单级和两级地热发电系统能量转换分析

 地热资源是一种重要的可再生能源,但是中国地质和地热资源复杂。为了更好地利用这种能源,基于热力学基本原理,采用数值计算和模拟,对包括单级闪蒸、双工质循环、两级闪蒸和闪蒸-双工质联合地热发电的单级和两级地热发电系统的主要性能指标进行了对比和分析。结果表明,采用直接冷却方式的单级和两级地热发电系统的各项性能指标均优于间接冷却;两级发电系统的净发电量高于单级闪蒸的净发电量,地热水温度较高时,尽量采用两级发电系统;闪蒸-双工质地热发电系统的最佳闪蒸温度较高,产汽率较低,既有利于减少设备体积,也可以使发电系统处于正压运行,可以提高系统的运行效率。     

全流-双循环地热发电系统分析

采用全流-双循环地热发电系统对中低温地热水进行利用发电,并与闪蒸蒸汽系统进行比较.理论推导闪蒸蒸汽系统的最佳闪蒸温度,分析比较了全流 双循环系统中各部分的损失,进而提出了降低换热器端差,以减少损的措施.在既定的地热水参数条件下,根据系统模型对全流 双循环系统和闪蒸蒸汽系统进行热力计算.结果显示：全流-双循环系统的最大发电功率比闪蒸系统的最大发电功率高出12.7%; 全流-双循环系统的功率随着低温工质蒸发温度的升高而增大;闪蒸蒸汽系统的功率随着闪蒸压力的增大呈先上升后下降的趋势.     

Kalina地热发电循环分析

 Kalina地热发电循环的首次运用是在2000年7月的冰岛胡萨维克。运行两年后通过测试,Kalina循环被认为是利用中低温热能最具应用前景的方式之一。本文通过工程方程求解器EES编制计算软件,完成了系统循环过程的模拟计算,计算结果与实际运行参数吻合较好。在此基础上,对影响Kalina地热发电热力循环效率的汽轮机入口压力和氨的质量浓度进行了分析。同时,也对汽轮机的安全运行范围进行了计算。最后,分析了系统的火用损失。     

以LNG为冷源的跨临界有机工质联合循环发电系统工质选择与参数分析

为提高液化天然气的利用效率,构建以液化天然气为冷源的跨临界有机朗肯循环-布雷顿循环联合发电系统.综合考虑工质的热物性和安全性等因素,筛选出10种综合性能较好的有机工质进行分析,并研究关键热力参数对工质流量、蒸汽轮机输出功、热效率和火用效率的影响.结果表明:提高蒸汽轮机入口压力和温度,降低冷凝温度可提高系统的火用效率;在给定运行工况下,工质临界温度越高,则系统性能越好;具有最高临界温度的有机工质R245fa的综合性能最好,系统的热效率和火用效率分别可达到53.07%和33.59%;冷凝器的火用损失占系统总火用损失的主要部分,因此减少该部件的不可逆损失是提高系统能量利用效率的关键.     

多重化电流型变频器的谐波分析及最佳参数选择

电流型变频器采用多重化技术所面临的重要课题是理论期望与工程实现,其问题的焦点在于输出电流的谐波成分,本文在谐波分析上采用谐波迭加法,在波形分析上采用瞬时法,二者结合产生了藕合变压器的最佳参数设计方法,在此基础上,从基本型开始对直接型、藕合型的各种多重化方案均作了谐波分析,提供了藕合变压器选择最佳谐渡特性的绕组参数的实例,并给出了各种方案的谐波比较及绕组参数。     

独立风力-柴油联合发电系统运行成本分析

独立的风力-柴油联合发电系统能为电网覆盖不到的地区提供稳定的不间断的电能,减少柴油的损耗,改善环境污染状况.文章针对此系统,介绍了系统发电的成本核算,对影响系统发电成本的因素(风速的变化、风力机特性、柴油机特性、蓄电池使用寿命、贷款利率和年限、系统寿命等)进行了详细的分析,并以实例进行了计算,分析了系统发电成本的经济性,为经济地建立风-柴油联合发电系统提供了参考.     

