空气局部放电衍生物气体生成规律的研究

分解气体分析法通过检测故障产生的气体组分诊断设备故障,是检测电力设备故障的重要方法,在一些应用场合具有不可替代的作用。然而目前该方法只在绝缘油、SF6等绝缘介质的场合有应用,对于空气这一最重要的绝缘介质少有应用。本文搭建空气局部放电过程模拟实验平台及气体产物检测系统,研究放电衍生物气体生成规律。分别采用两种检测方式对气体产物进行检测,结果显示O_3、NO、NO_2为空气放电的主要产物;在放电强度较低时,空气放电主要分解产物为O_3,放电强度进一步增大可以检测到氮氧化物NO和NO_2的产生,且臭氧O_3浓度远大于氮氧化物气体浓度;对于封闭空间,随着放电时间增长分解产物浓度增加,但趋向饱和,且随着施加电压增大,气体产物浓度增加;而在相同放电电压下,空气相对湿度变化对气体产物含量有明显影响,O_3、NO_2的浓度在相对湿度为18%时高于相对湿度为25%和44%时的值;而NO的浓度在相对湿度为44%时高于相对湿度为18%和25%时的值,同时差异较小。     

火电厂SCR脱硝系统氨危害防护效果检测与分析

火电厂普遍采用选择性催化还原(SCR)脱硝工艺,液氨作脱硝剂以净化处理烟气中的氮氧化物。液氨属于危险化学品,储存、使用过程中存在事故隐患,接触氨可能损害人员健康。通过对某火电厂典型脱硝系统氨危害防护设施调查,对作业人员接触和工作场所氨浓度现场检测,进行氨危害防护设施控制效果评估和氨事故发生隐患分析,提出保护人员健康防止安全事故的建议。     

SF6局部放电分解组分光声检测信号交叉响应处理技术

SF6局部放电(PD)时,某些特征分解组分气体的红外吸收频带存在重叠部分,利用光声检测法检测其成分时会有严重的交叉响应,影响检测准确度。为此,将主成分分析(PCA)与径向基函数(RBF)神经网络相结合,构建了一种能降低交叉响应的PCA-RBF神经网络,应用于光声检测法输出信号阵列的处理,以解决传统RBF神经网络在输入空间严重自相关时检测准确度的下降,实现对SO2、CO2、CF4混合气体中各组分气体体积分数的准确检测。结果表明:PCA-RBF神经网络有效地消除了样本之间的相关性,提高了神经网络对混合气体中各组分气体体积分数的检测准确度(平均相对误差<3%),为将光声检测法应用于SF6局部放电分解组分气体的检测提供了有效的数据处理手段。     

在线烟气氮氧化物浓度测量偏差原因分析

对某电厂烟气脱硝与脱硫系统4台烟气在线连续监测分析仪(CEMS)之间氮氧化物浓度测量偏差原因进行了分析,认为其原因是由于烟气中氮氧化物浓度过低,在线仪表在进行低浓度测量时仪器误差较大,以及脱硝系统出口烟道氮氧化物浓度不均,在线仪表测点不具代表性所致.为此,提出了合理布设导流板、调整喷氨格栅、加装烟气扰流装置、采用接近实际烟气浓度的标准气体校准仪器等建议.     

基于预测函数控制算法的脱硝优化控制

为了弥补PID(比例-积分-微分)控制的不足,应用PFC(预测函数控制)提高脱硝优化控制系统响应速度,提高催化剂出口氮氧化物浓度的控制精度,减少过量喷氨,应对复杂的环境干扰,改善系统的控制品质。根据脱硝系统的过程特点进行模型辨识,构建一组以喷氨量及催化剂出口氮氧化物浓度为输入和输出,同时考虑多重干扰及环境影响的模型;将预测函数控制算法在PLC(可编程逻辑控制器)平台上实现,考虑到过程的时滞特性,形成整体的控制方案,设计一套自动控制催化剂出口氮氧化物浓度的脱硝优化控制平台,控制氮氧化物浓度在环保目标以内;在脱硝优化平台部署后72 h内,对平台性能进行监控和分析,对影响催化剂出口氮氧化物浓度的工况进行记录,从总体效果来看,该方案应用简单,方便对模型在线调参,在抑制扰动方面具有更快的响应速度,同时具有更高的自动化水平。     

