大规模水电系统优化调度维数灾问题研究进展

经过20余年的高速发展,特别是最近10余年乌江、澜沧江等多个特大流域梯级水电站群的集中投产,我国逐步形成了世界水电史上极其罕见的大规模互联水电系统.受持续攀升的系统规模、急剧增加的电站数目、形式各异的运行约束、复杂多变的调度需求等综合因素影响,大规模水电调度维数灾问题日益凸显,已成为制约我国能源高效配置的关键基础科学难题.为此,本文围绕我国快速发展的大规模水电系统,深入剖析了维数灾问题的产生根源,总结了国内外相关研究进展,提出了未来需要深入开展研究的方向建议,以期为我国水电调度理论发展提供有益参考.     

基于扰动观察法的光伏电池最大功率跟踪控制

本研究提出了基于扰动观察法的最大功率点跟踪方法。该控制方法以光伏电池的数学模型为基础,检测太阳能发电输出功率的变化,根据检测结果,调整光伏电池的相关参数,以达到最大功率点跟踪的目的。通过Matlab/Simulink仿真,结果表明提出的改进算法能有效提高光伏发电系统的发电效率。     

排烟高位收水冷却塔设计

本文介绍了排烟高位收水冷却塔探索过程.结合庐江神皖合肥庐江发电厂工程介绍了排烟高位收水冷却塔的斜支柱布置、玻璃钢烟道筒壁支持体系、中央竖井及烟道支架结构及排烟高位收水冷却塔防腐设计.     

线板型静电除尘器的电场、流场与颗粒浓度分布的数值模拟

为了深入研究颗粒在静电除尘器内的传输行为,采用开源软件OpenFOAM计算了Maxwell方程组、连续方程、动量方程、颗粒荷电和输运方程,分析线板型静电除尘器内电场、流场和颗粒浓度分布的特点.结果 表明,电势、流场和收尘效率的预测值与实验数据符合良好.在线板型静电除尘器内,电势和电荷密度以电晕线为中心呈对称分布,流场和颗粒浓度场以电晕线连线为对称轴基本呈对称分布.静电除尘器的收尘率随板间距的增加而减小,随电晕线间距的增加先增加后减小.当表示电场力与惯性力之比的无量纲准数MEHD和表示惯性力与黏性力之比的雷诺数Re的平方之比NEHD/Re2＜ 1.31×10-8时,静电除尘器内漩涡几乎消失,一次流占主导地位.当NEHD/Re2＞3.35×10-6时,静电除尘器内流场出现多个大尺度漩涡,电子风占主导地位.当NEHD/Re2＞ 3.35×10-6或NEHD/Re2 ＜3.35×10-8时,大涡模拟和k-ε湍流模型预测的收尘效率相同;当1.31×10-8＜NEHD/Re2＜3.35×10-6之间时,大涡模拟和k-ε湍流模型预测的收尘效率存在较大差异.     

关于高压电气设备带电检测信息化管理的研究

随着电力系统的发展,对发电、输电、供电和用电的可靠性要求越来越高,高压电气设备状态检测也尤显重要.建立了一种智慧仪器仪表在线检测智能运检平台,制定统一的数据传输规范,实现检测数据终端分析、检测结果线上管理,全面提升电力设备带电检测试验工作水平,支撑泛在电力物联网重要战略部署.     

基于关联分析的变电站附属设备差异化运维

针对变电站附属设施缺陷分析手段欠缺、运维策略粗放、简单周期化的问题,研究基于关联分析的变电站附属设备差异化运维技术,基于现有的变电站附属设备管理系统搜集的缺陷历史数据,从变电站、附属设备类型、厂家、型号和投运年限、季节等维度对变电站附属设备进行关联分析,实现附属设备的状态评估,提出附属设备差异化运维方案,从而提升运维人员决策的预见性和全局性.     

