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[成果] 1700520198 青海
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:青藏高原是中国太阳能发电资源最丰富的地区,大力发展青海光伏产业对中国新能源产业的发展具有非常重要的意义。由于青藏高原特殊光伏资源禀赋和地理气象条件,如光伏资源广域分布、地形地貌多变、高海拔环境恶劣以及光伏电站地处偏远、工况复杂等,使得发展青海光伏产业面临源网匹配性差、电站布局困难、接入可靠性低、设备检测偏差大以及远程维护困难等诸多技术瓶颈,严重制约青海光伏发电的建设和消纳。为此,研究团队历经数年持续攻关,在青藏高原源网荷协调规划、灵活接入、移动检测、柔性控制及智能运维关键技术等光伏电站建设和运行五大环节实现了重大技术创新与突破,自主研制了系列光伏发电核心技术装备与产品,关键技术创新如下:1.“源网荷”协调的光伏发电规划技术。创立了面向新能源消纳的工程博弈新理论,提出了光伏并网多主体多目标优化规划的博弈决策方法,研发了源网荷互动协调规划支撑平台,解决了青藏高原光伏电站-电网协调规划难题。2.灵活高效的光伏发电并网接入技术。攻克了光伏逆变器防风沙、抗寒、散热、绝缘保持等关键技术,研制了SUN2000系列光伏并网智能控制器,解决了逆变器在高海拔恶劣工况下可靠性低以及组串失配损耗大的难题。3.光伏电站并网性能移动检测技术。提出了基于电网端口特性的低电压穿越检测车阻抗参数设计方法,研制了世界首套涵盖集中式、分布式光伏发电并网性能移动检测平台,解决了光伏电站安全并网性能现场测试的技术难题。4.高比例光伏的电力系统协同自律调控技术。首创了消纳光伏发电的电力系统多主体多目标鲁棒调度与光伏并网实时柔性控制方法,研发了光伏调控一体化能量管理平台,有效解决了青藏地区高比例光伏弱可控和难调度等难题。5.基于云平台的光伏电站远程智能运维技术。提出了基于大数据分析和云计算的光伏电站智能运维方法,开发了光伏电站远程智能运维平台,攻克了光伏电站地处偏远导致的运维难题,实现了精细化监测与远程运维。项目研发的光伏发电规划技术支撑平台、高效可靠逆变接入装备、并网性能移动检测平台、调控一体化能量管理平台以及远程智能运维平台,已应用于青藏高原200多个光伏场站,覆盖光伏总装机容量超过600万千瓦。项目组所研制的SUN2000光伏智能控制器已出口到北美、欧洲、非洲等30多个国家。项目获得授权发明专利50项、实用新型专利16项、软著7项,编制国标5项、行标5项、企标8项,出版专著4部,发表SCI/EI论文112篇,其中SCI18篇。项目近3年新增销售额约18.3亿元,社会经济效益特别显著。青海电力调控中心统计表明,项目成果应用后,青海省光伏发电装机容量在占比近30%的情况下接近全额消纳,近3年的年平均弃光率低于4%,累计消纳光伏发电约222亿千瓦时,从未发生光伏电站脱网事故。项目成果为青藏高原大规模光伏高效消纳提供了坚强支撑,实现了关键技术和核心装备的国际引领。项目获2014年青海省科技进步奖一等奖和2015年国网科技进步奖一等奖等多项奖励。
[成果] 1700520205 北京
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该项目所属能源领域,是国家重点发展领域之一。中国生物质直燃发电技术起步较晚,但发展迅速,所采用的生物质原料主要是各类农作物秸秆,其独特的燃料特性(种类多变、特性各异、水分波动大、氯和碱金属等污染元素含量高、灰熔点低等)导致生物质电站存在众多影响安全与高效运行的技术问题,主要表现为:生物质的多变性导致锅炉对燃料的适应性差、燃烧效率低、底渣和飞灰中未燃尽碳含量高;生物质的碱金属和氯含量高、灰熔点低导致受热面等部位的腐蚀、磨损和结渣问题严重。基于此,采用理论研究、实验模拟和工程验证等手段,深入研究了生物质的热解和燃烧特性以及污染元素的迁移转化规律,提出了生物质电站的设计方案与优化运行策略以提高发电效率和机组年利用小时数,开发了新型防腐防磨和防结渣技术以提高机组的安全性和经济性,具体包括:1.从多因素耦合实验、量子化学模拟和系统建模等角度,揭示不同条件下生物质热解与燃烧的输运和反应特性,同时通过热力学和动力学分析相结合的方法,揭示碱金属、氮、氯等元素的迁移规律;建立了生物质燃料特性数据库和燃烧特性预测模型,为实现生物质电站安全高效运行提供数据和技术支持。2.优化了生物质直燃发电系统设计和运行方法,获得了适应多变生物质原料的炉排和流化床受热面优化设计方法;提出机炉耦合方案以提高整体发电效率;提出蓄热式干燥方案以实现生物质的低成本高效干燥;开发了主动诱导式和槽式分离器炉内预除尘技术;开发了风冷钢带式干排渣系统回收底渣的能量;提出飞灰成型再燃技术回收飞灰的能量;开发了新型SNCR脱硝技术以适应生物质锅炉燃料和燃烧工况多变的特性;所开发技术的成功应用大幅提高了锅炉效率和电厂机组的年利用小时数。3.提出防磨防腐和防结渣新技术,开发了Ni-Cr-Mo耐腐蚀新材料和复合锅炉管技术、现场快速熔敷技术、高耐磨损新材料和熔覆技术、多孔膜结构抗结焦剂;成功解决了生物质锅炉的腐蚀、磨损和结渣问题,提高了机组的安全性。