基于5G技术的海上风电通信系统研究

[目的]海上风电项目众多设备位于海洋之上,交通不便导致运维检修难度大。海上设备信息的快速、无延迟、安全送达陆上显得格外重要。针对通信系统的特殊需求,文章提出了基于5G技术的海上风电场通信系统方案。[方法]首先建立信号覆盖面大、可靠性强的PTN+一体化小基站,再将5G一体化小基站和PTN网关融为一体,通过宽带PTN接入,实现快速、便捷的5G信号覆盖,并采用特定带宽的5G网络,提高通信系统的安全性。[结果]基于PTN+一体化小基站方式的5G通信系统建成后,实现了基于光传输的、支持多业务且利用特定带宽的IP传输。此系统可以帮助规划梳理各风机子系统,实现风机内部全方位信号覆盖,并可以将风机、海上升压站等设备运行状态及数据快速、安全的传输到陆上运维中心,解决风机多子系统、多业务实时安全传输困难的问题。[结论]研究的5G通信系统改善了海上风电通信,并利用特定带宽和新兴技术,实现了海上风电场的通信及时性和可靠性,提高了海上风电场海上运维人员的沟通效率,符合海上风电项目海上设备的通信需求,有望在工程中应用推广。

农村偏远地区梯级小水电站长期优化调度策略

为解决偏远农村附近梯级小水电站面临的经济效益少、调峰能力差、发电稳定低等复杂问题,提出一种改进蜜獾算法(Improved Honey Badger Algorithm, IHBA),在考虑上述问题和保证传统水力约束的同时加入迎峰度夏顶峰和自供区供电等特殊发电约束,进行多目标优化调度。首先,通过Fuch混沌映射进行初始化,保证初始解均匀分布。其次,在更新阶段引入黄金正弦、哈里斯鹰围攻和T分布扰动混合策略,增强寻优能力,提高搜索解的质量。然后,结合非支配排序和理想点法,解决多目标问题。最后,将IHBA应用于湖南某农村地区梯级小水电站调度中与实际结果进行比较。结果表明:从年发电量、保证出力和发电保证率3项指标综合考虑,所提方法能有效提高发电综合效益,且在改善自供区供电能力及迎峰度夏顶峰能力同时以抬高水头的形式增加上级水库型电站高效发电,减少下级径流式电站低效发电。

5G小基站射频前端研究和设计

针对5G小基站项目研制需求,基于5G通信系统的理论研究和3GPP射频性能指标要求,通过ADS(Advanced Design System)仿真软件设计开发了一款3.5 GHz频段的射频前端。根据射频前端整个开发流程,对功率放大器、低噪声放大器、射频开关、滤波器等关键射频组件性能参数进行深入的调研和评估,并提出相应的方案原理图设计、方案系统链路仿真以及板端测试指标的优化等思路,最终通过板端性能指标的实际测试,各项指标数据均满足技术要求。

新形势下湖北中小型抽水蓄能电站选点关键因素探讨

基于湖北省面临新能源大规模发展、新时期以清洁低碳能源为主体的新型能源系统的需求以及生态环境保护和高质量发展同等重要的时代背景的新形势要求,较为系统地分析了中小型抽水蓄能电站选点关键因素,包括电力市场需求、与负荷中心和风光电富集区的距离、接入电网系统的条件、水库效益补偿、移民搬迁、基本农田占用、饮用水源地和生态红线占用等外部敏感制约因素,旨在“共抓大保护,不搞大开发”的时代背景下,能更好更精准筛选出条件优越且易于顺利落地实施的站点。

抽水蓄能电站勘探平洞掏槽爆破方法研究

为解决抽水蓄能电站勘探平洞钻爆掘进单循环进尺低问题,加快抽水蓄能电站工程地质勘察施工进度,提出了“大直径空孔环+桶式多阶段”新型掏槽方法,并分析了其参数合理性和破岩机理。工程实例应用表明,掏槽方法可将抽蓄勘探平洞(小断面)单循环平均进尺、月平均进尺分别提高并稳定在3.12 m和280 m水平,在抽蓄勘探平洞(小断面)钻爆法快速施工中具有显著适用性和优越性,同时,在抽蓄勘探平洞、矿山岩巷、抽蓄排水廊道等有快速掘进需求的小断面隧洞中具有极高的推广应用价值。

