新能源电力消纳与燃煤电厂弹性运行控制策略
摘要：提升燃煤机组的弹性运行能力,是解决我国乃至世界新能源电力规模化并网难题的有效手段与必由之路。给出并阐明了包括凝结水节流、凝汽器冷却工质节流、供热机组抽汽调节、厂级负荷优化分配以及循环流化床机组大范围调节在内的5种可提升燃煤机组弹性运行能力的策略;建立了凝结水节流与凝汽器冷却工质节流的静态、动态模型,仿真结果表明模型具有较高的精度,可直接用于控制系统与策略设计;设计了联合凝结水节流、凝汽器冷却工质节流与协调控制系统的新型协调控制方案,该方案可大大缩短机组跨出调节死区的响应时间,并显著提升机组的变负荷速率。集群风电虚拟机组时变概率模型及调度性能指标（二）：调度性能指标
摘要：在高风电渗透率的刚性源端系统中,风电参与调度运行的模式需从负负荷向部分可控电源转变,而集群风电以虚拟机组（wind farm cluster virtual power generation unit,WCVPG）形式参与调度运行是提高风电可调度性的可行方案。该文作为系列文章的第2部分,基于文章第1部分建立的WCVPG时变概率模型,提出一种WCVPG调度特性与风险指标量化方法,为其以电源形式参与调度模型做出定量化的性能评价。首先,从可发功率、可发功率极限、出力调节范围和爬坡率四个方面提出WCVPG调度特性指标概率量化方法;然后,基于条件风险价值理论,提出WCVPG的安全性和经济性风险指标量化方法;进而,基于多状态概率分布基本运算,提出调度特性与风险指标计算方法;最后,基于实测数据比较了单个风电场与同一风电场公共连接点（point of common coupling,PCC）的风电场组合WCVPG调度特性指标和风险指标差异;分析了风电不确定性和波动性概率分布时变特性对WCVPG调度特性和风险指标的影响。基于改进NSGA2算法的考虑风机接入电能质量的多目标电网规划
摘要：大规模风电并网必然会给电力系统带来一系列的电能质量问题,为保证电网投资经济性和电能质量最优,考虑风机出力以及负荷预测的不确定性,利用机会约束规划方法构建了以线路总长度最短,风电场并网公共连接点处的电压闪变水平最低为目标的风电场多目标电网规划模型。针对传统优化算法的目标权重人为选择以及常规NSGA2算法的局部收敛等问题,提出将正态分布交叉（normal distribution crossover,NDX）算子引入到NSGA2算法中,借助NDX算子加强算法的全局搜索能力,优化出最佳的电网规划方案。对IEEE6节点系统的仿真结果表明所提方法具有较高的决策效率,得到的含风电场电网的规划方案,在保证经济性的同时,也使风机并网点的电能质量达到更高的品质。能源互联网选择权放开交易研究
摘要：随着新能源、微网及分布式电源技术的发展,基于互联网技术面向海量发用电联合体互联互通的能源互联网日益受到关注。大量的分布式能源和可控负荷的出现对电网提出新的电能购买和销售需求。参照电子商务交易模式,该文提出基于互联网用户通过与发电供应商直接交易的能源互联网交易模型,并对其经济性与传统调度方式进行了对比分析。根据对比研究结果提出了能源互联网未来交易模式发展建议。《中国电机工程学报》再次荣获“百种中国杰出学术期刊”称号,学科综合评价排名蝉联第一
摘要：2015年10月21日,科技部中国科学技术信息研究所在北京国际会议中心召开了中国科技论文统计结果会,了2014年度中国科技论文统计结果,包括《2015年版中国科技期刊引证报告（核心版）》、中国国内和国际科技论文产出状况、总体趋势分析以及国际和国内影响等。交流薄弱断面中关键支路动态识别及稳定控制
摘要：遭受大扰动故障冲击后,振荡中心落点的交流断面,是互联电网送受端相互＂撕裂＂趋于失去同步稳定的薄弱断面。关键支路则是薄弱断面中＂撕裂＂最先发生的支路。识别关键支路,并采取有针对性的控制措施,对提升互联电网输电能力和抗扰能力,具有重要意义。该文以交直流混联多支路外送系统为研究对象,通过持续恶化薄弱断面稳定水平,分析各支路受扰轨迹特征差异;在此基础上,提出了关键支路动态识别方法,并揭示薄弱断面中交流支路相继失稳机制。提出了控制措施与关键支路间有功控制灵敏度评价指标,以及基于该指标的暂态稳定控制策略。实际电网仿真结果,验证了关键支路动态识别方法和稳控策略的有效性。大规模电力系统潮流转移比多核并行批处理方法
