石牙山特长隧道送排风混合式通风方案设计

本设计方案从工程施工通风和现有设备出发,本着"安全、可靠、经济、合理"的原则进行施工通风方案的设计,通过方案技术与经济比较,选择适合隧道施工期间的通风设计方案——送排风混合式通风,解决隧道施工期间通风问题,创造舒适施工环境。

新型冷热风混合系统在烧结烟气脱硝工程中的应用及流场优化

烧结烟气污染物排放限值日益严格,为满足环保要求,须对烧结烟气增设脱硝装置,通过对现有烧结烟气脱硝工艺技术的分析对比,为某钢厂选用了选择性催化剂还原(SCR)脱硝工艺;为确保烟气温度在SCR催化剂活性温度窗口,需要对烧结烟气进行加热升温,需增补高温热风,高温热风温度≥900℃,若不加以处理或处理不当会对SCR系统中常规选用材料造成严重烧损,因此设计了冷热风混合系统,对该系统的组成及主要参数做了分析研究,结果表明是可行的、安全的;借助流场数值模拟软件对冷热风混合过程及系统均匀性进行优化,结果得出最适合的开孔孔径、导流片形式以及静态混合器安装位置。

严寒地区矿道入口段冷热风混合模拟研究

针对矿道入口段冷热风混合气流存在局部低温区域(低于0℃)问题,建立变温带岩土层矿道入口段冷热风混合物理模型,应用ANSYS对其进行数值模拟,研究热风口距矿道地面不同高度对矿道入口段冷热风混合气流温度场的影响,结果表明:热风口距矿道地面高度对矿道冷热风混合的均匀性影响较小,但对矿道地面及近地面气流低温区域分布影响较大;热风口距矿道地面0.2m时,矿道入口段冷热风混合效果最好。

海洋上准均匀层纯风混合加深理论

基于积分上混合层涡动能平衡参数化方法[1]（该方法保证了理论与实验室试验相吻合），发展了旋转层化流体中上涡动层加深的理论。这里，当确定无维函数和常系数时，理论结果与混合过程的实验室模拟的比较给予了很大关注。指出，当不存在通过海面的热通量时，风混合的平衡深度Dst由式Dst=（u／Ω）F（N／Ω）确定，式中函数F（N／Ω）由文中所采用的涡动能平衡闭合的假定来求得（Ω为柯氏参量；N为温跃层下面的维萨拉-普朗特特征频率；u2为风对表层水作用的功应力）。根据上述理论，F（N／Ω）≈（Ω／N），不同于文献[7，11]所得出的理论结果。还指出，N／Ω在75～150范围内，整个模式中Dst的大小为相同的量级。因此，函数F（N／Ω）应该在实验室里或用现场试验来确定。

计及阻容式撬棒的混合型风电场协同控制及故障特性分析

为解决混合型风电场低穿措施复杂难以协同及低穿后故障特性难以分析的问题,提出双馈风电机组应用阻容式撬棒以改善低电压穿越期间混合型风电场的频偏及无功特性。首先建立双馈风电机组群与永磁直驱风力发电机组群模型,通过分群聚合等效的方法建立混合型风电场简化等效模型。在此基础上,分析计及阻容撬棒的混合型风电场故障期间各类型风电机组的无功调节能力及调节特性。据此制定混合型风电场的无功协同控制策略以优化低电压穿越期间无功输出能力,分析采用协同控制策略后混合型风电场的短路特性,并对短路电流进行解析。最后基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立了混合型风电场仿真模型,对协同策略的有效性及故障电流表达式的正确性进行仿真验证。

风电光伏混合系统中的储能技术研究与应用

介绍风电光伏混合系统的基本概念、组成以及运行特点,强调系统在提供稳定、可靠电力方面的优势。探讨电化学、机械和热储能等的优缺点及其在可再生能源系统中的应用,详细分析储能技术如何提升风电光伏混合系统的稳定性、经济性以及环境适应性,并通过实证数据和比较分析展示储能技术在系统优化中的效果,提出结合储能技术的系统优化策略,如模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)等,强调其在提高系统效率和应对复杂气候条件中的关键作用。

