发电技术与研究
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《发电技术与研究》系开放获取期刊，主要刊登电力技术和能源科学技术领域的新成果、新概念、新方法、新理论和新数据，包括水力发电、火力发电、核电、风力发电、太阳能发电、生物质发电、海洋能发电、虚拟电厂、储能等任何可以提供电能的发电形式，以及发电技术在电力系统中的应用研究。本刊支持思想创新、学术创新，倡导科学，繁荣学术，集学术性、思想性为一体，旨在给世界范围内的科学家、学者、科研人员提供一个传播、分享和讨论发电技术领域内不同方向问题与成果的学术交流平台。

ISSN: 3079-0190

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  • 风力机叶片损伤故障检测技术研究进展 下载：13 浏览：206
  • 杨昌杏 李录平 《发电技术与研究》 2020年12期
  • 摘要:
    针对目前风力机叶片损伤状态检测和故障诊断的方法开展综述,指出其研究现状和值得研究的问题。综述了风力机叶片的故障类型及其对应的故障机理以及5种常用的风力机叶片状态检测和故障诊断的方法。通过分析各种检测技术的优缺点发现,各种损伤检测技术都能够对风力机叶片存在的缺陷进行有效的检测,但是单一的检测技术已经无法满足对叶片损伤故障检测的要求,因此,可以采用多种检测技术相结合的方式对叶片进行综合检测。
  • 大气压的差值对风速空间相关性预测的影响分析 下载：31 浏览：369
  • 杨正瓴1 王如雪1 乔健1 张玺1 杨钊1 张军2 《发电技术与研究》 2020年12期
  • 摘要:
    风速空间相关性预报是风电功率预测的有效方法。为提高风速空间相关性预报的效果,文中分析了动力气象学中大气运动的基本方程,可知气压梯度力、地球引力以及摩擦力是大气运动的基本动力。在短期、超短期风电功率预测的时间尺度里,地球引力、摩擦力通常可以看作已知量或不变量,因此气压梯度力是引起风的首要动力。定量分析了我国东南沿海发展空间相关性预报的价值,认为我国季风区的空间相关性明显超过欧美,且东南沿海的近海风能明显高于陆地,特别适合空间相关性预测,采用大气压的空间相关性预测是我国季风区风电功率预测的可靠基础方法之一。
  • 基于改进K-means聚类的风光发电场景划分 下载：13 浏览：205
  • 宋学伟1 刘玉瑶2 《发电技术与研究》 2020年12期
  • 摘要:
    针对可再生能源发电,尤其是风力、光伏发电的出力不确定性问题,结合改进后的K-means聚类方法对发电的状态进行场景划分。首先建立风力、光伏发电的不确定性模型,选用合适的概率密度函数进行拟合;之后结合密度聚类和提出的混合评价函数,对基本的K-means聚类算法进行改进,解决了算法的初始聚类中心和聚类个数难以选取的问题;然后运用改进后的K-means聚类对某地风力、光伏发电场景进行聚类划分,从而将不确定性问题转化成确定性问题。最后通过对场景划分的算例进行分析,验证了所提方法的工程实用性。
  • 我国新能源开发路线图分析方法及模型 下载：23 浏览：273
  • 谢国辉 李娜娜 元博 《发电技术与研究》 2020年12期
  • 摘要:
