压缩空气储能盐穴储气库技术及其智能建造工艺技术研究

当前,盐穴型储气库建造技术已较为成熟,并朝着智能化方向发展。根据盐穴储气库技术现状,对盐穴储气库当前建造技术进行分析;从全生命周期管理角度,将盐穴储气库智能建造划分为智能选址、智能设计、智能施工、智能运维4个阶段,并对每个阶段涉及的关键技术进行研究;提出盐穴储气库智能建造工艺技术框架及其具体内容;最后,从系统、技术、理论、模型4个方面,提出并总结盐穴储气库智能建造未来研究重点。相关技术在应城300 MW级压缩空气储能示范工程上得到有效应用。

压气储能电站智能建造体系及其关键技术

【目的】压气储能(compressed air energy storage,CAES)是利用电能和压缩空气势能相互转化来平衡电网波动的新型储能系统。CAES电站建造及运行相关经验的积累对CAES技术的发展具有重要意义。针对建造过程中设计方与现场信息传递效率低、施工方管控难度大、项目整体流程监督难等问题,提出了一种适用于CAES电站的全流程智能体系。【方法】首先,分析CAES电站的建造流程,找出其工程特点。其次,围绕CAES电站从设计到运维的全过程,在空间和时间维度构建CAES电站的全流程智能建造体系。最后,在设计阶段提出正向设计出图等关键技术;在装备制造阶段提出设备虚拟预组装等关键技术;在施工阶段提出5D施工管理等关键技术;在运维阶段提出面向运维的数据交付等关键技术。【结果】对某300 MW级CAES示范工程的验证结果表明,CAES电站全流程智能体系的构建具有合理性,且关键设备及软件的应用为项目提供了技术支撑。【结论】通过CAES电站全流程智能体系及其关键技术,打通了电站建造各阶段的互通链条,实现了CAES电站的全生命周期信息管理。

新时代党建引领国有企业经营发展研究

文章探讨了新时代党建引领国有企业经营发展的重要性,并分析了党建引领国有企业经营发展中仍存在党组织建设与现代企业经营模式融合不深、党员队伍与经营队伍培养缺乏科学性等问题,然后提出明确党组织在企业的领导核心地位、科学制定党建引领经营工作机制等策略。

投资项目目标责任考核体系建设——以某央企绿色能源投资管理实践为例

企业投资项目要树立全生命周期管理理念,投资目标责任考核是保障投资全过程管控的重中之重。文章以某央企建设投资项目目标责任考核体系,保障绿色能源投资管理落实落地为例,讨论了投资项目目标责任考核体系的概念与原则、实施主体与分工、目标的确定与执行、考核评价与结果应用,在此基础上进一步分析了实施效果与注意事项。

基于数字孪生的三维电力管道系统分析

数字孪生是一种将实际系统的物理特征和数字模型相结合的技术。在电力管道系统中,数字孪生可以用于模拟和优化管道网络的运行和管理。三维电力管道系统是指由电力输送设备、电力线路和支持设施组成的系统,用于输送和分配电力。数字孪生可以通过建立三维模型来模拟这样的管道系统,并将其与实际运行的管道网络进行比较。基于数字孪生的三维电力管道系统可以提供多种优势。数字孪生还可以用于管道系统的故障诊断和维护。通过与实际管道网络进行比较,数字孪生可以帮助识别潜在的故障点和问题,并提供维修和维护建议。这有助于预防系统故障和减少停机时间,提高管道系统的可靠性和可用性。基于数字孪生的三维电力管道系统可以提供实时的系统状态和性能信息,预测和优化管道系统的性能,并帮助故障诊断和维护。基于此,本文对基于数字孪生的三维电力管道系统进行分析。

基于数字孪生的智慧新能源系统架构的研究与应用

数字孪生将多维度实体体系与现实世界的数字化与信息化相结合,促进了传统产业数字化整合与创新转型的发展。在新能源行业中应用数字孪生技术,全方位管理规划、设计、施工、竣工、运维等全生命周期各阶段的工程数字资产,实现工程建设项目的资源最优化配置和新能源企业运营、管理的效益最大化。针对当前智能新能源产业发展中缺乏对其进行深入研究的现状,本课题拟从智能新能源技术体系结构设计、商业结构设计以及应用体系结构设计三个方面展开研究,构建一套以“数字孪生”为核心的智能新能源体系,并成功应用在智慧园区等项目。

