环境风对直接空冷机组的影响及控制策略研究

直接空冷火电机组的运行状况受环境自然风的影响很大,不利的风速、风向不仅会影响到机组运行的经济性,严重时还会造成掉闸停机事故。在总结火力发电厂空冷系统特点的基础上,依据热风再循环理论,对现场环境及所采集数据进行了系统分析,重点研究了热风回流产生的原因及横向风对直接空冷机组的影响;环境风场对直接空冷机组空冷风机吸入风量和入口温度的影响;当环境风场作用在直接空冷散热器时,对空冷散热器换热性能的影响,并提出相应防治对策。采取措施的直接空冷火电机组运行状况良好,抗风能力能力明显增强,证明了该分析的合理性和防治对策的有效性。     

海上风场电力系统概述

由于环境气候恶劣,海上风场电力系统需要更高的可靠性。介绍海上风场电力系统的四个基本要素,对其中的关键部分和器件进行评析,对海上风场电力系统的热点技术进行论述,提出可能出现的问题,为海上风场电力系统的规划和建设提供参考。     

平坦地区风电场间尾流影响的计算分析

风资源的分布具有区域性,大中型风场在这些区域往往就会集中成片分布,风场间的相互影响就不可避免地出现。通过在学习风场的周围,假定参考风场8扇区均匀分布的方式,着重研究了距离和分布方位对于风场尾流值的影响,通过分析对比得出以下结论:1)随着距离增加,参考风场对学习风场尾流值影响越小,随着距离的增加,尾流值相对误差的衰减逐步减弱;2)参考风场分布方位对于学习风场影响较大,沿着主导风向的上风向分布的风场对于学习风场影响较大,与非主导风向分布的风场相比,单一风场分布时,比值在10倍左右,成片风场分布时,比值在5倍左右;3)距离相同时,成片分布风场的影响较单一分布的风场要大,平均的尾流相对误差是其3倍左右。     

特高压8分裂导线风荷载干扰效应风洞试验

特高压8分裂导线在风场作用下的干扰效应对导线风荷载的合理化设计非常重要。为研究该干扰效应,设计制作了特高压多分裂导线模型,进行了不同风场环境下多分裂导线的风荷载特性测试。试验采用高频测力天平测得不同风场下多分裂导线模型的3分量力,继而获得导线各种风场下阻力系数。通过比较不同导线形式、迎风方向,研究了多分裂导线在风场下的干扰效应,得到了导线风荷载随分裂导线数、雷诺数变化规律。试验结果表明8分裂导线的干扰效应显著,实测风荷载结果较现行规范计算结果有明显降低,表明现行规范中的8分裂导线风荷载计算方法偏于保守。特高压8分裂导线等效风荷载的合理化计算可以考虑干扰效应的影响。     

基于粒子群动态灰色模型的短期风电功率预测

针对风场输出功率短期预测所遇到的信息贫乏、精度低和不确定性高的问题,提出一种粒子群动态灰色模型。该模型利用粒子群算法改变背景值参数,通过迭代搜寻和线性化处理对齐次或非齐次的指数参数进行连续优化,提升了预测精度;该模型还引入残差模型对外界环境的变化进行预测,降低了由环境的不确定性对预测带来的影响。将此模型运用到比利时风场输出功率的短期预测当中,实验结果证明了该模型对求解所提问题是有效的。     

多风场连锁脱网过程分析与仿真研究

以仿真方式复现脱网事故扩散过程,并分析影响该过程的关键因素,为后续设计风场的无功电压控制策略提供支持。为此建立了包含主网和多个风场内部精细网络模型的两级分布式仿真平台,将风场间耦合关系与风场内多种元件动作特性一同纳入仿真,兼顾场内精细特征和场间相互作用。通过模拟不同控制模式下并联电容、风机、静止无功补偿器等设备动作过程,分析了受控制模式影响的连锁脱网发展过程。仿真结果表明,在集中式并网风电场群中,风场间电气耦合紧密,单个风场有功、无功变化对邻近风场接入点电压影响显著。研究结果进一步验证了实现风场内多种无功设备协调控制的重要性。     