该项目已获得授权发明专利22项,授权实用新型和软件著作权20项,发表论文51篇(其中SCI论文24篇),出版著作2部,承担了国家能源领域生物质相关三项标准的制定。项目成果通过了教育部成果鉴定,鉴定意见认为:该项目创新性强,应用前景广阔,总体技术处于国际先进水平,其中新型多孔膜结构生物质锅炉抗结焦剂和现场快速熔敷技术达到了国际领先水平。项目成果已在全国40余家生物质电站成功应用,使高温过热器等受热面寿命延长8000小时以上,水冷壁寿命延长5000小时以上,引风机易磨损件等寿命延长7000小时以上;还大幅提高了电厂机组的年利用小时数,2013年国能生物发电集团有限公司下属电厂机组平均达到了7192小时(而同期中国生物质电厂的年平均值不足6000小时),2015年进一步增加为7553小时,部分电厂超过8000小时,居于世界领先水平。
[成果] 1800120404 天津
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该课题将基于氢能储存、先进燃料电池发电、冷热供给、运行管理及控制技术等关键单元技术,开展“基于可再生能源的氢储能热电联供系统”将氢能应用于氢能与风能和太阳能等新能源发电系统的电力调节系统。开展氢能系统分布式热电联供集成技术开发及示范,开发高效的能量利用体系,使之在分布式发电等领域中得到示范应用。这对于我国积极发展清洁能源并实现大规模利用,实现低碳经济具有重要意义。成果简介:(1)优化开发了Abx型,钒钛基等系列合金,其中经过优化的钒钛基系储氢合金储氢量超过了2wt.%,并研究了合金组成、微观结构等对吸放氢性能的影响规律。优化了Abx型、钒钛基合金成分,循环稳定性提高,开展了合金规模化制备从百克级到公斤级及10公斤、25公斤级、百公斤级的实验。(2)根据储氢器的设计要求,通过材料选择、罐体设计,课题组采用模块化设计思路,设计制造了50Nm3储氢系统,模块组装了构筑300Nm3的储氢系统。实现自动调节储氢器温度、氢气压力及流速等实现储氢单元的组装及调试。(3)开发了以Ag2O、CO2O3、MnO2等非贵金属催化剂,高比表面的玻璃纤维布为载体的新型高效催化剂,设计并制造了氢催化燃烧器。设计及优化了氢气催化燃烧催化剂体系,研究了氢气燃烧对环境的影响。(4)实现了风力发电模拟系统,制氢系统、储氢系统、燃料电池发电系统的集成,编写了控制软件,优化了系统界面,实现设备联调和连续运行。
[成果] 1700510563 河南
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该项目属于动力和电气工程学科,涉及应用气象、信息工程等交叉学科。社会经济快速发展的同时,中国面临资源紧缺、气候变暖以及环境污染等一系列问题。光伏发电正从补充能源向替代能源过渡。2016年,河南全省光伏装机254万千瓦,已成为省内第二大电源类型,且近两年增速达到100%以上。然而光伏发电功率受气象、环境等条件影响,不确定性强,存在诸如预测准确率不高、并网存在“卡脖子”现象、并网运行影响可靠性等问题。针对上述问题,项目一方面研究形成计及多气象要素的光伏发电功率预测方法,建立光伏发电功率的确定性描述,支撑解决光伏与电网调度的配合问题;另一方面,综合考虑规划、运行、管理等不同要素,评估配电网消纳光伏能力,为配电网适应性改造提供依据,支撑含光伏的配电网安全经济运行。具体包括:第一,提出了考虑多气象要素的动态辐射预报修订方法,建立了基于因子浓缩降维、误差逐步逼近法的太阳辐射预报模型,有效降低光伏发电预测中关键要素-太阳辐射预报误差。第二,提出了基于光伏组件温度预报的光伏发电功率预测模型,形成了多时间尺度、多数据条件下的光伏发电功率预测方法,研发了光伏发电功率预测系统,有效提高预测准确度。第三,提出了兼顾经济性和安全性约束的配电网接纳光伏能力评估方法,基于此,形成针对光伏接入的配电网一二次设备改造方法,提高配电网对光伏接入的适应性。第四,提出了适用于含光伏的配电网可靠性评估方法,辨识光伏接入配电网的综合风险,构建了考虑接入风险要素的配电网消纳能力评估体系,研发广域分布式电源动态管控与运行分析系统,为提高接入光伏的配电网安全可靠运行、经济高效的运营管理提供依据。主要技术经济指标:(1)融合数值天气预报、光伏电站实时功率等多源数据,实现河南全省9×9km及15min时空分辨率太阳辐射预报,年处理数据近3000万条;(2)综合考虑地表温度、风速等14种气象要素进行太阳辐射强度修订,有效降低太阳辐射强度预报误差3-6%;(3)建立光伏发电功率预测系统,覆盖全省76个光伏电站,实现72h、4h、15min多时间尺度光伏发电功率预测,其中短期(72h)、超短期(4h)预测精度分别达到85%、90%以上;(4)考虑接入风险要素的配电网消纳能力评估体系,包括4个方面17个指标,基于此可针对性开展配电网适应性改造,节约配网建设改造成本约5%。行业知名专家组成的第三方评价组对项目给予了高度评价,认为“该项目整体达到了国际先进水平,其中考虑多气象要素的动态辐射修订方法和基于光伏组件温度预报模型的光伏发电功率预测方法达到国际领先水平”。项目获得发明专利授权3项、受理3项,软件著作权4项、发表中文核心论文8篇。在河南应用基础上,在宁夏、安徽等全国多处光伏电站推广,三年内取得5790万元经济效益,社会、环境、经济效益显著。
