计及精细化氢能利用的综合能源系统多时间尺度鲁棒优化策略

能源结构改革背景下,构建以氢能驱动、电-热为主体的综合能源系统(HEH-IES)具有重要意义。为提高含电氢耦合单元的IES运行灵活性,同时减小功率波动对系统的影响,提出含多元储能与综合需求响应的氢能精细化利用两阶段调度方法。首先,分析电制氢(P2H)两阶段运行过程与电氢耦合单元运行特性,对氢能的用能过程与设备进行精细化建模;其次,计及多元储能与综合需求响应提出了日前-日内两阶段多时间尺度优化策略,日前阶段充分考虑能源系统的不确定性,构建数据驱动的分布鲁棒优化(DRO)模型,日内阶段遵从日前计划,考虑多能流在灵活性调节时间尺度上的差异,通过多时间尺度的滚动优化降低功率波动的影响;最后,仿真算例证明了所提模型与策略对提升IES的运行灵活性具有积极作用。

餐厨垃圾厌氧消化快速启动特性的研究

为明确餐厨垃圾快速启动过程的厌氧消化特性,通过半连续搅拌反应器系统,监测了有机负荷(Organic Loading Rate,OLR)为1.5、2.0、2.5和3.0 gVS·L^(-1)d^(-1)运行过程中沼气产量和甲烷含量、沼液pH值、挥发性脂肪酸(VFA)、碱度和氨氮等参数的变化情况。研究结果表明:OLR从1.5 gVS·L^(-1)d^(-1)提高至3.0 gVS·L^(-1)d^(-1)时,容积产气率提高到2.12±0.05 L·L^(-1)d^(-1),比甲烷产量稳定在273.2±7.8 mLCH_(4)·g^(-1)VS,系统产气性能良好且稳定;挥发性脂肪酸浓度维持较低水平(650 mg·L^(-1)左右),主要成分是乙酸。氨氮含量随着OLR的提升不断增加,最高达到4171 mg·L^(-1),游离氨增加至300~350 mg·L^(-1),对产气性能产生轻微抑制作用;微生物群落分析表明厌氧消化过程主要细菌菌群是Firmicutes、Bacteroidota和Synergistota,优势产甲烷菌群主要以Methanosarcina、Methanobacterium和Methanosaeta为主。厌氧消化启动阶段在有机负荷达到3.0 gVS·L^(-1)d^(-1)时可以稳定运行,反应器成功启动。

考虑储能电站恢复能力的风储联合黑启动协调控制策略

储能电站与风电场联合参与系统黑启动,可减少负荷停电时间和加速系统恢复。文章针对大型风储联合发电系统,提出了考虑储能电站恢复能力的黑启动协调控制策略。风电场采用最大功率跟踪控制方式,储能电站采用恒频恒压控制方式,二者联合构成黑启动电源;储能电站采用软启动技术自启动,先恢复部分重要负荷,再启动风电机组,提高了风电并网的稳定性。提出了考虑储能电站恢复能力的负荷恢复量估算方法,基于被启动火电厂辅机负荷需求和风功率预测,对黑启动过程中储能电站的荷电状态进行预估,进而考虑储能电站的功率和荷电状态约束,确定重要负荷的恢复量,从而在确保启动火电机组的前提下,尽可能恢复重要负荷。基于PSCAD/EMTDC的暂态仿真结果验证了所提策略的有效性。

关节轴承装配状态对无载启动力矩的影响

为研究某关节轴承装配状态对无载启动力矩的影响,采用Abaqus软件建立装配关节轴承有限元模型,分析螺栓拧紧力及卡盘与外圈装配形式等2个装配因素对无载启动力矩的影响。结果表明:随着螺栓拧紧力的增大,轴承的无载启动力矩增大,且摆动过程中无载启动力矩的波动增大;卡盘与关节轴承外圈装配状态由间隙配合到过盈配合时,轴承无载启动力矩明显增大,且摆动过程中无载启动力矩的波动增大。试验证明,在关节轴承尺寸一致的情况下,通过控制关节轴承与卡盘装配时的螺栓拧紧力以及外圈与卡盘的装配间隙尺寸,可将关节轴承的无载启动力矩及其摆动时的波动保持在一定的范围内。

