35 kJ/7 kW直接冷却高温超导磁储能系统

介绍了直接冷却高温超导磁储能（SMES）系统（35kJ／7kW）的总体结构和基本试验结果。该系统主要由超导磁体、低温系统、功率调节系统和监控系统组成。实验结果表明，通过直接冷却将储能磁体成功冷却到了20K以下；储能磁体的直流临界电流达到150A，临界储能量84kJ，磁体中心场强4．5T；监控系统和变流器能控制SMES与系统快速独立地在四象限进行有功功率和无功功率交换；在电力系统动态模拟实验中，SMES能有效抑制电力系统中因发电机机端短路故障引起的功率振荡。     

35 kJ/7 kW直接冷却高温超导磁储能系统

介绍了直接冷却高温超导磁储能(SMES)系统(35kJ/7 kW)的总体结构和基本试验结果.该系统主要由超导磁体、低温系统、功率调节系统和监控系统组成.实验结果表明,通过直接冷却将储能磁体成功冷却到了20 K以下;储能磁体的直流临界电流达到150 A,临界储能量84 kJ,磁体中心场强4.5 T;监控系统和变流器能控制SMES与系统快速独立地在四象限进行有功功率和无功功率交换;在电力系统动态模拟实验中,SMES能有效抑制电力系统中因发电机机端短路故障引起的功率振荡.     

车载式150kJ/100kW高温超导磁储能系统在湖北电网的现场试验与应用

介绍了车载式150kJ/100kW高温超导磁储能系统在湖北电网的现场试验与应用情况。针对提高电力系统稳定性和电能质量设计试验方案,现场试验表明:车载式150kJ/100kW高温超导磁储能系统具有良好的现场运行特性,在平滑发电机上网功率波动、提高负荷端电能质量以及独立四象限功率调节、快速响应等方面具有显著作用,能够很好地实现对功率波动的有效抑制和快速功率补偿,进一步推动了我国高温超导磁储能装置由实验室向工程化应用的进程,具有良好的工程示范效应与深远的社会效益。     

基于混合高温超导储能系统的电网动态功率补偿策略与试验

为实现高温超导储能系统(SMES)对电网功率波动的动态补偿,采用第1代铋系和第2代钇钡铜氧高温超导材料,设计并构建了过冷液氮温区运行、千焦级容量的混合高温超导储能系统。应用数字信号处理器和微控制器的双处理器形式,设计了LCL滤波的电压型SMES变流器的功率控制系统电路,基于空间矢量脉冲调制法(SVPWM),提出了SMES变流器对系统功率补偿的控制方法,并进行控制软件编程,实现对并网侧功率的动态监测和补偿策略的实时计算。最后应用SMES在一条200km输电线路上进行并网动模试验,针对电网负荷变化产生的功率波动状态,实现了毫秒级内对电力系统的快速功率输出和波动抑制,验证了超导储能系统对电网瞬时功率补偿策略和功率补偿变流装置的有效性。     

国家电网公司第1个超导前沿应用技术研究领域项目验收完成

2010年12月3日,中国电力科学研究院承担的国家电网公司＂第II代高温超导SMES储能单元构成关键技术研究＂项目在京举行项目结题验收会。该项目是国家电网公司第1个超导前沿应用技术研究领域的项目。 项目率先在国际上结合电力系统应用需求,开展高温超导储能（SMES）单元构成关键技术的探索性研究。     

高温超导储能变流器的LC阻尼滤波器设计

为了抑制高温超导储能电压型变流器的输出电压谐波,设计了带阻尼效应的LC低通滤波器。文中分析了滤波器的原理及传递特性,进行了正弦脉宽调制波的谐波分析,通过控制滤波网络的基波衰减因数确定了LC阻尼滤波器的参数,最后将其应用于高温超导SMES的电压跌落补偿试验。试验结果表明,LC阻尼滤波器在SMES变流器系统中能起到良好的滤波效果,提高了SMES系统的动态响应能力和稳态性能。     

基于DSP2812高温超导储能系统斩波器控制设计

电压型超导储能(Superconduction Magnetic Energy Storge,简称SMES)系统的斩波器用于对超导磁体快速稳定充放电。研究了SMES系统用斩波器充放电的工作原理,采用状态空间平均法建立其数学模型,并提出一种斩波器充电、放电的闭环控制方法。基于第2代高温超导磁体及其限流保护,搭建了斩波器实验系统,应用DSP2812处理器实现对超导磁体充放电的控制。实验结果表明,所应用斩波器控制方法的性能良好,可以满足SMES系统的要求。     

