为了推动大规模、高效率储能技术的发展，提出了一种新型气液相变压缩二氧化碳储能系统。该系统整体压力水平低于CO₂临界压力，有效降低了部件制造难度，改善了系统经济性。对该系统进行了热力学与经济性分析，结果表明：典型设计工况下系统的储能效率为65.35%，投资回收周期约为5.50 a。㶲分析结果表明：透平的㶲损最大，为1.23 MW；蒸发器具有最小㶲效率，为9.41%。参数分析结果表明：增大CO₂冷凝温度、压缩机等熵效率、透平等熵效率，或降低换热器2冷端和热端温差、换热器3冷端温差，均有利于提升系统储能效率，同时缩短系统投资回收周期。

主要综述了合成气中各种污染物的气体净化技术,根据处理方式和处理温度的不同,可分为冷/热气体净化。对于固体颗粒物污染物,冷/热气体净化都采用物理去除的方式;焦油冷气体净化一般采用物理分离方式,而热气体净化可以通过高温热裂解或气化过程加入催化剂实现;含氮污染物易溶于水,因此冷气体净化大多选择用水、酸性或有机溶剂直接吸收,热气体净化通常用催化氧化的方式;相比于含氮污染物,含硫污染物使用冷气体净化既可以选择液体溶剂吸收,又可以使用多孔碳材料等固体吸附剂进行吸附,金属氧化物被认为在高温下对含硫污染物有好的吸附性能。在冷气体净化中氯化物的去除一般通过氯化铵(NH₄Cl)沉积和氯化氢(HCl)蒸气吸收两种机制进行,在热气体净化中金属可以与卤化物以卤化物盐的形式一起被去除。

针对碳中和目标下可再生能源并网引发的电力系统不稳定的现状，介绍了电力系统各个环节对于储能的需求特性，讨论了电化学储能，包括超级电容器、碱金属离子电容器、碱金属离子电池、液流电池、其他二次电池、氢能等技术的特点与发展现状，分析了它们在适配大规模储能时所面临的挑战，展望了其未来应用前景和发展趋势。最后指出，电化学储能技术应朝着"高性能、高安全性、低成本"的方向发展。

生物质锅炉富氧燃烧作为一种新型的燃烧技术,可在有效改善生物质燃料清洁高效利用的同时,为碳捕集及利用提供高浓度CO₂的烟气,目前该技术在国内外尚处于研究示范阶段。通过系统梳理生物质燃料的基本特性,重点介绍了生物质富氧燃烧特性及相关工程研究现状,并分析了该技术发展趋势。结果表明:富氧燃烧可在一定程度上减少热量损失,提高燃烧稳定性和锅炉运行效率;通过烟气再循环动态调整再循环比例可有效控制炉内的温度水平,缓解污染物排放问题;由于在富氧系统、配风系统、受热面结渣和全炉膛密封等方面存在技术问题,合适的注氧和混氧方式、氧量和配风方式的动态调整、防结渣处理和密封改造是防范风险的主要措施;基于富氧燃烧的生物质能高效利用耦合碳捕集与封存技术有望成为生物质电厂转型发展的方向。

综述了木质纤维素类生物质热解技术的研究进展,总结了不同生物质原料的热解机理,分析了产物的组成和性质,研究了产物的调控、改性和应用。指出未来的研究方向应该集中在以下几方面:技术改进,致力于改进生物质热解技术,提高能源转化效率和产物选择性; 产品多样化,除了生物质热解产生的主要能源产品,如生物炭、生物油和生物气,还应着眼于开发高价值的化学品和材料,包括生物基化学品、特殊化学品和高性能材料; 集成系统,应尝试将生物质热解与其他能源转化技术相结合,形成多能源联供系统,与生物质发酵、光催化、电解和储能等技术集成,以提高整体能源系统的效率和可持续性。

功率型储能器件具有功率密度高和充放电速度快等显著优点，适用于需要大功率输出和短时间内快速响应的应用场景，如电网调频、军用装甲车辆应急启动和港口起重装备能量回收等。围绕主流的功率型储能器件——超级电容器、功率型金属离子电池、金属离子混合电容，介绍了各类功率型电化学储能技术的基本工作原理，系统性地总结了国内外学者在功率型电化学储能器件电极材料和电解液方面的改性策略和研究进展，最后对功率型电化学储能技术未来研究方向和应用趋势进行了合理展望。