    为科学制定我国中长期新能源发展规划,需要开展新能源开发路线图研究。根据我国能源发展战略和新能源发展的特点,建立了开发总量规模测算、开发时序编制、开发布局优化相应的分析模型,提出了涵盖新能源资源潜力评估、开发总量规模、开发时序、开发布局的一整套开发路线图分析方法,并实证分析了2030/2050年我国风电、光伏发电、光热发电的开发总量、时序和布局。研究结果表明:未来我国新能源仍将加快大规模发展,2030年后新能源将从替代能源向主导电源转变,风电布局将主要集中在"三北"地区,太阳能发电呈现出集中式开发和分布式利用相结合的特点。
  • 民用可控负荷参与需求响应的控制策略 下载：31 浏览：365
  • 王燕1 杨秀媛1 徐剑锋2 卜思齐3 徐智蔷4 《发电技术与研究》 2020年12期
  • 摘要:
    在电力负荷高峰持续增长和新能源大规模接入电网的发展趋势下,为了实现新能源消纳、平抑电网波动,可采取需求侧民用可控负荷参与需求响应的手段进行调控,特别是对家庭可控负荷的控制,从单一家庭控制扩展至多个家庭,最终实现大规模负荷群控制。对近年来需求响应模式、负荷分类建模和控制策略3方面的研究成果进行了总结,由负荷用电特点总结出各类负荷通用模型;着重对比分析多目标优化控制策略、分层控制策略、多时间尺度控制策略和优先级控制策略的特点和不足;指出了不同控制策略在可控负荷参与需求响应调控中的进一步研究方向,并结合我国国情,从民用可控负荷参与需求响应调控的视角对需求响应的发展前景进行了展望。
  • 基于虚拟同步发电机的微电网并离网安全控制策略 下载：41 浏览：441
  • 郭亦宗 郭创新 《发电技术与研究》 2020年11期
  • 摘要:
    微电网作为综合能源系统的一大分支,广泛用于分布式电源的就地消纳。而随着冷、热、气等逐渐引入,对微电网安全控制的要求也越来越高。针对微电网的孤岛和并网建模及两运行状态之间的过渡过程进行分析,提出了改进虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)模型下的控制策略。通过引入合适的虚拟阻抗,有效模拟了同步电抗的特性,保证孤岛运行基本稳定的同时,使得并网至孤岛的切换在该模型下不需要添加额外的控制部分即可完成平滑过渡;针对孤岛至并网的切换,提出了改进型的预同步控制模型,该模型能快速准确地跟踪电网电压幅值、频率以及相位。最后,结合实际算例对所构造的模型在Matlab/Simulink环境下进行仿真,验证了所提模型的正确性及其优势。
  • 低压微网中小型直驱永磁风电机组低电压穿越技术研究 下载：32 浏览：352
  • 赵海川1 芦彦东1,2 郑浩康1 邢作霞1 《发电技术与研究》 2020年11期
  • 摘要:
    针对低压微电网中发电机侧不可控整流型永磁风力发电机组低电压穿越问题,主要对电网电压跌落时永磁同步发电机组运行特性进行研究。在分析直流环节电压失稳机理基础上,提出一种基于卸荷电路和网侧变流器最大电流输出联合控制的低电压穿越策略。通过监测风力发电机组运行状态从而完成卸荷电路和网侧变流器的联合控制。重载情况下,采用卸荷电路控制直流环节电压,网侧变流器以最大电流输出;轻载情况下,直流环节电压采用传统电压环控制,利用网侧变流器剩余电流容量发送无功。系统仿真结果表明:2种工况下,发电机侧不可控整流型永磁风力发电机组均可有效实现低电压穿越。
  • 基于RTDS的VSC控制参数分环拟合方法 下载：25 浏览：284
  • 徐鹏1 米建宾2 蒙小飞3 谢欢2 《发电技术与研究》 2020年11期
  • 摘要:
    电压源换流器(voltage source controller,VSC)作为风电、光伏及换流站等设备的主要电力电子元器件,其控制方式和参数整定对系统运行有着重要的影响。基于实时数字仿真仪(real time digital simulator,RTDS)半实物仿真和纯数字仿真,提出一种用于拟合实际VSC控制模型参数的方法。以典型VSC并网系统模型为例,首先,借鉴锁相环原理提出一种具有自适应性观测坐标系建立方法,用于对比拟合2种仿真模型的阶跃响应;其次,分别给出了VSC锁相环、电流内环和电压外环的拟合方法,其中在电流内环控制参数拟合过程中,利用观测坐标系在控制器锁相环输出角度未知时实现电流阶跃;最后,通过不同控制环节模型参数拟合时的仿真对比分析,证明了所提方法的有效性。
  • 1000 MW超超临界机组调阀快关边界条件分析与应用 下载：21 浏览：244
  • 宋晓辉1 梁恒1 陈新明2 普建国1 廖军林1 伍刚1 尹金亮3 《发电技术与研究》 2020年11期
  • 摘要:
    某1 000 MW超超临界机组在冷态冲转过程中出现调阀频繁快关动作,造成阀体支撑晃动大,无法继续升速。针对这一问题,试运现场通过调整冲转参数、检查电磁阀油路、重新化验控制油油质等措施仍未得到解决。为此,从转速控制逻辑出发,分析快关动作发生的条件及调阀快关过程中比例积分(proportion integration,PI)调节量的变化,得出快关过程中影响总流量指令(即最终的阀位开度)最主要的因素是转速调节的前馈量变化,而并非是转速PI输出量的变化。依据这一分析,在不改变冲转参数、阀门流量特性曲线的条件下,计算出转速控制前馈量的边界值。通过多次尝试确立前馈量的最优值,避免控制逻辑中因参数设置不合理而触发调阀快关动作。优化后实际转速跟随设定值平稳上升,调阀开度线性开启,不再出现频繁摆动,达到升速控制的要求。
  • 基于Matlab/Simulink仿真的H级燃机发电机静态变频启动装置谐波分析 下载：23 浏览：274
  • 胡可嘉1 张军1 张天宇2 高立新3 《发电技术与研究》 2020年10期
  • 摘要:
    随着燃气-蒸汽联合循环发电技术不断发展,发电机容量和参数要求不断提升。H级燃气-蒸汽联合循环发电机组的发电机需具备更为稳定、高效、安全的启动要求。为此,静态变频装置(static frequency converter,SFC)启动技术发展也迎来新的挑战。SFC启动技术精准、灵活、高效控制的同时,产生的谐波分量会对电源系统的电能质量有一定的影响。通过Matlab/Simulink建立H级燃机发电机SFC启动仿真模型,模拟发电机启动过程,观察系统参数变化,分析谐波分量占比。仿真结果显示,采用SFC启动可通过调节输出电流的频率和幅值,柔性提升发电机的转速,发电机启动受冲击小。但SFC内置大量非线性电气元件,会使大量谐波分量涌入系统之中,影响电能质量。因此,提出2种抑制谐波影响的SFC接入优化方案,即增设输入电抗器方案和输入电源改接发电机机端方案。通过仿真模型证实了2种方案都可有效抑制或减少谐波影响,满足电能质量要求。
  • 面向智能发电的数字孪生技术及其应用模式 下载：21 浏览：269
  • 房方 张效宁 梁栋炀 王庆华 《发电技术与研究》 2020年10期
  • 摘要:
    发电过程作为电力系统的重要组成部分,其智能化建设是推进我国能源电力转型发展的重要方向。结合数字孪生技术的研究发展现状及发展趋势,剖析了智能发电的概念与体系,并给出面向智能发电的数字孪生定义,通过功能映射,构建了智能发电系统的数字孪生架构。提出了在智能发电系统中部署数字孪生技术的一般性方法,对数字孪生技术的应用领域和应用模式进行了归纳,分析了应用过程中面临的主要技术挑战。研究结果可为数字孪生技术在发电领域产业化发展提供理论和方法参考。