负载口独立控制的压铸机比例插装压射速度系统研究

以压铸机压射系统为研究对象,针对只采用出口比例插装阀系统出现启动冲击、低速稳定性差、高速易超调和工作压力高等问题,提出一种独立阀口控制的速度系统,对出、入口比例插装阀同时采用前馈加反馈复合控制。通过采用双比例插装阀对进、出口速度控制的压铸机压射系统进行分析,建立关键元件和压射系统仿真模型,并在现场压铸机上进行试验验证。结果表明,这种控制方式能够消除启动时的瞬间速度前冲,提高了低速段时速度稳定性、降低了高速段超调,并且减小了出口比例插装阀的工作压力,同时也证明了联合仿真的有效性,为同类系统的设计提供参考。

小型丁烷气燃料发电机低温环境的试验研究

本文是针对小型丁烷气燃料发电机在低温环境下的试验研究,主要进行低温环境下的起动试验和加载试验的研究。由于丁烷沸点高、易液化的特性,决定了以丁烷为燃料的发动机很难在10℃以下的环境温度下正常使用。改进措施为,对丁烷的输送管道和汽化器进行加热。通过多组试验对比得出,小型丁烷气燃料发电机在输送管道加热、输送管道加热+汽化器加热、输送管道加热+汽化器加热+汽化器预加热三种状态下的最低起动环境温度和最低满载加载环境温度。

TCG2032燃机运行常见问题及处理方法

道依茨TCG2032燃机的控制和保护系统较完善,在遇到来气浓度或压力波动较大时,就会出现缸温波动较大或者的保护跳机情况;同时,由于环境温度或设备自身温度及自身控制等的影响,常出现燃机无法启动、节气阀卡涩、混合器步进数过大过小等影响燃机正常运行的问题,本文根据日常运行情况,就燃机常见问题和处理方法进行阐述。

某燃气轮机电厂启动全过程无硝黄烟排放操作方法

[目的]某燃气轮机电厂的GE-PG9351FA型燃气轮机发电机组,目前采用DLN2.0+燃烧器,设计NO_(x)(氮氧化物)排放浓度为50 mg/m^(3),启动过程中大量排放黄色烟雾,已无法满足《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)要求,频繁遭到周围居民举报。根据江苏环保排放新规,自2023年1月1日起,NO_(x)折算排放全程小时均值均小于30 mg/m^(3)。针对该种型号燃烧器进一步降低NO_(x)且解决启动过程中硝黄烟排放的需求,电厂采用余热锅炉烟道SCR脱硝改造技术,且对启动过程各指标控制进行数据模拟推演、分析总结,提炼出合理的启动操作方法。[方法]为验证该操作方法的可行性,电厂进行了多次调峰启动过程操作试验,并根据实际NO_(x)排放特性修正操作方法中的启动时刻、燃气轮机负荷控制、SCR脱硝系统投入节点,形成最优化操作法。[结果]试验结果表明:在优化电厂SCR脱硝系统投入时刻、燃气轮机启动时刻、并网后暖机负荷后,NO_(x)折算排放全程小时均值均小于30 mg/m^(3),且硝黄烟排放现象消失。[结论]该操作策略是基于燃气轮机启动过程NO_(x)与硝黄烟排放特性而得出,后期通过数据推演和大量试验验证,可为同类型燃气轮机启动过程降低氮氧化物与硝黄烟现象提供直接指导,并为燃气轮机电厂调峰运行的NO_(x)排放控制提供分析借鉴思路。

数据中心中压负荷逐级投切解决方案简析

根据数据中心负荷逐级投切装置的控制要求,对目前应用比较多的专用负荷逐级投切装置、带有负荷逐级投切功能的10kV双电源转换开关控制器、采用分立元器件自行搭建和编程的PLC控制器、基于IEC61850光纤环网GOOSE传输技术的数字通信自动控制几种负荷逐级投切解决方案进行比较分析,并提出选择建议。

宁波国际会议中心照明系统设计

宁波国际会议中心是一座满足国际峰会、商务会议等需求的综合专业场馆,具有面积大、空间高等特点。本文根据现行规范、标准,结合工程实际需求,进行分析总结。并对负荷分级、照明回路供电半径、智能调光控制、集中控制LED灯的启动、照明配电盘的尺寸、配电间的设置、应急照明系统的设置进行了归纳总结。

