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1、整定计算的条件
以往的整定计算软件在开发的时候,我国的大多数110kV电网还是环网运行,这些软件充分考虑了220kV电网同110kV环网之间电磁环的存在对保护整定的影响,并因此增加了软件的复杂程度,降低了其灵活性。这些软件对于110kV电网保护的整定不规范、失配点多、非常规整定多的问题没有重视,大大降低了计算出的结果的实用价值。另外受软件开发平台的限制,开发者在人机界面的方便程度考虑较少,使得人工干预非常烦琐,费时费力,不得不弃而不用。
准专家系统模式的计算机整定计算能够解决以往的软件应用到110kV电网时所遇到的问题,其主要依据有两点:110kV电网结构的变化和计算机技术的发展。
1.1、110kV电网形成单电源的辐射结构,简化了整定计算
随着220kV的主输电网络的形成,原来的110kV环网得以解环运行,从而形成了以220kV变电站为中心电源的辐射型结构的分区网络,使得110kV的电网结构大大地简化。由于不再考虑电磁环,也使得110kV电网的整定计算软件的开发思路发生了重大改变。解环运行之后,分区网络的规模较以前减少了许多,各电力元件之间的保护配合关系变得非常简单,如果仍沿用节点方程的方法进行整定计算,一方面将简单问题复杂化,另一方面仍不能解决短线群、T接线、小电源的问题。准专家模式是将电力元件的所有的整定配合关系归纳为相应的用计算公式表示的规则(由于不存在电磁环,这些规则的数目及复杂程度都大大降低),然后由整定人选择所整定的电力元件的整定规则。这种模式简单、直观,对整定计算全过程可进行有效的控制。
1.2、计算机技术的发展为新模式提供强大的技术支持
最早进行整定计算软件的开发大约是在七八十年代,现在计算机软硬件的技术水平同当时相比不可同日而语。当时编制软件最先要考虑的是软件的运行速度以及数据的存储容量,其次才是用户界面,而以目前的计算机技术水平,对于编制这种规模的软件,其运算速度及数据存储容量可以不予考虑,因此其重点应该是良好的用户界面。准专家系统模式完全在系统一次图形界面上完成参数数据的输入、计算过程的控制、计算结果的输出,大大降低了使用者掌握软件的难度,不经培训就可以方便地使用。
2、整定计算的实施方案
2.1、方案总体设计
该方案由以下几个模块组成:电网拓扑绘图模块、参数数据输入模块、短路电流计算模块、整定计算规则模块、整定计算模块、ODBC接口模块。
由图1可以看出,整定计算的全过程都是在系统一次图形的界面下完成,不需要使用者对底层进行操作。在专用的电网拓扑绘图模块下,一次图一旦绘好,网络数据的拓扑结构就建成,结构中各单元同系统各元件一一对应,这种对应是由软件完成,毋需人工干预;参数数据库、短路电流数据库、规则库都是整定计算的数据源,其中参数数据库、短路电流数据库与系统一次结构紧密相关,当系统一次结构变化后,这两个数据库的内容相应修改。整定规则库则完全独立,其修改、补充等操作单独进行。
2.2、功能模块介绍
2.2.1、电网拓扑绘图模块
电网拓扑绘图模块是一个面向对象的电网绘图工具,能够支持全屏幕动态缩放、屏幕漫游,以基本图元(如线路、断路器、变压器等)为绘图单位,进行系统一次网络图的绘制,各图元通过定义形成网络拓扑结构,性能优良且操作方便。除了具有图形编辑软件的一般功能外,它的最大特点在于可以无隙地嵌入数据库和保护整定计算模块。因此,该模块实际上充当了本系统的用户交互界面,用户在图上即可进行数据库操作并可启动线路或变压器的保护整定计算。
2.2.2、参数数据输入模块
在系统一次图上,在定义好的图元上输入参数数据,经过计算机处理后形成参数数据库,并同网络拓扑结构一一对应。参数数据能够在系统一次图上打印出来。
2.2.3、短路电流计算模块
利用已形成的网络拓扑结果及参数数据库,以各母线为故障点,计算大小运行方式下三相短路、两相短路、单相接地、两相短路接地的故障电流,形成短路电流数据库,并能够以一定格式输出打印。
2.2.4、整定计算规则模块
以单电源辐射型网络为主要整定对象,充分考虑短线群、T接线、小电源对整定计算的影响,将各种保护的整定方法总结、归纳,形成标准化、公式化的规则库。
2.2.5、整定计算模块
