
2020, 7(S1): 97-101. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.019
摘要:
  目的  为了提升核电设计接口的效率和质量,需要对核电设计接口管理进行升级。  方法  通过对核电设计接口及管理的现状的分析,给出对核电设计接口管理进行升级的建议。  结果  综合以上分析,对核电设计接口管理升级提出了可行性建议。  结论  管理升级方法可以为后续项设计提供指导。
电力数据中心
电力机房母线槽技术分析
赵德宁, 吴劲松, 李光泰, 李舒涛, 陈肖龙
2020, 7(S1): 102-107. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.020
摘要:
  目的  随着电力调度业务和信息化业务发展,电力机房对供电系统的可靠性和管理型要求越来越高,为更好地提升电力机房供电系统的可靠性和灵活性,对电力机房的母线槽技术进行了分析和探讨。  方法  针对母线槽技术在电力机房的应用性分析,重点从母线槽技术原理、组成方式,以及与传统电缆的设计技术和经济性。  结果  通过综合对比分析技术、总体投资费用、后期维护成本等,母线槽技术总体拥有成本较低,技术可靠性强。  结论  电力机房母线槽技术值得推广应用,也可为电力数据中心供配电解决方案提供参考。
电力调度控制中心一体化继电保护设想
丛宝丰, 赵德宁
2020, 7(S1): 108-113. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.021
摘要:
  目的  为了从数据中心整体的角度提高继电保护的可靠性,将电力调度控制中心的继电保护系统性统筹设计,提出一种一体化继电保护设想。  方法  从电力调度控制中心全配电架构出发,整体统筹继电保护设计,用一体化机构整体控制全配电设施。  结果  根据文章的研究,证明一体化继电保护可以极大简化原电力调度控制中心继电保护策略,提高保护动作时间,保证继电保护动作选择性,进而提高供电可靠性。  结论  提供一种一体化继电保护思路,为后续相关产品的开发提供一种前瞻性的思路与方向。
哥斯达黎加国电力智能通信接入网络技术及建设方案
魏畅
2020, 7(S1): 114-118. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.022
摘要:
  目的  哥斯达黎加国为实现智慧城市,满足智能电网在配电网侧的通信需求,需要宽带可靠的通信网络。  方法  采用FTTX架构,以GPON技术实现用户光纤宽带网络接入。  结果  综合利用电力管沟和杆塔资源,采用GPON、多级等功率分光等技术建成了覆盖哥国埃雷蒂亚省约12万用户的ODN光纤网络,满足了智慧城市和智能电网等的高速宽带通信需求[1]  结论  哥国利用电力系统现有基础设施,建设智能通信接入网的技术方式,对我国电力智能电网的配电网通信网络建设有较好的参考和借鉴意义。
基于Demo3D仿真的四线一库设计方法和应用
徐飞, 易明锋, 侯恩振, 张磊, 陈柱良
2020, 7(S1): 119-126. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.023
摘要:
  目的  为了进一步优化四线一库的设计工作,提出了一种基于Demo3D仿真的四线一库勘察设计方法,该方法在保证方案先进性、完整性、正确性等前提下,尽可能降低设计人员工作强度。  方法  该方法完成四线一库的设计输入收集、基础参数计算、流水线关键参数计算、智能立库关键参数计算、仿真输入参数计算、仿真设计工作、仿真输出工作和导出设计成果等八部分主要工作。  结果  该方法为建设单位、设计人员、设备厂家、施工单位等多方主体提供相关技术支撑,提升方案和数据流转过程的效率和正确率。  结论  该方法逐步投入到多地区实际设计工作中,得到了实际工作的充分验证和应用,证明所提方法是切实可行的,并为实际应用提供指导和关键技术支撑。
技术经济
中国企业在蒙古国电力投资机遇分析
李兢
2020, 7(S1): 127-130. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2020.S1.024
摘要:
  目的  蒙古国与我国是山水相邻的友好邻邦。近年来共建“一带一路”倡议与蒙古国“草原之路”发展战略不断对接,中国企业在蒙古国从事电力投资迎来诸多机遇。  方法  梳理了蒙古国经济社会发展、能源资源禀赋、电力行业发展和电力行业管理的概况,对2030年前蒙古国电力需求和电力发展规划进行了分析。  结果  在此基础上提出了中国企业在蒙古国参与电源、电网、电力互联互通等方面投资的机会,并给出了相关投资建议。  结论  蒙古国当前的电力行业发展潜力较大,在做好风险防控的前提下,适宜中国企业抓住投资建设机遇。