可调节负荷资源参与电网调控的思考与技术实践

随着新能源规模的发展和电网特性的变化,传统调节资源的调度空间越来越小,亟须有效拓展电网调节资源,推动"源随荷动"传统模式向"源荷互动"协同模式转变。在未改变现有智能电网调度控制系统结构的前提下,提出了可调节负荷资源参与电网调控的技术架构和若干技术。可调节负荷资源通过聚合商运营平台汇聚后与调度端负荷调控平台对接,构建调控机构-聚合商-负荷资源三级业务体系,实现调控机构与聚合商的监视、控制和市场等数据的实时交互,支撑负荷资源通过功率连续调节参与全网调度优化。中国华北电网对北京地区有序充电桩和分布式储能集群开展了168 h闭环控制,验证了文中所提技术路线的可行性。该路线陆续支撑了多个可调节负荷聚合商参与华北调峰辅助服务市场。最后,对大规模可调节负荷资源参与电网调控须面对和解决的技术问题进行了思考和展望。     

有无后冷器的微燃气轮机HAT循环性能比较

基于某80kW微燃气轮机回热循环改造工作,比较了有后冷器和无后冷器的HAT(Humid Air Turbine)循环性能和需要增加的换热器面积。研究结果表明,对于所研究的微燃气轮机,有、无后冷器的HAT循环系统折合效率和折合输出功相当,与有后冷器的HAT循环相比,无后冷器的HAT循环湿化器更高,体积更大,但是由于省掉了后冷器,其总换热面积(后冷器、湿化器、省煤器换热面积之和)更小,即意味着其投资更低,且无后冷器的HAT循环系统结构更简单,将使系统更加紧凑且控制更容易。     

燃气轮机燃烧室柔和燃烧热力学与燃料条件的计算分析

本文通过零维数值模拟,对基于烟气循环的不同级别燃气轮机燃烧室中实现柔和燃烧的条件进行了计算分析。结果表明燃气轮机燃烧室柔和燃烧主要受回流烟气和燃料、空气的混合物温度的影响,烟气回流起到缩短混合物点火延迟时间的作用。由于不同燃料和不同负荷条件下混合物自燃温度变化不大,柔和燃烧具有较好的燃料适应性和变负荷性能。分析还表明未完全反应的烟气不会影响柔和燃烧工况范围。     

开式吸收式热泵降膜吸收器热质传输研究

针对开式循环吸收式热泵系统中的吸收器,建立了竖直管降膜式吸收器模型,分析了吸收器内部的热质传输规律,并将拟合的传质系数与实验结果进行了比较.计算结果表明,溶液浓度升高最利于水蒸汽吸收,溶液温度升高有利于热的回收利用,增大降膜管径及增加降膜管长度均利于吸收过程的进行.计算结果可为此类吸收器的设计提供参考.     

面向平层多房间的内墙作业移动机器人路径规划

本文针对多房间的移动机器人内墙作业的路径规划任务,提出一种两阶段路径规划方法.第1阶段针对沿墙作业过程中环境存在灰尘或雾气造成的传感器失效问题,以及房间多出口时路径规划不完整问题,我们提出起点自动选择沿墙路径规划方法,基于栅格地图离线生成沿墙规划路径.第2阶段,针对点到点路径规划过程中的动态避障问题,我们提出一种基于PSAC (prioritized experience replay soft actor critic)算法的点到点路径规划方法,在软行动者-评论家(soft actor critic, SAC)的中引入优先级经验回放策略,实现机器人的动态避障.实验部分设计了沿墙路径规划对比实验和动态避障的对比实验,验证本文所提出的方法在室内沿墙路径规划和点到点路径规划的有效性.     

煤粉柔和气化炉内流动特性数值模拟

基于煤粉柔和气化炉的工况特征,采用数值模拟手段研究了喷嘴位置、喷嘴孔径(射流速度)和煤粉平均粒径等对气化炉内气固流场特性、烟气回流比和颗粒平均停留时间等的影响规律。结果表明:柔和气化炉内流场分布主要受二次风喷嘴位置和射流速度的影响,二次风喷嘴位置对流场影响更大;保持一次风和二次风射流速度不变时,随着二次风喷嘴与炉膛中心距离的增加,烟气回流比和颗粒平均停留时间先增大后减小;随着二次风射流速度的增大,烟气回流比增大,而颗粒平均停留时间有所变短;随着煤粉平均粒径减小,烟气回流比变化很小,而颗粒平均停留时间显著延长。     

