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重力储能发电现状、技术构想及关键问题
被引量:
27
1
作者
陈云良
刘旻
+2 位作者
凡家异
王晓东
邹小林
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期97-105,共9页
目前,以风能和太阳能为主的波动性电源快速增长,导致电力不平衡矛盾突出,亟需发展储能技术。抽水蓄能是目前为止规模最大、技术最成熟的储能方式,已成为电网储能的主力军。国外相关资料报道,把储能介质“水体”换成其他固体重物的重力...
目前,以风能和太阳能为主的波动性电源快速增长,导致电力不平衡矛盾突出,亟需发展储能技术。抽水蓄能是目前为止规模最大、技术最成熟的储能方式,已成为电网储能的主力军。国外相关资料报道,把储能介质“水体”换成其他固体重物的重力储能发电可实现与抽水蓄能电站类似的功效,但国内还缺少系统研讨。本文分析了重力储能发电的现状,类比抽水蓄能技术提出构想方案,引入“重力轮机”“上仓”与“下仓”等概念;阐明了重力储能、发电基本过程及其原理,从理论上推导了重力发电的出力公式;通过科学构想、对比分析初估认为,重力储能发电净高差约100 m,单机容量最大达到10 MW级别,可采用“分布式”规划站点实现灵活的规模化储能;通过开展探讨性剖析,提出4个技术构想及关键问题:1)重物势能转化旋转机械能的重力轮机。研发与水轮机作用类似的重力轮机,最大运行规模按每秒投入约十多吨重物,目标效率可设定为80%。重力轮机是重力储能发电的核心设备,需要在机械工程应用领域开展系统深入的研究。2)适宜的上下仓布置形式。结合实际地理条件,灵活布置上仓与下仓,利用上下仓之间的空间存放重物可减少占地。上下仓布置形式影响重力轮机及输送系统的研发方向,可以统筹研讨、论证。3)重物高效输送系统,包括下仓重物吊运至上仓和仓内输送。降低重物输送能耗,提高系统综合效率,直接关系到重力储能发电的商业价值,故需要开展广泛调研和技术攻关,探寻安全、高效、切实可行的输送方案。4)合理选用重物。采用混凝土为重物的主材较为合适,尽量利用建筑垃圾或就地取材等,以降低对环境的不利影响;宜采用规格相同的标准重物,并能长时间循环使用。重力储能发电具备环境友好、布置灵活、安全度高、寿命长、无自放电等显著优势,研发价值突出,应用前景广阔,目前还处于探索阶段,有待更深入的探究,以推动先期预研、方案规划及技术研发,为新能源长远发展提供后备支撑。
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关键词
储能技术
重力储能发电
重力轮机
上下仓
高效输送系统
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职称材料
基于VMD与包络谱分析的水力机械振动故障特性研究
被引量:
8
2
作者
刘旻
邹小林
《中国农村水利水电》
北大核心
2023年第12期280-288,共9页
水力机械振动信号具有噪声强烈、非平稳、非线性等特点,振动信号特征量的有效提取和识别对故障诊断有着重要影响。通过试验台模拟了水力机械不对中与松动两种常见振动故障,采用变分模态分解和Hilbert包络谱分析对故障信号进行故障特征...
水力机械振动信号具有噪声强烈、非平稳、非线性等特点,振动信号特征量的有效提取和识别对故障诊断有着重要影响。通过试验台模拟了水力机械不对中与松动两种常见振动故障,采用变分模态分解和Hilbert包络谱分析对故障信号进行故障特征提取。首先利用分量瞬时频率均值确定变分模态分量数量K,对信号进行VMD分析,再对分解后以及重组的信号进行包络谱分析。研究表明,VMD能有效提取出信号的特征量,有利于故障的识别。对比了不同故障情况下以及同种故障不同程度情况下重组信号包络谱特征的差异,发现不对中故障情况下高次谐波信息较为突出,高次谐波随着不对中程度增加而增加;松动故障引起的振动具有方向性,振动信号中伴随着间谐波。这些振动故障特征可以为故障智能诊断提供参考。
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关键词
故障特征
变分模态分解
包络谱
间谐波
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职称材料
基于海量数据重构的大型水轮发电机高频局部放电测试方法
被引量:
3
3
作者
花振国
刘鹤
+5 位作者
王乐宁
杨胜
宋坤隆
孙茂一
郑凯
高宗宝
《中国测试》
CAS
北大核心
2023年第6期92-99,共8页
我国局放测试设备主要采用低频技术,应用于大型水轮发电机存在测试数据波动性较大和局放识别困难等问题,而适用于大型水轮发电机的高频局放试验平台处于长期缺失状态。为此,该文基于海量数据分步处理架构搭建高频局放硬件平台,提出一种...
