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掺氢条件下的燃气轮机调压站设计

南方能源建设 2023年第3期10卷 135-142页

作者：朱军辉中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

[目的]随着“双碳”目标的进展,利用光伏和风电制取绿氢成为一个热门和前沿的方向。氢气利用产业中的燃气轮机掺氢燃烧,是氢转化成电能的最后一个环节。而调压站介于管网和燃气轮机前置模块之间,主要功能是将燃气轮机燃料调整到满足燃... 详细信息

[目的]随着“双碳”目标的进展,利用光伏和风电制取绿氢成为一个热门和前沿的方向。氢气利用产业中的燃气轮机掺氢燃烧,是氢转化成电能的最后一个环节。而调压站介于管网和燃气轮机前置模块之间,主要功能是将燃气轮机燃料调整到满足燃气轮机所要求的温度和压力。随着燃气轮机采用天然气掺烧氢气作为燃料,有必要研究调压站在新的边界条件的系统配置,为后续燃气轮机掺氢燃烧提供工程用可实施解决方案。[方法]通过GT Pro软件的模拟计算,给出F级燃气轮机在燃用掺氢天然气条件下燃料需求量,结合F级燃气轮机前置模块对燃料的压力和温度的要求,给出混合器的推荐位置,混合后管道的材质选择和流速选择,及相关阀门选型时需关注的问题。[结果]文章给出了燃气轮机掺氢燃烧时,调压站的混合器设计位置、管道材质选择、管径选择和阀门选型相关注意事项。[结论]在使用掺氢天然气作为燃气轮机的燃料时,受氢气物理特性与天然气中主要成分甲烷的物理特性存在很大差别,需要在腐蚀、防爆等因素上给予特别考虑,在调压站系统中的调节阀前设置混合器,有助于为燃气轮机前置系统提供符合压力和温度要求的燃料,而混合器后的管道、阀门在尺寸上根据混合气体的物理特性,选择相应的尺寸及材质。

关键词：双碳燃气轮机天然气掺氢调压站混合器

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可移动自升式平台的桩靴沉放安装研究

南方能源建设 2023年第1期10卷 48-56页

作者：潘泽华刘博刘东华中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

[目的]桩靴基础是可移动自升式平台的关键基础结构,在其贯入过程中会排开大量土体。为保证可移动自升式平台在海上风电安装领域的安全应用,研究桩靴沉放过程中周围土体流动模式的演变规律,可靠评估桩靴的贯入阻力尤为重要。[方法]利用... 详细信息

[目的]桩靴基础是可移动自升式平台的关键基础结构,在其贯入过程中会排开大量土体。为保证可移动自升式平台在海上风电安装领域的安全应用,研究桩靴沉放过程中周围土体流动模式的演变规律,可靠评估桩靴的贯入阻力尤为重要。[方法]利用耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)方法,模拟了桩靴在常见海床地质条件(包括均质黏土、非均质黏土、砂土、“黏土-砂土-黏土”以及“黏土(硬)-砂土(软)-黏土(硬)”)下的安装沉放过程,分析了沉放贯入机理的差异性。[结果]仿真结果表明:桩靴沉放过程中,土体流动机制和桩靴贯入阻力与海床土强度特性密切相关,而桩靴与海床土界面的摩擦系数对桩靴贯入机理和贯入阻力影响不大。[结论]通过与现行设计规范计算结果对比,大变形有限元模拟和规范设计相结合的方法更应该被推荐应用于工程设计实践,以便为桩靴贯入过程中的穿刺风险评价和插桩深度预测提供更好的依据。

关键词：施工安装桩靴沉放大变形有限元贯入阻力沉放机理

燃机电厂黑启动与保安柴油发电机组配置方案及启动方式研究

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南方能源建设 2023年第2期10卷 92-100页

作者：徐晓燕毛建锋沈云中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

[目的]为了降低燃机电厂初期投资,在保证机组安全的同时,通过黑启动功能获取广东辅助服务经济补贴,提出了扩建燃机时采用多台柴油发电机组的配置方案,用于9F机组事故停机保安电源,同时又作为原9E机组黑启动电源。[方法]为了实现技术经... 详细信息

[目的]为了降低燃机电厂初期投资,在保证机组安全的同时,通过黑启动功能获取广东辅助服务经济补贴,提出了扩建燃机时采用多台柴油发电机组的配置方案,用于9F机组事故停机保安电源,同时又作为原9E机组黑启动电源。[方法]为了实现技术经济最优化,通过柴油发电机组配置及厂用电接线的多方案比选论证,给出了合理配置方案。并对推荐方案的事故停机控制逻辑以及黑启动控制逻辑进行论述。[结果]通过黑启动试验结果表明,各电气量均满足规范要求,推荐方案能满足黑启动功能并通过电网公司验证。[结论]多台柴油机同时用于黑启动及保安功能的方案,为今后燃机电厂黑启动及保安电源工程设计提供参考及借鉴。