针对二氧化碳工质在超临界二氧化碳（SCO₂）布雷顿循环冷端处于近临界状态，物性随温度变化剧烈，冷端换热器的设计和运行控制难度大等问题，基于换热器分段设计的方法，设计了应用于超临界二氧化碳动力循环冷端换热的直通道印刷电路板换热器（PCHE）和变截面通道PCHE，分析了SCO₂在不同流道形式的PCHE中的流动和换热特性。利用SIMULINK建立换热器的仿真模型，研究入口参数偏离设计工况时对不同流道形式换热器的SCO₂出口参数的影响。结果表明：SCO₂侧流道截面渐扩的设计能增强PCHE的换热性能，但同时会增大SCO₂侧的压损；流道截面渐扩的PCHE在冷侧和热侧入口参数偏离设计工况时，能更好地稳定SCO₂的出口温度，拓宽了冷端参数的运行范围。

半闭式CO₂循环具有高效和零碳排放的特点,针对目前集成液化天然气(LNG)冷能的半闭式CO₂循环发电系统,提出了一种高效的LNG冷能的梯级利用方式。结果表明:基准案例中空分和压缩过程的能耗分别降低了70.4和75 MW,系统净效率为63.76%,相比于常规循环提升9.48个百分点;在此基础上,采取改进循环参数、匹配回热器热容等优化措施后,优化案例的净效率进一步提高至72.22%,系统的效率为51.27%。相比于仅在循环过程集成LNG冷能的参考系统Ⅱ,冷能利用的效率提高了28个百分点。

系统论述了目前辅助火电机组调频用的锂电池和超级电容混合储能系统的关键技术及其研究进展，如不同类型储能的功率/容量优化配置、高压级联和模块化多电平（MMC）拓扑结构应用、混合储能控制策略等。介绍了国内混合储能辅助火电机组调频的示范工程项目，并对混合储能辅助调频技术的发展前景进行了展望。

为研究可应用于工程实际的微动疲劳寿命预测方法,通过对压气机材料TC11微动疲劳试样进行微动疲劳寿命预测分析,梳理了基于临界面法的微动疲劳寿命预测方法的基本流程,并将SWT微动损伤参数的预测结果与试验数据进行对比。结果表明:弧度较小的榫头工作面会使得榫连接模拟件接触区域的SWT临界面参数值降低,有利于提高微动疲劳寿命;基于SWT临界面参数的寿命模型的预测结果与试验值的误差分散带在2倍因子以内,对航空发动机和燃气轮机实际构件的微动疲劳寿命预测具有参考意义。

基于SST k-ω湍流模型系统探究了典型湍流普朗特数模型对水平圆管内超临界二氧化碳传热数值模拟的影响，并通过与实验数据的对比，分析不同湍流普朗特数模型的预测能力。结果表明：在弱浮升力效应下，定常湍流普朗特数（Pr_t=0.85）模型具有较可靠的预测能力，预测的壁温最大偏差小于5 K；但在强浮升力效应下，Pr_t=0.85时计算出现较大偏差，而引入的现有典型变湍流普朗特数修正模型改善效果不佳。经深层次分析发现，湍流普朗特数模型对超临界二氧化碳流动传热边界层的影响显著，从而决定湍流传热性能。

为研究燃煤机组进行碳的捕获、利用与封存(CCUS)改造后度电成本与电力供应成本的变化情况,综合当前电-碳双市场发展趋势总结分析出燃煤机组CCUS 应用的成本、收益情况并建立仿真模型,同时对配备CCUS的660 MW 燃煤电站进行度电成本与电力供应成本的折算分析,最后以碳捕集成本、碳交易价格为变量进行敏感性分析。结果表明:火电机组经CCUS 改造后,预测度电成本将于2034—2035 年下降至电网区域煤电交易基准价向上浮动20%的范畴,于2039年后实现改造前后度电成本变化率为负数,即改造后度电成本低于改造前度电成本的目标,此外尽管碳捕集成本、碳交易价格将对度电成本和电力供应成本产生不同程度的影响,但在两者的耦合作用下,火电机组CCUS改造项目仍具有良好的经济性效果。

