Application of Solid Oxide Fuel Cell-Auxiliary Power Unit on Different Trucks in Northeast China

A diesel engine of conventional trucks has a low efficiency under the idling condition,leading to a high cost for heating or cooling in the cab during night. The solution to this problem will have great significance on energy conservation and emission reduction. A new auxiliary power unit of solid oxide fuel cell( SOFCAPU) with high efficiency solves this problem perfectly. Heat pump air conditioner is considered as a promising device for the application of SOFC-APU with a high cooling and heating efficiency. To make a quantitative analysis for the application of SOFC-APU,a model is built in Matlab / Simulink. The diesel engine model and SOFC-APU model are fitted based on some experimental data of SOFC-APU and diesel engine during the idling operation. An analysis of the application of SOFC-APU on different trucks in Northeast China is comprehensively made,including efficiency and emission.

矿井中单轨吊辅助运输系统驱动单元配置与实践研究

单轨吊作为矿井中人员、材料、设备的辅助运输设备,其具有安全可靠、爬坡能力强、不跑车掉道、不受底板影响等优势,使得单轨吊在煤矿辅助运输系统中有着较为广阔的应用前景。但我国对于单轨吊的研究时间较短,并且未根据矿井实际地质条件和巷道条件进行具体设计选择,难以保障单轨吊设计的应用价值。据此,以某煤矿为研究案例,结合煤矿地质和巷道条件,合理实施巷道断面锚固、单轨吊选择及吊箱以及单轨吊作业流程优化设计。通过SolidWorks+ANSYS联合仿真方式,确认优化后机架、夹紧装置等单轨吊辅助运输系统驱动单元关键结构件的受力情况,进而快速分析优化设计可行性。另外,将优化配置应用工程实践,确认单轨吊辅助运输系统驱动单元配置设计具有较强的社会效益和经济效益。

APU控制参数多策略融合粒子群算法寻优

为使辅助动力单元(APU)在工作点切换过程中的动态性能更优,提出了一种多策略融合粒子群算法优化模糊PID的控制参数。该算法对粒子群算法的常规迭代过程引入概率可调的干扰策略、混沌搜索策略、惯性权重自适应和学习因子线性调节策略,使其更适合优化维度多达187个的模糊PID控制参数。针对该算法中关键的增强全局搜索能力p和增强局部搜索能力pp两个参数的取值进行研究,搭建了APU仿真模型。仿真结果表明:多策略融合粒子群算法优化后的模糊PID控制参数相较于经典PID在转速变化、转矩变化和节气门开度变化的动态性能上均有较大的提升。

660 MW超超临界燃煤机组智能辅助运行系统研究

为提升660 MW超超临界燃煤机组状态智能监控,设计660 MW超超临界燃煤机组智能辅助运行系统。在系统硬件部分,引入DCS技术,将其作为控制模块,并重点设计流量积算仪、远程I/O与耦合器,对660 MW超超临界燃煤的运行状况进行数据分析,实现监盘界面数据安全传输。在系统软件部分,采用粒子群算法对运行数据处理,预测燃煤机组运行状态,采用PID控制与Smith预估方法结合的方法实现超临界燃煤机组智能控制。实验结果表明,该方法测得系统负荷分布图为300~500 MW之间,在400 MW负载下、600 MW负载下均能够测得主蒸汽压力、燃料量与给水流量,且烟气含氧量的控制效果较为准确,稳定性较好。

660 MW二次再热供热机组AGC调节精度考核分析及处理

基于江苏电网自动发电控制(AGC)调节精度考核的相关准则,研究了某660 MW超超临界二次再热机组AGC调节精度考核,分析了该机组AGC调节精度被考核的原因,提出了利用供热负荷修正主蒸汽压力和提高机组AGC变负荷速率来优化机组AGC调节精度的措施。相关措施执行后,机组负荷跟踪AGC指令良好,AGC调节精度显著改善,极大地提升了机组运行的经济性和电网的稳定性。

美国爬坡辅助服务市场的需求价格曲线机制分析

随着新型电力系统建设的不断推进,新能源装机占比不断提升,爬坡需求不断增长,灵活性爬坡能力对于维持电力系统稳定运行的重要性逐渐彰显。现阶段我国在爬坡辅助服务市场的理论研究、市场建设方面仍有较大提升空间,而美国在爬坡辅助服务市场建设方面已有较为成熟的经验。爬坡需求价格曲线的确定是爬坡市场建设运营关键和复杂的一环,因此有必要对其进行研究分析。首先介绍了美国爬坡市场的需求价格曲线的相关基本概念。在此基础上,详细分析了加州和中西部电力市场爬坡市场的需求价格曲线的确定方法,对比分析了它们的不同之处。最后,结合我国市场建设情况和需求,从市场建设、需求计算、需求价格曲线设置等方面提出建设爬坡辅助服务市场的可行建议。

