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期刊信息/Journal information
发电技术
华电电力科学研究院
发电技术

华电电力科学研究院

庄荣

双月刊

2096-4528

fdjs_2018@163.com

0571-85246691

310030

浙江省杭州市西湖区三墩镇西园一路10号

发电技术/Journal Refrigeration Air Conditioning & Electric Power MachineryCSTPCDCSCD
查看更多>>本刊是经国家新闻出版广电总局批准，由中国华电集团公司主管、华电电力科学研究院主办、中国电机工程学会热电专业委员会协办的国家级学术性期刊。面向电力行业及相关科研机构，介绍国内发电技术和能源科学技术领域的基础研究、应用技术以及研究进展，促进技术经验交流，注重学术性、实用性和前瞻性，展现国内发电和能源科学技术研究水平。主要刊登发电技术领域的最新研究成果，包括水力发电、火力发电、核电、风力发电、太阳能发电、生物质发电、海洋能发电、虚拟电厂、储能等任何可以提供电能的发电形式；同时刊登发电技术在电力系统中的应用研究。
正式出版
收录年代

    基于循环水泵变频的1 000 MW超超临界机组冷端综合优化

    张东青金铁铮张磊
    1095-1104页
    查看更多>>摘要：[目的]在碳达峰、碳中和背景下,火电机组节能提效是电力行业低碳转型的关键,通过冷端优化提高机组的运行经济性是行之有效的方法之一,因此,对冷端系统进行宽负荷优化非常必要.[方法]以宁海电厂1 000 MW机组的冷端系统为研究对象,建立了湿式自然通风冷却塔的计算模型,开发了对应的软件模块,可根据环境温度、湿度和大气压力数据,实现冷却塔-循环泵组-凝汽器-汽轮机组的耦合计算.以实际环境参数和运行负荷为变量,开展了冷却塔运行曲线、循环水泵泵组工频与变频运行对比、机组冷端综合优化等研究.[结果]循环水泵变频的最大节能率接近50%;当环境温度约低于31℃时,可以通过调整循环水流量降低煤耗率;环境温度越低,煤耗率收益越大,平均煤耗率可降低2.0 g/(kW⋅h)以上,但不同工况的煤耗收益差异非常大.[结论]研究结果可为机组冷端优化节能提供参考.

    碳达峰碳中和超超临界循环水泵变频冷端优化冷却塔凝汽器

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    考虑天气影响的火电机组空冷系统性能预测方法

    董建宁安吉振陈衡潘佩媛...
    1105-1113页
    查看更多>>摘要：[目的]直接空冷机组是一部分缺水地区常用的火力发电形式,由于其采用空气作为冷却介质,因此运行受到诸多限制.为解决直接空冷机组受环境影响大和耗煤量高的问题,对空冷岛换热性能进行预测研究.[方法]基于河北省某超临界2×600 MW机组的历史运行数据,利用MATLAB软件计算历史空冷岛性能,将历史数据作为训练集和测试集,通过长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络机器学习算法,实现对未来一段时间内的空冷岛性能预测.在不改变模型参数的条件下,通过去除各项特征的方式确定特征重要性排名,基于此确定最佳特征选择策略,进一步优化模型.考虑到空冷岛性能受天气影响大,为提升模型在特殊天气下的预测能力,将原数据集结合历史天气预报数据,编写考虑天气因素的预测程序,以预测空冷岛未来一段时间性能,并对预测结果进行可视化分析.[结果]所采用的预测模型预测准确度明显高于传统自回归移动平均模型(autoregressive integrated moving average model,ARIMA),对未来1 h以内的直接空冷机组换热性能预测拟合优度均在0.90以上.[结论]模型所采用的数据特征及算法可以为直接空冷机组的稳定运行提供数据支撑,为智慧电厂的建设提供技术基础.

    火力发电火电机组空冷系统直接空冷机组长短期记忆(LSTM)神经网络性能预测特征重要性天气因素

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    新疆能耗双控向碳排放双控转变分析和预测

    李昌陵常喜强卢浩
    1114-1120页
    查看更多>>摘要：[目的]新疆作为国家的能源基地,其能源政策的转变对实现国家能源战略目标具有重大意义.为此,研究了新疆从控制能源消费总量和强度向控制碳排放总量和强度的转变.[方法]提出碳排放的经济弹性和能源消费弹性2个脱钩弹性指数,并对新疆能源消费与碳排放的脱钩关系进行了预测.[结果]新疆已初步实现能源消费与碳排放的相对脱钩,预计将于2032年实现能源消费与碳排放的绝对脱钩;双控指标的转变有助于提升新疆终端能源消费电气化水平,但电力保供的压力增大.[结论]研究成果对新疆乃至全国的能源政策制定具有指导意义,为实现碳中和目标提供了实证依据,也为其他能源基地的转型路径提供了参考.