基于超导储能的暂态稳定控制器设计

设计了用于提高电力系统的暂态稳定超导储能(SMES)装置的非线性鲁棒控制器,并从数字仿真和动模实验两方面进行了验证。为了简化动态性能分析和控制器设计,在实验样机的基础上,提出了新的基于电流型变流器的SMES的动态模型,并将其转化为标幺制模型。通过外部干扰的引入,得到了装设SMES的单机无穷大系统的动态模型,并采用精确线性化方法和线性H∞控制理论设计了SMES的非线性鲁棒控制器。为了验证该控制器的效果,对装设SMES单机无穷大系统进行了数字仿真和动模实验,并将其与常规PI控制器进行了比较。仿真和实验结果都证明了非线性鲁棒控制器具有良好性能。     

电力系统稳定控制用高温超导磁储能装置及实验研究

超导磁储能稳定控制装置是将超导电力技术、大功率电力电子技术和控制理论相结合的一种新型电力系统稳定控制装置。它从及时补偿系统中由于各种原因产生的不平衡功率这一个新的角度出发考虑提高电力系统稳定性的问题，可望为解决由于功率不平衡产生的电力系统失稳问题提供一条新的途径。理论研究结果表明，这是一种非常有效的电力系统稳定控制措施。为了促进这一成果的广泛应用，同时进一步研究这种装置在实现过程中可能产生的问题，该作者在实验室环境中研制了一套基于直接冷却技术的高温超导磁储能控制装置样机，并在电力系统动态模拟实验室环境下，对该样机的性能进行了实验，得到了满意的结果。该文在简述利用超导磁储能控制装置进行电力系统稳定控制原理和特点的基础上，详细介绍了研制的高温超导磁储能稳定控制装置实验样机的构成和功率调节特性实验结果，以及将它用于电力系统动态模拟系统进行稳定控制的实验结果。     

利用柔性功率调节器提高电力系统稳定性

多功能柔性功率调节器(FPC)是一个大容量低速飞轮储能系统,也是一种新型FACTS装置。它由双馈电机(DFIG)和作为交流励磁电源的电压源型双PWM变换器组成。类似于超导磁储能(SMES),FPC具有独立的有功和无功调节能力,能提高电力系统稳定和改善电能质量。与SMES相比,FPC易于开发和运行,成本也低。为了提高FPC的控制性能,提出了一种改进型定子磁链定向控制策略。该策略对于电网电压波动具有较好的鲁棒性,且易于实现。针对一个包含FPC的双机无穷大母线系统进行仿真,证明该改进型控制策略具有良好的动态特性,电力系统的稳定性得到明显改善。     

配汽不合理引起的轴承温度偏高问题及处理

介绍了东方汽轮机有限责任公司生产的NZK660-24.2MPa/566℃/566℃型超临界汽轮机,在首次带负荷试运期间出现的#2轴承金属温度偏高的问题,并对其进行了定性的分析,指出配汽不合理是导致#2轴承金属温度偏高的主要原因,通过优化机组配汽方式,有效地解决了#2轴承金属温度偏高的问题。     

海装综合电源系统的设计

介绍了某种海装综合电源的设计。该电源由高频DC/DC环节和SPWM逆变环节组成,可以同时输出直流24V和交流400Hz/115V正弦。由KA1525控制的DC/DC环节采用变压器隔离的推挽电路,通过反馈绕组控制输出电压。基于TMS320LF2407的DSP芯片实现了DC/AC环节的SPWM信号产生、电源的过流保护以及温度保护。     

组合轴承油槽油温异常的原因分析及处理

某水电厂2号发电机组合轴承润滑油温度高、经常越限报警,从轴承结构、测温元件布置以及1、2号机组瓦温的横向比较和2号机组瓦温纵向比较等方面分析了瓦温越限报警的原因,推断出"推导组合轴承油槽测温元件"和"发导轴承测温元件"引出线标示相反,导致接线错误,在重新调整接线后,组合轴承油槽油温异常现象消失,从而保证了机组的安全运行。     