缅甸中小水电站孤网运行研究

电力是驱动国家现代化的重要“燃料”,然而缅甸电力的短缺,全国通电率约为50%。当缅甸电网发生电网瓦解时,恢复供电周期长。缅甸大网运行转孤网输送电能既缓解缅甸电力需缺,又能弥补企业长期停机的亏损,同时避免了小库容水位控制不当发生枯期弃水的风险。大网转孤网的运行稳定成了孤网运行首个难题,实现大网转孤网快速切换的目标,同时要解决暂态问题、功率平衡,做好事故应急都是保证机组运行稳定的重要保证。

基于最优潮流的分布式小水电无功考核方法

山区小水电发展迅速,大量分布式小水电在向电网输送功率的同时,如何对其进行合理的无功考核严重影响着电网的经济运行。该文推导了网损与节点电压对小水电功率因数的灵敏度,提出一种实现电网经济运行的分布式小水电上网功率因数考核方法。该方法以小水电功率因数作为优化变量,结合最优潮流计算分布式小水电的最优功率因数考核指标,并在实际地区电网中得到了检验,有效改善了该地区对分布式小水电上网的管理与考核。

现代电力系统动态模拟实验室建设和运行

分析了电力系统各种实验研究方法,对电力系统动态模拟技术进行了深入研究,建立了三峡巨型机组、特高压交流输电、FACTS系列设备等模型,同时对传统的动模实验室进行了大规模的数字化改造。这使得实验室的研究范围和能力大大提高,并解决了很多电力工业实际问题。实践表明,物理模拟在电力科学研究中具有显著地位,该成果已应用到全国20多个动模实验室。

中小型水电站水轮机增效扩容改造研究

针对中小型水电站水轮机主要存在的问题,提出了水轮机增效扩容改造的基本步骤和优化设计方法,为中小型水电站的增效扩容改造提供了技术支持。

小水电群区域电网电压优化控制的应用探讨

针对小水电群区域电网夏丰方式下的电压超标问题,分别以网损最小、电压偏移最小和两者结合为目标,采用基于Matlab的遗传算法及PSAT(Power System Analysis Toolbox)工具箱的优化方法,通过对主变抽头调节、制定水电功率因数考核指标、并联无功补偿装置等控制手段实现对电网电压及网损的优化控制,提出了相应的优化控制方法与策略。该结果成功应用于信宜小水电群区域电网,极大地改善了该区域的电压质量、降低了网损,表明该优化方法的实用性与可行性。

中小水电站增效扩容改造的主要问题及解决方案

我国早期建设的农村中小型水电站,很多存在着技术水平落后、设备设施老化严重、发电效能逐年降低等问题,不仅造成了水能资源的极大浪费,还存在着很多安全隐患。通过总结中国水科院近20a来完成的水电站增效扩容改造项目,将中小型水电站的改造工作按照具体问题进行了分类研究,分析了不同改造类型中存在的问题并给出相应的解决方案。改造实例表明,通过对水轮机的合理技术改造,可以有效改进水轮机的运行,达到提高效率、增加出力、减少或消除空蚀、减轻泥沙磨损以及提高运行稳定性等目的,具有显著的经济效益和社会效益。

三峡电站模型地网接地电阻小比例模型试验研究

三峡电站所在地区的土壤深处及河床以下为高电阻率的花岗岩结构,要降低其接地电阻相当困难。文献[2]对三峡电站的模型地网进行了计算,认为在一定的技术经济条件下,将三峡电站的接地电阻降低至0.15W及以下是可能的。本文采用小比例模型试验方法,建立了既有水平分层又有垂直分层的试验模型,对三峡电站的模型地网的接地电阻进行了测量,并将结果与文献[2]的计算结果进行了比较,结果表明模型试验测量结果与接地计算程序的计算结果是接近的,相差不超过8%。