由于压缩空气储能系统在储气过程中，储气库中压缩空气的压力和温度不断发生变化，会直接影响压缩机的输出功率和实际储气量，以管线钢作为储气库的形式为例，采用数值求解微分方程的方法首先分析了15 m管线钢在绝热工况下压缩空气的温升效应，并采用Fluent进行仿真验证。在考虑管线钢温升以及不同传热工况下，对3 024 m的长距离管线钢进行了储气过程的热力计算，并将储气过程与压缩机做功过程进行耦合计算，获得储气过程中压缩空气的压力和温度，压缩机的输出功率、储气库实际储气量等参数的变化规律。结果表明：当综合传热系数为0 W/（m²·K）、1 W/（m²·K）、5 W/（m²·K）和25 W/（m²·K）时，充气结束时的压缩空气质量平均温度分别为315.39 K、311.65 K、301.52 K和291.35 K，储气量分别为244.64 t、252.60 t、275.77 t和301.35 t。

基于直膨式太阳能光伏光热（PVT）热泵热水系统的工作原理，根据迭代算法建立了系统的仿真模型，以探究系统在不同环境条件下的运行性能。结果表明：在上海、北京、拉萨、兰州、昆明和广州，直膨式PVT热泵热水系统在夏季典型工作日的平均COP分别为7.34、7.30、6.98、8.18、6.24和6.79，加热定量热水所需时间分别为275 min、273 min、279 min、243 min、314 min和295 min，冬季典型工作日的平均COP分别为5.59、5.21、6.05、5.03、6.48和5.43，加热定量热水所需时间分别为344 min、364 min、316 min、376 min、298 min和359 min；在上海、北京、拉萨、兰州、昆明和广州，相对于纯光伏组件，PVT组件的全年平均发电增益分别为9.28%、8.56%、10.42%、10.01%、7.70%和7.64%。

为综合考量选择性催化还原（SCR）系统静态混合器的混合效果和对系统造成的阻力损失，提出了一种结合流场均匀性和阻力特性的综合性能评价指标——无量纲混合效率η。结合现场需求，采用数值模拟方法，以圆形、花瓣形和SMV混合器为例对系统的综合性能进行评估。结果表明：圆形混合器、SMV混合器、花瓣形混合器的η分别为16.18%、22.50%和26.88%，其中花瓣形混合器综合性能最佳；在顺序排列、同向布局、覆盖率为37%的条件下，花瓣形混合器的综合性能达到最佳，其无量纲混合效率η为28.60%，较优化之前提高6.40%。

以供工业蒸汽热电联产机组为研究对象，建立了蒸汽管网动态模型，研究了蒸汽管网辅助热电联产机组调频的调频能力，进而分析了不同工况下蒸汽管网的蓄㶲等效转化率。结果表明：在抽汽阀门完全关闭30 s时，用户侧压力达到下限值，额外累计发电量达到307 kW·h；在阀门完全关闭后，机组负荷为700 MW、900 MW和1 000 MW时，蒸汽管网蓄㶲等效转化率分别为84.6%、82.8%和81.5%；抽汽阀门动作越快，机组输出功率上升越快，阀门在5 s关闭时机组输出功率爬升率最大值为9.77 MW/s；蒸汽管网辅助热电联产机组参与调频能有效提升机组的变负荷速率，增强机组的运行灵活性。

为了平抑风电场输出功率波动，考虑到固体氧化物电解池（SOEC）电解水制氢的高效率特性，基于实际数据构建千瓦级SOEC电堆模型并验证了模型精度。针对SOEC系统的非线性和时滞特性，提出一种基于模型预测的功率控制策略，用于平抑风电场输出功率波动。根据某15 MW风电场运行数据，采用集合经验模态分解方法，提出一种风电场输出功率分解方法，获得SOEC系统的充电功率指令并进行仿真验证。结果表明：基于模型预测的SOEC系统功率控制效果很好，可以实现充电功率指令的跟随变化，且平均绝对百分比误差为1.674%，平抑风功率波动效果的准确性较高。

针对无监督跨域故障诊断领域存在标注数据不足、模型诊断精度低等问题,提出了一种新型深度条件子域自适应网络(DCSAN)。该网络将分类器预测的置信度映射到共享特征提取器所提取的特征中,以获得多模态映射特征,之后利用多核局部最大平均差异(MK-LMMD)度量不同域间多模态映射特征之间的距离。然后,通过最小化MK-LMMD和分类器损失函数,实现了源域和目标域相应子域分布的对齐。最后,在江南大学轴承数据集上对所提方法的可行性进行了验证。结果表明:在6个变工况迁移任务中,DCSAN模型的平均诊断准确率分别比深度适配网络(DAN)、域相关性对齐方法(D-CORAL)和基于对抗学习域适应方法(DANN)模型高出9.5百分点、8.0百分点和13.6百分点;所提DCSAN模型在子域对齐和跨域自适应故障诊断方面具有一定的有效性和优越性。

