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海南海域风能与波浪能分布特征研究

海洋通报 2024年

作者：潘荣伟冯钰栋许卫东徐昱王智峰中国海洋大学山东电力工程咨询院有限公司

基于ERA5再分析风场数据，利用Jelesnianski台风模型构建融合风场，以此驱动SWAN数值模型，由此得到了海南沿海500 km范围内2003-2022共20 年的风浪资料。在此基础上对该海域风能、波浪能进行分析研究。结果表明：研究区域内风能、波浪... 详细信息

基于ERA5再分析风场数据，利用Jelesnianski台风模型构建融合风场，以此驱动SWAN数值模型，由此得到了海南沿海500 km范围内2003-2022共20 年的风浪资料。在此基础上对该海域风能、波浪能进行分析研究。结果表明：研究区域内风能、波浪能资源秋冬季要优于春夏时节，尤以12月份为全年之最，且稳定性相对比较好。整体来说，区域内风能资源比较富裕，风能密度大值主要分布在海南东南外海以及北部湾中心一带，而波浪能富裕程度有所欠缺，区域大值以东南侧外海为主。沿海特征点位风能、波浪能东侧要优于西侧，且受东北强季风影响，资源主导方向多偏东北。

关键词：风能波浪能数值模拟时空分布资源评估

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

基于8760h生产模拟的离网风光储氢系统规划方法

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电网技术 2024年第5期48卷 2227-2235,I0122-I0124页

作者：郭富民徐广强王小君张义志徐从周王炎山东电力工程咨询院有限公司山东省济南市250013 北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044

建设离网型风光可再生能源制氢系统,能够有效实现可再生能源的就地消纳,降低电网建设压力,是符合我国“双碳”目标、促进绿色工业发展的重要技术路径。在缺乏大电网支撑的离网园区规划中,实现基于全年8760h生产模拟的规划求解,合理配置... 详细信息

建设离网型风光可再生能源制氢系统,能够有效实现可再生能源的就地消纳,降低电网建设压力,是符合我国“双碳”目标、促进绿色工业发展的重要技术路径。在缺乏大电网支撑的离网园区规划中,实现基于全年8760h生产模拟的规划求解,合理配置碱液与质子交换膜两种类型制氢设备,是应对风光波动、高效经济制氢的重要技术问题。因此,该文针对离网风光储氢园区规划方法展开研究,提出基于8760h生产模拟的规划模型,并通过模型转化与改进Benders分解实现模型求解。首先,建立考虑不同电制氢设备动态特性差异的离网风光储氢系统运行规划一体化模型。进一步,对上层规划主问题模型引入公共运行变量,对运行层子问题进行逐月拆分,降低原始规划模型求解难度,基于改进Benders分解法实现模型求解。最后,通过山东潍坊地区实际算例,验证所提离网风光储氢系统规划方法能够实现基于8760h生产模拟的设备容量规划,合理配置具有不同运行性能的制氢设备,提高离网制氢系统的经济性。

关键词：离网制氢风光储氢容量配置生产模拟

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输电塔钢管角钢组合节点承载能力模拟分析与计算方法研究

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建筑钢结构进展 2024年

作者：张丽娟田雪凯刘俊才罗靖宇田利山东电力工程咨询院有限公司山东大学土建与水利学院

依托输电线路实际工程，选取输电铁塔主材与横担连接处钢管角钢组合节点为研究对象，采用数值软件ABAQUS建立了钢管角钢组合节点精细化有限元模型，基于静力加载试验验证了有限元模型的合理性；随后模拟分析了组合节点的传力机理和应力... 详细信息

依托输电线路实际工程，选取输电铁塔主材与横担连接处钢管角钢组合节点为研究对象，采用数值软件ABAQUS建立了钢管角钢组合节点精细化有限元模型，基于静力加载试验验证了有限元模型的合理性；随后模拟分析了组合节点的传力机理和应力分布，明确了不同参数对组合节点受力特性的影响规律。结果表明，钢管、中环板与竖向板相交区域的应力集中且最大应力达到屈服强度，并向四周扩散且逐渐减小，中环板厚度和竖向板厚度是影响组合节点极限承载力的关键因素。基于有效宽度法计算了中环板和竖向板的承载能力，建立了不同板件内力占比计算公式，基于此，提出了组合节点承载力计算方法。所提出的极限承载力计算方法与数值模拟结果的误差在13%以内，验证了计算方法的合理性，为钢管角钢组合节点的结构设计与分析提供指导。

