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大规模新能源接入弱同步支撑柔直系统的送端自适应VSG控制策略

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中国电力 2024年第5期57卷 211-221页

作者：朱子民张锦芳常清周专张晓林国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830001 中电普瑞电力工程有限公司北京102200 国网新疆乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830000

新能源汇集经柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术送出是促进新能源消纳的有效方式。但新能源渗透率的持续增加导致电网强度不断下降,采用传统跟网型(grid-following,GFL)换流技术... 详细信息

新能源汇集经柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术送出是促进新能源消纳的有效方式。但新能源渗透率的持续增加导致电网强度不断下降,采用传统跟网型(grid-following,GFL)换流技术已无法满足系统稳定运行需求。为提高系统弱电网适应性,满足大规模新能源接入弱同步支撑柔直系统应用场景需求,提出在柔直系统送端换流站采用VSG控制策略。首先,建立整流侧控制小信号数学模型,利用根轨迹法深入研究虚拟阻抗对系统稳定性的影响。其次,提出利用交流电压变化率及电压差值等电气量构建虚拟电抗自适应调整项的改进VSG控制算法,在保证系统等效阻抗呈感性的同时,可提高送端交流系统的等效短路比,达到改善系统整体性能的效果。最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证所提控制策略的有效性。

关键词：新能源发电弱交流电网柔性直流系统虚拟同步发电机自适应算法

覆盖多层级全场景的构网型储能电站并网测试方法研究

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热力发电 2024年第8期53卷 124-134页

作者：李明亢朋朋亚夏尔·吐尔洪郑云平贺成龙国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司新疆阿克苏843000

随着新能源占比在电网系统中不断增加,国内调峰、调频与调压能力日益增大,电网灵活性受到较大影响。对此,重点围绕构网型储能相关领域进行分析研究。首先,对构网型与跟网型控制的技术特点进行对比分析,总结了新疆地区构网型储能的发展现... 详细信息

随着新能源占比在电网系统中不断增加,国内调峰、调频与调压能力日益增大,电网灵活性受到较大影响。对此,重点围绕构网型储能相关领域进行分析研究。首先,对构网型与跟网型控制的技术特点进行对比分析,总结了新疆地区构网型储能的发展现状;同时,选取新疆某构网型储能电站示范工程对低电压穿越、惯量响应与阻尼特性方面进行相关性能测试,并提出了一种覆盖多层级全场景的构网型储能电站并网测试方法,测试结果可为构网型储能并网性能评估提供借鉴参考;最后,针对新疆地区构网型储能发展进行预测分析,总结了构网型储能在新能源富足地区的发展优势。

关键词：构网型储能示范工程并网性能测试分析

基于多维信息矩阵和DAM-LSTNet的线损预测方法

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电网技术 2024年第3期48卷 1341-1351页

作者：马倩郭江涛杨霞迪力尼亚·迪力夏提赵刚陈天宇国网新疆电力有限公司信息通信公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830017

线损占低压配电网中能量损耗的绝大部分。准确预测线损率(linelossrate,LLR)对于及时消除输电线路异常故障,保证供电安全具有重要意义。现有的线损预测方法很少考虑季节性趋势数据,并且在预测非平稳线损序列时存在滞后效应。针对上述问... 详细信息

线损占低压配电网中能量损耗的绝大部分。准确预测线损率(linelossrate,LLR)对于及时消除输电线路异常故障,保证供电安全具有重要意义。现有的线损预测方法很少考虑季节性趋势数据,并且在预测非平稳线损序列时存在滞后效应。针对上述问题,提出一种基于多维信息矩阵和多维注意力机制-长短期时间序列网络(dimensional attention mechanism-long-and short-term time-series network,DAMLSTNet)的预测方法。首先,采用最大信息系数(maximum information coefficient,MIC)方法筛选配电网特征和季节趋势参数。其次,采用遗传算法优化的变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)方法,对历史线损数据进行分解,形成具有筛选网络特征参数的多维信息矩阵。最后,将多维信息矩阵放入具有多维注意力机制的LSTNet网络中,以预测线损。算例分析表明,与现有方法相比,所提方法具有预测参数考虑充分、预测权重自适应变化、滞后效应弱、预测准确率高等优点。

关键词：多维信息矩阵多维注意力机制长短期时间序列网络最大信息系数变分模态分解线损

计及氢气注入与压缩因子的综合能源系统能流计算

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 118-128页

作者：刘鹏飞武家辉王海云张强可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830017 国网新疆综合能源服务有限责任公司新疆乌鲁木齐830011

为实现“双碳”目标,综合能源系统(integrated energy systems, IES)成为了近几年的重要研究方向之一,然而传统的IES能流计算已经无法精确地反映电制气(power-to-gas, P2G)技术带来的氢气注入天然气网络后的混合燃气的参数变化对IES的... 详细信息