基于改进型BP神经网络的SF6气体传感器

针对非色散红外SF_6气体传感器测量精度易受环境温度、气压影响的问题,提出采用混合粒子群优化-误差反向传播(PSO-BP)神经网络预测模型对环境温度、气压变化引起的测量偏差进行实时补偿,并与其他补偿方法进行分析比较。实验结果表明,该SF_6气体传感器在气体浓度0~1000×10~(-6)、温度10~40℃、气压100~120 kPa,相对测量误差为1.5%,检测精度小于±15×10~(-6),检测分辨率为1×10~(-6),有效地消除了环境温度、气压波动引起的非线性影响。相比于经验公式法和RBF神经网络补偿方法,该方法具有较高的测量准确度和稳定性,且无需增加电路模块,有利于降低传感器的体积和成本。     

等离子喷焊、喷涂的安全防护

随着等离子技术在我国的发展,为了保障工作人员的健康,不少单位作了大量的工作,有力地保证了等离子技术的推广和应用。等离子喷涂、喷焊有害因素有: 一、有害气体臭氧(O_3)为一种淡蓝色气体,浓度较高时具有猩臭味,我国卫生标准为0.2毫克/米~3,某些没有防护的现场可达到87.4毫克/米~3,臭氧毒性主要是刺激呼吸系统。氮氧化物多为NO_2为红棕色气体,具有特殊臭味、极毒,最高允许浓度5毫克/米~3(换算到N_2O_5),某些场合可达到217毫克/米~3氮氧化物,主要作用于神经系统,严重     

H2S及CO的近红外波段光声光谱检测技术

SF6常用于电力设备内部充当绝缘介质,在SF6绝缘设备内部出现过热或局部放电时,进一步反应后还会出现SO2、SOF2、SO2F2、H2S、CO等分解产物.本研究基于光声光谱检测技术对H2S、CO进行定量测量,从理论出发对影响光声信号的因素进行探讨,搭建光声光谱试验平台,根据气体的光声效应对气体进行光声光谱检测.通过选择合适的气体吸收谱线作为特征谱线进行检测,避免其他组分气体存在潜在的交叉干扰.根据HITRAN仿真结果,选定的H2S气体特征谱线为6 336.6 cm-1,CO气体特征谱线为6 380.3 cm-1.结果 表明:所测气体CO、H2S的气体浓度与净光声信号幅值之间的线性度非常高,即通过测量气体光声信号值可精确反演计算出气体浓度.在SF6作为背景气体情况下,CO检测下限为9.88×10-6,H2S检测下限为1.75×10-6.     

非色散红外 CO2 气体传感器的抗温湿度干扰设计

为了抑制环境温湿度对非色散红外(NDIR)CO2 气体传感器测量精度的严重干扰,从硬件补偿的角度出发,为其设计了 低湿控制模块与恒温控制模块。 采用由聚偏氟乙烯(PVDF)疏水滤膜与 3A 分子筛构造的气体干燥管过滤 CO2 气体中的水份 实现气室降湿,同时采用增量式比例-积分-微分(PID)算法调节包裹在光学气室外的加热片的功率,达到恒温效果。 研究分析 了温湿度对气体浓度测量精度的影响,对低湿恒温抗干扰设计进行了测试和验证。 实验结果表明,基于气体干燥管的低湿控制 模块能够将 CO2 气体的湿度降低到 8%左右,而恒温控制模块能够将气室温度稳定在 40℃ 。 在复杂温湿度环境下,0 ~ 2 000× 10 -6 气体浓度范围内,具有抗温湿度干扰设计的 CO2 气体传感器的浓度测量平均相对误差为 8. 38%,显著减小了检测系统的 温湿度漂移,研究结果对于研制高性能的 NDIR 气体传感器有参考价值。     

火电厂SCR烟气脱硝技术研究

火电厂长期运行会产生大量烟气,烟气中的氮氧化物是造成大气污染的主要成分之一,是形成酸雨、烟雾等破坏环境的主要因素,氮氧化物的排放已经对人体造成十分严重的危害。目前大部分火电厂通常采用SCR烟气脱硝技术对烟气进行脱硝处理,文中主要叙述SCR烟气脱硝技术的推广背景以及我国对大气污染控制的相关标准,并且介绍了SCR烟气脱硝技术原理和SCR烟气脱硝系统的布置位置、工艺流程、氨气制备方法、催化剂形式、运行期间在线监测装置等,以供借鉴。     

Behavior of N/sub 2/ and nitrogen oxides in nonthermal plasma chemical processing of hazardous air pollutants

