快速群搜索优化算法及其在电力系统经济调度中的应用
摘要：经济调度(economic dispatch,ED)是电力系统优化的一项重要工作。为得到一个更加精确且实用的ED模型,在模型中考虑了机组阀点效应和多燃料。该ED模型具有非凸、高维、非线性和不可微的特性,求解较为困难。为更好地求解该ED模型,提出一种快速群搜索优化算法(fast groupsearch optimizer,FGSO),该算法能以更少的计算资源得到更高的收敛精度。对3个测试系统的ED模型进行求解,结果表明,FGSO比其他算法收敛速度更快,计算时间更短,能得到更小的发电费用值,且在高维的、具有多局部最优点的复杂优化问题中具有更加突出的优势。因此,FGSO用于求解该复杂ED模型是可行的、快速的和有效的。离网风力发电系统功率控制与能量管理策略
摘要：离网型风力发电系统通常采用定桨距永磁直驱结构以提高发电效率及减小机组成本。该文首先针对定桨距风力发电系统全风速范围内的功率控制,尤其是高风速区的恒功率控制困难的问题提出一种新型的全风速控制策略,实现了机组在全风速范围内的功率优化控制。之后,为了实现在对用户用电负载进行不间断供电的同时优化蓄电池的充放电周期以提高其使用寿命,提出一种简单的适用于离网型风力发电系统的能量管理策略。通过设置不同的直流母线电压值,实现了对机组输出功率的优化分配。为了验证文中提出功率控制和能量管理策略的有效性,搭建了一台1.2kW的离网风力发电实验系统,实验结果验证了理论分析的正确性。计及电动汽车的分布式发电系统中储能单元的优化配置
摘要：电动汽车是全部或部分由电能代替石油的汽车,能减少化石燃料的消耗。随着电动汽车数量的不断增加,其对电力系统的经济运行和可靠性有重要的影响。电动汽车作为一种随机充电负荷,其接入系统时的时间、初始荷电状态和需要充电电能受汽车每天行驶距离和行程结束时刻等的影响。电动汽车也能作为一种储能装置,减少蓄电池储能单元所需的容量,对系统提供能量备用的辅助功能。该文以系统运行的经济性和可靠性最优为导向,以风电场和光伏阵列输出功率得到最大限度的利用为约束,根据电动汽车特性对其进行调度,使用禁忌搜索算法确定分布式发电系统中蓄电池最优容量。电动汽车入网技术在配电网的应用研究
摘要：该文提出了适合于电动汽车入网技术在配电网应用的多目标、多约束优化模型,该模型从技术和经济角度出发,综合考虑电网侧和车主的双方利益,以节点电压偏移和电网有功损耗最小、电动汽车入网服务成本和车主充电成本最低为优化目标,并以电网的安全经济运行和车主的行车需求建立了约束条件。采用含约束处理的NSGA-II算法来求解该模型。对一个实例进行仿真,说明电动汽车入网技术在配电网的应用效果。电力系统戴维南等值参数的解析与思考
摘要：快速准确地评估关键负荷节点的戴维南等值参数,是进行电压稳定监视与防御电压失稳的一项重要工作。首先对电力系统戴维南等值问题进行了分析和描述,并对现有的电力系统戴维南等值参数评估方法存在的问题及其根源进行了解读,分析了可能的解决思路。然后通过一个具有解析表达式的网络等值电路和方程,对戴维南等值问题进行了解析;并基于这一解析等值电路,研究分析了2种典型等值方式与戴维南等值的关系。算例分析结果表明该方法可行。电站设备可靠性问题的威布尔模型求解优化方法
摘要：对电站设备实施以可靠性为中心的维修,三参数威布尔模型中参数的求解过程复杂。利用极大似然原理建立关于三参数的极大似然方程组,将该方程组的求解转化为一个非线性规划问题。根据方程中形状和位置参数的物理意义,确立约束条件,进而将参数的求解过程转变为非线性方程的极大值问题。采用基于广义简约梯度法的"规划求解"功能,求出该方程在取得极大值时所对应的参数估计量,确立威布尔模型。通过蒙特卡罗模拟数据和应用实例进行计算比较,结果表明该方法便捷、有效、精度高。以威布尔模型为基础进行可靠性指标计算,为电站检修人员科学决策提供依据。串补装置中快速暂态过程的建模与时域求解
摘要：为了对间隙放电在串补平台设备上造成的快速暂态过电压进行评估,以部分单元等效电路(partial elementequivalent circuit,PEEC)为基础,提出了含有集中元件支路的考虑全部段间电磁耦合的复杂多导体系统建模方法。此外还对含有非线性元件的复杂多导体系统状态方程的时域求解方法进行了深入研究。典型算例下与EMTP计算结果的对比表明,该文采用的方法计算结果准确,此外与传统方法相比对于紧密耦合的复杂多导体系统(如串补装置)电磁暂态过程的仿真具有更好的适用性。架空输电线路气象条件设计标准刍议