变冷凝工况地热有机朗肯循环发电系统

针对有机朗肯循环发电系统中冷凝介质温度随环境温度变化而变化,地热源载热流体参数恒定的问题,采用EES软件计算分析了饱和有机朗肯循环发电系统在使用工质R245fa和R601a时输出净功随冷凝介质温度变化的规律,同时分析了膨胀机最佳入口温度、膨胀比和工质流量3个主要参数的变化。结果表明：当地热流体温度为130 ℃,冷凝介质温度从30 ℃降到0 ℃时,有机工质在膨胀机入口的最佳温度升高且波动幅度达15 ℃,同时系统净输出功增长达120%;工质质量流量增加超过30%,膨胀比增大约2倍。     

荷载-温度联合作用下地热桩的弹性性状分析

为了揭示温度作用对地热桩承载性能的影响,建立了地热桩有限元数值模型进行分析。通过改变桩侧约束、桩端约束和桩土接触属性来模拟地热桩工作环境对地热桩温度作用效应的影响,得到不同工作环境下地热桩桩身轴力,桩侧摩阻力分布曲线。研究发现:桩侧约束越强,地热桩温度作用效应越显著;桩端约束会改变中性点的位置;桩土接触属性对地热桩温度作用效应影响并不显著。     

燃气-蒸汽联合循环发电方式分析

分析了燃气-蒸汽联合循环发电的方式及其特点,展望了燃气-蒸汽联合循环发电方式的发展前景,并为“煤的洁净燃烧“开辟了一条高效、低污染发电的新途径.     

汽车悬架系统参数的选择

介绍了悬架系统的组成及类型,详细阐述了设计汽车悬架时悬架系统主要参数确定的方法,并分析了悬架系统对汽车行驶平顺性的影响。     

基于参数控制变量最优潮流算法在电力系统配网无功优化中的应用

在电力系统配网无功优化计算中,由于总的无功最优补偿容量无法确定,所以传统的等网损微增率方法无法得到一个较优的补偿方案;另外,在配网的实际运行中,当电压偏差较大时,有载调压变压器往往作为调节电压的手段而对无功功率的分布产生影响,这也使得等网损微增率方法难以实现.为了解决该问题,提出了一种将基于参数控制变量的最优潮流算法作为主要手段的新型无功优化方法.该方法以最小化平衡节点的注入功率为目标函数,将并联补偿的电容器组的电纳值和可调变压器的变比作为控制变量,在计算过程中计入了由于进行无功补偿所造成的网络参数变化,从而提高了计算精确度.最后给出了该方法应用于IEEE-30节点系统的计算实例.     

世界地热能发电新进展

 简要回顾了国际地热发电的历史,介绍了过去5年全球地热能开发的理论、技术和设备等方面的巨大变化。2005年开始的高油价以及减少温室气体排放的全球性需求使各国开始把注意力聚焦在可再生能源方面。地热能的开发在全世界范围内发展迅速,既有像新西兰、印度尼西亚和美国这样长久以来热衷于开发地热能的国家,也有像澳大利亚和德国这样过去对地热能不太感兴趣的国家。分析表明,一些新的地热开发项目依旧遵循传统思路在火山活动区域使用常规水热资源,而另一些则选择在非火山活动区采用增强地热系统(EGS)技术开发干热岩地热能。目前,部分国家已经建立一些EGS项目,比如美国,有6个建设中的EGS项目,试图在不同的技术层面进行探索和研究。现代地热开采和发电技术使得人们可以在缺少冷却水以及交通不便的情况下对温度较低的常规地热资源进行开发。根据目前情况来看,预计未来地热工业的发展在发现新的地热田以及提高现有地热田开发程度方面将面临较大的技术挑战,主要可能有以下两个关键问题：(1) 在开发过程中的“生产盲区”问题,这主要针对那些温度不高也不低的地热田,温度不太高但又高到无法下泵,温度不太低但又不能采用闪蒸方法发电;(2) 可靠的EGS开发方案和技术研发,要求可以确保有可持续、足够高的产能(温度与流量),并能向公众,特别是项目附近的居民保证不会诱发地震灾害。     