模块分为整定设置、线路保护整定及元件保护整定三部分。整定计算所需的有关系数要求,例如灵敏系数、可靠系数、配合系数、整定原则等,整定前在整定设置菜单下填入。
线路保护整定计算分三种方式:
1)全自动方式:所有整定步骤由计算机完成,没有人工干预;
2)半自动方式:由人工指定失配点及失配参数,计算机完成后面的工作;
3)全人工方式:全部整定步骤采用问答式,由整定人逐步完成,每一步的计算结果均在屏幕显示。
保护整定均在系统网络界面上进行,根据用户在系统一次图上选定的电力元件,直接启动相应保护的整定计算模块,通过调用参数数据库、短路电流数据库、规则库的内容进行计算,计算过程可人工干预。
所有的计算结果均以整定计算书的形式输出。
2.2.6、ODBC接口模块
整定计算是在一次图形界面上完成的,要通过ODBC(OpenDataBaseConnectivity,开放数据库互联)将参数数据、短路电流数据以及网络拓扑结构参数结合起来,完成相应的计算。
2.3、方案的特点
该方案具有以下特点:
1)数学模型简单
由于以单电源辐射型网络作为整定计算的对象,大大简化了整定计算的数学模型,从而使整定计算的复杂程度大大降低。
2)人机界面友好
数学模型简单使开发者在开发平台的选择上有很大的余地,不用对平台的数学计算能力有太高要求,因此可以充分利用近年来推出的优秀商业软件,从用户角度开发出具有直观、简单、灵活的人机界面的软件。
3)输入输出设计灵活
参数的输入完全在系统一次图形界面上完成,彻底摈弃了过去需要用户做节点编号、做数据文件的方法,大大降低了工作量。计算结果的输出有两种方式,一是在屏幕输出,这样可以让整定人监视整定计算的每一个步骤,这对于整定计算的审核十分有利;第二种方式是以整定计算书的形式输出,可以文本格式进行编辑,由于目前微机保护的许多小定值不是计算的结果,而是运行方式的一些具体要求,因此对整定计算书进行必要的编辑,一方面使计算书更加完整,另一方面对无纸化办公也有一定的意义。
3、开发软件的选择
3.1、软件运行平台:中文Windows95
中文Windows95是一个32位的操作系统,它是专门为中国大陆的用户而设计的,因此它具有内置的双字节汉字内核,无需再外挂中文平台即可显示汉字,极大地方便了国内用户。Windows95与Windows3.X以及DOS相比较,有操作容易、支持抢先式多任务、运行稳定等优点。
3.2、数据库接口工具:MicrosoftODBC2.0
MicrosoftODBC2.0是一个由微软公司在90年代初提出的开放式数据库互连的标准,发展到现在在技术上已相当成熟,几乎所有主要的数据库开发商都提供了相应的ODBC驱动程序。ODBC的优点在于它使程序员无须关心他所要存取的数据源的类型、位置和格式等。他只需调用相同的API函数来和ODBC接口打交道即可,直接和某个特定的数据库交互则由ODBC来完成。这样,一方面使程序员的工作量大为减轻,另一方面使得程序更加灵活,因为当低层数据库发生变化(如数据库由DBASE变为ACCESS)时,庆用程序不须做较大的改动可适应新的数据源。
3.3、数据库开发软件:MicrosoftAccess97中文版
MicrosoftAccess97中文版是微软公司在1997年推出的最新的数据库开发及管理软件,它在小型的数据库应用中具有许多优点。它是一个台式的关系型数据库,但同时又可被应用到客户/服务器数据库前端机的开发应用中。它生成的数据库仅由一个文件组成,极易管理。而且,它的开发平台是基于Windows95的,能充分利用其稳定、多任务的优势,并给开发人员一个良好的开发界面,操作相当容易。它具有以下特点:
(1)Access支持多种数据形式,可以从FoxPro,Paradox3.X,Lotus1-2-3.X,Dbase,Lotus1-2-3,MicrosoftExcel和Betrieve中引入数据。
(2)提供一整套极富特色的集成窗口式菜单开发环境,所有对象的属性采用窗口式表达,大大减少了编程语言,使得建立、编辑和调试一个应用程序既轻松又快速。
(3)Access本身并不是一个面向对象的数据库系统(OODBMS),但它是一个面向对象的开发环境。超级秘书网
(4)Access引入了SQL数据库标准查询语言,用户可能直接在程序中嵌入SQL语言,从而使Access成为比较完善的关系数据库系统。
(5)在Access中,可使用WindowsAPI函数,支持OLE和DDE.