在双喷减薄中恒电流对电子透明区的保护

目前,透射电镜薄膜样品的制备方法,大多采用双喷电解抛光作为最终的减薄方法,抛光电源采用一般的稳压直流电源,样品被减薄至穿孔,在孔的周围获得电子能够穿透的“透明”薄区。众所周知,制备电镜样品的成败除了与电解液和抛光条件的选择有关,对样品穿孔的控制是很关键的。利用稳压直流电源制作样品,速度较快,但样品在穿孔时不易控制。到目前为止,用于控制穿孔的多种自控方法(如光电管、光电控制器)都存在不足之处。为此,作者从保护薄区入手,采用恒流直流电源代替一般稳压直流电源制作电镜样品,对Ni-Al、Fe-Ni、纯Fe、45号钢等样品进行双喷减薄,取得显著效果,制备样品成功率(在双喷前的各工序良好操作条件下)几乎达到百分之百。对同一材料,在同样电解液与抛光条件下,分别使用恒流与稳压电源进行了对比实验,结果表明,恒流源抛光的样品穿孔较小,从而薄区较大。用恒流源保护薄区的思想是独特的,它不同于以前只用控制穿孔速度的办法来增加“透明”薄区,而利用恒流源自身的特性,在穿孔时自动减少抛光功率,以保护“透明”薄区,其原因可能是:利用恒流源抛光功率、电流和电阻存在着一定的关系,P=I~2R。因为在穿孔时电解液的电阻降低,而电流值不变,这样使穿孔时的抛光功率降低,穿孔很小,因而可以得到大面积的电子透明的薄区;利用稳压源,抛光功率,电压和电阻存在着一定关系,P=U~2/R,穿孔时电解液的电阻降低,而电压值不变,这样使穿孔时的抛光功率升高,穿孔较大,有用的“透明”区被腐蚀掉了。综上所述,采用恒流直流源代替稳压直流源制作电镜样品,不失为一种有效和方便的方法。     

射流喷嘴旋流强度对燃烧室回流和燃烧特性的影响研究

随着燃气轮机参数的提高和稳定低排放运行工况的拓宽,对燃烧的要求也越来越高。柔和燃烧作为一种有潜力的燃烧技术,具有温度均匀、燃烧稳定和污染物排放低等优点,而如何在燃烧室内组织流动是实现柔和燃烧的关键。采用高速射流引射掺混的方式可以较好的满足柔和燃烧产生所需的条件。预混射流喷嘴结构和布置对流场和燃烧特性有重要影响,如何选择射流喷嘴结构值得进一步研究。本文通过实验和数值模拟相结合的方式,研究了柔和燃烧器中预混射流喷嘴的旋流强度对燃烧器流动结构和燃烧排放的影响。结果表明,旋流能增强燃料/空气的掺混,低旋流作用下能使喷嘴出口掺混不均匀度ISMD下降0. 15左右;但是喷嘴旋流对燃烧室的烟气回流有减弱的作用,使回流区向喷嘴和中轴线靠近;同时,旋流会造成温度场和火焰面不均匀分布,略微拓宽燃烧工况范围并略微增加火焰的稳定性。实验结果表明喷嘴旋流进气角从0°变化到45°时,NOx排放随旋流角的增大而增加。     

同向和反向合成气旋流扩散燃烧研究

针对同向和反向合成气旋流扩散火焰燃烧开展研究,测量了燃烧中间产物OH自由基浓度、火焰温度及污染物的排放。实验结果表明,燃烧的稳定性受旋流产生的回流区和扩散混合两方面的因素控制,加强回流有利于燃烧稳定,加强混合也有利于燃烧稳定。燃料和空气同向旋流和反向旋流相比,总回流量较大,能够向回流区卷吸更多的活性自由基OH和热量,从而有利于燃烧稳定。当燃料和空气的旋流数比较小时,混合对燃烧的稳定性也会产生重要影响,空气和燃料的反向旋流由于混合较为强烈从而稳定性比空气和燃料同向旋流时要好。尽管NOx排放受混合的影响,但针对文中的实验,主要是热力型机理对NOx的排放起作用。在CO排放中,较低功率下由于温度较低导致CO排放指数较高,实验中当功率大于34 kW时,温度较高,CO排放接近于零。