Xiangfan Coal-fired Power Plant - a matched large power plant for Three Gorges Project starts to construct

Xiangfan Coal-fired Power Plant, a key energy construction project matched with Three Gorges Project, approved by the State Council. formally started to build in the suburb of Xiangfan City, Hubei Province on November 29, 1996.

新能源风力发电项目66 kV系统应用前景研究

随着“3060”碳达峰、碳中和目标的实施,大容量风电基地将不断出现,未来风电机组单机容量越来越大,集电线路采用66 kV电压等级,由于其在投资和电能损耗方面的优势,将是风电场发展的必然趋势。文章对35 kV与66 kV集电线路的经济性进行分析,以期为相关人员提供参考。

西北新型电力系统先行示范体系探究

西北地区能源资源禀赋,是加快构建新型电力系统的排头兵,是实现全国“双碳”目标的主阵地。从西北地区“多煤富新”的资源优势、新能源为装机主体的电源布局、大外送格局的网架结构及当前西北电网新能源的高效利用情况来看,西北电网已具备新型电力系统体系雏形。但随着能源转型的稳步推进、沙戈荒大型风光基地等国家重点项目的落地,西北电网“三高双随机”的特征愈加凸显,西北新型电力系统体系建设仍面临着巨大挑战。该文分析了现阶段西北新型电力系统体系建设在电力保供、新能源高效利用、电网安全面临的挑战,以问题为导向,系统性阐述了保供电、促转型、保安全“三位一体”的西北新型电力系统先行示范体系建设研究和创新实践,并提出了策略性发展建议与展望。

大基地风电场“以大代小”等容量排布方案分析

“以大代小”是风电项目进行等容或扩容改造升级常用的一种方式。以大基地风电场为研究对象,探究针对大基地项目进行“以大代小”技术改造的规划方案。将大基地风电场划分为9个待改造区域,分别采用两种改造方案,从机组单机容量、机组轮毂高度、改造区域机组对周边机组的尾流影响等几个关键因素入手,分析这些因素对场区发电量的影响及发电量提升效果,进而得到最优的改造机型和布局规划。研究结果表明,保持轮毂高度不变,提升单机容量,发电量增加幅度并不显著。当抬升轮毂高度且提升机组单机容量时,发电量提升效果较为明显。当选取的轮毂高度与周边机组轮毂高度较为接近时,随着改造区域单机容量增大,对周边机组的尾流影响越大,影响最大的为处于改造区域下风向的机组,影响最小的通常为处于改造区域上风向的机组。抬升轮毂高度,随着单机容量的提升,发电量提升效果较为显著。根据大基地风电场的实际风资源条件,在场区中间区域适当抬升轮毂高度,可以提升发电量并减少对周边风电场的尾流影响。等容量技术改造时,应优先选择高塔架大兆瓦机组进行改造。

内蒙古四大沙漠地区风电大基地机组选型分析

利用2020—2022年ERA-5再分析资料及8个测风塔完整年数据,对内蒙古四大沙漠的风速、温度等自然条件进行统计分析,结果表明,四大沙漠地区具有丰富的风资源条件,适合风电能源的开发,且风力发电机组设计条件可满足四大沙漠地区的湍流与极端温度环境。以当前风电市场的5种机型为例,对不同方案在沙漠地区大基地项目中的发电量、静态投资、内部收益率进行分析讨论,定性对比各机型的经济性差异,结果表明长叶轮、大容量风机更符合高经济性的市场需求。

钇基重稀土球化剂在高硅固溶风电厚大断面主轴铸件上的应用

介绍了高硅固溶工艺在厚大断面球铁上的应用优势和不足,描述了钇基重稀土球化剂在生产高硅固溶风电厚大断面主轴铸件上的试验过程,以及其生产条件、方法、铸造工艺、熔炼工艺的选择与控制。通过对风电主轴化学成分、附铸试块力学性能和本体金相检测和分析,发现应用钇基重稀土球化剂加上合理严格的生产工艺设计和管控措施,可以实现应用高硅固溶工艺生产厚大断面风电主轴铸件。

Application of PID Controller Based on BP Neural Network in Export Steam’s Temperature Control System

By combining the Back-Propagation （BP） neural network with conventional proportional Integral Derivative （PID） controller, a new temperature control strategy of the export steam in supercritical electric power plant is put forward. This scheme can effectively overcome the large time delay, inertia of the export steam and the influencee of object in varying operational parameters. Thus excellent control quality is obtaitud. The present paper describes the development and application of neural network based controller to control the temperature of the boiler＇s export steam. Through simulation in various situations, it validates that the control quality of this control system is apparently superior to the conventional PID control system.

