AP1000核电厂设备可靠性数据库开发及应用

  目的  设备可靠性数据在核电厂PSA、RCM、维修规则、可靠性保障大纲、风险指引管理等领域的重要价值,提出了开发AP1000设备可靠性数据库的必要性。  方法  对AP1000核电厂特定数据库开发过程中的一些重要问题,如独立失效的分析流程,设备和设备类的选取,可靠性参数估计方法,共因失效的分析方法和流程,核电厂特定数据以及通用数据收集和分析以及可靠性数据的应用等方面进行了探讨。  结果  提出了开发AP1000电站特定的设备可靠性数据库的技术路线。  结论  AP1000核电厂设备可靠性数据库的建立和应用,可以积累宝贵的核电厂特定运行、维修、失效、试验等数据,为核电厂运行PSA提供可靠性参数,为运行维修优化、安全管理等多个领域提供重要参考。     

严重事故下内陆核电水资源安全应对措施

  [目的]  文章旨在论证严重事故下内陆核电厂具有可靠的水资源安全应对措施。  [方法]  通过对比内陆核电放射性废液处理结果与国家相关标准,分析了严重事故工况下内陆核电的放射性废液的处理措施,同时提出了进一步提高安全性和可靠性的措施—加强备用电源、备用水源和增加废液存贮水池。  [结果]  结果证明:严重事故下,通过安全壳包容、核岛厂房滞留、水池暂存三道外层的放射性物质隔离措施,能够将放射性物质在厂内进行“存贮、封堵和处理”。  [结论]  CAP1000内陆核电具有完善的严重事故预防和事故缓解措施,能够从设计上实际消除大量放射性物质释放的可能性,有能力在严重事故下确保水资源安全。     

我国滨海核电厂海啸防护探讨

  [目的]  我国在建及在运核电厂多为滨海厂址，根据以往观测数据及分析，防洪设计多以风暴潮作为控制性条件，海啸相关研究成果较少，构筑物对海啸的防护方法方面缺少工程经验。福岛核事故后，海啸对核电厂安全的影响受到了核安全监管、核电从业者及公众的广泛关注，国内也开展了对在运核电厂海啸防护水平的复核。  [方法]  结合海啸的特点，针对我国滨海核电厂并以某一核电厂为例，通过海啸波物理模型试验研究工作，以此开展对核电厂海啸防护的复核工作。  [结果]  模型试验研究表明，在海啸波作用下，我国已建滨海核电厂厂坪标高的设置对于近地海啸防护裕度较为充裕。  [结论]  结合现有海域防洪措施，针对后续新建的滨海核电厂设计中需结合厂址条件进一步考虑对于马尼拉、琉球海沟可能产生地震海啸的防护，以增大安全裕度。     

核事故应急大气扩散模型ARTM验证与评价

  目的  针对国内外普遍关注的核事故应急决策支持与事故后果评价的问题,围绕目前验证、评价大气扩散模型的两个主要困难。  方法  应用目前国际上应用广泛的KINCAID示踪实验数据集和MVK模型验证评价方法,验证了评价放射性核素大气扩散模型ARTM（Atmospheric Radionuclide Transport Model）。  结果  统计结果表明:ARTM的模拟结果基本上是可信赖的,3 km内的预测有低估的趋势,5 km外的预测有高估的趋势。  结论  ARTM模型总体上可以应用于核电厂事故后果评价。     

核电厂用超高分子量聚乙烯喷嘴研发与应用

  目的  为解决核电厂核安全3级循环水过滤系统（CFI）喷嘴冲刷磨蚀及腐蚀问题，采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)开发了一种耐腐蚀、耐磨的喷嘴。  方法  通过对重要加工工艺参数测试，固化了喷嘴制造加工工艺，为验证所开发的喷嘴耐磨性及水力性能，进行材料本体耐磨试验，并模拟核电厂运行条件开展基于研发产品的冲刷和水力试验。  结果  试验结果表明:UHMWPE喷嘴的耐磨性能优异，高于传统材料；可以适应核电厂高速冲刷的需求，水力性能亦可满足核电厂的要求。  结论  UHMWPE喷嘴投入运行一年半，经持续运行，喷嘴未发现冲刷变形和腐蚀现象，运行效果优异。因此，采用超高分子量聚乙烯材料制备核电厂CFI系统喷嘴是可行的，可替代原有的进口尼龙喷嘴。     

快堆核电蒸汽管道疏水系统的设计研究

  目的  快堆核电厂蒸汽参数有别于常规火电厂和压水堆核电厂,因此有必要对蒸汽管道的疏水系统设计进行研究。  方法  结合常规火电厂和压水堆核电厂的设计经验,对蒸汽管道的疏水系统从系统配置和控制策略等方面进行梳理和研究。  结果  基于上述分析的结果、并针对快堆蒸汽系统的特点,提出了适用于快堆核电厂疏水系统的优化设计方案。  结论  研究结果显示优化设计方案满足了快堆核电厂的设计要求,同时本研究结果也可为后续其他核电厂提供参考。     

