数字孪生建模方法及其在热力系统优化运行中的应用研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuan002003
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随着社会经济的飞速发展,我国产业结构优化调整和转型升级进程的深入,要实现未来“碳达峰,碳中和”的目标,需要建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。以风电和太阳能发电为代表的可再生能源替代作用日益突显,而火电机组在未来很长一段时间内仍将处于主导地位。亟需解决火电和可再生能源的协同发展问题,大型火电机组更多需要担负起高效节能、低碳环保、深度调频调峰的任务。实施电能替代供热对于推动能源消费革命、减少碳排放、促进能源清洁化意义重大。利用电锅炉储热供暖还可以降低电网调节压力,增加供热能力,有效解决可再生能源的消
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基于过程数据建立火力发电系统的数据驱动模型是实现电站优化、控制、状态评估以及智慧电厂构建的重要基础。如何利用电站过程数据,挖掘数据中的有效信息用于指导实际生产也成为目前学者的研究热点。随着发电机组容量趋于大型化以及国家对环保要求的不断提高,火电机组的大气污染物排放已被纳入严格监管,对火电机组烟气排放管理,采用单一的低氮氧化物(NOx)燃烧控制技术很难达到规定的NOx排放标准,必须同时采用二次烟气净
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压水堆一回路水化学注锌技术的发展已日趋成熟,但传统的注锌技术因使用耗尽锌而导致运行成本高昂。本文提出的锌铝同时注入技术,旨在降低注锌剂量的同时,进一步提升压水堆一回路设备结构材料整体的耐蚀性,对于提高一回路运行的安全性和经济性具有重要的应用价值和指导意义。本文以一回路中常用的高强度低合金碳钢、不锈钢及铁镍基合金作为研究对象,通过模拟压水堆一回路水工况环境,全面地研究了锌铝同时注入技术对材料腐蚀行为
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当前世界的能源结构正在巨大的演变进程中,风电、光伏等可再生能源作为清洁能源的代表,应用规模正在不断扩大。而多国都在致力于使用清洁能源取代传统化石能源,从而减少碳排放。这就使得日益复杂化的电力系统,在维持频率稳定方面同时面临着挑战和机遇:一方面,可再生能源接入的规模不断增大,在电源侧给电力系统的频率稳定带来了更多不确定性;另一方面,随着需求侧响应技术不断进步,由电动汽车等可快速响应调节指令的负荷提供
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经济调度是电力系统优化运行中的核心问题,近年来随着“节能减排”要求的不断提高,传统上以经济效益为单一目标的调度模式必然需要进行转变,能够同时兼顾经济指标和环境保护的环境经济调度(Economic emission dispatch,EED)逐渐成为一个研究热点。同时,随着风力发电在电力系统中的占比逐年增加,风电的不确定性必然会给电网的运行带来不可忽略的影响。如何对风电的不确定性进行分析和建模,并建
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随着分布式发电、储能应用、柔性负荷等技术的发展,高比例电压源型变换器(voltage source converter,VSC)的接入造成整个系统的惯性和阻尼显著降低,对电网的动态性能和稳定性构成威胁。同时,多类型微源、多类型负荷在微电网内混合共存,可能引发“源-网-荷”动态交互,不同特性的设备间相互作用将产生有别于传统电力系统的动态响应特性,并诱发频率和电压稳定性问题。研究分布式虚拟同步机(vi
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新能源对传统能源的替代给电力系统的频率稳定性带来了严重挑战。新能源一般通过开关频率远高于电网运行频率的电力电子接口装置并网,几乎不具备惯性;工作在最大功率点跟踪模式下不具备出力调节裕量,不能为系统提供频率响应。当以最大化利用可用发电资源为目标时,新能源电源不具备可调度能力,不能主动参与系统有功平衡和频率稳定的动态调节。因此,含高比例新能源的电力系统惯性水平下降、调频资源不足、可调度电源减少,难以维
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在我国现阶段能源结构中,燃煤发电仍是主要电力来源,并因此导致污染物及温室气体排放等问题。二〇三零年碳排放达峰目标对我国能源清洁低碳安全高效利用及能源结构的进一步优化提出新的要求。目前我国燃煤发电机组主要为大容量、高参数机组,各项指标处于世界先进水平,经超低排放改造污染物排放水平已经较低,从机组内部进行节能减排潜力有限。利用太阳能光热资源与燃煤发电机组进行互补耦合是进一步降低燃煤消耗与碳排放,提升可
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目前,光伏行业面临的主要问题依然是如何提高电池性能、降低电池成本。太阳电池作为光伏阵列的核心单元,提高电池光电转换效率以及减少材料使用量是有效降低成本的途径。多结太阳电池因其材料的吸收系数较大,光谱响应优良以及抗辐照特性好等优势广泛应用于空间动力源以及地面聚光光伏电站。电池的材料特性以及结构设计是影响太阳电池的电学性能、光谱响应的主要因素。本文的研究工作主要针对三结太阳电池展开,采取数值模拟的方法
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汞是一种对人体健康、生态系统以及自然环境都有害的化学元素。由于汞具有持久性,且在生物链中可产生累积效应,对于处在生物链较高阶层的人类危害更为巨大。汞在人体内的长期累积,容易引起大量的慢性疾病,可对人体中枢神经系统、大脑和肝脏等造成损害。因此,环境中汞的有效控制需要得到重视。汞的排放主要来源于人类的工业活动。在所有人为汞排放源中,燃煤电厂中煤燃烧所释放的汞为主要来源之一。因此有效控制燃煤电厂中汞的排
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