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计及受端电网可信及调峰需求的大型风光储基地运行及规划方法:(一)中长期运行优化

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高电压技术 2025年第2期51卷 547-557,I0001,I0002页

作者：杨寅平王绍德孙英云曹娅玲冯艳虹中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司北京100032 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

随着“双碳”目标的不断推进,未来电网中可再生能源比例会越来越高,常规基地送电方式已无法适应受端电网的需求。针对这一情况,该文提出了一种综合计及受端电网可信和调峰需求的风光储基地中长期运行方式优化方法。在可信容量供应方面,... 详细信息

随着“双碳”目标的不断推进,未来电网中可再生能源比例会越来越高,常规基地送电方式已无法适应受端电网的需求。针对这一情况,该文提出了一种综合计及受端电网可信和调峰需求的风光储基地中长期运行方式优化方法。在可信容量供应方面,该方法综合考虑了全年负荷尖峰时段和每日净负荷最高时段的可信电能供应,并在基地送电中加强了上述两方面的供电能力。在参与受端电网调峰方面,该方法提出了送受风光共用消纳空间的理念,并使用基地储能将基地风光出力转化至受端电网调峰压力最小的时段。算例结果表明,所提出的方法显著提高了大型风光储基地的各项送电收益并降低了弃电量。验证了所提出的模型最大程度地发挥了基地储能在保供和调峰方面的作用,提供了更适用于受端电网可信和调峰需求的基地送电曲线。

关键词：大型可再生能源基地可信容量深度调峰送电优化风光储基地消纳空间

数据中心多能互补分布式能源系统设计与运行优化研究

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 93-104页

作者：任效效李小龙薛凯吴炫韩小渠王进仕严俊杰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司西安710075

为实现数据中心的低碳转型和能效提升,提出了一种集成多种可再生能源和储能设备的多能互补分布式能源系统作为其供能系统。建立了包含生命周期成本、碳排放、能耗、电网购电率和热量浪费率等指标的优化目标体系。制定了两种考虑负荷特... 详细信息

为实现数据中心的低碳转型和能效提升,提出了一种集成多种可再生能源和储能设备的多能互补分布式能源系统作为其供能系统。建立了包含生命周期成本、碳排放、能耗、电网购电率和热量浪费率等指标的优化目标体系。制定了两种考虑负荷特征的运行策略,采用改进的多目标蝗虫优化算法对系统容量配置进行求解。为了分析优化目标和运行策略对系统优化的影响,通过组合不同优化目标和运行策略形成了多种优化设计方案,采用层次分析法和熵权法确定评价指标的权重,并利用多准则妥协解排序法进行评价排序。针对青海省某数据中心的案例,获得其能源系统的优化设计与运行方案。研究表明:运行策略主要影响吸收式制冷机和地源热泵的容量,而优化目标主要影响储能设备的容量;在相同的运行策略下,增加优化目标可提升系统的综合性能;对于不同的方案,生命周期成本、碳排放、能耗等基础优化目标值变化较小,而电网购电率和热量浪费率变化较大;通过实施五目标优化,即在基础优化目标的基础上增加热量浪费率、电网购电率,系统的综合性能得到了显著提升,其中热量浪费率和电网购电率分别降低了62.30%和25.92%,可再生能源发电占比增加了2%。

关键词：数据中心多能互补分布式能源系统优化设计运行策略多目标蝗虫优化算法

面向电力通信的Delta-sigma调制高可靠传输研究

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光通信研究 2025年第1期1期(15)卷 29-34页

作者：张俊芮文君吕娜中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司上海200063 国家能源集团泰州发电有限公司江苏泰州225327

【目的】电力通信专网用于电力系统的调度、运营和管理,其重要特点是高度的可靠性和实时性。当前电力通信专网的典型中继距离为40 km,为了进一步提升其可靠性,可以增加单光口传输距离和减少光放大器数量,从而减少潜在故障点。【方法】... 详细信息