Nonthermal plasma chemical behavior of N/sub 2/-O/sub 2/ mixed gases and nitrogen oxides such as N/sub 2/O, NO, and NO/sub 2/ was investigated to obtain baseline information on the generation of active oxygen species and the formation of inorganic byproducts in the nonthermal plasma chemical processing of hazardous air pollutants (HAPs) with a ferroelectric packed-bed reactor. Ozone concentrations were too low, even in air, to oxidatively decompose 300-1000 ppm of HAPs. The O/sub 2/ concentration in N/sub 2/-O/sub 2/ was the determining factor in the formation of all the nitrogen oxides. N/sub 2/O formation was enhanced with increases in O/sub 2/ concentration and in specific energy density, while a threshold value was observed at around 5% of O/sub 2/ concentration in the formation of NO and NO/sub 2/. Rate-suppressing effect by O/sub 2/, detailed byproduct analyses, and thermochemical data suggest that NO/sub x/ decomposes in its reactions with nitrogen atoms derived from N/sub 2/ dissociation, and that the unimolecular N-O cleavage predominantly occurs for N/sub 2/O. The behavior of nitrogen oxides and their precursors was not affected by hydrogen atoms evolved from hydrogen-rich HAPs such as ethylene and benzene. Halogenated HAPs enhanced NO/sub x/ formation and NO/sub 2/ selectivity. Different additive effects of chlorinated and brominated HAPs were observed in the formation of NO/sub x/ and N/sub 2/O, indicating the involvement of different active oxygen species.     

选择性非催化还原脱除氮氧化物的影响因素分析

进行以NH3作为还原剂的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)转化氮氧化物(NOx)的试验研究。考察SNCR转化NOx的各影响因素：温度,初始NH3和初始NOx摩尔浓度的比值h,NOx体积浓度,O2体积浓度,停留时间等对NOx转化率的影响。结果表明在900~1 050 ℃的温度范围内,SNCR可以得到较高的NOx转化率。并且在该温度范围内,h值由0.8变化到1.6时,NOx转化率显著增加。通过对试验数据进行数理分析,对SNCR转化NOx各因素的影响进行了定量研究,得出NOx转化速率与各因素的关系方程。同时考察了H2O2作为添加剂对SNCR的影响,发现H2O2作为添加剂能够降低SNCR对反应温度的要求,对NH3的逃逸有抑制作用,并从机理上给予了解释。     

反应条件对六氨合钴同时脱硫脱硝效果的影响

钴氨络合剂可同时脱除SO2和NO,对燃煤电厂排放控制有积极意义。在分析钴氨配合物同时脱硫脱硝反应机理的基础上,设计了同时脱硫脱硝实验装置,在反应器中对[Co（ＮＨ3）6]Cl2吸收剂同时脱硫脱硝的影响因素进行实验研究。结果表明：提高[Co（ＮＨ3）6]Cl2的浓度可以提高SO2和NO的去除率;过高温度不利于NO的吸收,实验过程中48 ℃时NO的去除率最高;碱性溶液可促进NO的氧化,但是碱性过强导致配合物不稳定,会降低NO的去除率,实验条件下溶液最佳pH值为9.88。     

雾霾条件下光伏发电量预测的迭代优化与经济性分析

光伏发电易受温度、辐照度等环境因素的影响,而近年来雾霾（PM_2.5浓度较高）污染严重,大幅降低了光伏系统发电量。因此研究雾霾天气下光伏发电量预测方法对光伏市场的发展具有重要意义。通过采集上海某户用光伏屋顶的全年光伏数据,利用控制变量法及雾霾相似日原理,拟合分析PM_2.5的浓度与发电量损失指数之间的关系,通过迭代原理优化光伏发电量预测算法,并给出雾霾环境下光伏发电量预测公式,修正光伏收益预测模型。结果表明：优化后的光伏预测发电量算法可提高发电量预测结果的精确性和稳定性。通过对3种光伏经济模型进行收益分析,验证了迭代优化算法可有效提高光伏收益预测的精确性。     

电能质量监测数据的同步处理与装置设计

对电能质量的改善、管理必须对电网进行实时监测、分析，确定干扰源。基于传统单片机的监测系统在精度和速度上，很难达到要求。文中以先进的定点DSP芯片TMS320F206为核心，研制了一套分布式电能质量监测装置，可以实时监测、分析一个变电站所有出线的状态，并保存相关的历史数据。为了提高测量精度，文中详细介绍了噪声预处理、数字抗混叠滤波、软件定频采样法等监测数据的同步处理方法，并采用了TMS320F206，MAX125等高性能芯片来满足装置的硬件要求，大大的提高了装置的精确度。同时，在参数测量方面增加了能够反映谐波“污染”程度的规范化因数，对于不对称三相系统还采用了反映不对称“污染”程度的规范化因数，可以定量确定系统污染程度，为以后的系统调节、改善带来了方便。     