摘要：空气密度对输电线路风荷载计算的影响,现行技术标准缺乏明确规定,对设计冰厚离地计算高度规定亦欠合理。基于伯努利公式和克拉珀龙方程,分析指出对于中、高海拔地区的线路,空气密度对风荷载计算及风区划分的影响不容忽视,建议采用考虑空气密度的设计风压或设计标准风速为指标进行输电线路风荷载计算及风区划分;鉴于高度和档距对覆冰的综合影响,建议输电线路设计冰厚计算高度取导、地线平均高度。合成绝缘子硅橡胶伞群材料的老化特性及其红外光谱研究
摘要：通过表面衰减全反射红外光谱法(attenuated totalreflection-Fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR),研究了运行老化和试验室人工加速老化条件下硅橡胶的老化特性。人工加速老化样品分别由600h紫外老化和500 h盐雾老化获得;运行老化样品抽取了安徽省内运行15年左右的部分110kV和500kV合成绝缘子。试验结果表明运行老化的合成绝缘子伞群材料出现了不同程度的老化问题,主要包括有机硅橡胶主链断裂、交联度下降以及侧链甲基减少。紫外作用600h导致硅橡胶的有机成分含量有所下降,但对于无机阻燃剂填料Al(OH)3的影响不大;盐雾作用500 h后的硅橡胶有机成分明显变化,但Al(OH)3的含量有稍许降低。以上结果,对于进一步研究合成绝缘子的老化以及抗老化优化设计具有借鉴意义,可供制造、设计及运行等部门参考。温度及老化状态对油纸绝缘时域介电响应特性影响的实验研究
摘要：针对老化过程及温度对油纸绝缘时域介电响应特性的影响开展了研究。对油浸纸绝缘试品在高温下进行了不同时间的人工加速热老化,采用极化去极化电流(polarization anddepolarization current,PDC)试验跟踪了其完整的老化进程,在不同的老化阶段开展了不同温度下的PDC试验。确认了温度和老化程度对PDC曲线有着较大的影响,温度的升高或老化程度的增加使PDC曲线向左上方移动。认为PDC试验主要反映油纸绝缘的2种类型界面极化,即油纸间的界面极化和纸板内不均匀结构引起的界面极化,前者响应较快,特征明显,适于评估绝缘老化状态。有机硅注入技术延长运行电缆使用寿命的研究
摘要：交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)电缆运行数年后其绝缘层内部普遍会出现水树缺陷,电缆修复是提升运行电缆绝缘水平合理有效的方法。对工业运行电缆进行了绝缘修复,修复时使用压力注入系统从电缆样本缆芯注入硅氧烷修复液,修复液渗透到绝缘层中与水树缺陷中的水分发生反应,生成一种有机硅树脂对水树空洞进行有效填充,达到水树修复的目的。之后对工业运行电缆样本进行了电镜能谱分析、通大电流实验以及工频击穿实验,并使用仿真软件对水树区域进行了电场仿真。结果表明,修复液能迅速渗透到绝缘层内部并有效地修复水树缺陷,改善水树区域电场分布,抑制水树进一步生长,提升其击穿电压,且对运行电缆散热及通流能力没有影响。通过分析研究发现,硅氧烷修复液能安全、迅速、有效地提升工业运行电缆的绝缘水平,延长其使用寿命。混合发电系统热经济性分析的通用矩阵模型
摘要：生物质与太阳能辅助燃煤混合发电系统是缓解煤炭资源紧张、有效实现电厂节能减排的一种新型混合发电模式。以热平衡方程为基础,以矩阵方程为数学依据,建立了混合发电系统热经济性分析的通用矩阵模型。该通用模型全面反映了辅助系统的引入及各项辅助汽水对机组热经济性的影响,适用于混合发电系统及传统热力系统的热经济性分析计算,使系统整体及局部计算更加清晰简单,通用性强且易实现计算机程序化。以某引进600MW机组为例,利用所建通用矩阵模型计算和分析了机组采用混合发电模式时的热经济性和特点,当辅助系统分别作用于整个低压级和高压级控制单元时,混合发电系统的汽轮机装置效率可提高0.34%和1.45%。燃煤锅炉集成太阳能热发电系统经济性分析