  • 燃煤烟气中Hg迁移转化特性研究 下载：25 浏览：285
  • 安晓雪1 苏胜1 向军1 黄见勋2 许积庄2 王乐乐3 汪一1 胡松1 尹子骏1 王中辉1 《发电技术与研究》 2020年10期
  • 摘要:
    研究了300 MW煤粉锅炉系统选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)、低低温电除尘器、海水脱硫、湿式电除尘器等超低排放设施在不同工况、不同煤种情况下的Hg迁移特性和脱除能力。结果表明:各工况下总汞排放浓度为1.16～2.90mg/m3。最终排入大气中的汞主要以单质汞存在,还有少量氧化态汞,颗粒态汞被全部脱除;汞主要是在海水法烟气脱硫中被去除的,低低温电除尘器、海水脱硫、湿式电除尘器对总汞平均脱除率分别为25%、62%、37%;Hg2+占比是影响烟气中汞脱除效率的关键,气相中较高的Hg2+份额有利于在电除尘器和海水脱硫装置中获得较高的脱除效率;在该配备SCR脱硝、低低温电除尘器、海水脱硫、湿式电除尘器等超低排放设施的300 MW煤粉锅炉电厂中,总汞平均脱除率约为83%,能够实现较大程度的汞脱除。
  • 燃煤电厂脱硫废水及污泥中重金属污染物控制研究进展 下载：13 浏览：148
  • 韩卫 博卞双 汪涛 王家伟 张永生 潘伟平 《发电技术与研究》 2020年10期
  • 摘要:
    燃煤发电中常采用湿法烟气脱硫技术,该工艺会产生含有重金属污染物的脱硫废水和污泥,潜在环境危害性强,需谨慎处理。介绍了燃煤电厂脱硫废水和脱硫污泥的产生来源、成分组成、重金属污染物含量水平和排放处置标准,对沉淀法等脱硫废水重金属处理技术和脱硫污泥重金属去除及固化技术的原理、优点、适用性和局限性进行总结对比分析。脱硫废水重金属控制方法中,目前普遍使用的三联箱工艺难以满足日益严格的排放标准,需进行改进;吸附法、微生物法等新型方法也因成本和技术等问题而难以普及;零排放技术因其无污染的特性将逐渐成为研究和推广的主流。脱硫污泥重金属控制方法大多仍处于研究中,化学修复和药剂固化方法因效果好、适用性强将逐渐在电厂生产实践中推广。
  • 火电机组脱硫超低排放运行能耗分析与节能运行展望 下载：24 浏览：275
  • 邱国华1 魏宏鸽2 梁秀进2 李壮2 王丰吉2 朱跃2 《发电技术与研究》 2020年10期
  • 摘要:
    完成超低排放改造后,脱硫系统运行能耗大幅增加,脱硫厂用电率平均值为1.40%,折合供电煤耗约为4.4 g/(kW·h)。随着火电企业经营压力加重,超低排放运行时必须同时兼顾节能和减排双重目标。基于此,选取了33台不同工艺(单塔、双塔)的600 MW级机组作为研究对象,从脱硫厂用电率和单位脱硫能耗2方面分析了运行能耗情况,并重点分析了能耗影响因素。最后,从开展能效对标管理、脱硫系统运行优化、关键设备节能改造、浆液品质把控、精细化检修、合理使用脱硫添加剂等角度,对脱硫运行节能进行了展望。
  • 燃煤电厂烟气非常规污染物检测与协同控制技术研究综述 下载：23 浏览：269
  • 洪志刚1,2 张杨1 刘永生2 朱跃1 《发电技术与研究》 2020年9期
  • 摘要:
    随着国家环保要求的不断提高,为响应国家可持续发展政策的号召,燃煤烟气非常规污染物控制已逐步提上日程。研究人员不再把精力集中于常规污染物的脱除,而是逐渐开展对非常规污染物(如SO3、Hg、可凝结颗粒物等)脱除的研究。基于燃煤电厂烟气非常规污染物的特性,分析了当前各种非常规污染物的检测技术优缺点及适用条件,以及在新的环保形势下,各种环保设备协同控制非常规污染物的研究现状,为下一步开展燃煤电厂非常规污染物控制技术研究提供参考。
