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考虑氢储能的多目标综合能源优化配置方案研究

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高压电器 2024年第7期60卷 88-96页

作者：孙靓雨林泽源李伟山东电力工程咨询院有限公司济南250013

针对可再生能源大规模并网带来的能源消纳需求,电制氢技术因其可将电能清洁高效地转换为氢能储存的特性,提供了一种有效的能源消纳方案。文中旨在研究考虑氢储能的多目标综合能源优化配置方案,首先提出包含可再生能源发电、电制氢、储... 详细信息

针对可再生能源大规模并网带来的能源消纳需求,电制氢技术因其可将电能清洁高效地转换为氢能储存的特性,提供了一种有效的能源消纳方案。文中旨在研究考虑氢储能的多目标综合能源优化配置方案,首先提出包含可再生能源发电、电制氢、储能等环节的能源框架,进一步构建以投资成本低、可再生能源机组的弃风弃光量小和碳排放量低为目标的多目标调度模型,最后通过小生境粒子群算法在多个目标之间寻找最优解集。仿真结果表明,本方法可以得到系统投资成本低、可再生能源利用率高和碳排放量低的配置方案,以推动能源结构绿色转型。

关键词：多目标优化调度小生境粒子群算法电解制氢可再生能源发电

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深水大容量吸力筒导管架风机基础设计

船舶工程 2024年第S1期 160-165页

作者：张平高志康张永飞李平山东电力工程咨询院有限公司

为适应海上风电事业逐步向深远海、大容量机组发展的趋势，研发适用于更复杂海洋环境条件的风机基础势在必行。吸力筒导管架式基础因其施工方便、承载能力高、地层适用性广泛等优点，在海上风电基础设计中备受关注。以某大容量海上风机... 详细信息

为适应海上风电事业逐步向深远海、大容量机组发展的趋势，研发适用于更复杂海洋环境条件的风机基础势在必行。吸力筒导管架式基础因其施工方便、承载能力高、地层适用性广泛等优点，在海上风电基础设计中备受关注。以某大容量海上风机为研究对象，基于常用海工设计软件对结构进行一体化的整体受力特性研究；采用ANSYS软件对过渡段及筒体进行局部强度的计算分析。计算结果表明吸力筒导管架基础满足各项控制指标，具备良好的承载能力与稳定性。研究成果可为后续的深水远海固定式基础设计提供参考。

关键词：深水大容量风机吸力式导管架结构响应强度分析

大型冷却塔夏季日照筒壁温差原型实测与分布准则

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土木工程学报 2024年第1期57卷 45-55页

作者：吴鸿鑫杨杰柯世堂侯宪安孙文葛耀君南京航空航天大学江苏南京211106 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司陕西西安710065 山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

中国现行规范的夏季日照筒壁温差条款源自20世纪80年代秦岭电厂的单一冷却塔(105m)实测结果,既有条款忽略了不同地域与不同尺度的温差分布影响,同时国际上现有冷却塔夏季日照温差分布准则取值存在差异,亟需开展真实大型冷却塔日照筒壁... 详细信息

中国现行规范的夏季日照筒壁温差条款源自20世纪80年代秦岭电厂的单一冷却塔(105m)实测结果,既有条款忽略了不同地域与不同尺度的温差分布影响,同时国际上现有冷却塔夏季日照温差分布准则取值存在差异,亟需开展真实大型冷却塔日照筒壁温差更普适的实测研究。鉴于此,基于预制墙板日照试验实现非接触式红外三维测温技术的有效性校订,以分布于我国“寒冷及严寒地区”的五座不同典型高度的大型冷却塔进行夏季全天候的筒壁温差实测;基于实测数据数理统计,提炼了日照筒壁温差的板内梯度分布、时域演变规律、空间分布模式和向阳内壁特性;在此基础上,量化了夏季日照筒壁温差子午向分布、环向分布、最大温差取值,提炼了囊括向阳内壁的大型冷却塔筒壁温差分布准则。研究发现,我国“寒冷及严寒地区”应考虑日照温度应力;日照筒壁温差沿厚度为三段式梯度分布,沿塔高约为恒值,沿环向为外表面非对称半圆分布,喉部以上向阳内壁具有负温差。研究结论加深了对大型冷却塔日照温差分布的理解,也为规范修订提供实测依据。