我国局放测试设备主要采用低频技术,应用于大型水轮发电机存在测试数据波动性较大和局放识别困难等问题,而适用于大型水轮发电机的高频局放试验平台处于长期缺失状态。为此,该文基于海量数据分步处理架构搭建高频局放硬件平台,提出一种全新的局放特征信号重构算法,通过时域特征进行有效脉冲划分,完整提取出局放特征信息,同时大幅度削减数据量。根据该文所提方法开发一套高频局放测试系统,与传统局放仪进行对比实验分析。水轮发电机老化线棒实验室测试验证该文所提方法的有效性和优越性,局放测试波动值为4.8%,远低于传统局放仪的57.3%。真机试验中检测出一例典型绝缘缺陷,工程应用效果显著,具有一定的推广应用价值。
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关键词
水轮发电机
高频局部放电测试
海量数据重构
老化线棒测试
真机实验
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职称材料
关于预防超高压电力变压器质量事故措施的思考
被引量:
3
4
作者
陈艺博
郭文波
+1 位作者
李寅伟
高崇宝
《人民黄河》
CAS
北大核心
2023年第S02期170-171,173,共3页
某发电集团电力变压器质量事故频发,影响电站安全稳定运行,必须采取质量管控措施预防。以大型水电站超高压电力变压器建成投产和运维管理良好成果为例,分析思考并提出预防超高压电力变压器在生命周期内发生质量事故的措施。
关键词
预防
超高压
变压器
质量事故
措施
思考
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职称材料
题名
重力储能发电现状、技术构想及关键问题
被引量:
27
1
作者
陈云良
刘旻
凡家异
王晓东
邹小林
机构
四川大学水力学与山区河流开发保护
国家
重点实验室水利水电学院
国家能源集团科学技术研究院有限公司成都分公司
东方电气
集团
东方电机
有限公司
出处
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期97-105,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51879179)。
文摘
目前,以风能和太阳能为主的波动性电源快速增长,导致电力不平衡矛盾突出,亟需发展储能技术。抽水蓄能是目前为止规模最大、技术最成熟的储能方式,已成为电网储能的主力军。国外相关资料报道,把储能介质“水体”换成其他固体重物的重力储能发电可实现与抽水蓄能电站类似的功效,但国内还缺少系统研讨。本文分析了重力储能发电的现状,类比抽水蓄能技术提出构想方案,引入“重力轮机”“上仓”与“下仓”等概念;阐明了重力储能、发电基本过程及其原理,从理论上推导了重力发电的出力公式;通过科学构想、对比分析初估认为,重力储能发电净高差约100 m,单机容量最大达到10 MW级别,可采用“分布式”规划站点实现灵活的规模化储能;通过开展探讨性剖析,提出4个技术构想及关键问题:1)重物势能转化旋转机械能的重力轮机。研发与水轮机作用类似的重力轮机,最大运行规模按每秒投入约十多吨重物,目标效率可设定为80%。重力轮机是重力储能发电的核心设备,需要在机械工程应用领域开展系统深入的研究。2)适宜的上下仓布置形式。结合实际地理条件,灵活布置上仓与下仓,利用上下仓之间的空间存放重物可减少占地。上下仓布置形式影响重力轮机及输送系统的研发方向,可以统筹研讨、论证。3)重物高效输送系统,包括下仓重物吊运至上仓和仓内输送。降低重物输送能耗,提高系统综合效率,直接关系到重力储能发电的商业价值,故需要开展广泛调研和技术攻关,探寻安全、高效、切实可行的输送方案。4)合理选用重物。采用混凝土为重物的主材较为合适,尽量利用建筑垃圾或就地取材等,以降低对环境的不利影响;宜采用规格相同的标准重物,并能长时间循环使用。重力储能发电具备环境友好、布置灵活、安全度高、寿命长、无自放电等显著优势,研发价值突出,应用前景广阔,目前还处于探索阶段,有待更深入的探究,以推动先期预研、方案规划及技术研发,为新能源长远发展提供后备支撑。
关键词
储能技术
重力储能发电
重力轮机
上下仓
高效输送系统
Keywords
energy storage technology
gravity energy storage
gravity turbine
up and down storehouses
high efficiency conveying system
分类号
TK02 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
基于VMD与包络谱分析的水力机械振动故障特性研究
被引量:
8
2
作者
刘旻
邹小林
机构
国家能源集团科学技术研究院有限公司成都分公司
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2023年第12期280-288,共9页
文摘