基于自适应SMPC的风-光-储混合微电网实时优化调度研究

针对风力发电、光伏发电的随机性、波动性,研究了风-光-储混合微电网系统中新能源消纳、储能分时电价、联络线阻塞等问题,构筑了风能-光能-储能多能源互补下的微电网实时优化调度模型。首先,探究了风-光-储混合微电网模型,引入了一种自适应随机模型预测方法,将混合整数非线性优化问题转化为二次规划问题,使风电、光电具有一定的可调度性。其次,以经济性和稳定性最优为目标建立了混合系统的实时优化调度模型。最后,通过IEEE-30节点6机组系统仿真分析,验证了所提调度策略及模型算法的经济性与可行性。

混合式风电塔架的强度折减系数概率谱模型

为提高风电塔架的抗震性能,提出了考虑耗能时序的混合式风电塔架的概念,重点研究了结构抗震设计与评估的关键指标——强度折减系数。利用等效单自由度体系表征具有三线性滞回特征的新型塔架,并基于不同周期和滞回参数组成的变量矩阵,以320条近场地震动作为激励对等效单自由度体系进行了大量非线性动力分析,获取了3 600万个强度折减系数。强度折减系数均值对结构周期及滞回参数敏感,故基于对比研究选取的对数正态分布概率模型,通过多轮非线性回归分析建立了一系列预测方程,从而实现强度折减系数概率谱模型的建立。预测方程所得结果与原数据库之间良好的一致性,验证了所提预测方程能够量化强度折减系数的概率特征,所提概率谱模型可用于对考虑耗能时序的混合式风电塔架进行抗震性能评估。

某有源相控阵天线阵面风液混合散热系统设计

文中针对某有源相控阵天线设计了一种风液混合散热系统,既解决了相控阵天线高热流密度散热问题,又实现了天线阵面一体化集成设计。针对风液混合阵面的热环控技术要求,从阵面系统布局、热设计、热仿真优化等全流程解析了天线阵面散热系统的设计过程。最后,通过产品实物验证了该天线阵面风液混合散热系统的可行性,可为后续天线阵面散热系统设计提供工程参考。

不同台风风场在浙江海域台风浪模拟中的适用性研究

将Holland风场与ERA5风场相结合,通过引入一个随风速半径变化的权重系数,构建了混合风场,进而利用MIKE21 SW建立了浙江海域台风浪模型。使用Holland风场、ERA5风场、混合风场作为输入风场模拟1918号台风“米娜”期间的风速和有效波高,验证结果说明Holland风场和ERA5风场均无法准确反映真实风场和有效波高,而本文构建的混合风场弥补了两种风场的不足。为验证混合风场在浙江海域是否具有普适性,选取近5年影响浙江海域最为严重的5个典型台风进行台风浪数值模拟实验,并开展误差统计分析。结果表明:Holland风场在台风中心周围的风速模拟表现较好,最大风速的平均相对误差为8.62%~10.19%,但10 m s以下风速的平均相对误差较大,为29.76%~44.29%;ERA5风场在台风中心周围的风速偏小,最大风速的平均相对误差为17.64%~25.77%,但10 m s以下风速的平均相对误差比Holland风场小,为19.64%~32.00%。对5个台风的模拟中,由Holland风场、ERA5风场和混合风场驱动得到的台风浪有效波高平均相对误差的平均值分别为29.92%、25.62%和22.82%,均方根误差的平均值分别为0.46 m、0.42 m和0.39 m,一致性指数分别为0.94、0.95和0.96。上述结果说明本文构建的混合风场在浙江海域具有普适性,能够提高台风浪的模拟准确度。