为了有效规避"源荷"双侧不确定性造成的供需失衡风险，促进虚拟电厂的大规模发展，基于Copula函数和双重随机规划算法，在充分考虑热电解耦的基础上，提出了一种计及"源荷"双侧多重不确定性的虚拟电厂运行优化模型。结果表明：该模型不仅可以充分识别和处理"源荷"双侧存在的随机性，制定经济效益最优的运行策略，避免资源浪费，还可以有效表征系统运营成本与违约风险之间的关联性，为决策者在权衡供能违约风险和经济收益时提供理论依据。

跨音速流中绝热气膜冷却效率定义式中恢复温度的2种求解方法存在争议：物理法认为恢复温度为无冷实验的绝热壁温，而统计法则认为恢复温度应由2组仅冷气温度不同的实验共同确定。为研究2种方法的区别，搭建了跨音速槽道流实验台。在主流马赫数为0.85的条件下，开展了无冷和有冷的瞬态红外传热实验，其中主流总温为330 K和345 K，有冷实验中冷气温度为282 K、287 K和291 K，吹风比为1.0。结果表明：物理法与统计法所得对流传热系数基本相同；然而2种方法得到的恢复温度存在差异，使得绝热气膜冷却效率存在定性不同。

为实现可再生能源的有效集成，减小风电的瞬时功率波动，利用锂电池类能量型储能与飞轮类功率型储能相结合的混合储能系统（HESS）对风电波动进行平抑。首先采用改进k-means算法得到典型日数据，利用经验模态分解（EMD）将其拆解得到HESS平抑任务；在综合考虑多种储能系统功率容量和充放电效率约束的基础上，构建相互协调运行的HESS能量管理系统。此外，以混合储能系统成本与风电功率机会补偿成本最低为目标函数，引入基准线变量和波动惩罚系数进行修正，构建平抑风电波动的HESS容量配置模型。最后结合实际并网数据，得到平滑效果和经济最优的配置方案。结果表明：所提配置方案风电累计欠补偿量共减少了91.8%，经济性提高了49.99%，最佳风储配比为1∶0.16，其中飞轮和锂电池比例为1∶4.65。

以海洋核动力平台为应用背景，针对其二次侧非能动余热排出系统设计方案，设计搭建了模拟实验装置，研究了系统的启动特性，分析了系统在启动过程中重要参数的变化规律。结果表明：在所研究的工况范围内，二次侧余热排出系统均能够建立稳定的自然循环，有效导出蒸汽发生器中U型管输入的热量；在二次侧非能动余热排出系统启动过程中，初始投运压力只会影响系统达到渐进稳态的过程，而不会对系统的最终稳定状态产生影响；冷却水箱中的热分层是影响余热排出换热器出口温度演变特性的重要因素。

针对不同应用场景下光伏数据波动模式差异较大时,现有的光伏发电功率预测模型存在精度及适应性不足的问题,提出了一种具有权参数自适应性的并行深度学习光伏发电功率预测框架。该框架包含2种可以并行预测的深度学习算法单元(Attention-Seq2Seq单元、Transformer单元)以及一个权参数自适应优化单元。基于所提出的并行深度学习框架,对光伏发电功率进行预测,并分别与Attention-Seq2Seq、Transformer模型的预测结果进行了对比验证。结果表明:基于权参数优化的并行深度学习光伏功率预测框架弥补了不同数据波动模式下单一算法预测精度和适应性不足的问题,也可以有效解决时间序列预测中的长距离依赖问题,较单一算法预测精度更高,其平均绝对误差和均方根误差在夏季典型日最大降幅分别是41.18%和45.59%,在冬季典型日最大降幅分别是81.13%和82.86%。