基于聚合短路比的大型风场次同步振荡风险初筛

大型风场数量众多,逐一针对各风场进行精细化建模与次同步振荡风险分析,面临风场建模、参数获取及所需时间较长的问题。采用计算并网系统短路比的方法确定系统强度,用来对风场次同步振荡风险进行评估。基于常规短路比公式分析表明,该方法仅能考虑并网点处系统短路容量及风场容量,难以准确反应大型风场次同步振荡风险。由此,提出了一种计及多风场因素的聚合短路比计算方法,给出相应的计算公式。该计算方法能够反映风场网架情况、子风场交互作用以及控制系统对次同步振荡的影响。经过典型系统及实际系统算例分析,聚合短路比计算方法能够正确计算不同控制系统下风场次同步振荡风险,能够对具有不同拓扑结构的四个实际风场进行次同步振荡风险排序,验证了所提方法应用于风场次同步振荡风险初筛的可行性。     

温度对平行建筑物风场的影响研究

利用CFD分析软件Fluent,基于标准的k-ε湍流模型,分析了温差对建筑物流场的分布。结果表明:在建筑物背风面的尾流区,温差对建筑物风场的影响极为明显,越靠近地面对风速和湍流强度的加强作用越明显,随着高度升高,温差的影响效果减弱;温差对最大风速出现的位置没有影响,只是改变了最大风速的数值。实际分析表明,温差对建筑物的风场存在影响,在进行建筑物风场分析时,需要考虑温差的影响。     

风电场聚合对电力系统安全经济运行的影响

风场内的相关风速对系统的安全经济运行有一定影响。为模拟同一风场内不同位置风速相关性,提出基于多元正态Copula函数及秩相关矩阵度量的方法,量化分析风场内风速相关性。建立风场相关风速样本空间,根据风机出力特性得到风场出力聚合模型。以节能发电调度为原则,对IEEE 30节点和IEEE 300节点系统进行蒙特卡罗最优潮流仿真,结果显示计及风场聚合效应后,风场内部出力的"关联性"及"互补性"得到体现,单位发电成本和支路功率波动范围减小,对节能发电调度策略制定和系统运行方式安排有更明确的指导作用。     

基于全风场功率输出的风力机控制策略研究

为减小上游风力机尾迹影响,实现风场全局优化,基于致动线方法,利用OpenFOAM对风场上游风力机进行了9种不同偏航控制及15种不同风轮俯仰控制的数值模拟。比较各控制法下的风场总输出功率,并结合轮毂高度处水平截面及风轮中心垂直截面的流场云图,分析不同尾迹偏移控制方法对下游风力机影响的流动机理。结果表明:以不同控制方法改变尾迹流向,尽管上游风力机功率有所下降,但下游风力机输出功率显著提高,风场总输出功率得以大幅增加;两种尾迹偏移控制策略均可实现风场全局优化并都存在最佳偏移角,但偏航控制优于风轮俯仰控制;正俯仰角时风场总输出功率大于负俯仰角。     

高温气冷堆核电站主氦风机驱动电机绝缘系统评定技术研究

设计了一套在0.1 MPa氦气和空气环境下测试绝缘系统电气绝缘性能的试验装置,完成了0.1 MPa气压下氦气和空气中主氦风机驱动电机绝缘系统模型的局部放电起始电压(PDIV)、起晕电压、匝间冲击、绝缘电阻和工频击穿电压对比试验。试验结果表明:在0.1 MPa气压下,绝缘系统在氦气环境下的部分绝缘性能较空气中大幅下降,氦气环境下绝缘系统的PDIV值约为空气中的50%,起晕电压值约为空气中的20%~25%,闪络(击穿)电压约为空气中的50%。     

等离子体空气杀菌净化机杀灭空气中微生物效果的试验研究

通过研究空气杀菌净化机对自然环境和人工染菌环境中微生物的杀灭作用,检验了空气等离子体发生装置和活性碳装置在空气杀菌净化机杀菌过程中所起的作用,结果发现,其对两种环境中的微生物杀灭效果都达到了国家标准,等离子体发生装置在空气杀菌净化机杀菌过程中起主要作用,有无活性碳过滤层对杀菌效果影响不大。     

基于WSN的空气质量监测系统的设计

随着社会的发展,人们越来越重视周围的生存环境质量状况,通过对空气质量进行监测,可以了解和评价环境空气质量状况,为城市规划提供依据。本文采用无线传感器网络(wireless sensor system,WSN)构造空气质量监测系统,重点介绍了空气质量监测系统的体系结构,无线传感器节点和网关节点的设计,以及利用GPRS网络实现与监控中心的通信。通过对该系统的测试,系统工作正常,满足实时监测的需求。并且本系统移植能力强,换用不同的传感器,可以应用到其他监测领域。     