[成果] 1700510568 河南
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:太阳能是当今世界上最主要的可再生能源之一,截至2016年底,中国光伏发电装机容量已达31GW,领跑世界第一。大力开发利用太阳能是加快中国能源结构调整、促进中国生态文明建设、改善人民群众生活环境质量的重要举措。分布式光伏被认为是未来光伏发电技术推广和普及的主要形式,但由于目前分布式光伏微电网运行中逆变器转换效率低,控制系统策略不够协调,不能使直流微电网与大电网有机地结合,光伏并网电流和直流电压二次功率扰动较大。现有技术难以实现,必须创新传统光伏微电网运行技术,增强光伏微电网系统抗扰能力,实现直流微电网的能量协调控制,提高光伏系统的转换效率和并网电能质量。1.原创发明了光伏直流微电网能量协调控制方法,形成主从并联法和母线电压下垂法相结合的控制策略,实现光伏系统的均流输出,使直流微电网与大电网有机地结合,保证系统的可靠运行同时,有效地减少能量损失,节约能耗。2.创建了集成型直流微电网控制接口技术,实现了微电网均流控制。该接口技术能够同时连接直流母线与直流微电网的各单元,利用各单元的输出电流改变各单元的等效输出电阻。该控制手段完全在本地实现,无需通信,保证了微电网的可靠运行。3.集成创新发明了光伏并网电流和直流电压二次纹波抑制控制系统,解决了目前PI控制器的输入误差提取的不合理性。它包括光伏阵列、PI控制器、并网电流控制器、二次纹波控制器和光伏并网逆变器。结合该发明的控制方法,能有效地消除光伏并网电流中的二次功率扰动,实现直流侧电压中的二次纹波分量的有效抑制和并网电流质量的大幅度提高,而且所需直流滤波电容大大减小,并由此使得系统体积减小,光伏逆变器成本大幅降低。4.率先设计出了基于准比例谐振控制的并网电流内环控制器和基于自抗扰控制的直流电压外环控制器的双闭环控制系统,实现直流微电网的能量协调控制,增强了系统的抗扰能力,大幅了提高光伏系统的转换效率和并网电能质量,同时延长了光伏阵列的使用寿命。该成果申请专利17项,已获得授权发明专利2项,实用新型专利2项,发表论文10篇,其中中文核心期刊2篇,他引60余次。成套技术在内乡、南召、方城、唐河等5家示范应用基地成功推广应用。在增强光伏并网的可靠性的同时,大幅降低光伏逆变器成本,明显提高光伏系统的转换效率和并网电能质量,经过连续近3年的实践应用,转换效率提升7%以上。截至目前,生产成套设备10200余套,累计新增销售额28560万元,新增利润1428万元。利用该成套技术光伏装机容量已达510MW,建立示范基地5个,累计发电上网电量12.042亿KWH,增售电量0.99988亿KWH,新增销售收入0.8843亿元,新增利润累计1389.6万元。该成果在光伏并网技术水平处于国内领先、国际先进,具有重大经济社会效益。
[成果] 1700510304 河南
TV7 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该项目为自选项目,属于水利工程专业。一种多渠段水利系统,包括若干闸门、设置于每个渠段的数据采集站和终端上位机。每个渠段的数据采集站通过该渠段内的各类水文监控传感器采集水文监控信息并将采集到的水文监控信息分别向终端上位机和该渠段上游最近闸门的闸门控制机构发送。闸门控制机构根据接收的信息计算出闸门并控制闸门启闭。终端上位机将接收的水文监控信息根据每个数据采集站的网络地址和标识号进行分类存储,并通过数据处理模块计算出每个渠段上游最近闸门的实际操作开度值后发送至相应渠段闸门控制机构中的启闭机。在正常模式下通过终端上位机控制闸门控制机构中的启闭机,在突发状况下,切换到应急模式由一个或多个闸门控制机构控制相应闸门启闭。系统控制方法:每个渠段内分别布置水位计、雨量计、用于水质监测的传感器、以及在该渠段上游最近闸门处布置闸前水位传感器、闸门开度传感器和闸后水位传感器;采集控制器从水位计、雨量计、水质监测的传感器、闸前水位传感器、闸门开度传感器和闸后水位传感器等采集的水文监控信息存储在数据采集站中,同时在存储数据中添加该数据采集站的网络地址和标识号;数据采集站将采集的信息分别向终端上位机和该渠段上游最近闸门的闸门控制机构发送;现场控制器接收数据采集站发送的闸前水位信息,闸前水位信息与设定的闸前水位阈值比较,从而控制闸门启闭;数据处理模块包括阈值比较单元、数值计算单元和远程指令发送单元;阈值比较单元将数据收发模块接收的水文监控信息与对应的水文监控信息阈值进行比较;数值计算单元根据所述阈值比较单元的比较结果以及每个渠段的上游最近闸门处的闸前水位信息、闸后水位信息及闸门开度信息计算出每个渠段上游最近闸门的实际操作开度值;远程指令发送单元将每个渠段上游最近闸门的实际操作开度值发送至相应渠段闸门控制机构中的启闭机;控制模式切换模块使多渠段水利系统在正常模式和应急模式之间切换,正常模式下终端上位机控制所述闸门控制机构中的启闭机;在接收到应急指令的情况下,由一个或多个现场控制器控制对应的启闭机。数据收发模块接收的水文监控信息与水文监控信息阈值比较,超出限定范围时通过报警器进行报警。闸门控制系统包括:①在闸门启闭机室外,用闸门无线手操器设定要控制的闸门编号;②检查要控制闸门与闸门无线手操器之间的信号,确定两者是否通讯;③用闸门无线手操器在目视距离内控制闸门的运行。由于同时采取了上下游的数据采集、闸门和水流控制,克服了长距离水渠大时间滞后、耦合作用的影响,能够很好地实现水资源输送,特别是长距离输水,实现水资源的可持续发展,实现水资源的统一调度。该研究成果在2016年已授权发明专利、并在河南省范围内推广应用,取得良好的生态效益、经济效益和社会效益。该成果特别适用于长距离输水,有效调节丰水区域与缺水区域之间的用水平衡,为水资源保护及利用提出了有益的借鉴,应用前景广阔。
