动力用煤的热重燃烧性能测试及评价

为了通过热重分析得出不同煤种的燃烧性能,本试验通过优化试验条件,得出试样的燃烧失重TG和燃烧速率DTG曲线,并通过有效特征指标提取,得出了能够反映单一煤样及混煤的着火和燃尽性能的CSI和BI指数的计算方法及评价标准,并将CSI和BI指标分别和已经得到广泛工业应用的煤粉气流着火温度IT和一维火焰炉燃尽率Bp进行了相关性分析。结果表明,在静态燃烧条件下得到的热重燃烧性能指标具有足够的判别精度,试验结果能够指导煤粉在电站锅炉的工程应用。     

燃煤机组耦合污泥发电技术

针对我国大量城镇污泥处理面临的难题,分析了污泥干化技术及干化污泥煤质指标,介绍了污泥直接掺烧、烟气直接干化污泥和蒸汽间接干化污泥耦合发电等3种燃煤机组耦合污泥发电工艺,认为燃煤机组耦合污泥发电技术是城镇污泥减量化、稳定化、无害化和资源化处理的有效途径,其工艺的选择应针对具体的污泥掺烧量、掺烧要求、机组匹配性等进行。只要污泥掺烧比例控制在10%以内,燃煤机组可以掺烧污泥燃烧,而且锅炉运行稳定,飞灰大渣品质变化不大,污染物及重金属排放达标。     

应用于风电场出力平滑的多尺度多指标储能配置

风电场出力具有较强的波动性与不确定性,往往需配置储能以平滑其出力波动、满足风电并网导则要求。针对这一问题,提出了应用于风电场出力平滑的多尺度多指标储能配置模型。首先提出分段线性化的风电出力波动越限惩罚评价方法,并基于此构建了以考虑越限惩罚、储能成本以及限电损失的总运行成本最小为目标的多指标储能配置模型。该模型同时兼顾风电并网1 min与10 min的多时间尺度波动越限要求。为精确求解该模型,采用大M法将原有非线性模型转换成混合整数线性规划模型,通过调用Gurobi求解器求解。最后,基于一周的实际风电场数据,仿真验证了所提方法的有效性。     

纯燃高碱煤660 MW机组防结渣沾污一体化设计

高碱煤属于极易着火、极易燃尽的优良动力煤,但具有严重结渣和沾污积灰特性,现役机组只能以一定的比例掺烧高碱煤,对高碱煤的适应能力有限。针对100%纯燃高碱煤的目标,提出了新建660 MW机组一体化设计思路,给出了关键的炉膛热负荷参数取值和合理的受热面布置方式、燃烧器设计、除灰渣设备、空气预热器型式等选取建议,以期为全燃高碱煤机组锅炉的整体设计提供参考。     

基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。为准确评估覆冰情况下电网所面临的风险,提出了基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法。该方法根据覆冰预测系统预测得到未来数天内的输电线路覆冰厚度,根据时变结构可靠性理论建立了输电线路时变失效率模型,建立了考虑融冰装置的输电线路修复时间模型与融冰装置使用间隔时间的模型;针对传统序贯蒙特卡洛法难以反映覆冰线路时变失效率的问题,提出一种可考虑时变失效率的序贯蒙特卡洛模拟法,并将其用于覆冰灾害下的风险评估。以IEEE RTS-79系统为研究对象,验证了所提模型与方法的有效性;分析了覆冰预测间隔时间和融冰装置数量对电网风险的影响,并给出了相关建议。     