摘要：实现各类预想故障下潮流转移比快速仿真分析是电网安全稳定运行的重要保证。针对现有实际运行方式中潮流转移分析困难问题,提出大规模电力系统潮流转移比多核并行批处理方法。该方法基于广泛使用的商业大系统分析工具,在参数解析分类、故障自动设置及结果解析的基础上,引入深度优先搜索（depth first search,DFS）算法进行孤立节点和孤岛区域检测以保证网络完整性,结合潮流计算合理性的自动判别以实现潮流转移比的批处理分析;同时在多核环境下,构建基于Fork/Join的并行框架,采用＂分治模式＂递归分解计算任务,从而实现分析方法的多核并行。算例仿真和在云南电网的实际应用验证了所提方法的有效性和快速性。基于归一化温度延伸裕度控制策略的温控设备需求响应方法研究
摘要：需求响应是由需求侧管理技术发展而来的一种智能用电调控技术,得到越来越多关注。该文针对需求侧典型温控设备（thermostatically controlled appliances,TCA）—电热泵负荷,建立相应热力学动态指数模型,并将单个电热泵设备调节室内温度相对于设定边界的差值定义为温度延伸裕度（temperature extension margin,TEM）,将单个设备的TEM与该设备运行温度区间的比值定义为归一化温度延伸裕度（normalized temperature extension margin,NTEM）,把NTEM和TEM分别用作可控设备排序指标和温度设定值调节量度;进一步,基于NTEM建立了一种温控设备需求响应控制方法。应用该方法,对电热泵群进行了需求响应仿真分析,并就控制效果与两种基于温度优先序列的控制策略进行了对比。仿真结果表明,基于NTEM的控制策略跟踪响应信号性能稳定、调节量少且响应误差较小,同时能较好维持用户舒适度。最后将新方法用于风电消纳,结果表明其具有良好的热储能特性,具有较广泛的工程应用前景。考虑需求侧响应的光储并网型微电网优化配置
摘要：针对我国分布式光伏的快速发展,一些地区已经形成高渗透率分布式光伏并网的示范区域。由于配电网消纳能力有限,较高的光伏渗透率已不利于配电网的安全稳定和经济运行,增加储能系统成为有效改善措施之一。该文研究对象为增加储能装置与已有分布式光伏组成并网型光储微电网,引入需求侧响应模型,对微电网储能进行优化配置,并以组合规划结合粒子群算法求解需求侧响应过程,分析需求侧响应对微电网经济效益和储能配置的影响。算例表明并网型光储微电网具有较高的经济效益,有效改善高渗透率分布式光伏并网对系统的影响和弃光限电现象;需求侧响应能够减少储能容量的配置,进一步提高光储微电网的经济效益。谐波和间谐波检测的压缩感知恢复算法
摘要：压缩感知（compressed sensing,CS）技术在采样中完成对数据的压缩,相比传统Nyquist采样方法有效降低采样信号数据量,克服采样端压缩复杂度高,对硬件需求大的缺点。该文通过理论证明指出电网信号基波–谐波稀疏度特性,并基于此特性提出一种新型基波滤除谱投影梯度算法（SPGFF）。通过西门子Benchmark 0.4 k V电网通用模型实验,结果表明SPG-FF算法比现有方法有效提升了谐波检测精度和信号重构精度,对谐波和间谐波的检测误差分别小于6.8×10^-5和6.2×10^-3,重构信号的信噪比高于89 d B。“直流输电技术”专题征稿启事
摘要：近年来,为应对能源环境和可持续发展的挑战,世界范围内正推动新一轮的能源结构变革。直流输电在电力大规模远距离输送、可再生能源接纳、高效新型输配电网构建和能源互联网建设等方面,都有着显著的技术优势,目前正获得越来越多的关注。大规模直流异步互联系统受端故障引发送端稳定破坏的机理分析
摘要：随着大容量高压直流逐步投运,电网进一步呈现＂强直弱交＂特性,大规模直流互联的送、受端交流系统的耦合作用和相互影响逐渐突显。该文以三区域交直流等值模型为基础,分析了不同功率流向情况下多回直流换相失败对送端系统稳定性的影响,进一步讨论了关键影响因素及应对措施,并与单回直流闭锁故障进行了对比分析,最后采用＂三华＂实际电网算例进行验证。研究结果可以为保证特高压交直流混联电网的安全稳定运行提供依据和参考。变压器–套管体系地震响应机理振动台试验研究