(6)Access中的数据库安全控制机制也是传统的数据库无法比拟的。
3.4、编程语言:MicrosoftVisualC++5.0
MicrosoftVisualC++5.0是微软公司最新推出的应用程序开发工具。较之其他同类产品(如BorlandC++5.0,WatcomC++等),功能更加强大。它支持Windows平台上几乎所有技术标准的开发,其编译器支持增量编译,每次编译只将修改过的部分重编译一遍,而其他部分不动,大大加快了编译速度,缩短了开发时间。在VisualC++5.0中,ClassWizard的功能大为增强,可以为开发人员自动生成许多代码,使开发人员能够把精力集中于程序所要实现的特定功能上,不必为一些细节浪费时间。
【论文摘要】:网络技术迅猛发展,广播电视朝着移动接收方向发展。现阶段,广播的移动接收算是在一定程度上解决了,但是电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多,移动接收所遇到的问题之一就是衰落。移动接收中的关键技术是OFDM,OFDM的特点是各子载波相互正交,扩频调制后的频谱可相互重叠,不但减少了子载波间的相互干扰,还大大提高了频谱利用率。还有地面数字电视广播系统的多种制式问题,各种制式都有它的优点和缺点。解决了这些问题,应该就解决了移动电视的接收问题。
随着数字网络技术的迅猛发展,无线传播领域正在引发一场深刻的技术革命,就在这一两年间,无线数字媒体的类型骤然丰富,除传统媒体之外,手机电视、车载移动电视,楼宇分类电视,多媒体信息亭、地铁多媒体信息系统等新兴媒体纷纷涌现,移动接收是个热点,尤其是广播电视的移动接收,成为发展方向之一。现阶段,广播的移动接收算是在一定程度上解决了。但是电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多,所以至今还没有得到很好解决。但我觉得,已经快接近目标。
一、数字电视地面广播(DTTB)
在现代通信中,通信传输手段主要是光纤、卫星、数字微波等,加上地面无线电视广播电视发射构成信息主体。目前在我国数字电视按信号传输方式可以分为地面无线传输数字电视、卫星传输数字电视、有线传输数字电视三类。而移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能,使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点,较之卫星接收,有实现容易、价格低廉的特点;较之有线接收不易受城市施工建设、自然灾害战争等因素造成的断网影响;数字电视地面广播通过电视台制高点天线发射无线电波,覆盖电视用户,用户通过接收天线和电视机收看电视节目,主要的受众也是针对本地区的。完善的数字电视地面广播系统所具备的蜂窝单频网功能,不仅提高了频谱的利用率,而且可应用与宽带无线接入市场;而移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会"信息到人"的要求,也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。
二、移动接收所遇到的主要问题
移动接收采用的方式是无线数字信号发射、地面接收。因此,移动接收所遇到的问题之一就是衰落,这是所有无线通信系统都会遇到的问题。对于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服,但对于移动接收而言分集接收的方法显然不实用,因此衰落问题尤为突出。电波在沿地表传播中会受到各种阻碍物的反射、散射和吸收,实际到达收信天线处的电波除了来自发射天线的直接波外,还存在来自各种物体(包括地面)的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天线处形成干涉场,此外,在移动通信中,还存在因移动台(天线)的快速移动而划过颠簸的波节和波幅的驻播现象及由于多普勒效应而造成的相移,凡此种种原因,就使得实际移动台接收到的场强在振幅和相位上均随时随地在急骤变化,使信号很不稳定,这就是无线电波的衰落现象。衰落的严重程度通常随频率或路径长度的增加而增大。目前还无法对衰落进行精确的预测,但区分绕射衰落和多径衰落两种不同类型的衰落是十分重要的。前者为慢衰落,短期信号中值电平在长期中的起伏;后者为快衰落,即瞬时信号电平在短期中的起伏。这两种衰落的表现和影响是不同的。另外,与其他无线通信系统不同的是,移动接收的关键点是移动。因此,移动接收还存在一个其他无线通信不会遇到的问题,这就是多普勒效应。