关键词：保安电源黑启动柴油发电机组控制逻辑厂用电

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海上船舶融合识别算法研究与改进

南方能源建设 2023年第4期10卷 131-137页

作者：王小虎中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

[目的]目前,我国海上风电平台对于附近船舶的监控手段主要是船舶AIS(Automatic Identification System)系统以及远程摄像头,这种缺乏信息化技术的手段往往需要耗费大量的人力、物力。为了能有效预警海上风电平台附近的船舶,文章分析了... 详细信息

[目的]目前,我国海上风电平台对于附近船舶的监控手段主要是船舶AIS(Automatic Identification System)系统以及远程摄像头,这种缺乏信息化技术的手段往往需要耗费大量的人力、物力。为了能有效预警海上风电平台附近的船舶,文章分析了目前对于海上船舶识别任务所存在的亟待解决的问题,提出一种结合改进型Faster-RCNN网络以及船舶AIS信息的海上船舶融合检测算法。[方法]首先,提出Fast-RCNN模型3个方面的改进意见,对传统Faster-RCNN模型进行特征提取网络,对主干网络以及损失函数等结构进行调整;其次,基于改进型Faster-RCNN网络对远距摄像头拍摄的图片进行船舶检测,并结合船舶AIS系统相关信息对结果进行补充与校正;最后,根据模型训练过程保存的最优模型在验证集上进行测试,采用查准率、查全率以及平均准确率指标对各个模型进行评价。[结果]不同特征提取网络、分类损失函数的Faster-RCNN模型推理速度及精度得到了较大提升;海上风电平台对于船舶的监控能力得到改善;结合船舶AIS系统对海上船舶信息进行处理并获取其航行轨迹,实现了对远程摄像头拍摄图片中的船舶的检测。[结论]实验表明,对传统Faster-RCNN进行特征提取网络以及分类损失函数的替换,能够有效提升该网络在船舶识别任务中的检测精度,并且通过融合船舶AIS系统能够有效获取船舶的运行轨迹。

关键词： Faster-RCNN 风电平台海上船舶 AIS 识别

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基于价值工程的热机设备选型方法分析及实践

南方能源建设 2022年第S02期9卷 18-23页

作者：邹罗明秦殿山宗纪州中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

[目的]传统设计工程中,热机辅机设备设计选型存在两种倾向,一是以功能为先,忽视成本;二是以低成本为准,忽略部分功能的重要性。这两种选型方式都存在一定的缺陷,不能实现功能与成本的统筹,不能获取收益最大化。随着行业发展,设计工程热... 详细信息

[目的]传统设计工程中,热机辅机设备设计选型存在两种倾向,一是以功能为先,忽视成本;二是以低成本为准,忽略部分功能的重要性。这两种选型方式都存在一定的缺陷,不能实现功能与成本的统筹,不能获取收益最大化。随着行业发展,设计工程热机设备选型越来越重视性价比,即以合理的成本实现最佳的功能。[方法]将价值工程理论应用于热机设备选型,通过价值系数公式,统一考虑功能与成本,实现热机设备选型方案的最优选择。[结果]结合实际案列,文章论证了价值工程理论应用于热机设备选型的可行性。[结论]为后续电厂在设计设备选型过程中实现设备的功能与成本统一论证提供了一种可行方法。

关键词：辅机选型价值工程价值系数功能系数成本系数

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双碳、双区背景下深圳电力需求预测

南方能源建设 2022年第4期9卷 127-134页

作者：苏步芸张英杰熊晓晟中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

[目的]为了适应“双碳”和“双区”新背景下深圳未来用电特征的研究,反映新形势下诸多新因素的影响,需要在传统电力需求预测方法上进行修正,建立新的预测体系。[方法]在电量预测上,一方面以碳强度控制为导向,结合对全社会电气化水平的要... 详细信息

[目的]为了适应“双碳”和“双区”新背景下深圳未来用电特征的研究,反映新形势下诸多新因素的影响,需要在传统电力需求预测方法上进行修正,建立新的预测体系。[方法]在电量预测上,一方面以碳强度控制为导向,结合对全社会电气化水平的要求,提出“自上而下”的预测方法;另一方面以改进的细分部门法和新型负荷修正法,进行“自下而上”预测,相互佐证;在负荷预测上,充分考虑需求侧管理、相关削峰手段的影响。[结果]通过量化分析“双碳”目标下能源供应及消费结构调整,“双区”驱动下新基建、产业结构调整和转移等重要因素的影响,对深圳“十四五”及中远期全社会用电量进行预测,并对深圳未来最高负荷和负荷特性发展趋势进行预判。[结论]所提方法为其他地区进行新形势下电力需求预测提供了新思路,预测结果也为深圳后续电源和电网规划及调度运行等提供了重要参考。