面向智慧能源系统的数字孪生技术及应用研究

数字孪生技术将多个维度的实体体系与现实世界的数字化、信息化相对应,对传统产业的数字化整合与转化具有重要意义。本课题拟将数字孪生技术引入智慧能源系统,全面管理智慧能源产业的规划、设计、施工、竣工、运营等各个环节的工程数字化资产,从而达到对智慧能源产业的资源进行最优分配以及智慧能源企业的经营管理效益。针对当前智能智慧能源产业发展中缺乏对其进行深入研究的现状,本课题拟从智能智慧能源技术体系结构设计、商业结构设计以及应用体系结构设计三个方面展开研究,构建一套以“数字孪生”为核心的智能智慧能源体系,并已在智慧园区等多个工程中得到了初步的运用。

“双碳”背景下新型智慧园区的建设与应用研究

探索“双碳”背景下新型智慧园区的建设思路,借助物联网和人工智能技术实现新型智慧园区系统的建设,通过光伏发电、新型储能、智慧能源和地热技术实现园区绿色智慧的能源目标,通过智慧交通、智慧水务及智能安防等实现园区节能降碳,并在生产制造企业中进行实践应用。

300 MW压缩空气储能系统建模仿真

压缩空气储能系统是提高电力系统稳定性的有效手段。为研究大容量压缩空气储能系统的动态特性,基于MSP(Multi-disciplinary Simulation Platform,多学科仿真平台)软件建立了300 MW压缩空气储能系统热力学模型,研究了储能和释能过程中系统的动态特性,得到了系统关键参数的变化规律。所建立的300 MW压缩空气储能系统模型能准确模拟实际运行过程,对了解压缩空气储能系统的运行特性和开展进一步的优化研究具有一定的参考意义。

大数据视角下企业管理信息化系统建设探讨

随着大数据技术的不断发展,企业管理信息化系统建设已成为企业提高竞争力的重要手段。本文以大数据视角为基础,分析了企业管理信息化系统建设的重要性,探讨了企业管理信息化系统建设的关键技术和方法,并提出了相应的应用策略。

探究风电新能源建设中面临的问题及对策

风电新能源作为绿色能源的重要组成部分,不仅是国家执行“双减”目标的重要一环,为我国低能降耗提供了新的方案,也有利于我国开展环境保护工作,是我国低碳能源体系转型的重要措施。然而随着风电新能源建设的开展,不乏存在政府和企业之间因为责任不清存在一定的责任纠葛、风电新能源技术更新迭代较快、相对配套设施发展滞后、在新的发展背景下从事风电新能源的人员数量存在较大缺口等挑战性问题。为了探究风电新能源建设中存在的问题,以风电系能源建设的必要性为切入点,对上述问题展开相应的分析,在考虑风电新能源建设的有效性等现实问题的基础上,提出解决策略。

智慧工地发展现状及在电网建设中的应用思考

以中国知网2004-2021年与智慧工地研究领域相关的1270篇期刊文献为样本,运用CiteSpace软件对我国智慧工地领域文献逐年发文数量、高频次关键词进行知识图谱分析,了解智慧工地发展现状。结合电网工程智慧工地建设情况,认为电网建设工程智慧工地建设的关键,在于打好数据基础、探索新技术应用、建设适用于电网建设工程的智慧工地标准3个方面。

电网工程基建现场风险全状态感知系统在“两交一直”特高压工程中的应用

为降低电网工程建设中的施工风险,本文在研究分析电网工程基建现场安全风险作业的基础上,基于移动互联、物联网、人工智能等技术,构建了一种基建现场人、机、物状态信息的电网工程基建现场风险全状态感知系统,并在以雅中-江西±800 kV特高压直流输电线路工程为代表的“两交一直”特高压工程建设中进行了应用。实践表明,该系统通过安全风险管理、人员设备管控、视频智能分析告警、物联状态感知,有效提升了风险作业现场的数据采集及智能感知水平,有助于加强风险作业的数据分析及智能管控水平,进而为基建现场精细化管理提供了有效的智能化手段,进一步提高了电力工程建设综合管理能力。