关键词：钢管角钢组合节点有限元模型极限承载力传力机理计算方法

再生骨料强夯桩承载性能的三维离散-连续耦合数值模拟

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岩土工程学报 2024年第S2期 242-246页

作者：李双宝郭伟王鑫天津大学建筑工程学院山东电力工程咨询院有限公司

建立了三维离散-连续耦合数值模型对再生骨料强夯桩的承载性能进行模拟，研究了再生骨料强夯桩的承载变形机理、桩体破坏模式及荷载传递规律，并分析了不同桩长和不同孔隙率的再生骨料强夯桩的承载性能。结果表明：再生骨料强夯桩破坏... 详细信息

建立了三维离散-连续耦合数值模型对再生骨料强夯桩的承载性能进行模拟，研究了再生骨料强夯桩的承载变形机理、桩体破坏模式及荷载传递规律，并分析了不同桩长和不同孔隙率的再生骨料强夯桩的承载性能。结果表明：再生骨料强夯桩破坏时在水平方向表现为鼓胀变形，鼓胀变形主要集中在3倍桩径范围内。桩周土体形成贯通地表的连续剪切滑裂面，地表会有隆起和抬升。全长桩底部3倍桩径长度并不承担荷载，有效长度为7倍桩径。随着孔隙率减小，再生骨料强夯桩的承载性能逐渐提高。

关键词：地基处理再生骨料碎石桩承载性能数值模拟

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燃煤机组直燃耦合与气化耦合发电研究进展

洁净煤技术 2024年

作者：王光磊孙立刚赵传进谢泊男张海范卫东山东电力工程咨询院有限公司上海交通大学机械与动力工程学院

双碳目标下提高可再生能源利用比例，减少对煤等传统化石能源的依赖已成为研究重点。生物质能源总量较大，取材普遍，方便存储与运输，若在燃煤锅炉中大比例耦合生物质，能有效的减少温室气体、氮氧化物、硫氧化物等的排放。此外，由于... 详细信息

双碳目标下提高可再生能源利用比例，减少对煤等传统化石能源的依赖已成为研究重点。生物质能源总量较大，取材普遍，方便存储与运输，若在燃煤锅炉中大比例耦合生物质，能有效的减少温室气体、氮氧化物、硫氧化物等的排放。此外，由于生物质挥发分高，反应活性高，灰分以及硫元素较低，不仅能作为直燃耦合的原料，而且也能在气化后与煤粉耦合燃烧。无论是采用生物质直燃耦合发电技术还是生物质气化耦合燃烧发电技术，由于需要更新的设备较少，是传统火力发电厂典型的低碳转型方向。本文系统梳理了生物质与煤粉直燃耦合发电技术研究现状以及生物质气化耦合燃烧发电技术研究现状，汇总了生物质与煤粉直燃耦合以及生物质气化耦合燃烧的污染物排放、积灰、结渣以及腐蚀等方面的研究，可为火电行业低碳改造提供理论支撑。

关键词：直燃耦合气化耦合污染物排放积灰腐蚀

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基于运行数据的间接空冷塔热力特性在线识别

中国电机工程学报 2024年

作者：王家行赵元宾陈亚思赵佰波梁清鹤王立东山东大学能源与动力工程学院山东电力工程咨询院有限公司国家能源集团宁夏电力有限公司国电浙能宁东发电有限公司

间接空冷散热器是间接空冷塔的核心传热部件，在实际运行中散热器管束外部易形成污垢沉积，对散热管束传热性能造成不利影响并进一步导致整塔冷却性能降低。因此，及时准确掌握间接空冷塔的热力特性对于其运行优化具有重要意义。本文综... 详细信息