为了研究超超临界锅炉水冷壁出口参数的动态特性，采用频域法建立了超临界压力下的水冷壁系统动态特性计算模型。通过试验验证，计算值与试验测量数据符合较好。对某电厂超超临界锅炉下炉膛水冷壁进行了计算，得到75%热耗率验收工况（THA）负荷下的动态响应特性，研究了热负荷、入口焓、入口质量流量、出口压力阶跃时的动态特性，同时分析了不同压力、入口焓、入口质量流量、热负荷和管段长度对各参数阶跃时出口工质参数动态响应的影响。结果表明：入口焓、入口质量流量和热负荷增大时，扰动造成的响应时间减小，入口压力、管段长度增大时，扰动造成的响应时间增加。

提出一种基于火电厂源侧的综合能源系统构型,该系统以火电机组为核心,在系统的输入端耦合生物质气化、垃圾气化、干化污泥等多种可再生能源输入,在输出端供应冷、热、汽、电等多种能源产品,并将电厂热平衡模型与可再生能源模型及制冷制热系统模型耦合,建立以效率和经济性为目标的优化配置方法,采用输入端优化与输出端优化2类优化逻辑,从系统输入端、输出端来分析火电厂源侧综合能源系统主要运行参数对经济性和效率优化目标的影响。结果表明:综合能源改造对现阶段火电厂具有积极意义。

使用热重分析仪和小型流化床反应器分析了基于铜基氧载体的生物质化学链重整,研究了氧载体和反应器温度的影响。结果表明:与铁基氧载体、石英砂相比,使用铜基氧载体时失重和失重速率均更大,这是因为铜基氧载体在较高的温度下能够释放出氧气,加速生物质的热解与气化;在较高的温度下,气化效率、气产率、转化率和气化速率均较高;铜基氧载体表现出较好的氧化还原能力、抗烧结能力和反应性。

燃气轮机冷热电三联供（CCHP）技术发展前景广阔，但存在部分负荷运行效率不高、热-电输出耦合性强、热电比调节不灵活等问题。构建了集成恒压压缩空气储能（CAES）的新型燃气轮机CCHP系统，建立了压气机、燃烧室、透平、余热锅炉、换热器、喷射器、水泵/水轮机等部件的热力学模型，分析了采用抽气-释气流量调节策略的系统运行特性。结果表明：抽气、释气系数在0~0.2内时，新型系统热电比调节范围为0.58~2.27，一次能源利用率稳定在58.1%~59.5%，㶲效率不低于32.2%，可实现宽工况高效运行。

为了探究基体负偏压对离子镀涂层结构与性能的影响，采用3种不同工艺在SP-700钛合金表面沉积了AlCrN薄膜。利用扫描电子显微镜（SEM）、光学显微镜、X射线衍射仪（XRD）、维氏显微硬度计、往复摩擦磨损实验仪、白光干涉三维表面轮廓仪和电化学工作站测试了涂层的形貌、物相组成、显微硬度、耐磨性能及电化学腐蚀性能；通过浸泡腐蚀方法测定了涂层在质量分数为5%的HF溶液中的腐蚀行为。结果表明：离子镀涂层表面致密，主要由立方（Cr，Al） N相和立方Al相组成，显微硬度较高；摩擦磨损过程中，涂层摩擦因数低，工艺2样品的磨损量最小，相对耐磨性可达902.26；AlCrN涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀性能与钛合金基体相近；AlCrN涂层在HF溶液中具有更好的耐腐蚀性能。

在化学链反应过程中,载氧体作为氧和热量的载体起着至关重要的作用,载氧体设计一直是化学链技术研究的重点和难点。化学链燃烧通常发生在流化床反应器中,由于化学反应带来的化学应力对载氧体磨损贡献率最大,导致载氧体寿命大大缩短,有效成分流失。从载氧体结构设计角度出发,定性评价了不同复合载氧体的抗磨损机理:核壳结构抑制了活性组分的相分离现象,避免了由于活性组分表面磨损带来的载氧体失活;添加Al₂O₃ 纤维和"铆钉"抑制了裂纹扩展,减缓了材料的磨损;添加燃料灰改善了复合载氧体的骨架强度,提高了载氧体抗磨性和抗结渣团聚性;利用复合载氧体的协同增效提高了反应活性,减缓了烧结团聚现象。从磨损动力学和使用寿命角度出发,定量比较了不同载氧体的磨损情况:通过对数拟合Gwyn 磨损动力学方程,求出不同载氧体拟合参数K和n,可以反映磨损机制和磨损变化规律。