湖北鄂西电网低频振荡抑制及PSS试验研究

针对小水电群接入大系统发生低频振荡的问题 ,以及湖北鄂西电网经常发生低频振荡的现象 ,对鄂西电网的网架结构、传输特点和振荡原理进行了分析和研究。结合鄂西电网的特点研究其抑制低频振荡的原理和方法 ,提出相应解决措施。通过仿真和动模试验 ,以及现场运行试验 ,证明适当采用电力系统稳定器 ( PSS)是一种最简单 。

改进遗传算法在韶关小水电群优化调度的应用

分析韶关地区小水电群联合优化调度的特点,结合当地实际情况,建立了小水电群优化调度的数学模型。通过对传统优化调度方法和遗传算法的基本步骤进行研究和改进,提出了基于改进遗传算法的模型求解方法,并对韶关电网系统中的两个小水电站进行联合模拟求解。实例结果表明,该方法科学可行,对提高电网运行和提高水电能源的利用具有重要意义。所提出的模型和算法已成为"韶关电网水电优化调度决策支持系统"的一部分,并投入试运行。

农村小型水电站增效扩容改造关键应用技术研究

由于受到原有预埋土建部分及厂房布置等因素的制约,农村小水电站增效扩容技术改造设计相比新建电站更为复杂。针对设计中电站装机容量的扩容幅度、水轮机选型及适应性分析和经济评价等关键技术问题,以河南省某水库水电站增效扩容改造为例,结合我国增效扩容改造项目相关技术规范进行了分析,为该类工程提供了一种新的设计思路。

小型水电站增效扩容改造方案研究

20世纪末所建设的大多数小型水电站经过多年的运行,如今效率低下并且存在着各种安全隐患,急需对其进行增效扩容改造。小型水电站增效扩容改造是一个再创造的过程,受限于电站自身各种因素,改造方案的拟定变得更为复杂。以某小型水电站为例,针对一库多级式电站,就水电站装机容量、水轮机型号、电气设备及其相应的一些自动化设施等关键问题进行了改造方案探讨,制定了有针对性的改造方案。通过合理改造,使两级电站的效益最大化,解决了老旧小型水电站的带病运行的问题。可为此类增效扩容改造工程提供一定的参考。

风水互补发电系统优化设计初探

风水能资源的互补开发、综合利用是一种有效的可再生能源利用方式。对风水互补电站优化设计是建设风水互补电站的重中之重,从提高供电保证率和降低成本出发,对已建成的小水电站用风站来互补和待建的新风、水电站都进行了优化设计,并给出了计算实例,可供有风、水电站的地区参考。

两相临界流实验研究

针对核电站小破口失水事故,对锐边直管长径比L/D从1.01到25.61的5种破口型式进行了试验研究,其滞止压力从4.0MPa到22.0MPa,入口流体为饱和及过冷水,过冷度从0℃到60℃。采用均相热力学非平衡模型给出了临界流计算方法,根据试验数据给出了临界流压力比及热不平衡数与长径比L/D的关联式。所得临界流的预报值与试验结果符合良好,用于反应堆安全分析计算,可获得更精确的结果。

南方电网小水电运行管理概况及建议

南方电网区域内小水电资源丰富,近年来小水电装机容量不断增加,逐渐成为南方电网电源的重要补充。但小水电因自身的特点和管理上的不足,对电网的安全稳定运行产生较大影响。介绍南方电网小水电的基本情况和运行管理现状以及对电网的影响,分析存在的问题,提出加强小水电运行管理的建议。

基于差分进化的含分布式电源母线净负荷预测

随着低碳电力推进,大量风电等新能源将接入系统母线,以某省电网某母线接入的风电、小水电的不确定特性为基础,提出了一种基于差分进化粗糙集属性简约和最小二乘支持向量机结合的含分布式能源母线净负荷预测不确定分析方法。首先研究分析了接入某母线的风电、小水电出力特性,基于历史数据进行分布函数的拟合,然后采取服从风电、小水电出力分布的不同置信度阈值数据,将服从同一分布不同置信度阈值下风电、小水电出力随机数据作为负荷数据扰动,然后基于差分进化粗糙集属性简约和最小二乘支持向量机对母线净负荷进行预测不确定性分析。算例分析表明:提出的预测方法可用于风电、小水电接入的母线净负荷预测。