间接空冷散热器是间接空冷塔的核心传热部件，在实际运行中散热器管束外部易形成污垢沉积，对散热管束传热性能造成不利影响并进一步导致整塔冷却性能降低。因此，及时准确掌握间接空冷塔的热力特性对于其运行优化具有重要意义。本文综述了表征间接空冷散热管束热力特性的传热系数和阻力系数计算方法，定义了热力特性衰减因子与阻力特性增大因子，基于理论分析，建立了以实时运行数据为大数据源的间接空冷塔热力特性和阻力特性在线识别的理论计算模型。计算结果表明，间接空冷散热管束热力特性衰减因子与阻力特性增大因子可及时准确反映间冷塔散热器传热特性与阻力特性的相对变化趋势，由此为复杂环境气象条件下间接空冷塔的传热强化节能和防冻优化节能提供了理论基础。

关键词：间接空冷塔热力特性理论建模在线辨识衰减因子

热带典型海洋区域CYGNSS风速产品质量评估

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测绘通报 2024年第9期 32-37页

作者：桑文刚张国威王田雨李斌宁一鹏山东建筑大学测绘地理信息学院山东济南250101 山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013

为了评估旋风全球卫星导航系统(CYGNSS)海面风速产品在热带海洋上的精度及稳定性,本文在分析CYGNSS不同版本、不同等级的数据产品,以及其生成过程、时空分辨率、适用度等基础上,以全球热带系泊浮标阵列与美国国家飓风中心(NHC)提供的实... 详细信息

为了评估旋风全球卫星导航系统(CYGNSS)海面风速产品在热带海洋上的精度及稳定性,本文在分析CYGNSS不同版本、不同等级的数据产品,以及其生成过程、时空分辨率、适用度等基础上,以全球热带系泊浮标阵列与美国国家飓风中心(NHC)提供的实测风速数据为参照,选择大西洋、印度洋,以及太平洋中、东部热带典型区域为研究区,从有效数据量、不同精度指标等多方面重点对v2.1与v3.1版本的L2级风速产品进行了质量评估。结果表明:相比较于v2.1,v3.1中、低风速产品在各研究区的有效数据量平均提升约40%,与浮标实测风速的均方根误差减小了43%以上;高风速产品与NHC飓风监测数据的均方根误差减小了27%以上;在不同风速条件下的海面风速产品均与参照数据表现出了更高的相关性。本文研究成果可为用户在精准选择CYGNSS数据产品进行海面风场探测领域的研究及应用提供参考。

关键词：旋风全球卫星导航系统海面风速浮标阵列飓风监测质量评估

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风荷载对全潜式浮式风机拖航运动响应的影响

南方能源建设 2024年第1期11卷 176-184页

作者：赵业彬任建宇乐丛欢山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 天津大学建筑工程学院天津300072

[目的]为了解决浮式风机拖航运输的安全问题,对全潜式浮式基础风机的拖航运动特性展开研究。[方法]针对全潜式浮式风机拖航过程,通过Moses软件建立了“全潜式浮式风机-拖缆绳-拖船”一体化拖航系统数值模型,设置了五组不同的海况对拖航... 详细信息

[目的]为了解决浮式风机拖航运输的安全问题,对全潜式浮式基础风机的拖航运动特性展开研究。[方法]针对全潜式浮式风机拖航过程,通过Moses软件建立了“全潜式浮式风机-拖缆绳-拖船”一体化拖航系统数值模型,设置了五组不同的海况对拖航过程进行计算。文章研究风速和风浪方向对全潜式浮式风机拖航运动响应的影响,并根据分析结果,提出有助于全潜式浮式风机拖航安全的建议。[结果]结果表明:相比于横摇运动,全潜式浮式风机的纵摇和垂荡运动受风速影响较为明显,风速越大,运动幅度越大;当风浪方向为90°时,风机的横摇运动受风浪方向影响较大,风浪方向为0°时,风机的纵摇和垂荡运动受风浪方向影响较大。[结论]在保证拖航过程在拖航窗口期的前提下,实际工程中建议对全潜式浮式风机采用逆风拖航的方式,以降低风机振动和共振的风险。同时,应尽量避免风向与拖航方向垂直的情况,两者垂直容易引发较大程度的横摇运动,使拖航过程较为危险。逆风拖航时,在超过平均海况的较大风速30.9 m/s下,全潜式浮式风机的运动响应及拖缆力仍能满足安全拖航的要求。

关键词：全潜式浮式风机拖航稳性 Moses数值模拟风速风向