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2021年  第8卷  第1期

封面目次
《南方能源建设》2021年第1期封面目次
2021, 8(1)
摘要:
综述与进展
论新时期中国技术市场的培育与建设
田波
2021, 8(1): 1-17. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.001
摘要:
  目的  文章以研究和探索什么是技术市场,怎样建设技术市场为切入点,立足未有之大变局到来之机,“抓机遇、迎挑战”,从加强技术市场的培育与建设的视角,总结中国改革开放以来,中国技术市场的形成与发展过程,以及党和国家在技术市场建设与培育进程中,所开展的伟大实践与卓越的理论贡献。  方法  文章从总结经验、吸取教训的角度,用辩证唯物主义的观点,立足新时期进一步加强中国技术市场的培育与建设问题,从市场机制下的政府管理层面,剖析了技术市场的培育与建设的关系、技术市场与人才市场和资本市场之间的主从关系、培育与建设科技服务链与接轨科技创新链、产业链之间的关系,以及建设功能强大的科技服务市场与促进新时期中国技术市场的健康发育和继续发展繁荣的重大意义。  结果  文章认为中国技术市场,作为在未完全形成市场经济的国度里凸现的社会现象,正是中央勇于冲破计划经济旧体制的束缚,审时度势提出实行商品经济、走市场经济道路,直到作出建立市场经济国家体制的决定,这一伟大抉择的结果。充分展现出中国人民和广大科技工作者,在贯彻中央改革开放方针,落实国家“大力开拓技术市场”这一史无前例的伟大实践中,坚忍不拔,大胆创新,勇于实践,在国家的科技进步和国民经济发展中,取得的巨大成绩。中央能够从理论到实践,完成了由计划经济体制成功地向初步建立社会主义市场经济体制的历史跨越,是中国人民对世界科学社会主义的理论贡献,具有重要的理论价值和时代意义。文章提出了一系列有一定研究深度与探索价值的观点,特别就中国技术市场的出现,与国家提出改革开放,与建立社会主义市场经济体制之间存在的逻辑关系,分析了技术市场与我国其它社会主义生产要素市场间的主从位置和互动关系,尤其是对技术市场在促进国家科学技术进步,促进国民经济的快速发展,所作出的重大贡献等问题上,提出了自己独到的观点与建议。  结论  文章梳理和剖析了我国的技术市场,在实践中出现的各种问题,清晰揭示技术市场的本质、内涵,认清其功能、作用。立足新时期进一步发展技术市场,继续为推进国家的经济社会发展,建设科技强国、服务强国和制造业强国发挥作用,就建设与培育问题,呼吁政府要切实强化管理与服务,尽快改变当前存在的经营与管理不分的技术市场工作体系,把培育和营造技术市场发展环境,建设功能强大的科技服务市场,作为市场经济体制下,中国政府建设和培育新时期中国技术市场的重要任务,作为建设创新型国家的重要职责和中心内容。
综合能源系统
工业园区综合能量管理系统的设计与应用
黄楚鸿, 庞学跃
2021, 8(1): 18-24. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.002
摘要:
  目的  工业园区一般具备冷、热、电、气等多种能源形式,大多数工业园区内各种能源耦合性不强,未能有效地实现能源的相互协调转换,造成工业园区普遍存在能源浪费、能源紧缺等现象,因此需要开展工业园区综合能量管理系统的研究,以实现对工业园区内能源的运行优化控制。  方法  针对工业园区能源的特点,设计了工业园区综合能量管理系统的系统架构、关键应用功能。  结果  所设计的工业园区综合能量管理系统为工业园区多种能源的协调优化运行提供技术系统的支撑。  结论  工业园区综合能量管理系统能够有效整合工业园区内多种能源类型的可调控资源,提高能源利用效率,实现园区能源的可持续发展。
楼宇型天然气分布式能源系统的典型案例分析
陈卉, 刘颖, 赵龙生
2021, 8(1): 25-30. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.003
摘要:
  目的  以各类建筑全年典型日冷、热、电负荷需求作为计算基础,得出分布式能源系统优化配置和运行策略。  方法  能源站配置了内燃机、烟气-热水型溴化锂机组、离心式电制冷(热泵)机组、地源热泵、天然气热水锅炉及水蓄冷(热)罐等多种节能节资装置,实现了能源的梯级利用,更好地匹配用户端负荷需求。  结果  研究结果表明,在技术、经济上具有一定的可行性。  结论  能源站合理配置机组可节省投资,环保节能。利用峰谷电价差,降低运行费用,提高系统效益。
光热发电
熔盐塔式光热电站仿真机设计与开发