主要综述了光解水、光发酵、暗发酵、暗-光发酵耦合等生物制氢技术,分析各方法的产氢机制、工艺优劣、影响因素和研究现状等,同时对比了生物制氢反应器的类型与特点。结果表明:生物制氢在低品位能源处理与高级能源生产方面具有巨大潜力。最后,给出了目前生物制氢技术的发展建议。

为进一步构建清洁低碳、经济节能的供能系统,研究建立了含风、光以及多元储能的分布式能源系统,针对北京某办公园区,采用DeST预测用户负荷以及当地风、光条件。以经济性、节能性和环保性三方面的综合效益最大为目标,提出一种自适应优化运行策略,分别采用穷举搜索法和遗传算法对系统优化调度方案进行优化。同时,采用以电定热运行策略作为对照,对比分析几种不同运行策略下系统的综合效益。结果表明:传统以电定热运行模式下的综合效益平均值为0.41;而在自适应优化运行策略下,使用遗传算法得到的调度方案,其综合效益平均值可达0.5,穷举搜索法得到的运行方案,其综合效益平均值可达0.51。

采用Eco-Indicator 99方法作为环境指标评价方法，对传统燃煤机组（方案一）、燃煤碳捕集发电系统（方案二）及太阳能辅助燃煤碳捕集发电系统（方案三）进行了㶲环境分析及全生命周期评估，并对比了3种方案的㶲环境指标。结果表明：3种方案中系统㶲效率大小为方案三>方案一>方案二；因碳捕集与封存（CCS）系统对功率产生了惩罚，而太阳能对机组功率有所补偿，使得电力比环境影响排序为方案二>方案一>方案三；CCS系统的电耗导致系统净功率有所下降，因此3种方案生产1 kW·h电力产生的环境影响为方案二>方案三>方案一；㶲环境指标分析中，只有锅炉产生污染物且在环境影响中占主导地位，可通过降低污染物产生来减少环境影响，而对于锅炉、小汽轮机等设备，还可通过提高㶲效率来降低环境影响。

构建了汽轮机蒸汽管道、主汽调节阀与汽缸外缸的外表面传热系数计算模型与计算方法。给出了汽轮机蒸汽管道、主汽调节阀、高压外缸、中压外缸与低压外缸的内表面传热系数以及保温结构外表面与低压外缸外表面的复合传热系数计算公式。建立了汽轮机蒸汽管道、高压外缸与中压外缸的金属内层壁与保温结构外层壁的双层圆筒壁、主汽调节阀金属内层壁与保温结构外层壁的双层球壁以及低压外缸单层圆筒壁的传热过程计算模型。考虑到金属内层壁内表面温度与外表面温度和保温结构外层壁外表面温度均为待定温度,采用迭代法确定这些汽轮机部件的表面温度、传热过程的传热系数与热流密度。完成了汽轮机蒸汽管道、主汽调节阀、高压外缸、中压外缸与低压外缸的外表面传热系数计算分析的应用实例,得出了这些汽轮机部件传热过程金属内层壁外表面的传热系数、热流密度与等效表面传热系数的计算结果,为这些汽轮机部件温度场与应力场的有限元数值计算提供了传热边界条件。

针对燃料轴向分级模型燃烧室进行了热态数值模拟，分析了射流喷嘴角度和当量比对模型燃烧室的速度场、温度场、停留时间、湍动能分布以及污染物排放量的影响。结果表明：随着射流当量比的增加，除45°外，射流喷嘴角度为90°和135°时射流喷嘴下游均有明显的回流产生，烟气在燃烧室中的停留时间增加；随着射流喷嘴角度的减小，一级燃烧区停留时间增加，二级燃烧区停留时间减少，但总停留时间增加；随着射流喷嘴角度和射流当量比的增大，燃烧室中高湍动能区域扩大；与90°和135°相比，在45°射流角度下，射流当量比较低时NO_x质量分数较高，说明在一定的工况下射流角度为45°时NO_x排放特性更低。

针对以热源温度为140 ℃的气液两相混合地热流体为热源驱动的有机朗肯循环(ORC)发电系统最佳工质筛选问题,选取6种干工质,通过在MATLAB中搭建系统模型,分析了各工质蒸发温度对系统热力性能的影响,对比了不同蒸气质量分数下最佳蒸发温度随热源温度的变化规律,并研究了热源质量流量对系统净输出功率的影响以及蒸发温度对回灌温度的影响。结果表明:综合考虑工质的热力性能、物理化学稳定性、热源匹配性以及回灌温度对地热ORC发电系统的影响,工质R601a(异戊烷)可作为以140 ℃气液两相混合地热流体为热源驱动的ORC发电系统的最佳适用工质。

