分布式能源系统微型燃气轮机气耗特性

微型燃气轮机具有重量轻、适用燃料广、清洁、运行成本低等优点,适合于分布式能源供应系统。分布式能源系统通常多台微型燃机联合运行,且无差异化分配负荷,较少关注燃机能耗特性,故能源利用率较低。因此,主要聚焦微型燃气轮机的气耗特性展开研究,基于参数辨识建立微型燃机气耗模型;并对微型燃机进行加减载试验,测试机组在不同负荷点、不同运行时长下机组的有功功率、无功功率、气耗量、压气机入口温度、燃机第三级叶片入口温度等关键参数的变化情况,辨识得到模型参数。气耗特性的建立对于指导微型燃气轮机的运行和负荷分配具有重要意义,将减少分布式能源系统的气耗,提升系统经济性。

考虑气耗特性及一次能源约束的燃机日前发电计划优化

目前燃机日前发电计划通常与实际发电曲线存在较大偏差,不利于提前安排运行方式和进行调峰分析,给电网安全稳定运行带来不利影响。为此,提出考虑气耗特性及一次能源约束的日前发电计划优化策略。燃机电厂每日气量受供气合同约束为固定值,对燃机气耗特性进行线性化逼近,获取燃机有功功率与耗气量的解析关系,依据次日负荷预测数据,按照高峰、腰荷和低谷时段对燃机有功功率进行分割,获取各时段耗气量并累加求和,和值受气量总指标约束,进而建立优化模型目标函数。利用细菌群体趋药性算法求解该模型,获取燃机日前发电计划。夏季高峰和低谷2个实际典型方式算例结果显示,该方法制订的计划曲线与实际发电曲线均方误差均低于10 MW,完全满足调度生产要求,表明了所提方法的正确性和有效性。

对置活塞二冲程发动机耗气特性研究

针对对置活塞二冲程发动机对扫气效率优化和功率目标匹配的需求，基于试验和理论分析研究了发动机的耗气特性。采用试验数据和数学模型联合得到发动机的等效流量系数，分析了不同进排气参数、气口开启面积等对发动机耗气量的影响规律。研究结果表明：耗气量只由扫气压力、排气压力和绝热效率三个因素决定，与发动机转速无关；该发动机的等效流量系数近似等于0．272；不同曲轴转角所对应的流量系数与气口开启面积有关，当气口开启面积增加到一定值（4500～4668mm2），并继续增加时流量系数保持不变。

基于一次能源约束的燃机日内及实时发电计划闭环控制方案

燃气机组具有环境友好、调节速率快和负荷响应迅速等优势。针对传统燃机日内计划制定方式较为粗放等不足,系统介绍了一种基于一次能源约束的燃机日内及实时发电计划闭环控制方案。首先给出了燃机日内发电计划编制目标和约束条件,结合燃机气耗特性给出了日内计划编制原理及步骤;在此基础上综述了燃机实时发电计划编制方案;最后针对联合循环燃机介绍了相应的计划编制方案。该方案对于提升燃机日前发电计划优化控制水平,满足特高压出现大功率缺额时的电网旋转备用应急响应需求,充分发挥燃机的调峰、调频能力,保障电网安全稳定运行具有重要意义。

Simulation of FCV Fuel Consumption Using Stationary PEMFC

In the near future, the use of FCVs （fuel cell vehicles） is expected to help mitigate environmental problems such as exhaustion of fossil fuels and greenhouse gas emissions. Manufacturers publish an FCV＇s specific fuel consumption, but not its dynamic characteristics such as fuel consumption ratio and motor power ratio. Thus, it is difficult to reflect the dynamic characteristics of FCVs in lifecycle system evaluation. To solve this problem, we propose a fuel-consumption simulation method for FCVs using a 1.2 kW stationary PEMFC （proton exchange membrane fuel cell）. In this study, the specific fuel consumption under driving cycles such as the Japanese 10-15 and the JC08 modes are determined and compared with the FCV simulation results obtained using fuel consumption ratios derived from the stationary PEMFC. In the simulation, the specific fuel consumption was found to be 1.16 kg-H2/100-km for the base case under the Japanese 10-15 driving cycle.