【目的】电力通信专网用于电力系统的调度、运营和管理,其重要特点是高度的可靠性和实时性。当前电力通信专网的典型中继距离为40 km,为了进一步提升其可靠性,可以增加单光口传输距离和减少光放大器数量,从而减少潜在故障点。【方法】文章提出了一种基于Delta-sigma调制的高保真度数字传输方法,在发射端利用过采样、噪声整形和两电平量化等方法,将原始高阶调制信号转化成正交相移键控(QPSK)的光域波形,以大幅提升传输过程中对链路噪声和非线性的抵抗能力。在接收端通过符号判决移除链路噪声,再利用低通滤波器消除整形后的带外量化噪声,最终实现原始信号的低复杂度解调。【结果】在验证性离线实验中,经过160 km标准单模光纤的无中继传输和相干检测后,50 GBaud偏振复用QPSK光域波形可以实现无误码传输。解调后的原始高阶调制信号在9倍过采样下,恢复信噪比(SNR)可以达到33.0 dB,达到32.0 dB的SNR门限,能够支持1024进制正交幅度调制(1024-QAM)信号的高保真传输,单波长比特率为111 Gbit/s。【结论】实验结果表明,Delta-sigma调制方案能够以带宽展宽获取SNR提升,从而有效拓展传输跨距和传输性能,为下一代低成本和高可靠性电力专网提供了潜在的解决方案。

关键词：电力通信 Delta-sigma调制相干检测无中继传输信噪比

柔性直流输电系统多端异构通用化阻抗建模与分析

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中国电力 2025年第3期58卷 73-85页

作者：周国梁高丽萍梁言桥李文津王鑫中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司湖北武汉430061 可再生能源并网全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192

新能源、基于模块化多电平换流器的多端柔性直流(modular multilevel converter-based multi-terminal high voltage direct current,MMC-MTDC)以及交流电网之间宽频振荡风险凸出,严重制约MMC-MTDC安全稳定运行和新能源高效消纳。MMC-MTDC各换流站呈现定交流电压、定直流电压、定功率等异构化控制方式,多端换流站之间又存在强非线性耦合,给系统振荡建模与分析带来挑战。为此,首先提出计及正负序控制的MMC-MTDC控制系统模块化建模方法。然后,针对复杂交直流网架结构,建立计及多端非线性耦合的MMC-MTDC不同断面通用化阻抗模型。最后,以三端MMC-MTDC环网为例,仿真验证通用化阻抗建模的准确性和有效性,并分析多端互联系统及正负序控制对阻抗特性的耦合影响,为新能源基地经MMC-MTDC互联系统振荡分析提供基础。

关键词： MMC-MTDC 通用化阻抗模型宽频振荡正负序控制多端耦合

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漂浮式风机纵摇模态阻尼特性及变桨控制优化

高电压技术 2025年

作者：顾晓庆梁栋炀束加庆竺明星石鑫中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司中国电力工程顾问集团中南电力设计院江苏科技大学清华大学能源互联网创新研究院

为了探究漂浮式风机闭环变桨控制与浮体纵摇模态的耦合机理，揭示“负阻尼”产生的原因，并开发功率调节-运动抑制-载荷降低的多目标变桨控制策略，首先建立气弹-水动-伺服多因素作用下的半潜漂浮式风机纵摇模态单自由度运动模型，定量... 详细信息