氢储能用于核电调峰经济性研究

    目的   以光伏、风电为代表的可再生能源装机占比的提高和煤电比例的不断降低使得电网对于优质调节资源的需求不断增加,也给核电调峰带来新的压力。通过系统升级改善核电调峰能力,从而提高核燃料利用效率、系统安全性和经济性是亟待解决的重点问题。    方法   调研了氢能的制备、储运及利用现状,探究了适合用于核电调峰的氢储能技术路线,并以某核电站现有运行情况为例,分析了不同氢能利用技术路线的经济效益。    结果   利用富余核电制氢能够提高核电利用效率,并具有较好的经济效益应用潜力。    结论   随着技术的进步和设备成本的降低,利用富余核电开展氢气制备,不仅能够提高核电机组的利用效率获得更好的经济效益,还有助于氢能产业的发展。作为高能量密度的绿色能源,氢能在节能减排中起到极为重要的作用,将助力碳中和目标的实现。     

辅助火电机组调峰系统的储热参数设计研究

  目的  为适应原有火电机组对新能源电力消纳的需求,提高其调峰能力是关键因素之一。  方法  储热系统作为燃煤热电机组“热电解耦”的重要方式,评价其参数匹配性具有工程参考价值。文章采用一种耦合储热装置来增加燃煤机组深度调峰能力的方法,并结合热负荷以及电负荷的功率曲线,对储热装置参数的影响规律展开了系统研究。  结果  结果表明:以区域负荷曲线为典型案例,随着储热罐的储热容量和充放热速率参数的提高,储热系统对机组的热负荷调节能力先逐渐提升并在分别在112.75 MW和129 37 MW·min时达到上限,此时深度调峰参数为77 MW左右;此外,储热容量与充放热速率具有一定的匹配关联,二者中瓶颈因素将直接制约系统的深度调峰性能。  结论  通过对储热和放热边界情景的积分,精确的展示了储热罐在辅助调峰过程的中作用,同时结合其运行策略的优化设计能够进一步分析储热辅助调峰系统的参数匹配关系,为后续火电机组耦合储热系统的参数设计提供参考。     

燃煤电厂锅炉最低稳燃负荷估算方法

  目的  项目实施前需要预评价燃煤电厂灵活性运行的性能，其中包括锅炉最低稳燃负荷技术指标的预测。原有的经验和算法不能满足电厂灵活性评价需求，需结合目前设备能达到的性能指标，拟定新的锅炉最低稳燃负荷的半经验计算曲线。  方法  结合文献资料与工程经验，选取与稳燃指标关联性强的参数，采用统计和回归的方法，拟合出半经验计算曲线。  结果  以煤的挥发分V_daf、燃烧器总出力裕量系数φ作为自变量，并结合最小点火能量的统计分析值，可得到锅炉最低稳燃负荷的理论指标。  结论  新的计算曲线以工程资料可获得的已知参数作为输入，可相对精确地测算出不同条件下锅炉最低稳燃负荷的理论值，与实际运行试验数据吻合，可作为工程设计的工具。     

新形势下的沿海核电厂址选择

  [目的]  在内陆核电启动可能性较小的情况下,近期内我国核电建设仍将以沿海项目为主;由于岸线资源愈发紧缺,沿海核电厂址的选择难度不断加大,需要拓宽思路,科学选址。  [方法]  重点考虑沿海次区域,采用二次循环冷却的技术方案,结合地震地质、应急疏散、环境保护等条件,论证并做好核电厂址选择。  [结果]  粤西某核电工程的实际情况表明,新的思路和方法有助于优化选址、科学决策。  [结论]  对后续核电选址有较大的参考意义,对核电布局的科学性有重要的促进作用。     

风电并网下含核电受端电力系统调峰问题研究

  目的  随着风电装机规模和比重的不断提升,受风电反调峰特性的影响,含核电的受端电力系统（如广东电网）在汛期的调峰问题将更为凸显。为了保障多类型电源协调发展和电网的安全可靠运行。  方法  针对风电并网下含核电的受端电力系统调峰问题,在充分分析国内外核电机组参与调峰情况及其技术经济性的基础上,结合常规确定性调峰校核方法存在的不足,提出了确定性与概率性相结合、典型周/典型日和全年8 760 h全景模拟相结合的系统调峰平衡分析方法。  结果  以我国某沿海省级电网为例,采用所提方法,分析不同风电和外电场景下电网的调峰形势,并提出相应措施建议。  结论  所述方法能够发挥确定性与概率性两种方法各自的优点,对系统调峰平衡进行更为全面和有效的分析与校核。     