[成果] 1700241208 广西
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:核电站硼表测量系统取样回路是与一回路相通的密闭回路,为了去除流经硼表测量系统样水中的气泡,减少气泡对测量结果的影响,使测量结果更加稳定可靠,满足核电站运行要求,需要设置一套除气装置。通过除气装置排除流经硼表测量系统样水中的气泡,以降低气泡含量使测量更加稳定并满足核电站的运行要求。技术原理及性能指标:硼表测量系统工作测量时,样水先经除气装置进行水和气泡的分离,分离气泡后的样水再经样水管进入硼表测量系统的探测器,气泡则被真空泵抽至渐缩渐扩管;测量后的样水流出探测器,通过管道流至渐缩渐扩管,再经渐缩渐扩管返回溶控箱,形成循环回路。该方案用于核电站取样回路的除气装置,有效除去测量系统样水中的气泡,减少气泡对测量结果的影响,提高测量准确性及仪表的可用性,使测量更加稳定并满足核电站的运行要求。技术的创造性与先进性:一种用于核电站取样回路的除气装置,连接在硼表测量系统样水进水端,其包括接通样水来源的密闭水箱、气泡捕集器以及具有多弯折通道的折流网;样水进入水箱并流过气泡捕集器的折流网,样水流中的气泡经过气泡捕集器上升到除气器上部并由真空泵抽出,通过渐缩渐扩管并入回路管线流入溶控箱,在渐缩渐扩管的入口处增加逆止阀,防止回流;通过流量计MD的流量调节阀门开度,来控制流经探测器的流量,确保流量满足测量要求。该方案有效除去测量系统样水中的气泡,使测量更加稳定并满足核电站的运行要求。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该装置结构简单,可以有效除去密闭取样回路中的气泡,提高硼表测量的稳定性,减少设备不可用次数,减少人员维护量,可以在全国范围进行推广使用,同时还可以应用到其他领域的密闭取样回路中,应用前景广泛。
[成果] 1700510470 河南
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:目前,国内外的电力、煤炭、化工、冶金、建材等行业盛装物料的料仓大多数结构为漏斗形,上口进料,下口出料,物料自上而下靠自重下落,愈向下流动,通流面积愈小,物料之间、物料与斗壁之间的摩擦力和挤压力愈大;当物料颗粒小、灰份大、湿度大、粘性大时,流动性变差,因此,经常发生堵塞现象,影响后续设备安全、经济运行。特别是在火力发电厂,原煤斗物料堵塞现象经常发生,严重影响安全生产。对于堵塞,常用的处理方法如振动器、人工大锤、空气炮、疏松机等存在诸多缺陷,能从一定程度上缓解,不能从根本上消除故障。空气锤作为一种疏通装置,在固体颗粒的输送过程中有着广泛的应用,比如火力发电厂的原煤斗的疏通,有着良好的应用前景。现有空气锤管路复杂,制造成本高,维修困难,且由于空气锤的使用环境,极易出现空气锤磨损现象,进而影响使用。该项目基于自主知识产权的专利技术开发了一种结构简单、使用效果好的新型仓壁振打空气锤。已获授权专利:技术发明2项《一种新型仓壁振打空气锤》,专利号:ZL201410218204.2;《一种仓壁振打空气锤用活塞》,专利号:ZL201410218220.1;实用新型2项《一种新型仓壁振打空气锤》,专利号:ZL2014202644186.7;《一种仓壁振打空气锤用活塞》,专利号:ZL201420264092.X。应用推广及效益情况:该项目技术应用广泛,产品适用于电力、煤炭、化工、冶金、建材等行业的钢制料仓和管道,使用效果良好,受到用户好评,为该单位增收600万元,推广应用单位增收450万元,经济效益良好。
[成果] 1700240407 广西
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:风力发电只能利用有限范围内的风能,它受到风轮叶片大小的限制,特别是在垂直高空上的风能利用非常有限,因为在垂直方向上设置多个风力发电机是非常困难的。由于高空中的风很难控制,也很难利用其能量,该发明设计了一种方法,将风能转换为水能,配合风能,一起推动发电机发电。实现方法为:在高空中设置一个水源,比如一个比较高的水库,积蓄雨水和高地流入的水。水库的水通过管道引入到附近的发电机的上方,布置一个环形区域的向下的水阀,根据风向和风力,开启合适位置的水阀,形成一定范围内的水帘,使得水帘在风的吹拂下刚好能够落入发电机上方的一个导水池,导水池呈向下的锥斗形或半球形等平滑形状,以减少水帘碰撞造成的能量损失。水帘在风的吹拂下,一路上采集风能动能增加,同时加上自己的势能,落入导水池的时候具有一定的动能。水顺着导水池进入导水池的锥低的导管中,利用这一动能推动水力发电机发电。发电机同时也能作为单独的水力发电使用,从而具有很好的效果和利用效率。该课题的创造性体现在将风能转化为可以更好利用的水能,从而发电,从而利于能量集中,水的密度远远大于空气密度,方便发电。技术已经较为成熟,适用于合适地形的地区;该方法得到了试用,具有一定效果。