面向新能源规模化消纳的绿氢化工技术研究现状与关键支撑技术展望

可再生能源电解水制取“绿氢”并进一步合成氨、醇等化工产品,是促进新能源消纳,实现电力、化工行业深度脱碳的重要技术方向。绿氢化工技术涉及电力、化工等多学科深度交叉,但当前绿氢相关研究综述以制氢技术自身为主,尚缺乏绿氢规模化利用、绿氢与下游化工产业耦合接入电力系统等方面的梳理。为填补上述空缺,支撑绿氢化工技术发展,推动可再生能源消纳及绿氢规模化利用,首先概述绿氢化工系统各工段原理及技术特性;然后分别从绿氢化工系统自身及接入电力系统的视角梳理研究现状,分析现有研究不足;最后,展望支撑绿氢化工发展的制氢系统规模化设计与灵活调控、柔性化工合成仿真模拟、面向电力平衡调控的多工段协调控制技术,提出接入电力系统及运行的支撑系统开发需求。

我国沙戈荒区域新能源外送基地经济性分析

为推动实现碳达峰、碳中和目标,我国重点领域和行业陆续发布关于碳达峰的实施方案和一系列支撑保障措施,构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。随着国家持续推进产业结构和能源结构的调整,将大力发展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目。围绕国家近期提出的规划目标,结合戈壁沙漠资源主要分布,全面分析新疆、青海、甘肃、宁夏及内蒙古区域电力市场、风光资源、外送条件等情况,以产业优势和发展战略为基础,对下一步风光基地项目布局提出建议。在沙戈荒区域新能源的发展面临消纳和经济性差等问题,可通过有效推进以外送电量为主的特高压直流线路的建设加以解决。加大柔性直流技术大规模应用的研发力度,消除新能源送出技术壁垒;完善电力市场机制,扩大跨省跨区交易电量,鼓励送端电源纳入受端电力市场交易主体;出台消费激励政策,体现绿电场外价值,同时发挥各主体在行业发展环节的不同功能作用,促进新能源产业健康有序发展。

电力电子器件在柔性直流输电中的应用与发展

柔性直流输电是以新能源为主体的新型电力系统的核心技术,具有有功无功独立控制、响应快速灵活、扩展性强、无换相失败等优点,广泛应用于新能源送出、异步电网互联、孤岛供电和远距离大容量输电等场景。电力电子器件在柔性直流输电中起着交直流变换的重要作用,目前国内外的柔性直流输电工程普遍采用3.3 kV和4.5 kV等级的功率器件(IGBT),为满足“双碳”目标下大型新能源远距离大容量直流输电送出工程和远海风电场大规模开发利用的需求,功率器件也向着更高电压、更大电流的方向发展。文章对柔性直流输电技术中电力电子器件的发展现状和趋势进行梳理,以国内多个有代表性的柔性直流输电工程为例,系统地阐述了电力电子器件在柔性直流工程中的应用现状,重点介绍了应用于柔性直流的电力电子器件主要技术特点。最后,展望了高压大功率电力电子器件的应用方向与发展趋势。

基于大数据的大容量电力电子系统可靠性研究

随着电力电子技术在新能源、高速机车、直流输电等大容量电力变换领域的广泛应用,其可靠性问题成为学术界和工业界的研究热点。基于因果模型的可靠性分析方法虽然在研究早期提供了原理层面的阐述,但在多物理场强耦合的复杂工况中的应用价值较低,而基于数据模型的可靠性研究方法尚处于初级阶段。该文提出将大数据处理技术应用于大容量电力电子系统可靠性研究的新思路,充分借助电力变换装置的海量历史运行数据,引入机器学习、数据挖掘和人工智能等大数据科学的最新理论成果,从数据泛在关系出发开展可靠性研究。论文详细阐述电力电子系统的大数据特征,并总结电力电子系统大数据应用中的若干关键技术。此外,论文从器件–装置–系统等多个层面深入分析大数据处理技术在大容量电力电子系统可靠性研究领域的潜在应用。大数据基本理论和方法的应用将提供一种通过数据关系间接理解原理本质的研究方法论的思维转变,有望为电力电子系统的可靠性研究开辟新途径。

提高大规模风电接纳及送出的系统保护研究

为了提高酒泉风电的接纳和送出,从系统视角提出一种大规模风电接入电网线路的继电保护与控制一体化新方法。利用基于统计分析的潮流波动判据和基于本地信息量的潮流转移识别,从风电潮流波动中甄别出某重负荷线路发生了故障、判别出该线路因故障被继电保护动作切除、进而还识别出原先由故障线路承担的负荷潮流转移到了非故障线路上,并导致非故障线路过负荷。结合自适应过负荷保护,在线路安全的前提下尽可能挖掘其潜在载流能力。同时融合紧急控制功能,按实际需要切除风电,消除非故障线路的过负荷而不是切除该线路,解决连锁解网问题。在理论和仿真研究的基础上,研制并现场安装保护装置并检验所提系统保护方案的正确性。