海洋地勘黏土数据一致性原则及应用研究

  目的  当前地勘工作特别是岩土勘察存在较大的经验性和盲目性,缺乏对土样扰动和测试结果的评估。为此,需对海洋岩土勘察技术进行深入研究。  方法  通过研究国内外海洋地勘技术结合多年不同海域工作经验,提出一种基于一致性原则的海洋精准地勘新方法。新方法在岩土勘察部分主要包括两个基本环节:（1）土样扰动综合评估;（2）土体强度测试结果的一致性综合评估。  结果  土工、物探和地质模型立体交叉一致性分析构建了精准地勘体系。多个海工项目实例证明,新技术能通过黏土土样扰动综合评价对各种获取方法和数据去芜存菁,采用室内土工试验和原位测试相结合,常规和高级土工试验相结合的方式对各种数据进行一致性分析、获得钻孔处更丰富更连续的数据。与传统的单一土工测试相比,数据的可靠性和精准性得到了提高,并弥补了样品取样点间的数据缺失。  结论  所提新方法正确且有效,可以提高地勘数据应用,降低勘察成本,并为包括海上风电在内的海工项目提供更多更可靠的岩土参数。     

园区能源互联网规划评价指标体系与方法

  [目的]  园区能源互联网是对多种能源、负荷和电网进行统一协调优化实现能效最优的复杂系统,评价指标体系的构建和规划方案的综合评价,是园区能源互联网规划所必须解决的关键问题。  [方法]  从能源互联网的作用出发,构建了其规划的评价指标体系,对体系中各指标的定义及计算方法进行了详细说明,并基于层次分析法进行了量化评价,最后基于实际工程队对该指标体系及评价方法的应用进行了分析。  [结果]  利用该方法,可对各类园区的能源互联网项目进行更加定量、客观的综合效益评估。  [结论]  算例分析表明:所提的方法准确有效,为项目投资运营模式及技术方案的决策提供方法支持。     

基于演化博弈随机优化的市场主体可再生能源消纳责任权重分配方法研究

[目的]针对可再生能源消纳责任权重在市场主体上的分配问题,提出了一种基于演化博弈和随机优化的分配方法.[方法]首先,将各市场主体作为有限理性个体参与弱联系演化博弈中,得到演化平衡时使自己成本最小的消纳权重承担方案,进而得出在政府采取不同奖惩措施的概率区间下各市场主体的选择策略倾向.然后,在得到政府采取不同奖惩措施的概率...     

ITER聚变装置及其电源系统

  目的  为了实现受控核聚变，研究解决人类未来能源问题，国际热核聚变反应堆（ITER）计划建设核聚变反应超导托卡马克装置。  方法  简要说明了ITER计划的意义与发展，同时对其电源系统的组成与功能以及主要线圈的变流器电源结构与技术参数进行了针对性介绍。  结果  最后，提出了中国在ITER磁体电源方面的优化设计，以及完成的相关磁体电源采购包任务。  结论  中国通过参与ITER计划科研项目，为国际聚变工程技术发展做出了重要贡献。     

基于边缘计算的故障录波主站信息快速智能处理方法

  目的  针对电网调控机构业务集中,故障决策延时和数据传输开销大的问题,设计了一种基于边缘计算的故障录波主站信息快速智能处理方法。  方法  基于故障录波信息处理的边缘计算设计原理和整体框架,利用DataSocket异步并行实时通信和Hadoop分布式存储方案保证数据稳定传输和快速存取,采用改进的SSDA算法快速筛选出故障信息进行分析,电子化报送故障分析结果。  结果  实验结果表明:该方法在海量数据处理、故障快速诊断、辅助决策支持等方面有良好的应用效果,可缓解调控机构信息处理压力和缩短故障决策时延。  结论  结合广西电网运行案例,证明了该方法可靠处理海量故障录波信息的有效性和可行性。     

基于深度神经网络的DFIG低电压穿越技术研究

  目的  双馈风机（DFIG）的低电压穿越（LVRT）性能在一定程度上依赖于控制参数的优化,而目前对控制参数的优化基本都是离线模式,原因在于优化算法难以满足实时控制对计算速度的要求。  方法  基于深度神经网络（DNN）原理,提出基于“离线训练、在线计算”思路的低电压穿越实时优化控制方法。首先针对含DFIG电网在不同运行方式下发生的大量不同故障进行控制参数的离线优化并形成相应的LVRT优化控制策略,将不同的故障状态进行归类并形成成对的故障模式和参数表,从而构成深度神经网络的训练样本。  结果  电网故障瞬间可以将输入参数直接通过训练好的DNN网络迅速实现控制方案和最优参数的优选。  结论  基于PSCAD和Matlab的联合仿真结果论证了所提思想在优化效果和优化速度方面的优势,并说明了其实用性。