[成果] 1700390232 青海
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:为促进光伏产业健康有序发展,加快发展光伏新技术、新产品,增强光伏产业发展软实力,随着青海省地区大规模光伏电站的并网发电,保障青海电网安全稳定运行尤为重要。面对中国西北高海拔地区规模化光伏发电迅猛增长的态势,为了解决其光伏发电规模化接入的技术难题,提升光伏发电系统设计水平,该项目开展了高海拔移动式低电压穿越和频率扰动检测装置的研发,在现场对包含零电压穿越的光伏电站低电压穿越能力进行检测,以促进中国光伏发电行业的健康快速发展。成果达到国内领先水平。
[成果] 1700520296 北京
TV7 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:为了水能的高效利用,中国建设了一系列大型水电基地,实现了流域梯级滚动开发,并实现了梯级水电站远程集中控制、现地无人值班、少人值守。梯级水电站工程具有电站装机容量大、机组台数多、广域分布、时空关联等特点,属于典型的高可靠性、高实时性、复杂边界条件、广域时空分布耦合的复杂系统控制问题,安全控制难度和复杂性前所未有,极易出现因数据采集或控制策略偏差而导致盲控、误控、失控等安全事故。开展梯级水电站“调控一体化”控制系统研究,对于保障流域梯级水电站的安全和高效运行具有重要的现实意义和科学价值。该项目以现代自动控制、网络通信、集散控制、可靠性设计、运筹学为理论基础,以保障梯级水电站安全、高效运行及“调控一体化”为目标,取得了一系列创新性成果。(1)提出了梯级水电站“调控一体化”运行模式、控制系统架构及控制方法。深入研究了“调控一体化”运行模式下梯级水电站的控制规律和关键技术,创建了无主从、广域分层分布、多重不对称冗余等高可靠性控制系统的软件、硬件及功能设计新架构,首创研制了无主从、开放控制系统软件平台,奠定了“调控一体化”梯级水电站现代控制系统的理论基础。(2)提出了基于集群的高可靠性、高性能远程数据通信系统架构和设计方法。创建的四重冗余服务器多通道非对称集群通信架构,完善了梯级水电站远程控制通信系统可靠性设计的理论和方法,显著提高了系统可靠性和通信效率,成功解决了远程控制系统中海量小包数据高速竞争传输的可靠性及实时性问题,传输数据完整率和正确率达100%,为梯级水电站远程控制及安全运行奠定了坚实的基础。(3)创建了海量数据处理与面向对象智能报警的模型和方法。系统研究了梯级水电站海量报警信息的规律和内在特性,创建了面向对象智能报警数学模型,结合相关量分析、逻辑闭锁和组报警等技术,开发了面向对象的智能报警平台软件,提高报警效率90%以上,显著提高了海量数据环境下电站事故处理能力。(4)提出了复杂运行边界条件下梯级水电站远程安全运行与控制的理论和方法。深入研究梯级水电站多重上级调度、防洪-发电-航运耦合、水与电时空耦合等复杂边界条件及运行规律,提出了复杂上级调度环境下梯级水电站远程自动发电控制模型和自适应调节算法,实现了远程自动发电控制及梯级联合优化控制;解决了水电站发电运行工况剧烈变化对下游航运安全影响的难题。成果获省部级科技进步一等奖4项,二等奖2项,出版专著3部,发表论文168篇,获专利授权2项,软件著作权20项。已在金沙江下游、吉林白山、黄河上游、五凌跨流域等梯级水电站得到应用,直接经济效益10.23亿元,具有广阔的推广和应用前景。
[成果] 1700270068 河北
TV7 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该项目在节能减排和资源循环利用的理念指导下,利用紫荆关一站、三站、四站、五站、官座岭和平峪梯级电站的引水和高程优势,在拒马河上相继改造了6座梯级水电站,上一级电站的尾水进入下一级电站的引水口,最后进入渠道灌溉农田,水流重复利用,在提高发电效率的同时,提高工程综合效益。在拒马河水电站增效扩容改造中,为减少水流对前池墙的冲击,前池进入口渐变段设计为弧形墙,改善了水流流态,既考虑剩余挡墙稳定问题,妥善处理了混凝土新老界面和植筋技术处理问题。拒马河上5座梯级水电站改造确定了“由远及近一条线”优化施工方案,从最远的官座岭开始施工安装,再按一站、三站、四站、五站的顺序,优化线路,施工人员基本完成本站安装任务后,转到下一站工作,工人和机械移动最短路径,节省了费用和时间。设计减压式快速闸门,闸门安装在进水的底部,水平进水时可安装在压力墙上,利用闸门的偏心重力和水流的动力及闸门高铰连接的结构,快速启闭;只要松开启闭机的制动,闸门就能安全下降;闸门的结构尺寸大于压力管进口0.2-0.3m,结构尺寸和重量都比常规的快速闸门小30-50%。该项目实施后,8座电站经改造后每年多发电1919.28万度,增收电费近千万元,增强了水电站综合实力;改善了电站周边环境,减轻了自然灾害,推动了区域经济的发展,形成了以项目区为中心的林果支柱产业,促进了社会主义新农村建设的发展。