高温地热发电钻井技术进展

 超高温钻井技术是高温地热发电的关键技术,钻井技术的突破将有力地促进中国深层高温地热发电产业快速发展。本文分析了高温地热钻井的主要技术难点,包括高温井控、超高温钻井液、高温固井与成井、高温钻井工具与仪器、高温井眼轨道测量与控制、高温条件下破岩效率等。针对这些难点,国内外形成的技术对策包括高温井钻井安全控制、抗高温固井水泥浆、抗高温井下工具、井眼轨道监测与控制、抗高温钻头技术与提高钻速等,最后简单叙述了肯尼亚深层超高温地热钻井实例。     

时滞积微分系统最优参数选择问题的一致算法

文章讨论了带时滞项的积微分系统最优参数选择问题,并利用变分法推导出目标函数的梯度公式,将最优参数选择问题当成最优化问题利用逐步二次规划法（SQP）进行数值求解,并给出具体的算法．     

时滞系统的动态矩阵控制算法中参数的选取

时滞现象在工业中广泛存在,预测控制可以很好地解决时滞对系统的影响,但预测控制允许设计者自由地选择优化性能指标的形式.因此,对于同一被控对象,若在性能指标中取不同的时域参数和权矩阵,就可能导致完全不同的控制效果.文章以单变量动态矩阵算法为例,讨论了时滞系统的动态矩阵控制设计参数与控制性能之间的关系.     

一类积微分系统最优参数选择问题的数值算法

文章考虑了一类积微分系统最优参数选择问题,推导出目标函数的梯度计算公式,把最优参数选择问题当成数学规划问题利用逐步二次规划法（SQP）进行数值求解,并给出一致的算法．     

大电网可靠性评估最优负荷削减模型

研究电网可靠性评估中考虑最优负荷削减的问题。针对大电网系统，先在系统分析中将系统状态分为4种不同情形，对可能产生负荷削减的系统状态引入其最优负荷削减模型，在模型的目标函数中设置使负荷削减自动满足按临近原则和按负荷重要程度进行削减的加权因子，并在可靠性评估中的程序编制中予以实现。该最优模型与实际的负荷削减策略保持一致，能够得到反映电网真实可靠性水平的母线节点指标。文章给出了该最优负荷削减模型，以及相应算法，程序流程图。通过具体算例验证了该模型的有效性和实用性。     

地热发电及综合梯级利用系统

 高效利用地热资源已成为地热开发利用的焦点话题,中国地热资源丰富,但大多分布偏远,地热资源利用率总体较低。本文结合国内外地热利用现状及发展趋势,重点阐述以氨水作为工质的动力循环系统,提出了净功率、电力产率、热效率和换热面积比率的性能指标,并分析氨水溶液质量分数、循环倍率和热水温度对上述指标的影响。在此基础上,探讨了建设适合于华南地域特征的地热资源综合梯级利用示范项目,实现资源利用率达到70%以上,为中低温余热利用提出了一个新的途径。     

最优乘子在电力系统快速分解状态估计中的应用

本文在极坐标系的快速P-Q分解状态估计算法中应用最优乘子改善收敛性及收敛速度。     

基于混沌优化算法的电力系统经济调度和最优潮流

针对电网及电厂经济运行的要求，依据混沌运动的遍历性、规律性、随机性等特点，采用了一种改进的混沌优化方法对电厂与电网进行经济调度。该方法利用混沌变量进行搜索寻优，能不断缩小优化变量的搜索空间并不断提高搜索精度，从而有较高的搜索效率，仿真结果表明，本方法搜索速度快，求解精度高，且使用方便。