为提升双馈风电场的无功功率补偿和电压稳定能力,提出了一种考虑模糊多目标优化的风电场无功电压分区控制方法。基于有功功率数据对风电场进行分区降维,并计算获得了各分区的无功优化限值;定义了分区无功裕度指标用以描述风电场电压运行的安全裕度,综合考虑运行安全性和稳定性,建立了风电场无功电压的模糊多目标优化模型;提出了一种可大范围全局快速寻优的自适应遗传禁忌算法,通过重新定义交叉与变异概率提升了寻优的全局时效性,通过引入禁忌算法改善了寻优准确性。最后,以某双馈风电场为例进行了仿真验证。结果表明:所提方法能够为风电场预留充足的无功裕度,显著降低系统内部的电压波动。

为了对燃煤机组过热汽温宽负荷运行时进行更精确地前馈控制,提出一种基于物理引导神经网络(PGNN)的预测前馈信号模型,并基于间隙度量法确定了多模型的负荷段分配。多模型间隙度量PGNN预测方法采用多模型间隙度量方法对负荷区段进行合理划分,结合过热器机理引导的长短期记忆神经网络,可以对强耦合、大惯性的过热汽温宽负荷前馈信号进行精准预测。结果表明:在机组宽负荷运行时,随着负荷降低控制对象的非线性程度逐渐增强,需要更多的模型数量,采用多模型间隙度量PGNN前馈控制方法可以在不同工况下采用与当前工况相适应的前馈信号,有效提升过热汽温的调节精度和稳定性。

提出了一种基于再热蒸汽-抽汽熔盐储热的火电联合系统，通过建立仿真模型对系统的运行过程及效率进行了分析。为了使熔盐放热过程匹配主蒸汽温度，需要在抽汽充热过程之后再配置电加热器对熔盐提温，在此基础上研究了充热过程平均换热温差、放热过程夹点温差、低温储热温度对系统性能参数的影响。结果表明：充热过程中维持10 K平均换热温差，放热夹点温差从5 K增加至15 K会导致最高等效往返效率从88.2%降低至85.0%，同时最佳储热温度从314 ℃升高至324 ℃；放热过程中维持10 K夹点温差，充热过程的平均换热温差从5 K增加至15 K时，最高等效往返效率从89.5%降低至85.8%；2个温差均在10 K时，机组的最高等效往返效率为87.1%，该条件下运行时机组最低负荷可从30%下调至24.3%。

基于动网格技术,分别采用强迫振动和自由振动方法对90°攻角下风力机翼型的涡激振动现象进行了数值研究。通过强迫振动计算方法,确定了Du96-W-180风力机翼型在不同振幅下的涡振区间,并比较了改变来流速度和改变结构刚度对涡振区间的影响;通过自由振动计算方法,获得了不同来流速度下的翼型涡振区间,对比了频率比r=0.93和r=1.11时不同结构阻尼对翼型振动响应的影响,分析了翼型涡振的发展和演化过程。结果表明:改变来流速度和改变结构刚度时不同频率比下的涡振区间基本一致;自由振动数值计算验证了强迫振动的涡振区间;不同频率比下6%结构阻尼比时翼型振动出现涡激振动和强迫振动2种形式。

气候变化导致极端天气频次升高,电力系统的安全稳定受到挑战。现有对战略备用机组的研究多为政策分析或者从机组成本和售电收入等角度进行建模仿真,无法全面反映其带来的经济社会影响。为综合分析战略备用机组的经济性,建立了考虑保障经济生产、居民健康效益和劳动力水平等方面收益以及电厂投资运维成本的成本效益分析模型,并以四川省限电事件为案例进行分析。结果表明:四川省限电事件中,战略备用机组可带来的度电效益为4.77 元/(kW·h),战略备用机组所带来的度电成本约为1.91 元/(kW·h),而使用已完成折旧的机组作为战略备用机组所带来的度电成本约为0.47 元/(kW·h),所以从全社会角度分析,建设运营战略备用机组是经济可行的;机组运行时长是影响战略备用机组度电成本的最关键因素,一年内低于89h 的运行时长会使得机组度电成本高于其社会效益。