考虑火电对空气质量影响的机组检修计划与电能分解方法

火电厂排放的大气污染物对人居环境的影响与其时空分布特性有关。文中基于人居环境空气质量指数(AQI),通过对火电机组污染物排放和扩散特性的分析,建立了评估火电污染物对人居环境影响程度的指标——AQI影响系数。在检修期备用容量满足导则等要求的前提下,提出了一种根据影响系数排序结果确定机组检修计划的方法,以及一种考虑现有各月AQI分布的火电机组年度合同电能分解方法,在优化重点月份AQI分布的同时兼顾能耗指标考核要求。算例表明,所提出的方法简便有效,能够调控火电机组AQI贡献值的年度分布状况,并可缓解重点月份空气污染程度。     

高原环境条件对防爆电气设备防爆性能的影响

简要叙述了防爆电气设备基本防爆类型的防爆原理。介绍了高原环境条件并详细分析了高原环境中大气压力、空气温度和空气中氧气含量,对防爆电气设备防爆性能的影响。     

一种声音调节器的构思

构思一种声音调节器,用于对室内居住房间或公众区域内的声音进行调控,尤其针对位于耳朵高度所在周围的声音做出调节。优先设计音调器(或结合空调)通过送风射出气流改变媒介(如空气疏密)参数,调节区域空间之间的声音传播(例改变声音传播方向),达成增强或弱化某区域空间内声音的功能。结合自然界的风形成原理与声音传播规律,可构想采用送风调节声音的方式应用到室内居住环境乃至人类生活声音环境的调控。本文主要阐述声音调节器及音调技术方面的构思,讨论其工作原理、机构设计、实验验证、调节方法。     

1 000 MW 直接空冷凝汽器变工况研究

以1 000 MW直接空冷机组为例,基于效能—传热单元数方法,建立了直接空冷机组凝汽器变工况数学模型。通过分析排汽管道压降及机组对环境散热量等因素对汽轮机末级排汽压力的影响,得出汽轮机末级排汽压力与环境温度、迎面风速、排汽流量间的关系曲线。分析了汽轮机末级排汽压力与其影响因素之间的线性关系,为1 000 MW空冷机组在变工况下选择合适的排汽压力和提高经济性提供参考。     

参与调峰控制的空调负荷建模仿真研究

调控空调负荷参与电网削峰填谷对于维持系统稳定运行、减少发电机备用容量提高效率,从而增大电网运行效益具有巨大潜力。基于家用分散式空调的工作原理,在MATLAB/Simulink环境下搭建了简化空调房调温模型,以该模型为基础依次探究了定/变频空调调温、增大变频区间调温的特性。考虑空调的工作特性,提出了一种对空调控制系统进行简单改造,使其自适应电网预测负荷大小进行互补运行的策略。最后开展基于RT-LAB实时仿真平台的模型仿真测试与试验,验证了仿真模型的正确性以及控制策略促进空调负荷参与调峰控制的有效性。     

基于光声传感器的道边空气质量监测站设计

道边空气污染问题日益严重,为了适应道路空气质量监测的需要,设计了基于光声传感器的道边空气质量监测站,介绍了系统的工作原理、硬件原理图、软件流程图以及GPRS数据传输流程图,并着重介绍了光声传感器的原理和设计。监测站采用基于气体光声光谱原理的光声传感器检测道边环境中污染气体的浓度,并通过LCD显示屏显示监测结果,同时通过GPRS通信网络将数据传输给监控中心用于研究,整个监测站具有体积小、成本低、实时性和自动监测的特点,便于应用于道边环境监测。     

基于检定环境对风速表标准值影响的研究

为明确风速传感器在检定过程中受到检定环境如温度、湿度和气压所带来的影响,依据《JJG431 2014轻便三杯风向风速表检定规程》对轻便三杯风向风速传感器进行检定,通过标准风速计算公式分析空气温度、湿度和气压检定前后的变化对检定结果的影响,运用加权计算方法计算得出检定过程中温度、湿度和气压各自所占权重,经过实验验证比对,结果表明通过分析研究温、湿度和气压对于标准风速值的影响,使风速传感器检定的准确性得到显著提高,减小了测量不确定度。