无人机航测技术在特高压输电线路工程建设全过程应用

针对特高压线路工程线路长、环境复杂、建设难度大等特点,提出基于无人机航测技术的工程建设全过程应用,在工程勘察设计、施工以及竣工验收阶段,实现辅助设计以及管理的作用,提升工程建设水平。

绝热压缩空气储能系统的热力性能与经济性分析

绝热压缩空气储能技术(A-CAES)可用于可再生能源电力的调峰、调频,是实现“双碳”目标的有效手段。为研究级数、上端差、节流阀后压力等关键参数对系统热力学效率与经济性的影响,实现最低度电成本,构建了基于MATLAB的A-CAES模型,并进行计算。结果表明:在模拟工况范围内,效率随级数、上端差的增加而降低,随节流阀后压力的增加而增加,效率最高可达70%以上;二级压缩、二级膨胀的度电成本最低,为0.0413~0.0450美元/(kW·h);度电成本随节流阀后压力的增大而减小;当上端差大于2.5 K时,度电成本随上端差的增大而增大。因此,A-CAES可实现高效、低成本储能。

旋冲钻具凸轮-滚轮冲击机构工作特性分析

旋冲钻具能有效提高深层、硬地层的破岩效率,具有广阔的应用前景。凸轮-滚轮是实现冲击动作的关键机构,但复杂多变的井下环境导致机构损伤严重,进而影响破岩效率。基于旋冲钻具多井次的试钻数据,建立凸轮-滚轮动力学模型,通过显式动力学(Autodyn)分析不同冲程、转速、钻压下的工作特性,总结机构的形变特征提出优化方法。分析结果与试验数据和理论数值对比,验证了计算模型的准确性。结果表明:冲程增大可提高冲击效果,但高于10 mm冲程的滚子实际运动轨迹受钻速、滚轮尺寸、凸轮轮廓曲率影响其轨迹将变平缓。转速在9~18 rad/s时轴向加速度波动幅度较大,对钻具的稳定性具有一定影响。钻压增大凸轮内缘处形变特性明显,其形变量与钻压成正比,25 kN钻压下凸轮的形变量约是10 kN的2.6倍。凸轮齿顶、滚轮内缘处为易变形点,在齿顶处安装可换滚筒同时改变滚轮为鼓轮构型并对抛物线-直线-抛物线、2次多项式、摆线、7次多项式4类凸轮轮廓线型进行特性分析。选用摆线及7次多项式凸轮座轮廓和鼓轮可提高冲击效果,计算结果可为旋冲钻具设计提供参考依据。

霍尔锚拖曳运动状态离心模型试验与数值模拟研究

对于平铺或浅埋在海床中的海底管道和电缆,意外的拖锚作业是影响其安全运营的重要因素之一。由于锚在土中的拖动过程中时刻发生着土的大变形和破坏,涉及材料非线性、几何非线性及接触非线性等诸多力学问题,通过解析的研究手段很难准确地分析拖锚过程。采用离心模型试验和数值分析相结合的手段展开拖锚研究,测试和计算了不同重量的船锚在不同类型海床上的运动趋势、拖曳力发展规律、入土深度等。结果表明,在低强度的黏性土海床上拖锚,极有可能会产生一种假抓底现象;在中高强度的黏性土海床上拖锚,锚的拖动过程可以分为土台形成阶段、锚爪楔入阶段和运动稳定阶段三个阶段;在无黏性土和黏性土海床上,达到稳定阶段时拖动的距离分别是锚长的4倍和1.27~1.96倍;对于质量大于6 t的霍尔锚,无论在黏性土海床还是非黏性土海床上,锚爪的入土深度均大于1 m,拖锚作业很有可能会对海管或海缆造成直接损坏,需要引起重视。