在日常生活中,我们会注意到远处迎面驶来发出警报声的警车在离你越近时,汽笛声的音调越高。从警车到达你所在位置开始,音调开始降低,而当警车离开你后,听到的音调会越来越低,这种现象就称为多普勒效应。奥地利物理学家多普勒是这样解释这种现象的:朝你驶来的警车发出的声波对你而言稍微压缩从而相对集中,这时你听到的声音波长短于该声源静止时的波,而短波音调是高的。相反,离你而去的声源的声波稍微扩散,这时你听到的波长比该声源静止时的波长长,长波音调是低的,这样的效应对电磁波同样适用。比如一个趋近我们的天线发出的信号,它的频率高于该天线相对于我们静止时的频率,波长相对变短;相反,一个离我们远去的天线发出的信号,其频率则会低于该天线在相对我们静止时相对于我们的频率,波长相对变长。同时波长的位移量与天线的运动速度存在正比关系,即速度越快,则波长移动越大。以上现象就是多普勒效应(Doppler)。系统方面,移动接收还要考虑覆盖网的建设,接收机(特别是便携机)的耗电,接收天线的安装等问题。从基本原理考虑,模拟广播电视信号是不宜实现移动接收的。为了解决移动接收中遇到的问题,广播电视信号必须首先实现数字化。利用数字技术无线接收,可有效解决以上问题。只要在信号有效覆盖范围内,所有移动交通工具,只要配有接收设备,都可以接收数字移动电视信号。三、移动接收中的关键技术--OFDM
OFDM是正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)的缩写,是在严重电磁干扰的通信环境下保证数据稳定完整传输的技术措施。OFDM的基本原理是:高速信息数据流通过串/并变换,分配到速率相对较低的若干子信道中传输,每个子信道中的符号周期相对增加,这样可减少因无线信道多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的码间干扰。另外,由于引入保护间隔,在保护间隔大于最大多径时延扩展的情况下,可以最大限度地消除多径带来的符号间干扰。如果用循环前缀作为保护间隔,还可避免多径带来的信道间干扰。OFDM的特点是各子载波相互正交,扩频调制后的频谱可相互重叠,不但减少了子载波间的相互干扰,还大大提高了频谱利用率。主要技术特点如下:1)可有效对抗信号波形间的干扰,适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输;2)通过各子载波的联合编码,具有很强的抗衰落能力;3)各子信道的正交调制和解调可通过离散傅利叶反变换和离散傅利叶变换实现;OFDM能够有效地对抗衰落和多普勒现象带来的负面影响,使受到干扰的信号能够可靠地接收。OFDM码率低,又加入了时间保护间隔,具有极强的抗干扰能力。其多径时延小于保护间隔,所以系统不受码间干扰的困扰。在有关移动接收的几种标准的制定过程中,都采用OFDM作为其核心技术。
四、移动接收制式
地点:郑州
主办:中国农业工程学会
承办:河南农业大学
中国农业工程学会农村能源工程专业委员会
河南省农业工程学会
近年来,面对能源需求与资源环境保护的突出矛盾,发展可再生、清洁、环保的新能源已经成为我国节能减排、实现可持续发展的重要战略任务。农业和农村作为我国清洁能源生产与消费的重要领域,对国家节能减排目标的实现举足轻重。开发利用太阳能、生物质能、水能、风能、地热能以及低碳节能技术等,已经成为农业工程领域的研究热点。
为了加强学术交流,提升我国清洁能源及低碳节能技术的开发和利用水平,展示相关科研成果,推动技术进步和产业发展,由中国农业工程学会主办,河南农业大学、中国农业工程学会农村能源工程专业委员会、《农业工程学报》编辑部和河南省农业工程学会共同承办的“全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会”,定于2010年4月22~24日在河南省郑州市召开。会期3天,会后组织技术参观。