关键词：大型冷却塔日照筒壁温差现场实测分布准则红外测温

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压缩空气储能人工硐库热力耦合解析方法研究

岩土力学 2024年第8期45卷 2263-2278,2289页

作者：贾宁刘顺王洪播中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司北京100120

压缩空气储能人工硐库在充气和抽气循环过程中,空气温度、压力,以及硐壁密封层、混凝土衬砌和围岩的温度、应力和应变一直处于变化之中。联合求解这些变量是工程设计中的关键技术,也是理论分析的难点。在一维热传导基本解和人工硐库空... 详细信息

压缩空气储能人工硐库在充气和抽气循环过程中,空气温度、压力,以及硐壁密封层、混凝土衬砌和围岩的温度、应力和应变一直处于变化之中。联合求解这些变量是工程设计中的关键技术,也是理论分析的难点。在一维热传导基本解和人工硐库空气温度基本解的基础上,基于硐壁对流换热和热传导能量守恒,提出人工硐库内空气热力学计算与硐壁热传导的耦合解析方法。与数值模拟结果进行了对比,验证了所提方法的正确性。对一个钢质密封层人工硐库实例进行了分析。结果表明,充抽气过程引起硐库内空气温度的剧烈变化,空气压力变幅明显大于基于恒温假定得到的压力变化结果。硐壁温度周期波动影响深度有限,当混凝土衬砌厚度大于周期波动影响范围后,围岩温度以持续升高直至稳定为特征,围岩强度和稳定性分析可以不考虑周期循环温度的影响。密封层受温度和空气内压双重作用明显,密封层设计需考虑材料的热机械疲劳问题。混凝土衬砌内外表面环向应力和法向应变特征差异巨大,不同工况下内外表面环向应力可能接近混凝土材料的抗压和抗拉强度,混凝土材料的抗压和抗拉强度同为设计的控制因素。混凝土衬砌可以减小围岩压力,但作用有限。在适当的埋深条件下,选择适当的充气压力,可以保证围岩处于弹性状态。

关键词：压缩空气储能内衬硐库解析方法温度气体内压应力应变

模块化智能变电站精准送风系统能效管理优化策略

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高技术通讯 2024年第3期34卷 312-319页

作者：尹康黄昕颖李丽钟婷婷斯扬华浙江华云电力工程设计咨询有限公司杭州310000

针对现有模块化智能变电站中智能控制柜内部环境控制不均衡、存在局部温度超出设备安全运行范围且较少考虑能效的问题,提出一种模块化智能变电站精准送风系统能效管理优化策略。首先建立空调系统热交换和管道系统空气流量数学模型,在此... 详细信息

针对现有模块化智能变电站中智能控制柜内部环境控制不均衡、存在局部温度超出设备安全运行范围且较少考虑能效的问题,提出一种模块化智能变电站精准送风系统能效管理优化策略。首先建立空调系统热交换和管道系统空气流量数学模型,在此基础上以控制系统运行能耗最低为目标函数,提出了精准送风系统能效管理优化方法。采用高效的求解器CPLEX求解,得到能耗最低的控制策略。并通过ANSYS Icepak进行稳态过程分析,验证了系统运行的稳定性。结果表明所提方法能够实现对智能控制柜内部环境的精准控制,达到了系统绿色低碳运行的目的。

关键词：模块化智能变电站精准送风系统温湿度控制能效管理稳态过程分析

基于分光谱利用的新型塔式热-光伏复合发电系统的发电量预测

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太阳能学报 2024年第9期45卷 428-434页

作者：仇中柱倪行睿朱群志叶勇健张涛蔡靖雍上海电力大学能源与机械工程学院上海200090 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司上海200333

提出一种利用分光谱技术的塔式热-光伏复合发电系统,介绍系统的组成和结构。采用MUUEN算法设计镜场排列,在AM1.5D太阳光谱作为入射光时对提出的系统进行光学和热力学分析。采用拉萨典型气象年的太阳辐射数据,预测常规光伏发电、常规光... 详细信息

提出一种利用分光谱技术的塔式热-光伏复合发电系统,介绍系统的组成和结构。采用MUUEN算法设计镜场排列,在AM1.5D太阳光谱作为入射光时对提出的系统进行光学和热力学分析。采用拉萨典型气象年的太阳辐射数据,预测常规光伏发电、常规光热发电和本系统的全年发电量并进行对比。结果表明,在选定的气候条件下塔式分光谱热-光伏复合系统的综合发电量高于其他两种系统。