[成果] 1700430106 湖北
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该项目研发的核级低压电缆寿命评估与老化诊断技术适用于国内核设施典型材料结构的核级电缆,具有较高的工程应用价值。各项性能指标与国际先进的寿命评估与老化诊断技术相当,部分指标优于国外技术。 主要的科技创新性和先进性如下:关键参数优化后的单因子寿命评估技术的评估精度得到了提升,基于多指标建立的寿命模型可用于核设施电缆的多维诊断;基于主导曲线和反向迭代方法建立的多因子寿命评估技术实现了热与辐照协同效应的外推计算,可用于核设施电缆在多因子协同老化下的寿命评价。通过时域测试装置和时频转换算法开发,采用分频段测试、温度自补偿优化等技术,实现了电缆绝缘介电响应的全频段信号采集,提高了测试精度和效率。采用介质全频段响应特征的分析技术,开发了SH因子电气无损检测指标,实现了针对电缆绝缘在热和辐照作用下的老化诊断和评估。采用高频反射技术,实现了针对电缆局部变形、变接头的缺陷定位。采用四杆执行机构和半圆弯板的电缆留样装置,实现了核设施主管道附近的,提高了留样效率和留样老化的均匀性。 该项目研发的技术成果已经成功应用于秦山一期、秦山二期、福清等核电站。 鉴定委员会一致同意该项目通过科技成果鉴定。
[成果] 1700441820 浙江
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该项目属电力、热力工程等领域。2015年该省发电装机容量已达到8158万千瓦,省外来电已占全省社会用电量的18.4%,浙江省电力供给相对过剩,省内煤机负荷率偏低、机组调停频繁,煤机年利用小时数下降到4000小时左右。同时该省产业经济加速集聚,工业园区热用户逐年增加,工业园区供热负荷逐年提高,供热负荷攀升与机组利用小数降低出现矛盾。全厂运行机组数量减少、机组负荷偏低、供热负荷偏大,造成全厂单机供热负荷过高,备用供热汽源减少,供热可靠性下降,单机化学补水量加大,机组一次调频灵敏性下降等问题。为解决以上问题,台州发电厂联合浙能技术研究院有限公司开展纯凝机组高品质工业供汽协同优化改造技术研究,形成了成熟的针对纯凝机组工业供汽的完整技术体系,并开发了基于膜处理技术的节能型凝补水除氧装置,在台州发电厂成功应用。该项目取得了如下主要技术创新:研究开发基于膜处理技术的节能型凝补水除氧装置,首次成功应用于凝汽器化学补水系统,解决了大型纯凝工业供汽机组溶氧偏大的问题;率先提出并实现利用供汽管网蓄热能力提升纯凝工业供汽机组AGC和一次调频性能品质;首次提出增设二级再热器减温系统,解决主蒸汽大流量抽汽引起锅炉再热器超温等问题,实现多点热源协同供热,提高纯凝机组供热灵活性及可靠性;通过对高压缸末级叶片强度与再热段供热能力的研究,采用增加高压缸末级叶片轴向宽度等措施,提高纯凝机组再热冷、热段供热能力,进一步提高机组热经济性。通过开展该课题,对四台机组进行了再热冷、热段抽汽供热改造,并对#10机组主蒸汽供热改造,实现300MW等级纯凝机组单机再热段最大抽汽170t/h,单机再热段、主蒸汽联合抽汽最大抽汽320t/h。截止2016年底厂内技改投资约6000万,厂外供热管网1.6亿元,总投资2.2亿元,累计对外供热950万吨,累计新增利税3.6亿元,累计节约29.4万吨标准煤,减少排放粉尘、二氧化硫及氮氧化物各2948吨、1369吨和974吨。该项目实施后,节煤量巨大,经济效益突出,环保效益明显,极大提升周边空气质量。该课题研究成果提升了300MW纯凝机组中压工业抽汽能力及品质,解决了单机凝补水量大除氧能力不足的问题,提升纯凝工业供汽机组AGC及一次调频的性能,极大地提高了300MW纯凝机组盈利能力和生存能力,为国内发电企业的300MW等级纯凝机组供汽改造提供借鉴。
[成果] 1700450474 广西
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:随着环境的恶化和能源的过度使用,节约能源和开发可再生能源已成为当务之急,新能源的发展成为必然趋势。智能电网的深入发展和建设,对分布式能源的基础理论和应用技术研究不断深入,作为分布式电源形式之一的光伏发电及其应用得到了进一步的重视,光伏发电是分布式能源中的主要发电形式之一。光伏并网关键技术主要从两个发面展开即逆变器和控制器。研究目的与意义:光伏发电系统是指利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。太阳能资源具有分散性,并且随处可见,因此光伏发电系统特别适合作为独立电源使用。光伏发电系统常作为工业和家用的电源,这种方式一般被称为直接变换电源。多年来,电源的产生方式常用间接变换方式,例如火力发电系统即用煤或石油作为能源,将其化学能通过燃烧变为热能,产生蒸汽后推动汽轮机,再转动同步发电机产生电能,这种发电系统就是一种典型的间接能源变换。