关键词：双碳双区用电特征电量预测最高负荷和负荷特性

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CFETR核聚变发电厂储热技术对比

核技术 2024年第5期47卷 127-135页

作者：罗浩东林燕李斌向魁朱光涛曾涛中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州510663 中国科学院广州能源研究所广州510610

为解决核聚变发电热功率输出不稳定性和汽轮发电机组平稳运行之间的矛盾,中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)核聚变发电厂可运用储热技术对核聚变堆的功率输出进行削峰平谷。储热技术有多种类型,各类储... 详细信息

为解决核聚变发电热功率输出不稳定性和汽轮发电机组平稳运行之间的矛盾,中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)核聚变发电厂可运用储热技术对核聚变堆的功率输出进行削峰平谷。储热技术有多种类型,各类储热技术对于核聚变发电厂的适用性亟须进行对比。本文选取核聚变反应堆氦冷陶瓷增殖包层的参数作为储热技术边界条件,通过对储热技术适用温度范围进行评估,初步分析出有潜力运用于CFETR核聚变发电厂的三种储热技术,并对其进行成本初步预测。三大类储热技术均可选出适用CFETR核聚变发电厂氦冷增殖包层温度参数的储热介质。但化学储热由于其吸热和放热存在温差,不利于系统的稳定性及造成能量的损耗,显热储热技术和相变储热技术吸热温度和放热温度温差较小,具有应用于CFETR核聚变发电厂的潜力。初步经济性分析结果显示:相变储热成本最低,其次为熔融盐储热,再次为固相显热储热技术中利用硅砖作为储热介质,固相显热储热技术中利用铸钢作为储热介质成本最高。储热技术中,熔融盐储热技术、相变储热技术、固相显热储热具有应用于核聚变发电厂氦冷增殖包层的先决条件。熔融盐储热技术成熟度较高,有大量工程应用,造价在相变储热和固相显热储热之间,运用潜力较大。相变储热的成本最低,参数适用于核聚变发电,但其技术成熟度较低,有望成为未来研究的重点。

关键词：核聚变中国聚变工程实验堆发电技术储能储热经济性分析

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椭圆环布置的垂直型直流接地极的溢流特性

中国电力 2021年第4期54卷 185-191页

作者：谌阳中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

椭圆环布置的垂直型直流接地极占地面积小,地形适应能力强,具有推广应用价值,但椭圆环布置带来的溢流不均匀特性值得深入研究。分析并对比接地极外形尺寸对溢流特性的影响,外形参数包括椭圆率、极环周长、电极长度、电极间距、电极数量... 详细信息

椭圆环布置的垂直型直流接地极占地面积小,地形适应能力强,具有推广应用价值,但椭圆环布置带来的溢流不均匀特性值得深入研究。分析并对比接地极外形尺寸对溢流特性的影响,外形参数包括椭圆率、极环周长、电极长度、电极间距、电极数量。研究表明,椭圆率越大、电极长度越长、电极间距越小、电极数量越少,则电极之间的不均匀程度也越高;且影响程度最大的是椭圆率,其次是电极长度和电极间距,再次是电极数量。采用椭圆环布置垂直接地极时,需要考虑电极之间和单个电极本身的两类溢流不均匀特性的叠加,以控制任一点上的最大溢流密度偏差系数。

关键词：垂直型直流接地极椭圆环溢流密度偏差系数

±800kV特高压柔性直流换流站直流侧电气接线方案

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南方电网技术 2019年第12期13卷 41-46页

作者：郝为瀚郭金川孔志达周钰中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司

面对远距离、高电压、大功率的送电需求,±800kV级特高压柔性直流输电技术的工程应用迫在眉睫。换流站直流侧的电气接线是工程方案中最重要的部分,对整个系统安全可靠运行起到至关重要的作用,是决定整体技术方案的核心内容。本文根据换... 详细信息

面对远距离、高电压、大功率的送电需求,±800kV级特高压柔性直流输电技术的工程应用迫在眉睫。换流站直流侧的电气接线是工程方案中最重要的部分,对整个系统安全可靠运行起到至关重要的作用,是决定整体技术方案的核心内容。本文根据换流阀组接线形式、直流侧故障清除方案的对比分析,并结合系统运行的需求提出换流站直流侧电气设备配置方案、极母线电气接线及中性母线电气接线方案。研究提出的直流侧接线方案推荐采用高低阀组串联的双极MMC结构,利用"半桥+全桥"混合拓扑方案清除直流故障,并提出了直流侧详细的电气设备配置和接线方案。研究结果可行性高、经济性优,对提高±800kV柔性直流换流站的整体设计水平,具有重要的意义。

关键词：特高压柔性直流直流侧电气接线对称双极高低阀组