会议拟邀请国内各大专院校、科研院所、企业等单位从事清洁能源与低碳节能研究的专家、学者进行深入交流、成果推广,并为企业、厂商提供科技合作的平台。
会议征集论文并出版论文集,通过评审优秀的论文拟安排在《农业工程学报》(正刊)发表,基本通过审核的将在《农业工程学报》(增刊)上发表,正刊和增刊均送El收录。欢迎相关专家、学者、企业家、研究生参加此次大会,并踊跃投稿、展示、交流。
一、会议内容
会议主题:清洁能源与低碳技术研究新进展
1)清洁能源政策;2)藻类能源利用技术;3)生物质固体燃料技术;4)生物质液体燃料(生物柴油、乙醇等)技术;5)生物气化(CH4、H2)、生物质热解气化工程技术;6)生物质发电技术;7)太阳能光热利用技术;8)小水电;9)小风电;10)地热开发与热泵利用技术;11)低碳节能新技术。
二、会务费
1000元/人,在校研究生600元/人。
会议期间安排住宿,食宿费用自理。
三、参会报名截止日期及汇款方式
参会回执见附件,填好后发送至,报名截止2011年4月10日。收到报名信息后,将发邀请通知。
银行汇款开户行:农业银行北京朝阳路北支行户名:农业部规划设计研究院帐号:040101040009001。
邮局汇款北京市朝阳区麦子店街41号501室《农业工程学报》编辑部收,邮编100125。
汇款务请注明“学报会议费”字样,收款后统一开具发票。
四、联系方式
秦学敏电话:010-65929451,15110257104 简保权电话:010-65910066转2503,15010386132
王柳电话:010-65929430
论文摘要:风能是一种清洁,安全,可再生的绿色能源,利用风能对环境无污染,对生态无破坏,环保效益和生态效益良好,对于人类社会可持续发展具有重要意义。进入20世纪70年代,在世界范围内爆发的能源危机告诫人们,要生存就要寻找开发新能源,此后各国政府纷纷制定能源政策支持新能源的开发利用。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度重视。
近年来,世界风力发电事业蓬勃发展,截至2006年年底,全世界风力发电装机容量已达7422万千瓦,预计到2010年全世界风力发电装机容量将达到149.5吉瓦。
我国风能资源丰富。据中国气象科学研究院的初步测算,我国陆地10m高度处可开发储量为2.53亿kW,海上可开发储量为7.5亿kW,总计约10亿kW,风能利用潜力巨大。2005年以来我国每年的风电新增装机容量连年翻番,2005年装机容量126万KW,2006年装机容量260万KW,2007年装机容量590万KW,至2008年底风电装机容量已超过1000万KW。国家规划,到2020年中国风电装机规模将达3000万kW。在国家政策和资源优势的推动下,中国风能开发利用取得了长足进步。
风力发电在并网时由于冲击电流的存在,会对电网电压产生影响。由于风力发电是一种间歇性能源,风电场的功率输出具有很强的随机性,所以为了保证风电并网以后系统运行的可靠性,需要额外安排一定容量的旋转备用以响应风电场的随机波动。各种形式的风力发电机组运行时对无功功率的需求不同,依靠电容补偿来解决无功功率平衡问题,发电机的无功功率与出力有关,由此也影响电网的电压。
大型风力发电机组的投入运行,使大规模风力发电场的建设成为可能,风电事业正逐步向产业化迈进。在某些地方,风力发电已经在电网中占有了相当的比重,它的运行状况直接关系到整个电网的安全性和可靠性。为了更加安全、充分的利用风力资源,迫切需要深入研究大规模风电场并网运行的相关技术问题,是保证并入大规模风电场后电力系统仍然可以正常稳定运行的重要前提。
国内外研究现状
过去很长一段时期以来,由于结构简单、运行可靠,风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式,但采用恒速恒频方式的风力发电机组发电效率较低,而且机械承受的应力较大,相应的装置成本较高。近年来,随着大规模电力电子技术的日趋成熟,同时为实现不同风速下实现最大风能捕获从而高效发电,国内外正在采用变速恒频发电方式,变速恒频发电方式可以大范围内调节运行转速,来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化,可以最大限度的吸收风能,因而效率较高;控制系统采取的控制手段可以较好的调节系统的有功功率、无功功率,但控制系统较为复杂;低风速下风机转速相应下降,从而大大降低了系统的机械应力和装置成本,近年来变速恒频风力发电机组成了大容量风力发电设备的主要选择方向。