而光伏发电系统是利用了直接能量变换,故无需石化燃料,对环境污染少,由于不存在运动部件,故运作噪声小,维修也十分方便。逆变器是将直流电变换成交流电的设备,并网逆变器作为可再生能源发电系统与电网或用户间的关键接口,在分布式发电系统中发挥着重要作用。随着光伏发电并网技术和中小容量风力发电并网技术的推广应用,光伏并网技术对电力系统的影响越来越明显,并网的质量及可靠性越来越受到重视。国内外均已制定专用的技术规范和标准,对并网发电系统的并网方式、馈电质量、安全与保护等方面提出要求。主要论点与论据:对光伏并网逆变器和控制器分别进行介绍,对光伏逆变并网器中所涉及到的控制技术进行了详细的介绍。概述电网系统的无功需求与补偿即电能质量对无功的标准要求、电网负载对无功的需求,并网逆变器与控制器即以此为设计标准。该文的控制器主要包括最大功率点跟踪,SPWM逆变控制技术,逆变并网锁相环技术,反孤岛效应以及光伏并网逆变器的低电压穿越技术。对光伏并网逆变器各部分及其控制部分进行simulink动态仿真。该文的理论分析与仿真设计基于MATLAB 7.6.0开发平台主界面和工程开发环境,该章包括基于S函数的光伏阵列输出特性与MPPT控制策略研究,具有高频环节的光伏并网逆变器的仿真与设计,光伏并网控制器的仿真与设计包括以下几部分:SPWM控制技术的仿真设计与分析,数字同步锁相环技术,数字滤波器的设计,光伏反孤岛效应技术仿真,以及光伏并网逆变系统的仿真与设计。创见与创新:该成果在多学科综合与交叉的基础上,对光伏并网逆变器各部分及控制部分进行simulink动态仿真,该文的理论分析与仿真设计基于MATLAB 7.6.0开发平台主界面和工程开发环境,基于S函数的光伏阵列输出特性与MPPT控制策略研究,具有高频环节的光伏并网逆变器的仿真与设计,光伏并网控制器的仿真与设计包括以下几部分:SPWM控制技术的仿真设计与分析;数字同步锁相环技术;数字滤波器的设计;电网信号的特点;FIR滤波器设计;TMS320F2812中实现;利用MATLAB中的进行PID参数整定;光伏反孤岛效应技术仿真,光伏并网逆变系统的仿真与设计。社会经济效益:该研究成果建立了光伏并网逆变器硬件平台,对研究的方法和设计的逆变器装置进行验证验证,以期能够模拟实际工况,给出了光伏并网逆变器的软硬件设计,该设计主要有逆变器与控制器两部分组成,两者相辅相成,缺一不可。该文在理论分析,建模仿真的基础上,再通过硬件电路的搭建与实现,最终达到设计要求,应用安全,可靠性高。
[成果] 1700441115 浙江
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该项目储能型光伏并网发电系统关键技术研究及示范应用项目,由光伏组件、太阳能控制器、蓄电池充电器、并网逆变器、能源管理单元等组成,通过对光伏控制器的控制策略、双向充电器的控制策略、双向逆变器的控制策略、系统的能量管理策略等关键技术的研究,目的是为了完美的实现将太阳能光伏发电与电网系统相结合,实现对光伏发电、储能系统和电网系统之间的用电模式自适应,最大化利用光伏自身产生的能量给为负载提供电力能源,使用户获得最大的太阳能发电收益和减少太阳能发电对国家电网的依赖和冲击。
[成果] 1700441014 浙江
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:通过与华电电力科学研究院、浙江昱能光伏科技集成有限公司和意大利博洛尼亚大学合作,开展适用区域集成的分布式光伏电力逆变核心装备和区域集成系统监控与调度系统的研究;研究了微型逆变器针对微网的可编程频率及电压范围,动态功率控制,无功注入、智能化的孤岛模式控制等核心技术,并取中国质量认证中心的CQC认证和北美的Intertek认证,并完成了设备研制和批量生产;研究分布式光伏系统的供电架构并开发其监控调度系统,设计了分布式光伏系统并研究了工程应用的关键技术及现场测试技术;实现了包含集中型与微型逆变器的光伏多源系统的并联工作与集中并网;此外重点研究了分布式光伏发电的供电架构与稳定性控制技术,开发分布式光伏系统的集中监控与智能管理集成平台。设计并建成了750kW的纯微型逆变器的分布式光伏并网系统、100kW包含集中组串式逆变器和微型逆变器混合的分布式光伏并网系统,示范工程于2015年5月已顺利通过电力公司和杭州市发改委的验收,进行并网发电。另外,设计并建设了交直流混合的多层微网系统,由70kW风光柴储子微网和15kW光储子微网系统组成,两个系统可以各自独立运行并互不产生干扰,也可以同时运行形成总功率为85KVA的区域集成光伏微网系统。该项目总计发表论文12篇,其中EI12篇;培养硕士3名,在读博士研究生5名,在读硕士研究生13名;申请国家发明专利15个,其中授权10个,受理5个;授权实用新型专利1个;获得软件著作权1个。
[成果] 1700441473 浙江