基于采样频率自适应的高精度谐波分析软件算法

采样不同步产生的同步误差是造成频谱泄漏和影响谐波分析准确性、检测精度的重要原因。本文提出一种基于采样频率自适应技术的软件算法，通过采样数据计算得到信号较为准确的实际频率，并根据实际频率动态调整采样的时间间隔，实现采样频率的自适应，从而减少同步误差，降低频谱泄漏的影响。该软件算法实现简单，精度较高，对于频率变化较缓慢的电力信号能够明显地提高测量精度。仿真结果验证了算法的特性，给电力系统高精度谐波分析提供了一种有效的方法。     

基于MSST-HT的次同步振荡参数辨识研究

次同步振荡是在电力系统运行平衡点受到扰动后产生的一种异常电磁及机械振荡现象。针对希尔伯特黄变换在次同步振荡分量提取时存在噪声干扰和模态混叠问题，提出一种适用于次同步振荡参数辨识的多重同步压缩变换（MSST）和希尔伯特变换结合的方法。该方法在傅里叶同步压缩变换基础上，对次同步振荡信号时频谱进行多次同步压缩，以此来提高信号时频分布的重构精度和能量聚集程度。通过仿真并结合实际工程录波数据进行验证，首先使用多重同步压缩变换方法对信号进行时频分析，得到信号时频图，然后用多重同步压缩变换变换逆变换分解重构出各个模态分量，最后用希尔伯特变换对提取出来的单个模态分量进行参数辨识，识别其频率、阻尼比、衰减因子等主要参数。仿真结果表明，相比于短时傅里叶变换（STFT）、同步提取变换（SET）和傅里叶同步挤压变换（FSST），MSST能够提高信号时频分布的能量聚集程度和重构精度，能够实现多分量的次同步振荡模态分解。实际数据结果表明该方法能有效克服噪声干扰和模态混叠问题，准确辨识次同步震荡参数，对电力系统安全稳定运行具有一定的参考意义。     

冲击电流测试系统中测量误差的试验研究

从影响冲击电流系统测量精度的因素出发,试验研究了系统接地点、转换装置的连接方式及系统自身的电磁干扰等对测量精度的影响。试验证明:采用单点接地、悬浮测量、减小高压引线与转换装置构成的闭合回路包围面积及电磁屏蔽、电源隔离、浪涌吸收等抗干扰措施可提高系统运行的可靠性及冲击信号测量的精度。     

应用于电力谐波分析的改进插值算法

频谱泄漏是加窗插值傅里叶变换算法测量误差的主要来源,可通过加高阶窗抑制误差,但二次谐波及其他弱谐波的估计精度仍难显著提升,且带来复杂的频谱表达式和频率分辨率的损失。针对上述问题,提出一种改进插值算法。通过加低阶的sine窗函数,将传统离散傅里叶变换(DFT)平移1/2个谱线间隔到Odd-DFT域插值修正。利用相对频偏在所求谐波分量上减去其他分量的长程谱泄漏干扰之和,再进行插值修正,获得更精确的相对频偏。循环迭代若干次,用于抑制频谱泄漏对估计精度的影响。推导了修正公式,给出了算法流程,在不同环境下进行仿真分析,得出合理的迭代次数。研究结果表明,该算法的测量精度较传统加窗方法更高,并且弱谐波的估计精度得到提升,所需的采样时窗更少,提高了测量精度,满足电网测量的需要。     

一种混合卷积窗及其在谐波分析中的应用

电力系统稳态信号非同步采样时,利用离散傅里叶变换分析谐波会使各频率成分产生频谱泄漏,增大了谐波参数的测量误差。为进一步抑制频谱泄漏,提高谐波测量的准确度,提出一种由矩形窗和余弦窗经过卷积运算得到的混合卷积窗。定义L阶混合卷积窗并分析了这种新型窗的主瓣宽度和衰减速率。与经典窗函数比较,新型窗具有更高的旁瓣衰减速率,大大减小了频谱泄漏的影响。将所提新型窗应用于谐波分析,推导了基于L阶混合卷积窗的谐波插值算法。仿真结果表明,混合卷积窗具有优良的频谱泄漏抑制性能,能有效地降低各谐波成分间的相互干扰。即使在噪声条件下,本方法的优势也比较明显,适用于电力系统谐波的高准确度测量。