    碳达峰碳中和能源消费碳排放能耗双控碳排放双控新疆能源政策

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    发电上市公司低碳信息披露与低碳转型效率研究

    赵长红张李琳邵云姝袁家海...
    1121-1134页
    查看更多>>摘要：[目的]"双碳"目标提出后,电力行业加快推进低碳转型,发电企业纷纷将低碳转型纳入企业发展规划与战略当中.为探讨低碳转型目标承诺与执行成效的一致性,挖掘低碳转型效率的重要影响因素,研究了文本信息与低碳转型效率之间的内在联系.[方法]以2016-2022年31家发电上市公司作为研究对象,采用文本分析技术构建了低碳转型文本信息披露水平的衡量指标,利用双向固定效应的面板回归模型对低碳转型文本信息披露与低碳转型效率的关系进行了实证检验.[结果]发电上市公司低碳转型文本信息披露水平越高,碳排放强度越低,环境绩效表现越良好,即转型效率越高,公司的"言""行"更加一致.此外,在会计信息披露质量较高、火电装机占比较低的公司中,低碳转型文本信息披露水平对低碳转型效率的影响效果与作用更加显著.[结论]发电上市公司应当提高低碳转型文本信息披露质量,发挥年报文本信息的监督管理作用,以推动低碳转型的发展,落实文本信息披露与转型效率的"言""行"一致.

    双碳电力行业低碳转型效率信息披露火电发电上市公司文本分析

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    基于改进线性自抗扰控制器的直驱风机次同步振荡抑制及阻抗稳定性分析

    任蓓蕾郭昆丽蔡维正李博浩...
    1135-1145页
    查看更多>>摘要：[目的]针对弱电网背景下直驱风机网侧电流内环PI控制器带宽影响并网系统稳定性,诱发次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)现象,提出改进线性状态误差反馈(linear state error feedback,LSEF)控制律的线性自抗扰控制器(linear active disturbance rejection control,LADRC)替换电流内环的PI控制器去抑制SSO.[方法]首先,对LADRC控制器的LSEF进行改进,并对其跟踪误差、抗扰性能进行分析.然后,推导出计及频率耦合影响的系统阻抗模型,并且利用Nyquist判据分析线路阻抗值对于网侧变流器并网系统稳定性的影响.最后,通过PSCAD/EMTDC仿真软件进行分析验证.[结果]相较于传统LADRC,改进LADRC使直流侧电压波动范围减少了85%,有功功率波动范围减少了89%.[结论]与传统LADRC控制器相比,改进LADRC控制器可以更好地缩小功率波动范围及直流侧电压波动范围,减小跟踪误差.

    风电次同步振荡(SSO)线性自抗扰控制器(LADRC)阻抗模型直驱式风机弱电网并网

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    基于图正则化堆叠自编码器的风机轴承故障诊断方法

    刘展刘健洵包琰洋李大字...
    1146-1152页
    查看更多>>摘要：[目的]为解决风电机组轴承故障诊断中的故障特征提取效率低、特征表示不够精准以及现有方法难以适应复杂信号需求的问题,提出一种基于图正则化的故障诊断方法,提升了对振动信号的分析能力,从而实现对不同故障类型的准确分类和可靠诊断.[方法]采用基于图正则化自编码器的技术,结合图嵌入思想,指导堆叠监督自编码器进行特征提取.在故障特征提取阶段,首先对诊断信号进行图表示,然后在堆叠自编码器中添加图正则化项,以确保嵌入后的低维特征保持流形结构,从而提取数据深层的复杂几何特征.[结果]所提取的特征能够实现对不同故障类型的准确分类,展现出在故障特征捕捉方面的显著优势.实验结果表明,该方法在实际风场数据的应用中,具有更高的诊断精度和可靠性,有效提高了故障特征的提取效率和分类准确性.[结论]所提方法在风电轴承故障诊断领域表现出显著的有效性和优越性,为实际应用提供了可靠的技术支持.

    风电机组轴承故障诊断图正则化自编码器图嵌入特征提取振动信号

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    风力机偏航对尾迹演化影响的实验研究

    张立栋铁浩刘惠文李钦伟...
    1153-1162页
    查看更多>>摘要：[目的]风力机尾流影响风电场的整体功率输出,对尾流特性进行分析是研究偏航控制对尾流影响的关键.为此,研究了上游风力机不同偏航角对尾流特征(如湍流积分尺度、功率谱密度等)以及尾流中涡流运动等方面的影响,以深入了解偏航状态下风力机尾流特性.[方法]采用风洞对0°、15°、30°偏航角的风力机下游尾迹演化规律进行研究.使用湍流积分尺度及功率谱密度等描述尾流特征,并以此分析不同特征点之间的相关性.[结果]偏航角对水平方向的尾流影响较小,湍流积分尺度变化不大;垂直方向上的湍流积分尺度在不同偏航角下具有较大的波动.通过对功率谱密度的分析,进一步量化了涡流运动对尾流湍动能的贡献.0°偏航时的来流受风力机旋转的扰动程度比15°偏航时小;但偏航角的增大并不总是导致风轮对来流的破坏程度增加,30°偏航时对来流涡结构的解耦作用比15°偏航时小.[结论]偏航角对风力机尾流在水平和垂直方向上的影响具有明显差异;功率谱密度分析为理解涡流运动对尾流湍动能的贡献提供了量化依据,有助于深入研究尾流中的能量传递和流动机制;偏航角与风轮对来流的扰动和解耦作用之间并非简单的正相关关系,这为风力机的优化运行和风电场的布局提供了参考依据.