某型辅助动力装置集油总管检查装置设计研究

集油总管各喷嘴流量分布不均、喷嘴积碳堵塞等原因是导致某型辅助动力装置起动不成功的主要原因之一,现场仅能作目视定性检查,一般需将集油总管返厂检查。参考厂内检查设备工作原理,设计制作一套可用于用户现场检查的检查装置,便于开展定量检查,准确定位故障并开展现场排故,减少返厂数量,降低对客户的使用影响。另外,该检查装置对解决具有类似结构的辅助动力装置起动困难问题具有一定的参考价值。

常减压装置减底泵机械密封结构改造

文章聚焦于某炼油厂常减压装置减底泵机械密封的频繁泄漏,导致装置多次的操作波动,严重影响了炼油厂的正常生产秩序。每次密封泄漏不仅会造成近10万元的直接经济损失,而且为了更换密封,大量渣油需要降温排空,这不仅浪费了宝贵的资源,还增加了处理成本和环境污染风险。为解决这一问题,文章深入分析了影响机械密封使用效果的诸多原因,通过对其结构的精心优化设计,以及对机械密封辅助系统的精准调整,在新方案投用后,达到了预期的使用效果,显著提升了装置的运行稳定性和经济性。

基于故障树的向心叶轮低循环疲劳试验破裂故障分析

基于故障树法针对某辅助动力装置向心叶轮低循环疲劳试验时轮盘破裂故障进行了详细的分析,从设计、制造和试验等方面进行分析,找到了向心叶轮破裂的原因,并提出了改进方案。通过建立有限元模型计算分析,降低向心叶轮应力水平,并通过低循环疲劳试验验证,验证了措施的有效性。

辅助供电单元逆变器滤波电容典型故障分析

辅助供电单元(APU)作为轨道交通车辆的重要设备,将列车高压转换成中低压直流电和交流电,进而为列车负载供电,为保障轨道交通车辆安全可靠运行起到了至关重要的作用。文章通过探讨APU三相逆变器输入端滤波电容故障具体案例,首先分析了电容发生故障的根本原因为电路中存在异常谐振电流,电容因长期在过流、过温异常工况下工作而发生故障;接着探究并提出了降低电路谐振电流的解决方案,即通过改变电路中的磁环电感值以避免电路谐振;然后通过仿真分析,APU工作特性试验,电容电流和温升试验,车辆动态运行试验等手段验证了通过改变电路中的磁环电感值以避免电路谐振这一方案的有效性;最终解决了滤波电容因电路异常谐振电流导致的故障问题。

管状带式输送机常见故障分析及综合治理方案

为有效解决管状带式输送机因跑偏、扭转等故障导致的设备停运、损坏、使用寿命降低等实际问题,基于故障产生的原因分析,逐步形成了以跑偏及扭转故障管控、辅助清扫措施设置、电气保护设施设计、日常检查和周期性检查维护为一体的综合治理方案。生产实践表明:经过综合治理,管状带式输送机事故率有效降低,轻微跑偏故障处理时间能有效缩短至10min以内,输送带有效使用年限延长50%。该治理方案解决了管状带式输送机常见的故障,提高了自动监测保护水平,可以有效避免事故的扩大化,降低事故处理难度,延长运输设备的使用寿命,有利于生产的稳定运行。

辅助动力装置起动控制规律研究

起动控制规律对于辅助动力装置(Auxiliary Power Unit,APU)至关重要。针对APU起动控制规律设计中的控制时序、供油规律、起动过程中的限制及保护等关键技术点进行深入研究,提出一种适应性较好的起动控制规律。经多型APU整机试验验证,提出的起动控制规律可缩短整机调试时间,提高研制效率。

基于复杂网络理论的机组精益化管控评价体系研究

为提高水力发电机组运行效率与可靠性,提出了一种基于复杂网络理论的机组精益化管控辅助支持系统。研究设计了由机组基本指标、运行摆度、运行振动值和运行温度构成的水力发电机组评价技术指标,并建立了基于复杂网络理论的机组评价方法。通过实例测试验证表明,该方法能较为准确地评价水力发电机组的运行状况,对实现水力发电机组的精益化管控具有重要意义,可为提高发电效率和降低运行成本提供理论支持和实践参考。

ELECTRONIC CONTROL OF TURBINE POWER UNITS

This paper is concerned with the development of electronic controller for turbine POwer units. In order to increase the reliability of the POwer unit, three control loops working in the hi-backup mode have been employed. This control strategy is able to satisfy the demands of the application of the power unit to the aviation fields.