微米级P-Si@a-TiO2负极材料的制备及电化学性能

以微米级Al-Si合金粉为原料,采用去合金法和溶胶-凝胶法制备了无定形TiO2包覆珊瑚状多孔Si结构的复合材料(记为P-Si@a-TiO2),通过XRD、XPS、SEM和TEM对复合材料的结构和形貌进行了表征,分析并揭示了TiO2层的制备机理及包覆层厚度对复合材料电化学性能的影响.结果表明,珊瑚状多孔Si结构和适当厚度的包覆层可以有效缓冲材料的体积膨胀,提高电极的循环稳定性.当TiO2包覆层约为10 nm时,对材料的改性效果最佳.此时的P-Si@a-TiO2的电极电势差仅为0.321 V,在1.0 A/g电流密度下循环50次后具有1357.4 mA·h/g的放电比容量,展现出优越的电化学性能.     

750 kV自耦变压器单相绕组对地电压不平衡的新型补偿方法研究

针对750 kV自耦变压器接入电力网后输出端三相电压不平衡的问题,在研究计算单相自耦变压器各绕组间及绕组对地电容的基础上,将计算结果代入对应的给定单相补偿电容表达式,得到含有不平衡系数的补偿电容值;给定不平衡系数的初值和定迭代步长,进行迭代计算;计算收敛判据,决定是否继续迭代,若满足收敛要求则停止迭代,确定补偿相别以及相应的补偿电容值。实例分析结果表明,所提出的新型补偿法能够快速确定出解决自耦变压器低压绕组对地电压不平衡的单相电容补偿方案和补偿电容值,极大提高了现场解决电压不平衡的速度和可靠性,具有广泛的实用性。     

二元复合体系驱替聚驱后剩余油作用机理研究

海上稠油油田在聚驱之后仍然会有很大一部分剩余油,而聚合物和表活剂组成的二元复合体系用来驱替聚驱后残留剩余油效果显著,为了在微观和宏观上进一步研究二元复合体系是如何动用聚驱后的剩余油,采取微观可视化实验、4层非均质岩心驱替实验、二维平面非均质岩心的驱油实验进行研究,通过结果分析得出二元复合体系可以有效地驱替簇状、柱状剩余油以及附着在岩壁表面的膜状剩余油,并且二元复合体系与油产生超低界面张力,其会动用一部分水驱和聚驱已波及到但无法采出的残余油,进而提高采收率.     

H2O(g)对富氧燃烧超细颗粒物生成特性影响

为实现富氧燃烧技术的广泛推广,对煤粉燃烧在富氧气氛下的颗粒物排放特性进行了研究。在1800 K管式炉内进行煤焦燃烧试验,研究了富氧气氛下H₂O(g)体积分数(0、5%、10%、20%、30%)对煤焦燃烧超细颗粒物的影响;采用荷电低压撞击器(ELPI+)获得超细颗粒物质量和数量浓度粒径分布并进行分析。结果表明,H₂O(g)对超细颗粒物质量浓度和数量浓度粒径分布无影响,但会导致超细颗粒物的峰值波动。超细颗粒物总数量由最小粒径超细颗粒物决定,5种水蒸气浓度下EL?PI+第1级撞击器收集到的超细颗粒物数量占比均超过65%。超细颗粒物总质量由最大粒径超细颗粒物决定,5个水蒸气浓度下ELPI+第7级撞击器收集到的超细颗粒物质量占比均超过94%。低H₂O(g)浓度会抑制超细颗粒物生成,H₂O(g)体积分数为5%时的抑制作用最显著;高H₂O(g)浓度会促进超细颗粒物生成。这是因为一方面H₂O(g)与煤焦发生气化反应,使煤焦颗粒周围产生还原性气氛,促进矿物质还原为单质,进一步促进矿物质蒸发;另一方面气化反应是吸热反应,会降低煤焦颗粒燃烧温度,同时H₂O(g)加入也导致烟气热容增加进一步降低,煤焦燃烧温度抑制煤中矿物质的蒸发,导致超细颗粒物生成减少,是2种作用相互竞争的结果。此外,H₂O(g)的加入使超细颗粒物平均粒径增大,0~5%H₂O(g)时超细颗粒物平均粒径增大最迅速。