恒速恒频风力发电机组的并网包括同步发电机的并网和异步发电机的并网。同步发电机在重载情况下并网,若不进行有效的控制,常会发生严重的无功振荡和失步,对系统造成严重的影响。用于风力发电的同步发电机与电网并联运行时,常采用自动准同步并网和自同步并网方式。前者由于风速的不确定性,通过该方法并网比较困难;后者的并网操作相对简单,使并网在短时间内完成,但要克服合闸时有冲击电流的缺点。异步风力发电机控制装置简单,而且并网后不会产生振荡和失步,运行比较稳定。然而,异步发电机直接并网时会产生发电机额定电流5-7倍的冲击电流,不仅对电网造成冲击而且影响机组寿命;另外异步发电机本身不发无功功率,需要进行无功补偿。[
变速恒频风力发电系统有多种,例如同步发电机交/直/交系统的并网运行和双馈发电机系统的并网运行。在变速恒频风力发电的众多种方案中,最具优势的方案是采用双馈感应发电机的并网型交流励磁变速恒频风力发电机组。
同步发电机交/直/交系统并网运行时,由于采用频率变换装置进行输出控制,因此并网时没有电流冲击,对系统几乎没有影响。由于同步发电机组工作频率与电网频率是彼此独立的,风轮及发电机的转速可以变化,不必担心发生同步发电机直接并网运行可能出现的失步问题。在风电系统中使用阻抗匹配和功率跟踪反馈来调节输出负荷,可使风力发电机组按最佳效率运行,向电网输送更多的电能。
双馈发电机系统并网运行时,风力机起动后带动发电机至接近同步转速时电网,并网时基本上无电流冲击。风力发电机的转速可随风负载的变化及时做出相应的调整,产生最大的电能输出。而且通过调节双馈发电机励磁电流的频率、幅值和相位,可以保证发电机在变速运行的情况下发出恒定频率的电力,并可以调节无功功率和有功功率。
交流励磁变速恒频风力发电系统中,发电机和电网之间是一种柔性连接,尤其对无刷双馈电机而言,对发电机转子侧交流励磁电流的调节与控制,就可在变速运行的任何转速下满足并网条件,实现变速恒频无冲击电流的高效并网。其励磁绕组与电网间的双向变频器功率,仅为发电机系统的一小部分功率。可以预见,在未来几年内,无刷双馈电机在变速恒频发电系统中将会获得广泛的应用,对全国的风力发电等机电产品的更新换代起推动作用,产生显著的经济和社会效益。
研究(设计)内容
对主要风力发电机组类型进行对比研究,不同机型的发电机原理、结构、运行特性和对电力系统的影响不尽相同,有必要进行研究。
对风力发电机组并网方式进行比较分析研究,主要是同步发电机的并网方式和异步发电机的并网方式进行比较分析,并对目前主流的变速恒频风力发电机组中的双馈感应发电机进行重点探讨。
电压水平是电力系统稳定运行的重要指标,研究了风力发电并网运行后电力系统的电压特性。
从风电场接入地区的中枢点电压水平、风电系统负荷的轻重、风电场的无功补偿容量大小等各个方面分析探讨影响风电机组最大注入功率的各种因素。
综合分析几种常用风力发电机的并网控制技术,分析比较它们各自应用于风力发电上的优缺点。并提出风力发电技术今后的发展趋势。
研究(设计)方法及技术路线
首先建立几种常用风力发电机的数学模型,建立风速、风力机模型,并利用已建立的数学模型对发电机原理进行探讨,研究各风力发电机的运行特性,并就各种发电机并网时对电网的影响进行理论探讨,特别是与电网有功、无功交换功率及对电网电压的影响进行探讨,找出合适的并网运行控制方案。
本课题研究的难点有:1)风力发电机数学模型的建立;由于风力发电机类型较多,不同电机的数学模型不一样,不能建立统一的、适应各种机型的数学模型。2)该课题的探讨主要停留在理论上,并进行适当的仿真计算,难以进行实验验证时间安排
第九周
详细地了解设计题目、设计任务、设计要求、预期效果。本周内主要完成:①明确设计任务的具体内容。②完成开题报告。③编制初步设计方案
第十周
通过分析设计任务,提出各自的问题。
第十一周、第十二周
①将设计任务再次细化,提出更加具体的问题。②开始设计预期目标的整体方案,包括相关硬件、软件方案,提出可行性。
第十三周、第十四周
①设计方案更加具体化,使之更加清晰,明确提出可达到的预期效果。②再次论证方案的可行性。③对设计方案各部分进行系统的分析计算,解决设计中出现的具体问题。