为了探究漂浮式风机闭环变桨控制与浮体纵摇模态的耦合机理，揭示“负阻尼”产生的原因，并开发功率调节-运动抑制-载荷降低的多目标变桨控制策略，首先建立气弹-水动-伺服多因素作用下的半潜漂浮式风机纵摇模态单自由度运动模型，定量分析美国可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory， NREL) 5 MW和国际能源署(International Energy Agency， IEA)15 MW半潜漂浮式风机纵摇模态阻尼特性，揭示变桨控制作用下漂浮式风机纵摇模态可能出现负阻尼的原因，并分析其影响范围，给出变桨控制策略优化方向。然后，基于漂浮式风机纵摇模态阻尼特性分析，提出改进的增益调度统一变桨控制策略，并设计独立变桨控制器。最后，在OpenFAST/Simulink联合仿真平台下，以NREL 5 MW和IEA 15 MW半潜漂浮式风机为参考机型，分析不同控制器参数和控制策略在大范围变工况风浪载荷环境下的多目标变桨控制性能，以验证所提出控制策略的有效性。研究结果可为未来漂浮式风机变桨控制提供参考。

关键词：漂浮式风机负阻尼纵摇运动统一变桨独立变桨风浪耦合

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650 MW电站燃煤机组氨煤混燃模拟研究

动力工程学报 2025年第2期45卷 182-189页

作者：姚向昱蒋慧卿王宁泽李芳芹曾卓雄潘卫国中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司上海200063 上海电力大学能源与机械工程学院上海201306 上海非碳基能源转换与利用研究院上海200240

以某600℃超超临界650 MW电站燃煤机组为研究对象,结合650~700℃超超临界电站煤粉锅炉的总体方案,以NH_(3)替代部分燃煤,对NH_(3)与煤在锅炉中混合燃烧进行了模拟研究。探究了不同NH_(3)混燃比下炉膛内温度、物质分布规律,以及不同混燃... 详细信息

以某600℃超超临界650 MW电站燃煤机组为研究对象,结合650~700℃超超临界电站煤粉锅炉的总体方案,以NH_(3)替代部分燃煤,对NH_(3)与煤在锅炉中混合燃烧进行了模拟研究。探究了不同NH_(3)混燃比下炉膛内温度、物质分布规律,以及不同混燃比和NH_(3)喷入方式对NO_(x)排放的影响。结果表明:随着NH_(3)混燃比增加,炉膛中心火焰温度明显降低,高温区域减少,炉膛内火焰温度整体呈下降趋势,这主要是因为NH_(3)理论火焰温度较低,因此会延长低温射流,着火延迟;在NH_(3)喷口位置NH_(3)浓度达到峰值,随着燃烧进行,NH_(3)基本被消耗完,在炉膛出口不会出现氨逃逸现象;在空气分级燃烧下,炉膛主燃区域O 2浓度低,有利于NH_(3)还原反应的发生;随着NH_(3)混燃比增加,炉膛出口NO_(x)排放浓度降低,这是由于炉膛内NH_(3)会和NO发生还原反应,抑制了NO的生成;在NH_(3)以不同方式喷入炉膛时,发现使用油枪喷口喷入时炉膛出口NO_(x)浓度较低,这是因为油枪喷口位置更靠近主燃区。

关键词：燃煤锅炉氨煤混燃燃烧特性 NO_(x)排放

基于生理数据的居住区环境恢复性效益研究--以南京市典型居住区为例

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中国园林 2025年第2期41卷 123-130页

作者：戴维维彭冰聪陈烨东南大学建筑学院景观学系南京210096 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司武汉430061

居住区环境是城市生态网络及社区生活圈高质量建设的重要基础,是城市生活高占比空间,对居民身心健康具有重要的调节作用。通过多源城市数据和调研筛选出南京典型居住区,基于压力人群的行为偏好筛选出典型空间,并通过问卷和生理测量探索... 详细信息

居住区环境是城市生态网络及社区生活圈高质量建设的重要基础,是城市生活高占比空间,对居民身心健康具有重要的调节作用。通过多源城市数据和调研筛选出南京典型居住区,基于压力人群的行为偏好筛选出典型空间,并通过问卷和生理测量探索典型空间的恢复性效益。结果表明:1)典型空间的恢复性关系:可休憩空间>可运动空间>可集散空间;2)绿视率与典型空间的恢复性呈弱相关;3)服务性、功能性设施都是积极要素;近景、远景植物在不同典型空间中具有不同恢复性影响;住宅建筑和亭子在可休憩空间是积极要素,而住宅建筑在可运动和可集散空间是消极要素;铺装材质的恢复性影响在不同空间中有差异。