电网对称故障下含DFIG和PMSG的混合风电场群的协同控制策略

针对含双馈异步发电机和永磁直驱同步发电机的混合风电场群的低电压穿越技术进行详细研究。在推导双馈发电机和永磁直驱发电机的无功电流极限表达式的基础上,详细分析电压跌落程度和风速变化对其无功电流极限的影响规律,并获得满足风电场低电压穿越导则要求下双馈风电场和永磁直驱风电场的可控运行区域及其电流分配原则,进而提出无互联通信条件下混合风电场群的协同控制策略,该控制策略通过在电网故障过程中使风电场群输出最大无功电流以提高电网的暂态电压水平,并减少电网故障前后风电场群输出有功功率的变化以避免机群超速运行,使得该混合风电场群在全工况下的低电压穿越性能得到显著提高。通过仿真计算验证了所提控制策略的可靠性和有效性。

基于分布鲁棒的风-氢混合系统氢储能容量优化配置

氢储能系统受地理、气候条件限制较小,在构建面向高比例新能源电力系统的风-储混合系统中极具发展潜力。然而,由于风电场的出力具有不确定性,氢储能系统需要在储能、释能、热备用等工况下频繁切换,内部热能供需平衡也呈现出不确定性,进而影响其响应速度甚至实际可用容量。为此,设计了考虑热平衡的风-氢混合系统,构建了考虑电解槽、燃料电池间歇工作模式热平衡的氢储能系统模型;在此基础上,综合考虑风电场功率的不确定性和氢储能系统的投资成本,提出了考虑热平衡不确定性的风-氢混合系统氢储能容量优化配置方法。采用分布鲁棒方法对风电场功率的不确定性进行建模,并将其转化为一组线性风险机会约束进行求解。基于实际风电场数据构建算例,对所提模型和方法进行验证和分析。结果表明,氢储能系统中电解槽和燃料电池的散热系数对系统实际可用容量具有重要的影响,在风-氢混合系统的氢储能容量配置中考虑热平衡约束可以有效提升氢储能系统的实际可用容量和混合系统的经济性。

高阶统计量与小波包分解在风氢混合储能系统中的应用

以平抑风电场有功功率波动为目标,利用小波包分解风功率信号得到功率波动超限分量,使用高阶统计量分析各个分量获取特征值,采用支持向量机对各个分量进行分类,得到风氢混合储能系统中需被超级电容吸收的高频波动部分和被制氢发电系统消纳的低频波动部分,构建风氢混合储能系统功率平滑控制策略。最后在仿真中通过与常规混合储能系统进行对比,得到该方法能够有效平抑风电场有功功率波动,平滑风功率曲线,研究结果可为电转气这一新型储能技术提供一定的参考。

基于滑模观测器的孤岛风柴混合电力系统SVC滑模补偿控制器设计

针对独立风柴混合电力系统中风能和无功负荷变化所引起的电压波动问题,提出了利用静止无功补偿器(static var compensator,SVC)稳定电压的控制策略。实际SVC存在模型参数不确定及状态变量不完全可测的问题,故利用滑模控制算法,设计基于鲁棒观测器的SVC附加滑模电压控制器。为此,首先建立孤岛情况下包含SVC的风柴混合电力系统的数学模型;然后选择适当的比例切换面和趋近律到达条件,并基于观测器估计值来构造SVC鲁棒电压控制器;最后基于Matlab仿真平台搭建算例模型,对所设计SVC滑模电压控制器的鲁棒性进行验证。仿真结果表明,所设计的SVC滑模电压控制器与传统的SVC控制策略相比,可有效抑制电压波动。

基于QN混合风场和SWAN模式的一次冷空气海浪场模拟分析

基于目前国际先进的第三代近岸海浪模式SWAN(Simulating WAves Nearshore),以QN(QuikSCAT/NCEP)混合风场为驱动场,对2009年1月中国海一次强冷空气海浪场进行模拟分析。结果发现:模拟数据与观测数据在走势上保持了非常好的一致性,模拟的波高略小于观测波高,模拟数据的曲线走势较为光滑,观测数据则起伏较为明显。以QN风场为驱动场,可以很好地刻画此次冷空气过程在中国海造成的海浪过程。