第十六周
总结前两个阶段的工作成果,编写设计说明书。
第十七周
①妥善保存设计系统。②修改毕业论文,并完成打印。③准备答辩
预期成果
预期成果为几种常见风力发电机组的并网运行控制方案,并以论文论文的形式表达出来。可能的创新点为:考虑充分利用电力存储或者能量存储技术,降低风能资源的随机性对电网造成的不利影响,改善风能资源的利用条件,尽可能达到可控的目的。
主要参考文献
[1]刘亮,唐任远,孙雨萍.兆瓦级直驱式永磁风力发电机关键技术研究.山东大学硕士学位论文.2008.5
[2]任景.变速恒频风力发电机组动态模型及并网研究.电网与水力发电进展.2008.1
[3]张伟,韩肖清.异步风力发电系统并网仿真分析.太原理工大学硕士学位论文.2006.5
[4]HoldsworthL,JenkinsN,StrbacG.Electricalstabilityoflargeoffshorewindfarms.SeventhInternationalConferenceonAC-DCPowerTransmission.2001
[5]CHEDIDR,MRADF,BASMAM.Intelligentcontrolforwindenergyconversionsystems.WindEng,1998(1)
[6]宋伟,李昌禧.大型风力发电机组并网运行的探讨.河北电力技术.2002(4)
[7]吴俊玲,周双喜,孙建锋,陈寿孙,孟庆和.并网风力发电场的最大注入功率分析.电网技术.2004.10
[8]叶运骅.并网型变速风力发电机组的控制技术与策略.哈尔滨建筑大学学报.2002.12
[9]耿华,杨耕,马小亮.并网型风力发电机组的控制技术综述.电力电子技术.2006.12
[10]何东升,刘永强,王亚.并网型风力发电系统的研究.高电压技术.2008.1
1.组建了一支结构合理的师资队伍。2008年前,课程组仅有3名教师,且都是教授,年龄在45~60岁之间,虽然他们学术造诣高,教学能力强,教学经验丰富,但师资结构明显不合理。2008年开始我们陆续新引进了3名具有硕士学位的青年教师,其中一人具有5年的甲级电力设计院工作经历。课程组现有教师5人,主讲教师4人,辅导教师1人,教授2人,副教授1人,讲师1人,助教1人,40岁以下3人,平均年龄42岁,形成了一支学历结构、年龄结构、知识结构、职称结构、学缘结构合理的教师队伍。其中,课程组负责人周振起、主讲教师张炳文、赵星海曾在电力设计院从事过电厂设计工作,有丰富的实践经验。
2.青年教师的培养计划科学合理,效果明显。课程组从执教理论水平、专业技术水平、教学能力和职业能力培养等方面为青年教师制定了有针对性的培养方案。①建立导师负责制,为新引进的青年教师分别安排了一名老教师作为教学指导教师。要求青年教师必须完整地听一轮指导教师的课。导师通过听课、讨论、交流等对青年教师进行指导,使青年教师能尽快胜任教学工作并提高教学水平,较好地发挥传、帮、带作用。②采取走出去、请进来的多样化方式,鼓励青年教师走出校门到国内进修学习,参加各种教学和科研交流会议及各种与提高教学质量、改进教学方法有关的培训活动,不断提高青年教师专业教学水平与理论研究水平。③鼓励青年教师参与科研工作。老教师与青年教师结对,青年教师参与老教师的课题研究,有效地提高了青年教师的科研能力,同时也促进了青年教师学术水平的提高。④支持青年教师攻读学位,提高学术水平。为了进一步提高青年教师学术水平,学校鼓励青年教师攻读博士学位,课程组也为青年教师攻读博士学位提供方便条件,同时课程组为进一步优化师资队伍学缘结构,支持青年教师到外校攻读博士学位。2012年课程组已有一位青年教师考取了华北电力大学的在职博士,另一位青年教师近期也准备在职攻读其他学校的博士学位。通过上述培养措施的实施,提高了青年教师的教学与科研水平,收到显著效果。青年教师赵星海,2008~2010年主持了吉林省教育厅“十一五”科学技术研究项目一项,2009年以第三参加人获吉林省科技进步二等奖一项,近5年发表教学、科研论文8篇,其中2篇被EI收录,2011年获校“课堂质量优秀教师”称号,2012年又获校“青年教学标兵”荣誉称号,2011年被评为副教授。
二、完善教学大纲和课程体系,引进新技术,更新课程内容,适应现代电力技术发展需要