含多端柔性软开关的互联配电系统故障恢复优化决策方法

故障场景下,软开关(soft open points,SOP)的电压支撑和负荷转供作用能有效改善配电系统中的恢复性能。为了提高互联配电系统在极端事件下的运行灵活性和供电可靠性,该文建立含多端软开关的互联配电系统故障恢复的优化决策方法。具体地,对互联配电网中的多端SOP、分布式电源、储能和冷负荷启动过程进行建模,分析SOP各个端口在恢复过程中的控制模式,并探讨互联配电系统恢复过程中线路拓扑变化和电气装置动作之间的联系,从而实现对系统内可控装置动作顺序的优化决策。之后以负荷恢复量最大、系统总损耗最小为目标,构建互联配电网的故障恢复模型。在原模型基础上进行二阶锥松弛和逻辑约束线性化,并对转化成的混合整数二阶锥规划模型进行求解。最后,以5端SOP连接IEEE33节点和IEEE69节点的系统为算例,验证所述恢复方法的有效性。

计及风电不确定性的电力系统黑启动恢复模型

电力系统极端事件的评估与防御是提升电力系统韧性的重要课题。其中,对含高渗透率新能源的新型电力系统大停电事故之后的黑启动恢复过程进行仿真模拟具有重要意义。提出了一种计及风电出力不确定性的输电系统黑启动恢复全过程优化模型。首先,以多场景随机优化方法刻画风电出力及其配置的储能初始荷电状态的不确定性,并建立电力系统黑启动恢复过程中的机组、线路及负荷恢复协调优化问题,以最大化恢复期间全时段恢复负荷功率之和及风电机组出力之和为主要优化目标,建立了满足多场景的电力系统黑启动恢复模型;其次,对模型中的潮流方程进行了线性化处理,并提出了一种新的火电机组线性化建模方法,以解决非凸非线性的挑战,形成混合整数线性规划模型;然后,针对场景数量增加导致的求解效率低下的问题,采用L-shaped算法对模型进行求解;最后,以新英格兰10机39节点系统为例验证了所提模型及算法的可行性和有效性。

自行封装的烟草打包装置机械式均载控制技术

为了合理控制烟草打包装置电机的驱动轴扭矩与负载扭矩,提出自行封装的烟草打包装置机械式均载控制技术。设计自行封装的烟草打包装置,在该装置内搭建压紧平台以及压紧面板,使烟草打包密度更高;采用PLC同步控制系统控制装置的打包过程,实现烟草打包装置自行封装;根据力学中的定轴转动原理,分析烟草打包装置电机齿轮在转动时产生的均载冲击,并采用基于幂函数速度曲线的启停速度算法,控制启动与制动状态下的烟草打包装置电机受到的均载冲击,实现装置机械式均载控制。经实验验证,应用该技术后,停机次数较少,且有效控制电机的驱动轴扭矩与负载扭矩,提升烟草打包密度与产量。

高负荷冲击下厌氧氨氧化反应器的快速启动策略

为实现高负荷冲击下厌氧氨氧化反应器的快速启动,通过调节进水负荷,设置出水回流,启动以海绵为载体的上流式厌氧污泥床反应器。实验前期进水氮负荷为4 kgN/(m^(3)·d),启动27 d后添加出水回流,氨氮去除率达80%,总氮去除率达51%。第37天时提高氮负荷至6 kgN/(m^(3)·d),41 d系统达到稳定运行,总氮去除率可达74%。在高流速冲击下利用海绵作为填充物,水力冲击使微生物分泌大量胞外聚合物,并黏附在多孔的海绵体上,形成稳定的生物载体。高通量测序结果表明,Candidatus Kuenenia为主要的厌氧氨氧化菌,其丰度为8.1%。在高负荷冲击下通过海绵填充和设置出水回流可以快速启动厌氧氨氧化反应器,为高负荷下厌氧氨氧化反应器的启动提供了新思路。

梭式矿车满载卸煤过程的离散元模拟

在梭式矿车刮板链卸煤运输过程中,带载启动阻力大,经常发生刮板链跳链、偏载、链道磨损严重的问题,利用离散元法研究梭车刮板输送机在卸煤过程中煤流颗粒运动的规律。经过与试验测试结果对比,仿真卸煤时间及实车卸煤试验时间偏差为11.47%,验证了仿真的正确性。仿真结果表明,卸煤过程中煤粒并不是整体移动,而是有一个滑移楔体。下层煤粒运输后,上层煤粒垮落后再被继续输送;煤粒运输过程存在一个极限物料高度,在此高度以下时,物料做整体平移运动,达到理想输送状态;重复多次仿真表明,整体运移的极限高度与物料粒度无关。仿真结果可为梭车料斗及刮板输送机的结构优化设计提供参考。