独立风-光-蓄混合发电系统的建模与优化

为缓解乌鲁木齐地区环境污染状况,系统地研究了该地区独立风-光-蓄混合发电系统,提出了基于直流总线的独立风-光-蓄混合发电系统结构,对混合系统中的风力发电机、光伏模块及铅酸蓄电池等关键部件进行建模,经济模型采用总净现值成本和平准化能源成本模型,可靠性模型采用负荷失电率.依据乌鲁木齐地区风能、太阳能和户用负载数据,利用遗传算法对该地区独立风-光-蓄混合发电系统进行优化设计.结果表明:独立风-光-蓄混合发电作为一种新型发电方式,可以减少环境空气中总悬浮颗粒物、二氧化硫和氮氧化物等污染物的排放.优化的混合发电系统包括1台风力发电机、12.561 1 m2的光伏模块和14.701 9 kW·h的铅酸蓄电池,负荷失电率为0.019 8,系统最小总成本为87 262元.

基于QN混合风场的东中国海风能资源分析

利用1999年8月～2009年7月近10年的QN混合风场资料,计算了东中国海的风能密度,并就其特征进行分析。结果表明:我国的渤海风能资源相对黄海和东海较贫乏,但仍处于可开发的范围,东海属于风能资源的较富集区。

混合风电场中双馈风电机组三相短路电流分析

近年来风力发电发展迅速,风电场逐渐形成了双馈风电机组和直驱风电机组混合运行的格局。由于双馈风电机组与直驱风电机组暂态特性的差异,直驱风电机组对双馈风电机组的短路电流可能产生影响,无法对混合风电场的短路电流进行准确计算。为此,针对双馈风电机组和直驱风电机组组成的混合风电场,建立了混合风电场故障工频等效电路,推导了不同机组影响下的双馈风电机组输出短路电流表达式。通过与单机双馈风电机组短路电流的对比,分析并总结了混合风电场中双馈风电机组短路电流的影响因素和变化规律。针对不同影响因素下双馈风电机组的短路电流,利用时域仿真进行了分析和验证,仿真结果证明了理论分析的正确性。

双馈-直驱混合风电场次同步振荡影响因素分析

本文以中国河北沽源双馈-直驱混合风电场2016年发生的次同步振荡事件为例,基于现场实测数据分析了次同步振荡特性及影响因素,并在理论上建立了双馈-直驱混合风电场小信号数学模型。通过振荡模态和相关因子分析,探究了混合风电场中影响次同步振荡的因素并对其进行了仿真验证。理论分析和仿真结果表明,风电场中双馈与直驱风机的比例、串联补偿水平以及风力发电机变流控制器参数等是影响次同步振荡的重要因素,且在不同的风机比例下起主要作用的影响因素不同。

基于混合风场的南海台风浪数值模拟

【目的】进行台风浪的模拟计算和预测分析,以期预防和降低沿海地区台风灾害损失。【方法】为充分考虑背景风场及台风场对波浪的影响,利用欧洲中期数值天气预报中心(ECMWF)背景风场及Holland理论风场构造混合风场,以混合风场作为SWAN(Simulating Waves Nearshore)模式的输入风场,并结合ETOPO1全球地形数据集实测地形数据,建立南海台风浪模型,该模型精度通过计算有效波高与实测数据的对比进行验证。【结果】利用南海台风浪模型对台风“天鸽”和“山竹”过境期间的中国南海台风波浪场进行计算,有效波高变化趋势及最大值结果与实测数据吻合良好,验证了模型的计算精度。两次台风引起的南海外海海面最大有效波高均达10 m以上,近岸台风浪有效波高分别在9 m和8 m以上;台风浪行进路径与台风路径稍有不同,台风行进路线稍偏右前侧台风引起的波浪较高,台风过境时预计登陆地点东北侧沿岸建筑物和城市防洪安全需重点考虑。【结论】采用混合风场开展台风浪计算获得与实际台风波浪场较为吻合的计算结果,可为南海台风浪研究以及沿岸地区的防灾减灾提供可靠的技术手段。