关键词：风景园林居住区恢复性压力生理眼动仪

计及纵向扰动稳定的高空风电系统建模与稳定运行控制方法

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南方能源建设 2025年第1期12卷 1-11页

作者：罗必雄胡均亮杨亚军任宗栋何亚东中国电力工程顾问集团有限公司北京100101 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司安徽合肥230601

[目的]文章旨在探索伞梯式陆基高空风力发电系统(Airborne Wind Energy systems,AWEs)动态建模方法及高空风场变化的纵向扰动时伞梯及伞梯间稳定轨迹跟踪控制方法。[方法]以25 MW级伞梯式陆基AWEs为例,探究伞组组件力学响应特性,构建伞... 详细信息

[目的]文章旨在探索伞梯式陆基高空风力发电系统(Airborne Wind Energy systems,AWEs)动态建模方法及高空风场变化的纵向扰动时伞梯及伞梯间稳定轨迹跟踪控制方法。[方法]以25 MW级伞梯式陆基AWEs为例,探究伞组组件力学响应特性,构建伞梯系统多刚体绳索动力学模型,在施加纵向扰动的高空风场模拟环境中,基于伞体姿态控制,设计跟踪与同步控制律,实现伞梯轨迹跟踪与运行安全控制。[结果]研究表明:调整伞体的有效迎风面积能够实现高空风场变化的纵向扰动下,伞梯的实际运动轨迹与期望轨迹之间的误差收敛,且基于所设计同步控制律,实现了多伞梯间的运行同步,达到防碰撞的安全运行目的。[结论]可基于伞体姿态控制,设计伞梯式陆基AWEs运行的跟踪与同步控制策略,实现系统在高空风场动态环境中的安全高效运行控制目标。

关键词：高空风电系统系统建模姿态控制同步控制 AWEs

新型装配式可调电缆支架承载力特性及设计方法研究

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建筑钢结构进展 2025年第2期27卷 45-53,63页

作者：曾二贤王思宇冯衡黄佩黄凤华张大长中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司武汉430071 南京工业大学土木工程学院南京211816

为解决圆形隧道电缆支架存在的安装困难、形式多样等问题,提出一种新型装配式可调电缆支架,并对其承载力特性及设计方法开展研究。该支架可实现角度的精细化调整,使其能够适用于圆形隧道的不同角度支撑面。与传统电缆支架相比,新型装配... 详细信息

为解决圆形隧道电缆支架存在的安装困难、形式多样等问题,提出一种新型装配式可调电缆支架,并对其承载力特性及设计方法开展研究。该支架可实现角度的精细化调整,使其能够适用于圆形隧道的不同角度支撑面。与传统电缆支架相比,新型装配式可调电缆支架构造简单、连接方便且施工精度高。建立可调电缆支架的有限元模型,并在与试验结果对比验证的基础上,对支架的变形特点、典型部位应力发展、承载力特性及其关键控制参数开展数值模拟;基于支架的受力特点,提出其承载力理论计算模型,并给出横担与斜撑等主要部件的选型设计方法。研究结果表明:新型电缆支架体系受力合理,具有较好的强度、刚度和稳定性,在电缆荷载作用下,可调支架的破坏模式主要为斜撑失稳破坏,伴随着横担滑槽处的屈曲变形;横担的尺寸对支架刚度、承载力有显著影响,而斜撑直径和水平螺栓直径对支架弹性刚度的影响较小,但对承载力有一定的影响;基于计算模型得到的支架关键部位应力水平与数值模拟值较为接近,所提出的计算模型可用于指导新型支架横担、斜撑等主要部件的选型设计。

关键词：装配式支架可调电缆支架承载力特性参数分析选型设计