煤矿永磁外转子提升机多工况运行特性研究

永磁外转子提升机在多工况下的运行特性复杂,容易出现冲击、振动以及噪声等问题。针对这些问题,该文从永磁外转子提升机的结构和工作原理进行分析,采用数值模拟分析法研究了永磁外转子提升机在空载启动、重载启动工况下的运行特性及规律,结果表明:相比于空载启动工况,重载启动的转速、电磁转矩以及三相电流趋于稳定状态的用时较长、启动负载较大、速度波动较大。这种情况非常容易引起提升系统的冲击和振动此研究结果可为后期永磁外转子提升机智能控制和减小冲击振动的研究提供参考。

浅谈变频调速永磁三相同步电动机节能改造

随着永磁电机的发展,越来越多的人相信并选择具有高效率且节能效果显著的永磁电机,在节能改造时优先选择永磁机替换同规格异步机,但在替换过程中,受到很多条件限制,比如空间限制、老旧的变频器等,这种条件下,对永磁机的要求就更为苛刻。文中介绍的就是一种可以变频调速的同时又可以空载自起动的永磁三相同步电动机,并结合分析软件,了解永磁机的特点。

被动预燃室发动机低温冷起动及低负荷试验研究

预燃室射流点火是改善汽油发动机热效率的有效手段,为了研究和改善被动预燃室低温冷起动及低负荷时的燃烧稳定性,设计了不同容积、孔面积、材料、喷孔结构的被动预燃室装置,安装在一台涡轮增压汽油发动机上,进行了低温冷起动试验,以及低速、低负荷燃烧稳定性试验。研究结果表明,被动预燃室容积、孔面积、材料、喷孔结构对低温冷起动性能有显著影响。预燃室容积较小时,预燃室内部淬熄层占预燃室容积的比例大,预燃室内部混合气少。较小的孔径或孔面积减少了预燃室内残余废气的排出。旋转孔使得预燃室内部废气分层,火花塞附近废气比例大。较高的导热率使预燃室冷起动时预燃室散热较快。因此,小容积、小孔径、高导热率材料以及旋转喷孔等均不利于发动机冷起动。优化结构的被动预燃室在-20℃~-8℃的冷起动工况下能实现发动机稳定着火起动。点火角和排气VVT对发动机的燃烧稳定性影响较小。进气VVT对预燃室燃烧稳定性影响较大,进气门开起时刻推迟,着火上止点附近缸内湍动能变强;另一方面实际压缩比变大,主燃烧压入预燃室内部的新鲜混合气比例提高,预燃室点火燃烧稳定性显著改善。

含多类型异质资源的微电网两阶段黑启动恢复优化方法研究

实现失电微电网的黑启动恢复,可以加快电力系统的恢复进程,有助于减少大停电事故造成的社会经济损失。为此,提出了一种考虑可调度机组、新能源以及储能等多类型异质资源的微电网两阶段黑启动恢复方法。首先,对多类型异质资源的恢复特性进行分析,确定其在黑启动恢复过程中的运行约束。其次,提出了一种改进的微电网节点重要度与线路权值评估方法,并以此构建了微电网黑启动恢复两阶段优化模型。第一阶段以最大化微电网的可用有功出力为目标优化微源的恢复方案,第二阶段以最大化负荷综合恢复量为目标优化负荷的恢复方案。最后,基于21节点系统进行了算例分析,结果表明所提模型能够提升微电网的黑启动恢复效率,有效降低停电事故造成的损失。

低进水负荷CASS工艺的启动与试运行

为了解决新区新建污水厂普遍存在的启动初期进水水量和水质偏低导致调试周期长、出水水质不稳定等问题,从CASS工艺的特点出发,结合典型的污水厂案例,在对原设计的运行模式、运行周期、污泥负荷、混合液回流比等关键参数进行针对性地调整和优化后,CASS池能克服低进水负荷的前提下,在较短的时间内启动并在试运行阶段出水各项指标约能稳定达到设计标准。可为同类污水厂所面临的低水量负荷的启动和试运行提供借鉴。