关键词：太阳能太阳能发电聚光太阳能光谱分频技术热力学分析

计及金属化薄膜电容器与IGBT模块退化过程相关性的柔直换流阀组件可靠性评估方法

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电工技术学报 2024年第14期39卷 4508-4518页

作者：张午宇齐磊张翔宇崔翔郭宁明新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京100096 电力规划总院有限公司北京100120 中电普瑞电力工程有限公司北京102200

基于模块化多电平拓扑的换流阀是柔性直流输电系统的核心装备,随着柔直换流阀运行电压、功率密度以及运行场景的不断拓展,其运行可靠性成为突出问题。现有的柔直换流阀可靠性评估方法忽略了金属化薄膜电容器与IGBT模块性能退化的耦合关... 详细信息

基于模块化多电平拓扑的换流阀是柔性直流输电系统的核心装备,随着柔直换流阀运行电压、功率密度以及运行场景的不断拓展,其运行可靠性成为突出问题。现有的柔直换流阀可靠性评估方法忽略了金属化薄膜电容器与IGBT模块性能退化的耦合关系,致使评估结果不准确。为此,该文提出了计及金属化薄膜电容器与IGBT模块退化过程相关性的可靠性评估方法。IGBT模块寿命采用威布尔分布,考虑了换流阀运行过程中的任务剖面变化;基于Wiener过程对金属化薄膜电容器的可靠性进行了评估,利用Copula理论将容值退化程度与IGBT模块寿命之间的耦合关系进行了建模。所提可靠性评估方法修正了现有不考虑相关性方法对柔直换流阀可靠性评估结果,平均无故障时间从4.05年修正为5.20年,评估结果更加精确。

关键词：柔性直流换流阀可靠性评估金属化薄膜电容器 IGBT模块 Copula理论

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柔性直流换流阀等效运行试验方法研究综述

电网技术 2024年第1期48卷 443-455页

作者：孙宝奎王江涌周剑波王克峰闻福岳中电普瑞电力工程有限公司北京市昌平区102200 国网电力科学研究院有限公司江苏省南京市211111

柔性直流换流阀在出厂前,均需开展等效运行试验以保证其工程运行可靠性。而研制更高电压等级、更大容量的柔性直流换流阀,需要有合适的等效试验方法支撑。首先追溯了直流输电技术的发展进程,分析了开展柔性直流换流阀等效运行试验方法... 详细信息

柔性直流换流阀在出厂前,均需开展等效运行试验以保证其工程运行可靠性。而研制更高电压等级、更大容量的柔性直流换流阀,需要有合适的等效试验方法支撑。首先追溯了直流输电技术的发展进程,分析了开展柔性直流换流阀等效运行试验方法研究的重要意义。其次探讨了运行试验遵循的等效性原则,分析了柔直阀运行试验内容及方法在常规直流阀试验上的借鉴及发展。然后,在此基础上总结了国内外对柔直阀运行试验装置的研究成果,根据关键性指标的对比,对等效运行试验方法的优化方向及关键技术进行了展望。

关键词：柔性直流换流阀等效运行试验试验方法大容量

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1 000 MW级海上升压站关键技术研究

船舶工程 2024年第S1期 48-52页

作者：李平高志康周芳山东电力工程咨询院有限公司

海上升压站作为海上风电的核心构筑物，安全性至关重要，随着海上风电向深远海发展，开展1 000MW级升压站结构设计具有重要意义。依托国内单体容量最大的海上风电工程，对百万千瓦级海上升压站导管架进行了从结构方案选型、整体结构计... 详细信息

海上升压站作为海上风电的核心构筑物，安全性至关重要，随着海上风电向深远海发展，开展1 000MW级升压站结构设计具有重要意义。依托国内单体容量最大的海上风电工程，对百万千瓦级海上升压站导管架进行了从结构方案选型、整体结构计算、施工等方面进行了分析，并对裙桩套筒及其复杂连接结构构建了有限元子模型，进行了关键构件的强度、疲劳分析，确定了经济合理的升压站结构形式，研究成果对大容量海上升压站选型及结构设计具有一定的参考价值。

关键词：海上风电海上升压站裙桩套筒疲劳