  • 燃煤电厂脱硫废水辅助煤电解制氢 下载：13 浏览：160
  • 刘建忠 陈聪 孙志昊 吴靖风 王晓俊 《发电技术与研究》 2020年9期
  • 摘要:
    燃煤电厂脱硫工艺产生的脱硫废水具有高盐分、腐蚀性和结垢性等特点,是电厂废水处理中最难的一个环节。基于H型电解池对脱硫废水及其辅助煤电解的特性进行了研究,在脱硫废水资源化利用的同时吸纳燃煤电厂的过余电力。结果表明:脱硫废水经过酸化后电解性能明显高于水,可以降低电解制氢的电耗;仅脱硫废水不能促进煤的电氧化,仍需要添加部分铁离子作为催化剂,但未经酸化的脱硫废水可以促进铁离子的催化作用,从而进一步降低电解制氢的电耗。基于此,提出了酸化处理、直接利用和添加煤粉3种可能的电解脱硫废水制氢的工艺手段。
  • 脱硫废水烟气喷射蒸发流动特性实验研究 下载：24 浏览：270
  • 吴文庆 杜小泽 杨立军 《发电技术与研究》 2020年9期
  • 摘要:
    确保喷雾液滴在接触烟道壁面前完全蒸发,是保障电站脱硫废水在锅炉尾部烟道内蒸发处理安全运行的关键。喷雾液滴的破碎、聚并等动力学行为,以及液滴群的粒径分布和速度等因素的影响机制,是喷雾蒸发的主要特性。设计搭建了热态风洞实验台,利用激光粒度分析仪和粒子图像测速仪(particleimagevelocimeter,PIV),在不同的引射空气压力、喷嘴水流量,以及风速、加热空气温度等条件下,对喷雾液滴群的粒径变化和速度变化进行了测量和分析。实验结果表明:以大液滴形态离开喷嘴的射流在引射气流的携带作用下,因破碎而形成小液滴,而后液滴间聚并效果会显现出来。液滴初始粒径仅与引射气体压力和水流量有关;风速的提高一定程度上会促进液滴间的聚并。提高高压气体压力、温度、风速以及减小水流量均有助于提高液滴群速度,其中提高风速对液滴群的增速效果最为明显。研究结果为喷雾的数值模拟及工程应用改进方向提供了参考。
  • 多馈入直流输电系统换相失败研究综述 下载：32 浏览：352
  • 王嘉铭1 余浩2 陈武晖1 《发电技术与研究》 2020年9期
  • 摘要:
    常规高压直流输电系统存在换相失败的风险。对于多馈入直流输电系统而言,由于各交直流系统间的互相作用影响,单个直流回路发生换相失败可能会引起多条直流回路同时或者相继发生换相失败,给电网的安全稳定运行带来威胁。从换相失败的机理出发,引入多馈入交互作用因子来分析多馈入直流输电系统发生换相失败的影响因素和判据,总结了目前抑制换相失败的手段和策略,最后指出了在数学模型、换相失败耦合机理和抑制措施方面值得更深入的探讨和研究。
  • 抽水蓄能发电对直流受端多态频率稳定的影响 下载：24 浏览：270
  • 王作家竺炜 程志勇 《发电技术与研究》 2020年9期
  • 摘要:
    为了应对直流受端多态频率稳定问题,利用暂、动、静态频率稳定性的性能指标,即瞬间变化率的倒数、阻尼比和静态偏差量的倒数,研究了有无抽水蓄能发电时等值机惯性时间常数和静特性系数的变化;分析了抽水蓄能发电后对暂、动、静态频率稳定性的影响,得出各状态的性能指标并与之前相比较。最后,搭建模型进行仿真。通过理论分析得出,抽水蓄能发电提高了直流受端电网的暂、动和静态频率稳定性,算例仿真验证了理论分析的正确性。研究结果为抽水蓄能发电对直流受端电网多态频率稳定性的影响提供了重要的理论依据。
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