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:大型先进压水堆示范工程项目是国家中长期科技发展规划(2006-2020)重大专项之一,是国家在中国已有的技术、工业和人才资源基础上,立足自主研发,并充分消化吸收国外先进技术,是使中国具有独立自主设计建造和批量发展具有自主知识产权的第三代压水堆核电机组能力的重大举措。根据国务院对当前和今后一个时期核电建设的部署,中国新建压水堆核电项目将按照全球最高的安全标准执行。AP1000堆型是世界第三代大型先进压水堆核电技术标准代表堆型。余热排出热交换器(以下简称“余排”)是第三代大型先进压水堆核电非常重要的核级安全设备。日本福岛事故的一个重要原因就是核岛余热无法正常排出,最终导致爆炸事故的发生,造成大面积核污染事故。因此,在所有第三代大型先进压水堆核电站的设计和建造中,都专门设置了正常余热排出热交换系统和非能动余热排出热交换系统。而TP304L不锈钢U形传热管是正常余排设备中关键部件,也是核心部件,属于核安全2级部件。浙江久立特材科技股份有限公司(以下简称“久立特材”)作为中国不锈钢管行业的龙头企业,积极响应国家大力发展核电关键材料的需求,结合二十余年的特种合金无缝管的制造经验,久立充分消化、吸收AP1000核电正常余热排出热交换器用TP304L传热管技术条件和相关标准,承担第三代大型先进压水堆核电正常余排用TP304L传热管的研制工作,并实现产业化。
[成果] 1700441475 浙江
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:大型先进压水堆核电站示范工程“CAP1400”是国家中长期科技发展规划重大专项之一,是在中国已有的工业技术和人才资源基础上,充分消化吸收国外先进技术、立足自主设计建造、具有自主知识产权的第三代压水堆核电机组。CAP1400核电项目作为第三代大型先进压水堆核电站的示范工程,其采用了非能动安全设计思想,通过独特的非能动安全系统设计和应用,使反应堆设计更加简单,抗事故能力大大提高。典型的非能动安全系统包括非能动余热排出系统、非能动安全注入系统、非能动安全壳冷却系统、非能动主控制室居留系统、严重事故非能动缓解系统等。非能动余热排出系统是非能动安全系统的核心,其在非大破口失水事故(LOCA)且蒸汽发生器(SG)不可用时,执行应急衰变热导出的功能,属于专设安全设施的一部分。非能动余热排出热交换器(以下简称“非能动余排”)是非能动余热排出系统的关键设备,能为堆芯提供100%容量的余热排出能力,而690合金C形换热管(以下简称“690C形管”)则是非能动余排的关键部件。三门、海阳等AP1000核电站非能动余排用690C形管均依赖进口,而CAP1400核电作为自主化第三代核电机组关键部件的国产化是其国产化的重要组成部分之一。国内外对非能动余热排出热交换器(PRHR HX)用690C形管制造工艺技术等方面的研究相对较少,也鲜有文献资料可查阅。在国外只有法国Valinox等极少数公司具备PRHR HX用690合金C形传热管的制造和供货业绩,而国内在该领域的研究和制造尚属空白。浙江久立特材科技股份有限公司(以下简称“久立”)作为中国不锈钢管行业的龙头企业,积极响应国家大力发展核电关键材料的需求,结合二十余年的特种合金无缝管的制造经验,自筹资金近7亿元,先后建成具有国际先进水平的热挤压生产线和核电蒸汽发生器传热管专业生产线。久立于2013年1月开始,在原有核电蒸汽发生器传热管专业生产线基础上,另外自筹资金、自主设计、自主建设国内第一条690C形管弯管生产线。在以高合格率圆满完成中核集团出口项目核电蒸汽发生器用800合金U形传热管生产和顺利承接并稳定生产CAP1400核电蒸汽发生器用690合金U形传热管的基础上,久立与东方电气(广州)重型机器制造有限公司(以下简称“东方重机”)联合成立科研攻关组,开展CAP1400核电非能动余热排出热交换器用690合金C形换热管的研制工作,并承担第三代大型先进压水堆核电站示范工程CAP1400项目非能动余排用690C形管生产任务。
[成果] 1700441596 浙江
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该公司开发的AP1000蒸汽发生器内部套筒组件是核电站AP1000项目蒸汽发生器内的一个重要部件,为东方电气(广州)重型机器有限公司生产配套产品。 AP1000项目是在CPR1000的基础上,升级更新的第三代先进核电技术,与成熟的CPR1000和二代加普遍使用的三回路或四回咱设计和40年寿期相比,AP1000蒸汽发生器尺寸更大、重量更重、材料要求更高、设计、制造更复杂,堪称为当代热交换器技术的最高水平。因此,在制造过程中,需要解决卷制、焊接、装配、钻孔等许多方面的制造难题。 主要研究开发主要内容:为制造过程中焊接、开孔的防变形技术方案。 钢质结构件在焊接后,由于焊接应力和残余应力的作用,都会有不同程度的变形,影响其使用性能,甚至造成废品。该司开发的产品“套筒组件”项目是核电站AP1000项目蒸汽发生器内的一个重要部件,由于产品对象不同,在制造技术上除了要达到图纸和规程文件外,还应满足形位公差和加工精度上的多方面技术要求。这对钣金结构件产品的制造是一个新的技术课题,如何在制造过程中控制好焊后变形是保证产品质量符合设计要求的关键技术。 因此通过承担该次项目,该司已解决上述问题,可以进行批量生产。
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