摘要：考虑到系统物质流和能量流的匹配,拟定了2种太阳能与燃煤锅炉集成方案:省煤器前方案和省煤器后方案。基于槽式集热器的热力性能与锅炉的变工况理论建立分析模型。以LS-2槽式集热器与某600 MW亚临界锅炉为例,对2种方案进行模拟,总结了太阳能热与锅炉集成时热经济性变化规律,并据此分析2种方案的经济性,结果表明锅炉集成太阳能发电成本低于单纯太阳能热发电方式(solar energygenerating systems,SEGS)成本,考虑碳减排效益后,发电成本将进一步降低;省煤器前方案的太阳能发电成本低于省煤器后方案;锅炉集成太阳能发电成本受设计辐射强度、系统寿命、煤价与碳价、集热器成本的影响。熔融碳酸盐燃料电池关键部件匹配与性能诊断
摘要：为研究熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)电极、隔膜与碳酸盐电解质的匹配关系,以及关键部件匹配关系的评价方法,用流延法制备了固含量25%~40%的-LiAlO2隔膜,固含量35%和45%的电解质碳酸盐膜。将不同固含量的偏铝酸锂隔膜、碳酸盐膜与镍多孔电极组装成单电池,通过在烧结过程中测定电池开路电压的方法测试电池的性能,并对实验结果进行了计算和理论分析。实验结果表明:固含量40%的-LiAlO2隔膜,固含量45%的碳酸盐与多孔电极组装的电池具有良好的性能。计算分析结果表明,碳酸盐与隔膜的固含量质量比达到1.16时,电池性能最优。由于烧结过双电层的存在,电池的烧结过程伴随着开路电压的变化,可通过开路电压的变化趋势预测电池的性能。棉杆热解过程中焦孔隙结构演变及分形特征
摘要：为了解生物质热解过程中固体焦孔隙结构的演变行为,采用氮气等温吸附法研究了热解过程中棉杆颗粒孔隙结构的变化规律,并引入分形维数对其进行定量的描述。结果表明,热解过程中棉杆焦孔隙结构微孔与中孔先增多后减少,而大孔比例变化不大。棉杆热解焦的BET比表面积(SBET)随着热解温度的升高,经历了一个先增大后减小的过程,从450℃开始,SBET迅速增大,在650℃时达到最大值,而后逐渐减小。随着热解温度的升高,棉杆焦表面分形维数先增大后减小,表明棉杆焦在热解过程中孔隙表面经历了复杂的结构变化。分形维数与BET比表面积存在一定的关联性,且分形维数能更好地表征热解焦表面孔隙结构特征。生物质低温热解炭化特性的实验研究
摘要：采用固定床和螺旋式2种实验装置,以稻秆、桑树枝、杨树枝和竹子等4种生物质为研究对象,在热解温度为250～300℃、停留时间为10～30min条件下进行生物质低温热解炭化特性的实验研究。结果表明:与生物质原料相比,生物质炭的表观体积缩小,外形收缩,颜色有不同程度加深,O/C质量比下降,热值得到大幅度提高,疏水性和研磨特性得到显著改善。随着热解温度和停留时间的增加,固体产物质量收率不断降低,较高的热解温度有利于气体的生成。桑树枝炭和稻秆炭的质量收率和能量收率随着热解温度的升高不断降低,且在相同热解条件下,生物质的能量收率始终高于质量收率。随着热解温度和停留时间的增加,生物质炭的能量密度不断增加;较低热解温度时,停留时间越长,生物质炭的能量密度增幅越大,但在较高热解温度下,停留时间对生物质炭能量密度增加的效果并不明显。0.15MW循环流化床富氧燃烧试验研究
摘要：在炉膛直径140mm,高6000mm的0.15MW循环流化床富氧燃烧试验台上,进行O2/N2气氛高氧气浓度下神木煤的燃烧试验。在50%的整体氧气浓度下实现了稳定的循环流化床富氧燃烧,无局部高温出现;选择适合的一次风率和一次风氧气浓度可有效降低CO、NO和SO2的排放量,但对N2O排放量的影响不大;适当提高二次风口位置,CO和NO的排放量减少,但N2O和SO2的排放量基本不变;通过优化配风,神木煤的燃烧效率从93.80%提高到了96.24%,提高一次风氧气浓度和降低一次风率都有利于神木煤的燃尽。焙烧温度对选择性催化还原催化剂表征及活性的影响
摘要：采用不同焙烧温度以及分段焙烧制备选择性催化还原催化剂样品。通过压汞分析和X射线衍射分析,从微观结构研究不同焙烧温度及焙烧方案对催化剂比表面积、比孔体积、平均孔径、物相转变和结晶度的影响。利用固定床试验台通过模拟烟气测试不同制备方法所得催化剂的催化活性并对其活性进行比较。焙烧温度对催化剂微观结构和催化活性均有重要影响。450℃焙烧所得催化剂达到完全结晶状态,微观结构稳定,活性物质溶入锐钛型TiO2晶格效果最佳,催化活性可以达到89%。延长焙烧时间对催化剂微观结构和催化活性影响不明显。采用分段焙烧方案,在其他实验条件不变的情况下,可以有效增大催化剂比表面积,增大比孔体积,减小平均孔径,提升催化剂活性,并拓宽温度窗口。