1.引进新技术,更新课程内容,适应现代电力技术发展需要。注重经典与现代相结合,减少陈旧内容,把最新知识和技术引入教学。为了进一步提高效率,降低污染,减少机组单位功率建设投资,火电机普遍向高参数、大容量方向发展,我们将600MW、1000MW超临界、超超临界机组的内容引入教学;针对近期我国核能发电、燃气-蒸汽联合循环发电和空冷机组发展较快的特点,我们将这三部分发电技术也加入教学内容中,以适应现代电力技术发展需要。把课程组的教学成果和科研成果引入教学。利用课程组研制的单元机组仿真教学系统演示热力过程;采用课程组张炳文老师的研究成果确定热力发电厂最佳运行值。
2.调整理论和实践教学环节学时,加强学生实践能力培养
3.结合工程实际进行课程设计,培养学生的创新能力和工程意识。《超临界600MW火力发电机组热力系统设计计算》这一工程实际课题为课程设计题目。在给定机组形式和回热级数等条件下,鼓励学生利用学过的知识,拟定发电厂热力系统。要求学生依据拟定的发电厂热力系统完成原则性热力系统计算、热力系统优化设计、辅助热力设备选择、管径计算及管道选择、安全性及经济性分析,并用CAD绘制原则性热力系统图,以此训练学生的工程意识。在热力系统优化设计过程中培养学生的创新意识和创新能力
三、教学方法与手段
1.重视新技术在教学中的应用,提高教学效果。生产过程中,由于热力发电厂的热力设备包裹在保温层和保护层下,热力管道纵横交错,学生在认识学习时很难看到热力设备的内部结构,也很难建立热力系统的整体概念,学生对热力发电厂的热力设备和热力系统缺少感性认识,给《热力发电厂》的教学带来一定的困难。为了提高教学效果,在教学过程中,将CAI多媒体课件、动画等现代媒体技术引入教学活动中。采用CAI多媒体课件和动画将热力发电厂生产过程、热力系统的工作过程和热力设备的内部结构有机地融入教学过程,增加了课堂教学的直观性、生动性和信息量,提高了课堂学习效率。
2.重视教学方法改革,根据课程内容采用不同教学方法。讲授“提高发电厂热经济性途径”时,采用启发式教学法。启发学生利用学过的工程热力学知识给出结论,使学生由过去的被动学习变为积极主动地学习。讲授“除氧器滑压运行的安全性”时,结合“暂态过程除氧器工作压力和给水泵内静压曲线”,采用启发式+讨论式教学法,边启发边讨论,逐步给出防止除氧器滑压运行时给水泵汽蚀的措施;启发式、讨论式、研究式教学法的应用促进了学生对知识的理解,分析解决问题的能力也得到了提高。
四、改善教学条件
1.教材建设。选用最新出版的普通高等教育“十二五”国家规划教材作为授课教材,以保证课程内容的先进性,同时课程组教师也积极参与本课程教材的编写,参考教材选用课程组教师出版的教材作为教学参考书;有自编的《热力发电厂习题集》和《热力发电厂课程设计指导书》,并为学生的研究性学习和自主学习的开展提供了有效的文献资料,以满足教学需要。
2.改善实践教学条件,满足实践教学要求。为满足实践教学要求,除原有的锅炉实验室和汽轮机实验室外,学校又建起了发电厂生产过程模型实验室,该模型室配有300MW、600MW和1000MW火力发电机组结构模型,还配有300MW、600MW火力发电厂和900MW核电机组热力系统电子演示版以及主要辅助设备,如高压加热器、低压加热器、除氧器及给水泵的结构模型。学校还建设了火电机组运行仿真中心。采用一机多模的方式仿真了几种不同形式机组从电能生产、传输到分配的全过程,是国内规模最大、功能最全的电力运行仿真基地之一,是涉及发电厂动力部分、电气部分、发电厂控制等多个领域的校内实训基地。火电机组运行仿真中心现有六套仿真软件,包括300MW亚临界汽包炉中储式和直吹式火电机组仿真系统各一套、600MW超临界强制循环直流炉火电机组仿真系统一套、135MW循环流化床火电机组仿真系统一套、集散控制系统图形组态软件一套。上述实践基地在课外时间对学生实行开放制度,以满足学生实践的要求。所有这些都为学生在校内开展实践活动提供了方便条件。
3.网络教学资源建设。为方便学生自学,课程组积极进行网络教学资源建设,本课程网页已于2008年10月建设完成,网络教学资源丰富,环境良好,教学中能发挥作用。课程网页由课程组胡鹏飞老师负责维护,定期更新。学生可以随时、随地进入课程网页进行学习,增强了学习效果。
五、改革辅导答疑方式,满足学生学习要求