摘要：变压器是重要的变电站设备,然而在地震中会遭受各种形式的破坏。由220 k V套管和变压器组成的体系为试验对象,进行变压器–套管体系振动台试验,测得满足IEEE 693需求反应谱的地震波激励下的体系关键位置的地震响应;以El Centro波激励下体系的地震响应为例,分析加速度和位移响应沿体系高度的分布情况;最后探讨变压器升高座和套管的地震响应机理。得到体系基本动力特性,且在峰值为0.3 g地震波激励下套管法兰出现渗油、垫片松动震害。分析表明：当套管法兰抗弯刚度较大时,变压器箱体箱壁的面外刚度不足引起套管动力响应放大和升高座摆动,套管振动与升高座摆动耦合在一起,两者绕升高座根部整体摆动;然而套管法兰刚度变小时,套管绕其根部法兰开始摆动,套管振动与升高座摆动耦合作用变弱。输电线路山火卫星监测与告警算法研究
摘要：输电线路走廊附近的山火容易引起线路跳闸。使用卫星监测山火技术可及时发现输电线路山火,为现场处置提供指导。与大面积森林火灾不同,输电线路山火具有面积小、过火迅速等特点,监测的时空精度要求高,为此,文中提出一种基于卫星热点粗判、火点细判的综合阈值火点判识方法,可准确识别较小面积山火。为求取不同地理、气候、天气等条件下的判识阈值,提出相应的求取试验方法。针对火点与输电线路杆塔告警计算繁琐的问题,提出几种基于卫星监测火点的输电线路山火告警计算方法：圆形缓冲区法、邻近网格法和区域分块查找法。通过测试,几种方法运算速度比传统的遍历算法提高2～3倍,其中,速度相对最快的为区域分块查找法,其次为邻近网格法,再次为圆形缓冲区法。此外,区域分块查找法和临近网格法的数据存储更方便、高效。因此在实际应用中,推荐使用区域分块查找法或临近网格法。600MW超临界循环流化床锅炉关键问题研究
摘要：四川白马600 MW超临界循环流化床（circulating fluidized bed,CFB）锅炉研发在设计过程中,面临不少亟需解决的关键性问题。这些问题主要包括双布风板大炉膛密相区颗粒混合问题、床料平衡与控制问题,高炉膛中气固浓度分布,二次风穿透问题,悬吊受热面表面颗粒流动问题,六分离器循环回路物料平衡问题,炉膛水冷壁、中隔墙和悬吊受热面的热流分布规律,超临界水动力特性,回料系统受阻对炉膛运行的影响和水冷壁的防磨等。这些问题均是600 MW超临界CFB锅炉设计和运行中至关重要和必须解决的问题。该文主要介绍为解决这些问题而开展的大量实验研究和数值模拟研究工作及其主要结果。实炉的运行结果验证了研究结果的预测。汽轮机叶片表面粗糙度对自发凝结级性能影响的数值研究
摘要：基于ANSYS CFX软件,分别采用单级和多级模型,研究了某1 000 MW火电汽轮机叶片表面粗糙度对自发凝结级级性能和叶栅通道内蒸汽自发凝结过程的影响。在所有计算中,忽略水滴沉积在叶片表面形成水膜的影响。计算结果表明：设计工况下,叶片表面的粗糙度将使级效率降低,且粗糙度越大,级效率下降数值也越大;静叶表面粗糙度对级效率的影响大于动叶表面粗糙度对级效率的影响;无论是静叶还是动叶,吸力面上粗糙度使级效率下降的数值都大约是压力面上粗糙度使级效率下降数值的4～5倍;粗糙度只影响其所在叶栅内的气动损失,而对上游和下游叶栅内气动损失影响很小;此外,叶片表面的粗糙度还将降低蒸汽在叶栅内的自发成核凝结程度,从而降低因自发凝结形成的水分。汽轮机叶顶汽封泄漏流动的非定常数值研究
摘要：针对某带有叶顶汽封的300MW汽轮机高压第二压力级及其后相邻的静叶,采用三维非定常数值模拟的方法,研究了叶顶汽封间隙泄漏流的流场结构,叶顶汽封腔室内涡动的频谱特性以及叶顶泄漏流与主流掺混后的流场对下游静叶性能的影响。研究结果表明：叶顶汽封泄漏流动总体随时间呈现周期性波动,汽封间隙出、入口的波动最复杂、频率成分最多。叶顶汽封泄漏流的传播会在下级静叶通道内引起较大的流动损失,泄漏流体中存在径向速度分量,致使掺混后的低能流体逐渐向下级静叶的中叶展处发展,使下级静叶的流场结构发生了改变。采用场限环终端的2.5mΩ·cm^2,1750V4H-SiC结势垒肖特基二极管
摘要：该文报道具有最小比导通电阻的～1.7 k V 4H-SiC结势垒肖特基二极管。首先通过数值仿真对结势垒肖特基（junction barrier Schottky,JBS）二极管的有源区和终端结构进行了优化设计。实验结果验证了场限环（floating guard ring,FGR）终端的优化设计结构具有较强的鲁棒性,能够抵抗工艺中环间距的变化以及钝化层中寄生电荷的影响。实验制作的4H-SiC结势垒肖特基二极管实现了2.5 mΩ·cm^2的最小比导通电阻值,接近于理论值（2.4 mΩ·cm^2）,并且具有优秀的反向阻断特性,获得了最高1.75 k V的阻断电压（达到了95%的理论值）和83%的器件良率,从而实现了SiC JBS二极管品质因数的最高记录（U2^2/Ron_sp=1 225 MW/cm^2）。