水力机械振动信号具有噪声强烈、非平稳、非线性等特点,振动信号特征量的有效提取和识别对故障诊断有着重要影响。通过试验台模拟了水力机械不对中与松动两种常见振动故障,采用变分模态分解和Hilbert包络谱分析对故障信号进行故障特征提取。首先利用分量瞬时频率均值确定变分模态分量数量K,对信号进行VMD分析,再对分解后以及重组的信号进行包络谱分析。研究表明,VMD能有效提取出信号的特征量,有利于故障的识别。对比了不同故障情况下以及同种故障不同程度情况下重组信号包络谱特征的差异,发现不对中故障情况下高次谐波信息较为突出,高次谐波随着不对中程度增加而增加;松动故障引起的振动具有方向性,振动信号中伴随着间谐波。这些振动故障特征可以为故障智能诊断提供参考。
关键词
故障特征
变分模态分解
包络谱
间谐波
Keywords
Fault characteristics
Variational Mode Decomposition
envelope spectrum
inter-harmonics
分类号
TK73 [交通运输工程—轮机工程]
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职称材料
题名
基于海量数据重构的大型水轮发电机高频局部放电测试方法
被引量:
3
3
作者
花振国
刘鹤
王乐宁
杨胜
宋坤隆
孙茂一
郑凯
高宗宝
机构
国能大渡河瀑布沟发电
有限公司
国家能源集团科学技术研究院有限公司成都分公司
中国测试
技术
研究院
出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2023年第6期92-99,共8页
基金
国家能源集团科学技术研究院科研项目(CD2021Y001,CD2022Y01)
国能大渡河瀑布沟发电有限公司科技项目(PDP-KY-2021-003)。
文摘
我国局放测试设备主要采用低频技术,应用于大型水轮发电机存在测试数据波动性较大和局放识别困难等问题,而适用于大型水轮发电机的高频局放试验平台处于长期缺失状态。为此,该文基于海量数据分步处理架构搭建高频局放硬件平台,提出一种全新的局放特征信号重构算法,通过时域特征进行有效脉冲划分,完整提取出局放特征信息,同时大幅度削减数据量。根据该文所提方法开发一套高频局放测试系统,与传统局放仪进行对比实验分析。水轮发电机老化线棒实验室测试验证该文所提方法的有效性和优越性,局放测试波动值为4.8%,远低于传统局放仪的57.3%。真机试验中检测出一例典型绝缘缺陷,工程应用效果显著,具有一定的推广应用价值。
关键词
水轮发电机
高频局部放电测试
海量数据重构
老化线棒测试
真机实验
Keywords
hydro-generator
high frequency partial discharge test
massive data reconstruction
aging bar test
real hydro-generator test
分类号
TD605 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
关于预防超高压电力变压器质量事故措施的思考
被引量:
3
4
作者
陈艺博
郭文波
李寅伟
高崇宝
机构
四川大渡河双江口水电开发
有限公司
中国电建
集团
成都
勘测设计
研究院
有限公司
国家能源集团科学技术研究院有限公司成都分公司
出处
《人民黄河》
CAS
北大核心
2023年第S02期170-171,173,共3页
文摘
某发电集团电力变压器质量事故频发,影响电站安全稳定运行,必须采取质量管控措施预防。以大型水电站超高压电力变压器建成投产和运维管理良好成果为例,分析思考并提出预防超高压电力变压器在生命周期内发生质量事故的措施。
关键词
预防
超高压
变压器
质量事故
措施
思考
分类号
TM407 [电气工程—电器]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
重力储能发电现状、技术构想及关键问题
陈云良
刘旻
凡家异
王晓东
邹小林
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2022
27
在线阅读
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职称材料
2
基于VMD与包络谱分析的水力机械振动故障特性研究
刘旻
邹小林
《中国农村水利水电》
北大核心
2023
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于海量数据重构的大型水轮发电机高频局部放电测试方法
花振国
刘鹤
王乐宁
杨胜
宋坤隆
孙茂一
郑凯
高宗宝
《中国测试》
CAS
北大核心
2023
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
关于预防超高压电力变压器质量事故措施的思考
陈艺博
郭文波
李寅伟
高崇宝
《人民黄河》
CAS
北大核心
2023
3
在线阅读
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职称材料
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