双限幅功率协调控制器及其在多端直流系统中的应用

为了克服常规主从控制存在的功率主站丢失或达到其功率极限时,多端直流输电系统直流电压不受控以及常规下垂控制存在的正常运行时,各换流站无法精确控制其有功功率的缺陷,提出了一种双限幅功率协调控制器。该双限幅功率协调控制器包括一个上限幅环和一个下限幅环,上限幅环仅在直流电压高于某上限值时起作用并降低换流站整流方向上的有功功率,下限幅环仅在直流电压低于某下限值时起作用并降低换流站逆变方向上的有功功率。正常运行时,换流器直流端电压介于上限幅值和下限幅值之间,双限幅功率协调控制器输出被限幅至零,不起作用。文中进一步设计了连接风电场的VSC换流站功率协调控制。以一个四端口MTDC系统为例,仿真验证了双限幅功率协调控制器在不平衡功率指令、主站退出运行、风电功率波动工况下的有效性。研究结果表明,所提出的双限幅功率协调控制器综合了常规主从控制正常工作时各换流站能精确控制其有功功率以及常规下垂控制在功率失衡或故障工况下能够维持系统稳定性的优点,并克服了两种常规控制的缺陷。     

一种可用于监测调速系统对低频振荡影响的方法

受制于机械功率难以测量的实际情况,调速系统对低频振荡影响的在线分析较为困难。通过转矩分析分别研究了在不考虑和考虑调速2种情况下转速偏差、电磁功率偏差与机械功率偏差在功角-转速平面上的关系,发现:若调速系统提供了负阻尼转矩,则电磁功率偏差与转速偏差的夹角θ_2将小于π/2与低频振荡阻尼比ξ之差;若调速系统提供了正阻尼转矩,则θ_2将大于π/2-ξ。基于上述分析结果,提出一种基于监测量在线判断调速系统对低频振荡影响的方法。该方法通过在线辨识ξ和监测θ_2来判断θ_2与π/2-ξ的大小关系,即可确定调速系统是否对低频振荡提供负阻尼。4机2区域系统和某实际互联电力系统的仿真结果表明,在判断调速系统为低频振荡提供负阻尼后,通过使调速器进入开环控制模式能够有效提升振荡阻尼比,从而验证了所提方法的有效性和实用性。     

磁力传动齿轮泵结构设计及分析

针对系统要求,为使齿轮泵达到高可靠性、零泄漏的要求,设计一种特殊的齿轮泵结构。采用磁力传动使齿轮泵和电机以非接触式进行连接,取消了传统结构上的轴封,摩擦力小,使电机的输入功率减少;将动密封转换为静密封,使该齿轮泵实现零泄漏的指标。     

基于极限场景的两阶段含分布式电源的配网无功优化

在能源危机大背景和相关政策的引导下,以风电、光伏为代表的分布式可再生能源并网近年来发展迅速。然而风电、光伏等电源出力的随机性,使得传统的无功优化方法难以适应含有较高比例分布式可再生能源的配电网。针对这一问题,提出一种基于极限场景的两阶段配网无功优化方法,该方法通过极限场景约束形式对随机变量进行处理,在第一阶段决策配电网中不能灵活调节的慢变量取值,保证了在第二阶段中灵活性调节变量能够应对分布式电源的随机性,最终达到系统运行网损最小且最大化消纳清洁能源的目的,兼顾了系统的经济性与鲁棒性。首先建立基于支路潮流的混合整数无功优化模型,然后利用大M法和二阶锥松弛对原有模型进行凸化,最后采用极限场景法对分布式电源进行抽样并决策。最后结合理论分析和仿真分析说明所提方法的有效性与可行性。     

基于ADPSS的特高压直流输电控制保护系统开放式建模

目前特高压直流输电控制保护系统的仿真模型主要是基于典型的控制保护结构进行构建,难以准确地模拟实际特高压直流输电特性,且商业仿真软件大多提供封装式模块,难以根据实际情况进行修改和自定义建模。因此有必要搭建开放式特高压直流输电控制保护模型,以便准确地模拟实际特高压直流输电工程的控制保护特性。ADPSS可实现交直流机电暂态与电磁暂态混合仿真,在解决交直流混联电网建模问题上具备独有的优越性。在ADPSS平台上搭建了基于实际特高压直流输电工程的开放式控制保护系统,包括完整的换流器控制系统、换相失败预测控制与换相失败保护等。通过对比实际工程实验和所搭建的仿真模型在控制指令阶跃响应仿真与逆变侧交流系统故障仿真下的结果,验证了基于ADPSS的控制保护系统模型的准确性和有效性。