高背压供热机组凝汽器高低背压运行的经济指标分析

介绍150 MW高背压供热机组,凝汽器为满足高背压供热进行的配套改造内容。由机组高背压供热改造后,凝汽器高、低背压运行的试验数据,计算凝汽器在两种运行状态下的性能指标。凝汽器在高、低背压两种工况下运行,循环水流量与设计值比较吻合,凝汽器端差、过冷度基本都达到了设计值。高背压工况下,凝汽器端差较小,为2.264℃;正常背压工况下,凝汽器端差也小于通常设计端差4℃,修正后的总体传热系数和凝汽器端差与改造前相差不大;高背压工况下的凝结水过冷度为0.555℃,稍高于设计保证值。凝汽器进行高背压改造,达到常年安全运行和经济运行的要求。凝汽器在高、低背压下运行,可以进一步根据电、热负荷,调整循环水泵、热网水泵的水量和运行方式,提高机组供热期的发电量、降低非供热期的运行背压,以提高机组全年运行的经济性。     

基于短信技术的电机转子温度在线监测(Ⅰ)——系统原理与硬件组成

为了实现大中型高压电机转子温度的在线监测,借助于计算机测控技术、移动通信技术以及短信服务.提出一种用于电机转子温度测量的无线测温系统.该系统由温度监控单元、温度采集单元以及移动通信网络组成.温度监控单元安装于监控中心,完成转子温度的数据处理、温度显示及超限报警.温度采集单元安装于电机转子上,实现转子温度的直接测量.移动通信网络构成温度监控单元与温度采集单元之间的无线数据传输通道,二者之间以短信方式实现数据的传输.     

空冷机组凝结水精处理系统阴树脂及滤元耐温性能

高温季节空冷机组凝结水温度较高,有可能超过强碱性阴离子交换树脂和前置过滤器滤元的承受范围,为此对空冷机组凝结水精处理系统常用阴离子交换树脂和前置粉末树脂过滤器中滤元的耐高温性能进行了系统研究。选取了6种具有代表性的强碱性阴离子交换树脂进行95 ℃下的静态试验;对筛选出符合DL/T 953—2005标准的3种阴离子交换树脂进行70、75、80 ℃下的动态试验,通过测定阴离子交换树脂强碱基团下降率的变化和溶出物的变化,考察阴离子交换树脂的热稳定性;将所选耐温性能较佳的阴离子交换树脂应用于电厂,测定其除硅效果;对前置粉末树脂过滤器所用聚丙烯绕线滤元进行高温下有机溶出物试验。试验结果表明：（1）阴树脂在水温为70~80 ℃中运行,其强碱基团交换容量与运行时间和运行温度均成反比,运行时间越长、运行温度越高,强碱基团交换容量下降越快;所选3种阴树脂相比,德国进口大孔Ⅰ型苯乙烯系强碱性阴离子交换树脂热稳定性较好。（2）不同厂家生产的聚丙烯绕线滤元的耐热性能差别很大,所选2种绕线滤元在空冷机组正常运行情况下耐热性能较好,能满足现场运行要求,但运行温度不宜超过80 ℃。     

超临界锅炉高温受热面氧化皮生成与剥离的预防措施

文章通过分析襄阳电厂6号锅炉爆管案例,指出由于热偏差和蒸汽的温升速率过快等导致了SG1913/25.4-M957型锅炉过热器及再热器内管壁温度偏高,且内壁氧化皮的剥落及积聚进一步提高了管壁的温度,致使受热面超温爆管。文章从运行方面总结了经验和教训,提出了防止氧化皮生成造成锅炉受热面爆管的具体措施和方案。     

在两班制运行中提高S109FA-SS燃气-蒸汽联合循环启动速度的探讨

文章提出了影响S109FA-SS燃气轮机联合循环机组两班制启动速度的主要因素为:高压缸金属温度与高压主蒸汽温度匹配时间过长、天然气温升慢等,并从运行操作、逻辑设计等方面提出了相应的改进措施,如加快高压缸金属温度和高压主蒸汽温度的匹配速度和加快燃机燃烧室入口处天然气温升等,从而达到提高机组两班制启动速度的目的。     

直接空冷机组夏季度夏措施及发展趋势

直接空冷机组具有节水的优点,在我国北方地区得到了广泛的应用。分析直接空冷机组夏季运行存在的主要问题,提出度夏措施及可行性的解决方案。结果表明,高温环境、自然大风、凝汽器管束脏污、真空泵工作水温偏高是影响直接空冷机组夏季运行背压高的主要因素。设置喷淋装置、延伸挡风墙、加装导流装置和防风网、提高散热器的冲洗质量是保证直接空冷机组夏季高温季节安全经济运行的重要措施。