大型风电基地的发展特点探讨

针对2011年发生的大规模风电机组脱网事故及2012年以来出现的严重弃风现象,结合大型工程一般发展规律,以酒泉风电基地为实例,通过分析其建设运行过程中的各种现象及暴露出的问题,探讨提出大型风电基地整体发展的几个特点。大型风电基地开发是一项工程活动,必须遵循工程固有自然科学规律。大规模风电开发是复杂的技术和技术群的应用和集成,要按工程科学实施。大规模风电开发是目标要求明确的大型工程,成本、质量、效率必须三者并重。大规模风电受地理、当地经济和电网等多因素制约,应由国家能源主管部门进行规划、建设、运行和用电的整体协调。为了保证大型风电基地的可持续发展,其必须要与环境、生态协调一致。

考虑风电接入的大型电力系统多目标动态优化调度

针对风电接入的大型电力系统,提出了以发电总燃料耗量、污染气体排放量和购电费用最小为目标的多目标动态优化调度模型,并考虑了抽水蓄能机组的实际运行特性对优化调度的影响。采用法线边界交叉法将多目标优化问题转换为一系列单目标问题,并采用原对偶内点法求解,从而获得均匀分布的帕累托最优解。根据熵权双基点法决策出折中最优解,为运行人员提供决策指导。在某省级电力系统上的计算结果表明,法线边界交叉法和熵权双基点法的结合能够快速、有效地求解电力系统多目标动态优化调度问题。

基于价值的含大规模风电电力规划评估

从全社会成本视角出发,构建了含大规模风电的电力规划方案评估的总体框架.其中,为计及风电出力波动性的影响,针对给定的规划方案和全年时序的风电出力与负荷数据,通过内嵌机组组合优化模型、计及静态和动态安全约束的经济调度模型(动态安全域边界的超平面形式可使动态安全约束处理难的问题变得十分简易)及校正性控制模型,实现系统运行过程的模拟,从而可详细评估全年每小时的系统燃料、环境、网损成本以及系统可靠性成本.再结合电源的容量成本和电网成本,则可获得方案的全社会成本,实现规划方案的全社会成本评估.最后通过示例分析验证了方法的有效性.

能源资源格局与“一特三大”电力发展战略

就地平衡为主的电力发展方式与我国能源资源格局及未来能源和电力需求趋势已不相适应,需要研究新的电力发展方式。通过分析现状及其根源,兼顾电力与资源、环境、经济社会协调发展,论证了以发展特高压电网,建设大型煤电基地、大型水电基地和大型核电基地为主要内容的"一特三大"电力工业发展战略是合理和必要的,进而提出了"一特三大"电力发展战略的主要目标。分析表明,"一特三大"电力发展战略可以实现电力工业与能源资源、环境、运输、区域经济等的协调发展。

大用户电力负荷的多模型模糊综合预测

研究大用户的短期电力负荷预测问题,给出一种基于变权综合模糊推理的多模型综合预测方法。该方法首先引入基于质心相似度聚类的负荷模式分析算法,挖掘历史负荷数据中合群的典型负荷模式,并按相似性进行分组,同时剔除少量的离群异常记录;然后给出基于共轭梯度的RBF神经网络训练算法,分别对每类典型负荷模式建立相应的单元预测模型;最后利用基于相似度加权的多模型变权综合模糊推理策略,实现各单元模型预测结果的自适应融合。案例仿真验证了多模型模糊综合预测方法的可靠性。

兼顾源网安全的大规模电力外送基地多机失步保护动作策略

在大规模电力外送基地中常规能源与新能源打捆外送的趋势日趋明显。针对系统发生多机失步时,发电机安全与电网完整性对发电机失步保护要求的矛盾性,提出一种兼顾源网安全的大规模电力外送基地多机失步保护动作策略,切除最小机组保全系统稳定。立足于大规模电力外送基地多机失步的原因分析,基于等面积定则,提出多机失步下系统稳定控制策略。并从理论上分析和计算了在线路故障与负荷突变时系统稳定最优切机数,提高了系统的稳定性。最后,基于多机组并联外送系统的仿真模型验证了所提出的最小切机策略,通过功角曲线变化说明了该策略的有效性。

计及广域信号时变时滞影响的大型双馈风力发电系统附加鲁棒阻尼控制

大规模风电接入互联电力系统可能会导致电网联络线上严重的功率振荡。大型双馈风力发电系统能独立控制有功和无功功率,可以通过将控制信号附加到有功功率控制环节来调节输出的有功,以此用来阻尼系统功率振荡。针对系统中可能存在的功率振荡,采用广域测量数据并选择合适的反馈信号实现了快速的广域时滞阻尼控制。在建立的电力系统线性化模型中考虑了广域测量信号时滞。基于自由权矩阵方法获得了线性化模型标准化时滞鲁棒控制方法,可以由线性矩阵不等式进行求解。在此基础上,设计得到了广域时滞状态反馈控制器。控制器参数可以通过所提出的LMI迭代算法优化得到。结合状态观测理论获得了一种新型广域时滞输出反馈控制器。基于四机两区域仿真模型建立了含风电接入的互联电力系统研究模型。时域仿真表明,所提出的广域时滞阻尼控制器能有效地阻尼系统区间振荡。