为实现“双碳”目标,综合能源系统(integrated energy systems, IES)成为了近几年的重要研究方向之一,然而传统的IES能流计算已经无法精确地反映电制气(power-to-gas, P2G)技术带来的氢气注入天然气网络后的混合燃气的参数变化对IES的影响。为此,在传统天然气系统稳态分析方法的基础上加入了SRK(Soawk-Redlich-Kwong)气体状态方程,将压缩因子作为状态变量,提出可以反映氢气注入天然气系统,对气体流量和混合燃气热值产生影响的稳态分析方法。以此为基础,提出了计及氢气注入与压缩因子的电-热-气IES能流分解求解计算方法。最后通过算例验证了所提方法可有效反映混合燃气的参数变化对IES的影响。

关键词：综合能源系统能量流计算氢气注入气体状态方程压缩因子

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西北干旱露天煤矿排土场土壤重构与水盐运移机制

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1556-1569页

作者：张凯李晓楠暴凯凯姜凯升王潇芫谭栩荧中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 国能新疆红沙泉能源有限责任公司新疆昌吉州831100

矿山排土场生态修复是煤矿露天开采面临的重大环境问题,是制约建设绿色露天煤矿的重要因素。土壤重构是排土场生态修复的重要步骤,以新疆为代表的西北煤炭基地,水资源短缺,盐碱化突出,土壤水盐运移是决定土壤重构是否成功的关键指标。... 详细信息

矿山排土场生态修复是煤矿露天开采面临的重大环境问题,是制约建设绿色露天煤矿的重要因素。土壤重构是排土场生态修复的重要步骤,以新疆为代表的西北煤炭基地,水资源短缺,盐碱化突出,土壤水盐运移是决定土壤重构是否成功的关键指标。目前研究集中在表层土壤重构改善土壤养分促进植物生长,针对保水控盐的功能化土壤重构的研究甚少,对不同土壤重构方式下的水盐运移机制尚不明晰。研究立足新疆煤炭资源禀赋特征,从煤炭循环经济的角度出发,采用能源化工副产物煤气化渣(CGS)作为重构材料,通过毛细水上升-蒸发试验,分析CGS重构后水盐垂向运移和水分供给能力,通过Van Genuchten模型拟合土壤水分特征曲线,分析CGS重构后土壤持水能力,研究CGS作为含水层重构材料的可行性。采用煤矿开采伴生岩石矿物红泥岩作为重构材料,通过土柱入渗蒸发试验,分析红泥岩重构后不同土壤深度的水盐变化情况,研究泥岩作为隔水层重构材料的可行性。结果表明,CGS重构改善土壤质地,优化孔隙结构,促进了土壤水盐运移,毛细作用增强,促进了下层水分向上供给,同时也增加了盐分表聚,重构改变土水特征曲线参数,增加了饱和含水量θ_(s),降低了参数a和n,改善了土壤持水性能。CGS添加量越高,细渣质量分数越大,效果越明显。CGS作为重构含水层材料具有可行性。红泥岩黏粒和次生矿物含量高,孔隙结构丰富,物理吸附性良好,重构后0~24 cm深度下土壤含水率高于对照组,蒸发后的盐分在20~24 cm达最高值,红泥岩有效阻隔了盐分上移。红泥岩作为重构隔水层材料具有可行性。研究以期探索出一条适合西部煤炭基地排土场土壤重构模式。

关键词：土壤重构水盐运移煤气化渣红泥岩毛细水上升

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基于卷积神经网络算法的海水循环冷却污损生物分类模型

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工业水处理 2024年

作者：张益国能浙江宁海发电有限公司

海水循环冷却系统取水头部及管道中污损生物附着会堵塞管道，加速腐蚀，严重影响设备的正常运行。杀生剂的投加方案与污损生物的种类密切相关，由于监测困难，现在通常采用固定杀生剂投加方案。污损生物在管壁建构筑物上的附着主要是以... 详细信息

海水循环冷却系统取水头部及管道中污损生物附着会堵塞管道，加速腐蚀，严重影响设备的正常运行。杀生剂的投加方案与污损生物的种类密切相关，由于监测困难，现在通常采用固定杀生剂投加方案。污损生物在管壁建构筑物上的附着主要是以优势种群聚集附着形式，可以在海水管道头部及管道中加装摄像头，实现污损生物的监测，以便及时调整加药方案。利用卷积神经网络算法，建立污损生物分类模型，实现常见污损生物的自动分类。利用常见污损生物聚集图像作为模型训练数据，以交叉熵损失函数和准确率作为模型评价指标，进行模型训练。该模型分类准确率较高，可用于自动化加药设备中污损生物自动识别，以此为基础，配合自动化加药设备，可实现杀生药剂投加方案的自动实时调整，提高海水循环冷却系统的精细化管理水平。