仇韬, 邬峰, 孟晓伟, 王伟
2021, 8(1): 31-36. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.004
摘要:
  目的  为了解决熔盐塔式光热电站建设和运维过程中,控制逻辑难以验证以及运行人员缺乏操作经验的问题。  方法  开发了一套用于塔式熔盐光热电站的仿真机。逻辑组态方面采用了虚拟DPU技术与软件化对象配置技术,采用了与实际电站完全相同的数值模型和设计参数。  结果  仿真试验结果表明该仿真机能够很好的实现电站生产过程中的工况模拟和仿真操作,满足逻辑组态测试要求,最后通过实例展示了仿真机的主要功能。  结论  研究成果为熔盐塔式光热电站建设过程中的设计优化、工程验证和确认、操纵员培训提供了有效方法和手段。
海上风电
大连海上风电单桩抗冰锥结构灌浆施工研究
孙烜, 王强, 李孟超, 钟茗秋, 黄祥声
2021, 8(1): 37-44. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.005
摘要:
  目的  抗冰锥结构是北方海上风电单桩基础结构的特有结构。抗冰锥结构的安装施工是单桩基础施工的重点和难点之一,灌浆连接技术通过装配化施工方式成功解决这一难题。大连某海上风电项目在国内首次采用单桩抗冰锥结构。  方法  以该项目抗冰锥灌浆施工的工程实践为依托,研究总结单桩抗冰锥灌浆施工关键技术,内容包括安装准备、灌浆材料选择、灌浆管路设计与优化、灌浆封堵等技术和灌浆施工质量控制等。  结果  采用自主研发的优固特 SKG-V高强灌浆料、集装箱小型一体化海上风电灌浆专用设备和自主研发的水下灌浆工艺,材料和施工性能均满足要求,成功完成国内首批单桩抗冰锥结构与单桩之间的灌浆连接。  结论  该材料和技术有望在我国北方海上风电单桩基础结构中大量推广应用。
大容量海上柔性直流换流站紧凑型布置研究
刘生
2021, 8(1): 45-50. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.006
摘要:
  目的  由于国外厂家的技术封锁,我国在大容量海上柔性直流输电技术的应用研究仍处于空白阶段。文章针对大容量海上柔性直流换流站提出了一种既满足工艺流程要求,又最大程度减少平台尺寸的紧凑型布置方案。  方法  根据功能定位和工作原理,可将换流站分为交流场、阀厅、桥臂电抗器区域、直流场和辅助房间五大区域。通过对各区域的布置原则研究给出了推荐的布置方案。  结果  紧凑型的布置方案对提升海上换流站的可靠性、减少施工及维护检修工作以及降低工程总体造价具有重要作用。  结论  柔性直流输电正向大容量、高电压、远距离输电方向不断发展,是大容量海上风电送出的最佳应用方案,研究提出的紧凑型布置方案能够对大容量海上柔性直流换流站起到很好的指导作用,具有较高的参考价值。
基于BP神经网络方法的风电场风速插补分析应用
郑侃, 魏煜锋, 文智胜, 朱梦霞, 何宇翔
2021, 8(1): 51-55. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.007
摘要:
  目的  准确的风资源数据对风场的风资源评估和发电量计算有着重大意义。由于机械故障、天气因素和人为影响等原因,风场内风速数据出现采集时间短、间断点多、数据失真等诸多问题,给风资源的评估带来不小的麻烦。  方法  现阶段风电行业内采用基于相关测量预测方法(MCP,Measure-Correlate Predict)(可称之为传统插补方法)进行间断数据的插补和拟合,准确性略显不足。文章针对风机风速插补和测风塔测试风速插补两种应用场景,提出基于BP神经网络算法的风资源数据预测插补方案,进行模型建立和预测。  结果  结果表明:BP神经网络插补效果优于传统插补方法,且平坦地形测风塔风速插补优于复杂地形风速插补。  结论  研究表明:基于BP神经网络方法的风电场风速插补技术适用于风电场风速插补应用,对风资源评估的准确性有明显提升。
海上升压站正压送风系统计算及控制研究
杨锋斌, 张先提, 王春磊, 孙文龙
2021, 8(1): 56-60. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.008
摘要:
  目的  为维持海上升压站良好、安全的运行环境,降低高盐高湿气体对设备的腐蚀影响,提高工艺设备使用寿命,分析保证室内正压的计算方法与控制方式。  方法  通过对缝隙法、换气次数法计算结果的对比分析,确定正压送风量的计算原则。通过变风量调节和余压阀控制分析,确定室内正压控制方式。  结果  结果表明:海上升压站室内正压送风量应按照缝隙法计算,不适合采用常规的换气次数法。变风量末端采用较小的风量可实现精确正压控制,能耗降低明显。  结论  研究结果可快速准确计算正压送风量,同时可实现正压送风系统精确控制,为海上升压站防盐雾正压送风系统设计提供了理论指导。
高压海底电缆锚害事故风险评估
罗楚军, 李健, 吴庆华, 张胜峰
2021, 8(1): 67-73. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.010
摘要:
  目的  锚害事故导致电缆受损断电将会造成较为严重的经济损失和社会影响,为降低海底电缆面临的锚害事故风险,提出了一种高压海底电缆锚害事故风险评估方法。  方法  根据事故发生的原因,将锚害事故分为抛锚事故和拖锚事故两种情况分别进行建模计算,并在单根电缆锚害风险研究的基础上,研究了多根电缆的锚害风险。  结果  根据模型计算结果,分析得出锚害事故的重要影响因子为电缆根数、警示距离、船舶速度,同时随着电缆根数减少、警示距离增加、船舶速度增大,高压海底电缆锚害事故风险将会有效降低。  结论  所提模型可有效评估高压海底电缆锚害事故风险,可以为海底电缆的防护及优化设计工作提供理论指导。
海上风电场智慧运维管理系统
杨源, 汪少勇, 谭江平, 陈亮
2021, 8(1): 74-79. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.011
摘要:
  目的  针对海上风电场运维安全管理,提出了海上风电场智慧运维管理系统。  方法  通过海上风电智慧调度系统、海上风电雷达多源跟踪及边界警示系统、海上风电场风机平台作业监管系统,搭建出海上风电场智慧运维管理系统。  结果  通过陆上集控中心的海上风电智慧调度系统,实现人员的安全管理以及船舶调度。通过海上风电雷达多源跟踪及边界警示系统,实现海域船只全范围跟踪,并确保海上风电场的风机及海缆安全。通过风机平台的海上风电场风机平台作业监管系统,实现风机作业人员在风机平台的全面管理。  结论  研究的系统实现了海上风电场人、船、风机的全面管理,有力保障了人员的安全管理以及船舶调度,提高了海上风电场的风机及海缆安全性,实现海上风电场智慧运维效率,有望在工程中应用推广。
火力发电
电动执行机构定位精度实时补偿策略
孟昊, 田亮
2021, 8(1): 80-86. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.012
摘要:
  目的  为了减小电动执行机构定位精度受其内部参数变化的影响,减少电动执行机构的维修频率。  方法  在对电动执行机构的模型改进之后通过仿真试验得到稳态误差的影响因素,进一步添加补偿回路来减小稳态误差,补偿回路的参数使用BP神经网络算法求得。  结果  仿真结果表明,电动执行机构的稳态误差与控制器死区宽度、减速器齿隙宽度和输入信号符号有关。添加补偿回路后,在控制器死区宽度和减速器齿隙宽度变化时能够保证稳态误差绝对值在0.1%的范围内波动。  结论  解决了电动执行机构定位精度与稳定性之间的矛盾,以及定位精度因减速器磨损而降低的问题。
1 000 MW机组烟风煤粉管道节能降耗探讨
杜东明, 谭灿燊, 张翔宇
2021, 8(1): 87-92. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.013
摘要:
  目的  现燃煤机组为更具备竞价上网的优势,对烟风煤粉管道的精细化及优化设计也提出了更高的要求,以达到深度节能降耗的目的。  方法  主要采用理论分析与实践验证相结合的研究方法,首先就不同烟风煤粉管道系统的功能进行了节能降耗思路理论分析探讨,根据理论分析结果提出了针对不同系统的优化设计实施细则,采用数值模拟软件对理论分析结果进行了初步验证,同时针对实际工程进行了应用实践验证。  结果  针对烟风煤粉管道系统提出的节能降耗方案经理论及实践证明,具有显著的节能效果,不但可以降低系统初投资,且可以降低机组的年运行费用。  结论  相关研究成果虽基于1 000 MW等级机组,但基本理论及研究方法通用于其他等级机组工程,可为后续工程烟风煤粉管道的节能降耗设计工作提供重要参考及借鉴。
660 MW机组加热器端差对热经济性的影响
马一博, 刘鑫屏
2021, 8(1): 93-99. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.014
摘要:
  目的  加热器的端差是影响机组热经济性的主要原因之一,准确定量计算加热器端差对热经济性的影响具有十分重要的意义。  方法  将某660 MW机组作为研究对象,用等效热降法分别计算了THA、80%THA、60%THA和40%THA四种工况下各级加热器端差对热耗率的影响,并对比分析了同一级加热器的端差在不同工况下对热耗率的影响及其变化规律。  结果  结果表明,各工况下端差对热耗率影响较大是最后一级高加和2号低加,而且机组出力越大,同一级高加的端差对热耗率的影响逐渐变大,同一级低加的端差对热耗率的影响逐渐变小。  结论  研究结果有助于指导机组的实际运行,提高机组的热经济性。
电网技术
风电并网下含核电受端电力系统调峰问题研究
卢斯煜, 郑敏嘉, 吴伟杰, 周保荣, 姚文峰
2021, 8(1): 100-109. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.015
摘要:
  目的  随着风电装机规模和比重的不断提升,受风电反调峰特性的影响,含核电的受端电力系统(如广东电网)在汛期的调峰问题将更为凸显。为了保障多类型电源协调发展和电网的安全可靠运行。  方法  针对风电并网下含核电的受端电力系统调峰问题,在充分分析国内外核电机组参与调峰情况及其技术经济性的基础上,结合常规确定性调峰校核方法存在的不足,提出了确定性与概率性相结合、典型周/典型日和全年8 760 h全景模拟相结合的系统调峰平衡分析方法。  结果  以我国某沿海省级电网为例,采用所提方法,分析不同风电和外电场景下电网的调峰形势,并提出相应措施建议。  结论  所述方法能够发挥确定性与概率性两种方法各自的优点,对系统调峰平衡进行更为全面和有效的分析与校核。
负荷模型对电力系统失步振荡特性的影响
马伟哲, 程维杰, 张仕鹏, 许琴
2021, 8(1): 110-114. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.016
摘要:
  目的  负荷作为最终消耗有功功率的部分,对系统的稳定起着十分重要的影响,为此,文章研究不同负荷模型对电力系统失步振荡特性的影响。  方法  以某大型电网区域间断面为研究对象,采用中国电力科学研究院的BPA程序,综合分析不同负荷模型对振荡中心及失步解列装置动作的影响。  结果  结果表明:采用ZIP静态负荷模型,线路Ucosφ曲线周期完整性最好;随着感应电动机类型负荷的占比增加,Ucosφ曲线周期完整性变差,甚至导致失步解列装置能否动作的结论发生颠覆性变化;另外,不同负荷模型也会导致振荡中心发生迁移。  结论  因此,采用最反映实际情况的负荷模型才能有效保证仿真结果的可信度。
泄漏孔径对特高压GIL管SF6泄漏影响的混合数值模拟
肖国锋, 何娜萍
2021, 8(1): 115-121. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.017
摘要:
  目的  为了分析具有6 km跨度特高压GIL内SF6泄漏气体的泄压过程及其扩散形态,提出了一种一、三维混合CFD计算方法。利用1D Flowmaster研究具有不同孔径的泄漏口对SF6泄压过程的影响。利用3D Fluent分析SF6在管廊内的扩散形态、浓度分布。  方法  为了验证混合数值方法的准确性,对比了1D Flowmaster和3D Fluent对同一管廊结构SF6泄压过程的计算结果。  结果  仿真对比结果表明,Flowmaster模拟泄压过程具有计算速度快、精度高的特点。  结论  结合通风设计要求,获得基于泄漏孔径区间的轻度、中度、重度泄漏事故分类及对应扩散形态、浓度分布等重要数据,可为实际应用设计、事故处理提供指导。
电力市场
西电东送输电价格弹性空间研究
任畅翔, 韩倩
2021, 8(1): 122-127. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2021.01.018
摘要:
  目的  电改背景下,跨省区专项工程的输电价格定价机制得以明确,在降低一般工商业电价的整体要求下,南方电网西电东送工程输电价格于2018-2019年经历了两次下调。厘清西电东送输电工程价格弹性空间,成为政府和输电公司关注的焦点。  方法  根据基于国内外跨区输电价格的定价经验,采用资产分摊,经营期电价,准许成本+收益等多种方法对西电东送输电价格的成本电价,核算电价和发文电价进行了测算对比。  结果  通过输电价格的研究测算,厘清了南方电网西电东送输电价格定价机制及弹性空间。  结论  基于实际的工程实证分析,证明测算方法合理有效,可为政府合理制定输电价以及输电公司投资决策提供依据。