辅助动力装置控制技术研究

辅助动力装置已成为现代飞机必不可少的系统之一,为飞机的维护保障与安全飞行提供了有力保证。在介绍当前两种主流辅助动力架构、功能和控制系统的同时,详细分析了辅助动力装置核心控制功能原理与方法;随着飞机的电气化时代到来,辅助动力将发挥更加重要的作用,总结了未来全电/多电辅助动力控制的关键技术,为后续辅助动力控制技术研究提供了参考。

城市高压配电网负荷转供辅助决策关键技术与系统

城市电网灵活性不足是造成系统调峰与输电阻塞问题的根本原因,为解决这一问题,提出了一种考虑城市高压配电网负荷转供及储能充放电策略的协同优化策略,并开发了一套可实现高压配电网灵活运行调度的在线辅助决策系统。通过分析城市高压配电网的拓扑特点,在其变电单元简化拓扑建模的基础上,分别以最小化220 kV输电网运行成本和110 kV高压配电网负荷削减成本为上、下层目标,建立时序双层优化模型,通过上下层模型的不断交替迭代,实现对高压配电网拓扑状态及储能运行状态的求解;基于高压配电网标准化站内接线的电气拓扑聚合通用方法,开发了一套可满足高压配电网灵活调度的运行控制与决策支持系统,以实现城市高压配电系统分布式新能源和储能广泛发展的运行方式优化以及调峰与负荷转供策略制定。最后,以某地区电网为例进行方法建模和实用性分析,测试并验证了所提方法的可行性与应用前景。

基于多智能体的海上油气平台风-燃协调频率辅助控制策略

为了提高含风电的远海油气平台电网的调频能力,基于多智能体一致性理论,提出了一种以双馈感应电机为单元的风电场与海上油气平台燃气透平机组的协调频率辅助控制方法。将远海孤立电网视为多智能体系统,将风电场与海上油气平台燃气透平机组看作智能体,基于海上电力网络的拓扑信息构建多智能体系统通信网络,实现各智能体之间的信息交互;分别建立风电场和海上油气平台燃气透平机组的频率辅助控制多智能体模型,基于多智能体一致性算法给出控制器结构,基于多智能体通信网络实现风电场智能体与海上油气平台燃气透平机组智能体之间的频率协调控制;通过线性二次型最优控制对控制器参数进行优化。基于算例仿真验证所提控制方法的有效性,结果表明所提协调频率辅助控制方法能有效提高系统的频率调节能力,抑制频率波动。

背压式供热机组供电煤耗折算方法

为准确评价背压式或抽背式燃煤供热机组能效水平,根据叠加原理建立背压式或抽背式燃煤供热机组煤耗折算方法,假定供热抽汽或汽轮机高背压排汽不供热,而是继续在汽轮机中膨胀做功,那么汽轮机组将多发电,将该虚拟电量与实发电量之和作为基准来计算机组的发电煤耗与供电煤耗。以3台不同类型的燃煤机组为例对该方法进行验证,结果表明,采用该方法折算机组煤耗时,折算的煤耗与纯凝状态下的煤耗值相差不超过2 g/kWh,相对误差不足1%,因此该方法能较真实的反映机组的实际能效水平,可用来对背压式或抽背式机组的能效水平进行评价。

考虑电网辅助服务的分布式能源聚合体优化方法

分布式能源个体一般无法直接参与电力市场交易或提供电网辅助服务,这可以通过分布式能源聚合来解决。在多能源类型、多交易市场及多服务基础上,提出一种新的分布式能源聚合体优化方法,该方法分为一级、二级、三级3个阶段的优化。首先,一级优化中使用了线性化技术来克服聚合体跨时空调度问题的非凸性,并将问题转换成混合整数线性规划问题,得出日前机组组合方案;其次,二级优化中基于一级优化给出的机组组合方案并使用最优潮流方程的二阶锥凸松弛求解经济调度问题以获得节点电压和功率流;然后,在三级优化中对偏离二级优化设定点进行惩罚,使三级优化接近系统最佳运行点,同时具有较短的规划范围;最后,在案例研究中将优化方法应用于一个包含电解制氢、风力发电及光伏发电等多能源聚合体模型。测试结果表明:所提出方法在电网辅助服务支持和聚合体灵活性增强方面的优势,并以最大限度增加运营收益,证明所提方法的有效性。

某型辅助动力装置控制算法研究

辅助动力装置(APU)是一种小型燃气涡轮发动机,用于为飞机提供稳定的引气功率和轴功率,因此需要设计性能良好的控制算法保证APU能够成功起动并稳定运行。分析了APU的整个运行过程,根据整个过程中APU的不同运行状态,采用分段控制的思想,设计了分段控制策略,用于APU从起动到稳态运行的过程控制,并对APU运行控制算法进行了设计和验证。为了适应辅助动力装置在更复杂环境下的应用,基于环境温度和压力数据对控制算法进行了修正,为了防止运行中排气温度超温对系统的影响,设计了基于排气温度的修正算法,对供油量进行调节。通过多次半物理及台架试验,对控制算法的正确性进行了验证。试验结果表明,在起动到稳态的整个过程中,APU运行正常,各项控制指标满足系统要求,所设计的控制算法控制性能良好。