关键词：海水循环冷却卷积神经网络计算机视觉污损生物分类

考虑碱性电解槽状态转换的风电制-储氢系统优化调度

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高压电器 2024年第7期60卷 60-68,77页

作者：郭小龙亢朋朋田晨翟文辉国网新疆电力有限公司乌鲁木齐830002

针对风电制—储氢系统的优化调度问题,提出了一种考虑碱性电解槽状态转换的日前出力优化调度模型。该模型以系统日收益最高为目标,结合分时电价,引入电解槽状态转换过程中的冷热启动成本和功率波动成本,满足各个设备动态运行约束及系统... 详细信息

针对风电制—储氢系统的优化调度问题,提出了一种考虑碱性电解槽状态转换的日前出力优化调度模型。该模型以系统日收益最高为目标,结合分时电价,引入电解槽状态转换过程中的冷热启动成本和功率波动成本,满足各个设备动态运行约束及系统功率平衡约束条件,调用Gurobi求解器进行优化求解。采用实际的风电出力数据和电氢负荷数据,对3种典型日场景下的优化结果进行分析。算例表明:所建立的优化调度模型能够满足电氢负荷需求,合理调节电解槽的3种状态,显著降低电解槽功率波动幅度和系统总成本,验证了所提模型的有效性。

关键词：风电制氢碱性电解槽状态转换典型日场景分时电价

可再生能源电解水制氢系统规划优化与生产模拟

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中国电力 2024年第4期57卷 52-60页

作者：张丝钰张宁代红才冯长有周专朱克平国网能源研究院有限公司北京102209 国家电力调度控制中心北京100031 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830063 国网浙江电力有限公司浙江杭州310008

可再生能源电解水制备所得的氢气,可助力部分难以实现电气化替代的部门深度脱碳,并推动不同部门和能源网络之间形成协同效应。系统配置与生产运行方案的优化是降低绿氢制取成本、提升其经济竞争力的关键。本文提出了一种可再生能源电解... 详细信息

可再生能源电解水制备所得的氢气,可助力部分难以实现电气化替代的部门深度脱碳,并推动不同部门和能源网络之间形成协同效应。系统配置与生产运行方案的优化是降低绿氢制取成本、提升其经济竞争力的关键。本文提出了一种可再生能源电解水制氢系统规划优化与生产模拟模型,深入分析风电/光伏、电化学储能等关键设备以及电解槽的容量配比、电价水平等关键因素对氢气平准化成本的影响机理,并结合西北、东南2个代表性地区开展典型案例研究。研究结果表明,用电成本是影响绿氢经济性的主要因素,绿氢项目向新能源富集地区聚集,在少数优质资源地的绿氢制取成本已降至20元/kg左右。若未来电价水平与当前基本持平,绿氢项目运行模式将逐步由并网向将电网作为备用的模式转变。研究结论可为绿氢项目的规划建设提供理论指导与重要参考。

关键词：绿氢电解水规划优化平准化成本电解槽储能

长时高温时效对T23水冷壁焊接接头CGHAZ微观组织的影响

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焊接学报 2024年第1期45卷 109-115,I0009,I0010页

作者：尹少华王煜伟孙志强张振华苏州热工研究院有限公司苏州215004 天津大学天津300350 国家能源集团江苏电力有限公司南京210036 国能徐州发电有限公司徐州221166

通过高温时效方法分析了焊后未热处理T23水冷壁管焊接接头粗晶热影响区(coarse grained heat affected zone,CGHAZ)在服役过程中形成再热裂纹的微观机理,揭示了工程中未热处理T23水冷壁接头在机组启机后,短期运行容易发生开裂泄漏的内... 详细信息

通过高温时效方法分析了焊后未热处理T23水冷壁管焊接接头粗晶热影响区(coarse grained heat affected zone,CGHAZ)在服役过程中形成再热裂纹的微观机理,揭示了工程中未热处理T23水冷壁接头在机组启机后,短期运行容易发生开裂泄漏的内在原因.采用材料表征手段对未时效和高温时效处理后的水冷壁焊接接头CGHAZ硬度、微观组织、析出物物相等进行系统分析.结果表明,在530℃时效100 h后,CGHAZ硬度出现由晶内弥散强化导致的二次硬化现象,随着时效(运行)时间增加,CGHAZ硬度逐渐降低,但时效1000 h后,CGHAZ硬度仍有319 HV高于标准要求;在600℃温度下,随着时效时间的增加,CGHAZ硬度随之降低,组织回复、再结晶、马氏体板条宽化、位错密度降低、C元素及合金元素从基体析出等因素导致的CGHAZ硬度降低作用高于MX碳化物在晶内弥散析出导致的硬度升高,M_(23)C_(6)型碳(氮)化物在晶界、亚晶界逐渐析出和长大.

关键词：高温时效 T23钢水冷壁 CGHAZ 再热裂纹