    可再生能源风电风力机尾流湍流演化偏航控制风洞实验

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    基于强化学习的固体氧化物燃料电池输出电压自抗扰控制研究

    管超骏雷正玲霍海波王芳...
    1163-1172页
    查看更多>>摘要：[目的]为提升固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)系统性能及寿命,以100 kW SOFC系统为研究对象,探究在保证输出电压跟踪性能的同时,通过强化学习不断调整控制器系数以实现最佳的综合性能.[方法]建立基于机理的SOFC输出电压系统模型,采用改进型的非线性自抗扰控制器(nonlinear active disturbance rejection control,NLADRC),通过控制输入燃气流量,使输出电压很好地跟踪参考值.考虑到传统的单通道控制器无法同时满足多个目标,但若采用双通道控制器则会导致系统复杂性、成本和故障风险增加,提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度(twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)的改进型非线性自抗扰控制器,对非线性误差反馈控制律系数进行实时调节和优化.[结果]所设计控制器可在不违反燃料利用约束的情况下提高SOFC输出电压跟踪性能.[结论]所设计控制器具备适应性强、稳定性高和能克服不确定性等优点,为实际SOFC系统的输出电压控制器设计提供理论参考.

    固体氧化物燃料电池(SOFC)双延迟深度确定性策略梯度(TD3)非线性自抗扰控制器(NLADRC)燃料利用率非线性误差反馈控制律输出电压跟踪不确定性

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    多重不确定性下的虚拟电厂参与电能量和需求响应市场鲁棒优化调度策略

    王宇绅陈皓勇黄宇翔吴晓彬...
    1173-1185页
    查看更多>>摘要：[目的]为应对虚拟电厂(virtual power plant,VPP)在参与电能量和需求响应市场时所面临的新能源出力和负荷不确定性问题,提出一种考虑多重不确定性的鲁棒优化调度策略,旨在降低鲁棒优化的保守性并提高VPP的经济效益.[方法]构建基于条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)的多面体不确定性集,在此基础上,考虑风电、光伏出力和负荷的不确定性,建立VPP参与电能量和需求响应市场策略的日前两阶段鲁棒优化模型.基于行列生成(column-and-constraint generation,C&CG)算法和拉格朗日对偶理论,将所建模型分为可利用求解器求解的主问题和子问题.最后,利用蒙特卡罗方法生成大量风电、光伏和负荷数据,对所提策略进行仿真分析,并与其他方案的优化结果进行对比.[结果]所提策略采用基于CVaR的多面体不确定性集,能够充分利用历史数据,相比于采用传统不确定性集的方案,VPP的总成本降低了约2%.[结论]所提策略可以显著降低鲁棒优化结果的保守性,并在多重不确定性条件下提升VPP参与市场的经济性.

    虚拟电厂(VPP)风电光伏电能量需求响应市场条件风险价值(CVaR)鲁棒优化调度策略

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    基于典型商业运营模式的含电-氢混合储能微电网系统优化运行方法

    李文卜凡鹏张潇桐杨创东...
    1186-1200页
    查看更多>>摘要：[目的]针对微电网的低碳转型,提出一种电-氢混合储能微电网的优化调度方法,以解决不同商业模式下的调度难题.[方法]首先,建立了包含电-氢混合储能的微电网数学模型,并基于多方合作供能和多方独立供能2种典型商业模式,构建了相应的多目标优化调度模型及其约束条件.然后,引入增强的非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ),将其与方差拥挤度计算方法和正态分布交叉算子相结合,以提高优化效率和求解精度.最后,结合东南沿海某地运行的电-氢混合储能微电网系统进行仿真实验,以验证所提方法的有效性.[结果]与优化前相比,多方合作供能商业模式的经济性提升约4.1%,弃风弃光率降低约19%,年度碳排放量减少约47.42 t.[结论]多方合作供能商业模式更符合当前我国电力市场的基本情况,且优化后的系统性能显著提高.所提优化调度方法能够有效支持电-氢混合储能微电网在不同商业模式下实现低碳转型.

    微电网电力系统可再生能源储能系统电氢可逆转换典型商业模式非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)多目标优化算法

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