基于GA-BP的往复式压缩机状态监测与预测性维护

针对某增压站现有压缩机状态监控系统识别故障信号困难,故障发生前未能提前预警的问题,开发了面向预知维修的往复式压缩机状态监测与预测系统,建立一套完整的软件及硬件体系。气阀作为往复式压缩机的重要运动部件,其状态监测的测点位于阀盖外表面中心处,以气阀状态监测为例,建立了气阀盖振动力学模型。综合运用时域、频域和小波特征提取方法进行振动信号分析,得到正常状态和故障状态的信号特征,提取状态指标。运用遗传算法优化神经网络模型,建立基于GA-BP的往复式压缩机振动趋势预测模型,试验测得模型的预测误差小于0.04。现场应用结果表明,该系统可实现全天候实时在线监测与预测,实现预知维修,减少工作人员的维保压力,提高机组运行安全性和效率,节省运维成本。

固井水泥环内部缺陷超声波检测仿真研究

固井水泥环内部的各种缺陷会导致层间窜流、井口带压等事故。无损检测技术作为一种非破坏性的检测方法,可以对固井水泥环内部的缺陷进行检测。基于超声波在连续介质中的传播规律,采用COMSOL仿真软件模拟压电效应以及超声波在水泥环中的传播状态和反射规律,研究水泥环缺陷反射信号的相关特性。研究结果表明:选择1.0 MHz 5周期Hanning窗调制的超声正弦波作为激励信号,超声探头可以在50μs内接收到水泥环缺陷的反射信号;不同类型的缺陷中,矩形缺陷的检测效果最佳;当缺陷主方向与超声波入射方向垂直时,检测效果最佳。研究结果验证了超声波无损检测技术可以快速准确地确定固井水泥环内部缺陷的类型和位置,同时调整超声波入射角度有助于提升检测效果,可为超声波在水泥环内部缺陷检测中的应用提供一定的指导意义。

煤层气废弃井封堵管柱三维非线性流固耦合振动特性分析

【目的】煤层气废弃井中水泥塞封堵质量是防止井内污染物泄漏的关键。现行煤层气废弃井处置标准中的注水泥塞方式为简单的泥浆泵注,该方法形成的水泥塞存在水泥颗粒团聚、气泡和微孔隙等问题,导致水泥塞强度降低,易失去密封性能。【方法】针对该问题,将振动技术应用于煤层气废弃井封堵作业中,通过专用工具带动管柱振动,依靠振动能量的传递,改变水泥浆流性以提高水泥塞封堵质量。基于Euler-Bernoulli梁理论及Hamilton变分原理,充分考虑非线性因素,建立了封堵作业中管柱-水泥浆系统三维非线性耦合振动控制模型,采用Lagrange函数和三次Hermite插值函数对管柱系统进行离散,利用Newmark-β法计算并分析了管柱在水泥浆条件下的振动特性;并搭建了机械振动试验测试平台,通过正交试验,研究了振动频率、振动时间以及振动幅值三因素在不同参数组合条件下对水泥石力学性能的影响,得到了最佳振动参数,并进一步研究了单因素对水泥石力学性能的影响规律。【结果和结论】结果表明:(1)考虑纵横耦合效应后,管柱自身由线性结构变为非线性结构,加载使其振动固有频率明显增大,并与振型一起实时变化,在一定时间后变化呈现周期性。(2)管柱长度与振动固有频率成反比,管柱越长其振动固有频率的变化量越小。(3)管柱-水泥浆耦合效应对振动固有频率的影响显著,在水泥浆存在的情况下,管柱系统的振动固有频率均降低,随着水泥浆密度的增加,管柱振动的固有频率降低。(4)机械振动可以使水泥浆体系更加均匀致密,表现为水泥石强度得到极大提升,当振动频率为15 Hz、振动时间为5 min,振动幅值为3 mm时,相比于未振动工况,水泥抗压强度提高38.45%、抗拉强度提高24.14%,胶结强度最大提高52.9%。研究结果可指导封堵工具振动参数的设计,为现场施工参数的确定提供参考,提高水泥浆性能以提高封堵质量,具有工程指导意义。