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虚拟发电厂研究综述_刘吉臻

虚拟发电厂研究综述_刘吉臻
虚拟发电厂研究综述_刘吉臻

第34卷第29期中国电机工程学报V ol.34 No.29 Oct.15, 2014

2014年10月15日Proceedings of the CSEE ?2014 Chin.Soc.for Elec.Eng. 5103 DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2014.29.012 文章编号:0258-8013 (2014) 29-5103-09 中图分类号:TM 62

虚拟发电厂研究综述

刘吉臻,李明扬,房方,牛玉广

(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学),北京市昌平区 102206)

Review on Virtual Power Plants

LIU Jizhen, LI Mingyang, FANG Fang, NIU Yuguang

(State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System With Renewable Energy Sources (North China

Electric Power University), Changping District, Beijing 102206, China)

ABSTRACT: With the fast development of smart grid incorporating renewable energy sources, the virtual power plant (VPP) is obtaining more and more attention from academics and industry in China and worldwide. The VPP breaks the boundaries between traditional physical power plants, as well as those between the supply and demand sides. By using the advanced technologies including network communications, intelligent sensing and metering, data processing and intelligent decision making, the VPP is expected to become the supporting framework for smart grid with large scale renewable energy integration. This paper summarized and presented the concepts, functional features, operation and control schemes and the implementations of VPP, including a detailed introduction of two demonstration projects of VPP in foreign countries. The prospects of VPP was analyzed and outlooked, especially the potential role of VPP in secure and efficient use of large-scale renewable energy sources in China.

KEY WORDS: virtual power plants; smart grid; renewable energy sources

摘要:随着新能源智能电网的快速发展,虚拟发电厂(virtual power plant,VPP)在国内外逐渐受到学术界和工业界的关注。虚拟发电厂打破了传统电力系统中物理上发电厂之间、以及发电和用电侧之间的界限,充分利用网络通信、智能量测、数据处理、智能决策等先进技术手段,有望成为包含大规模新能源电力接入的智能电网技术的支撑框架。该文总结并阐述虚拟发电厂的概念、功能特征、运行控制方式和工程应用情况,详细介绍了国外的2个工程应用项目实例。最后对虚

基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(2012CB 215203);国家电网公司科技项目(SGHB0000KXJS1400040);中央高校基本科研业务费专项资金。

The National Basic Research Program of China (973 Program) (2012CB215203); Techonology Project of State Grid Corporation of China (SGHB0000KXJS1400040); The Fundemental Research Funds for Central Universities. 拟发电厂的发展前景,特别是在我国电力系统中新能源大规模安全高效利用可能发挥的重要作用方面进行分析和展望。关键词:虚拟发电厂;智能电网;新能源电力

0 引言

随着化石能源的日渐枯竭以及环境污染、气候变化问题的日益明显,大力开发新能源、实现各种能源的低碳利用已成为当今能源革命的主题。风电、太阳能发电等大规模新能源电力在电力系统中的比重不断增加,使传统电力系统的结构、形态与运行控制方式随之产生根本性变革,包括发电厂、电网及用户在内的整个电力系统都需要与之相适应[1]。

近年来,在智能电网技术快速发展的背景下,虚拟发电厂(virtual power plant,VPP)的概念逐渐受到国内外学术界和工业界的关注。不论是一些欧美国家中越来越多的小型分布式能源的接入,还是我国面临的大规模新能源电力的接入,都给电网带来具有间歇性和随机波动性的冲击,对电网的结构及运行调度方式提出新的要求。为充分利用新能源电力并使之与传统能源实现较好的互补与配合,需要构建保证电网安全稳定运行、兼顾经济和社会效益的区域性多能源集成模式。与此同时,智能电网技术的发展使得电网调度机构甚至普通用电者都能采用先进的网络通信、实时检测与计量等技术手段对电网运行状况进行监控与分析。在上述背景下产生的虚拟发电厂概念,打破了传统电力系统中物理概念上的发电厂之间、以及发电侧和用电侧之间的界限,充分利用网络通信、智能量测、数据处理、智能决策等先进技术手段,有望成为包含新能源接入的智能电网技术的支撑框架。

本文首先对虚拟发电厂的概念、功能特征与运

5104 中国电机工程学报第34卷

行控制方式进行较全面地阐述,然后介绍虚拟发电厂在国外的工程应用情况,并选取2个示范工程项目进行较详细地描述,最后对虚拟发电厂对我国大规模新能源的安全高效利用有望发挥的重要作用进行展望。

1 虚拟发电厂的概念与功能特征

1.1 虚拟发电厂的概念

目前,国内外不同学者分别对虚拟发电厂提出若干种不同的定义方式,尚未产生一个权威或官方的定义[2-3]。国际上对于虚拟发电厂的系统性论述出现在2007年前后,2012年以来相关的研究报道逐渐增多。文献中对虚拟发电厂概念的阐述很多[2-20],其中典型的有以下几种:

1)虚拟发电厂是将一些小型分布式发电单元聚集起来形成的一个相当于单个整体电厂的机构,其在电网中运行的特性参数是通过将各分布式发电单元的特性参数整合得到的,且电网对各分布式发电单元的影响之叠加可以等效为电网对该机构的影响[7];

2)虚拟发电厂是将一定区域内的传统发电厂、分布式电源、可控负荷和储能系统有机结合,通过一个控制中心的管理,合并为一个整体参与电网运行[9];

3)虚拟发电厂作为一种需求侧响应方式,通过在用电需求侧安装一些提高用电能效的装置、减少终端用电需求以达到与建设实际发电厂相同的效果,或利用用户用电弹性缓解高峰时段电力供应紧张状况,也称为“能效电厂”[10, 12]。

狭义来说,虚拟发电厂是1组电源的聚合体,这些电源可以是传统的火电机组,也可以是风电、太阳能发电等新能源机组,还可以是电力储能装置。这些机组或装置不直接受电网运行调度中心的控制,而是听命于虚拟发电厂控制中心,通过该中心以一个整体的形式参与到电网的运行和调度中。广义来说,虚拟发电厂不仅限于发电侧各发电单元的聚合,还能与用电侧的可控负荷和需求响应技术结合起来,将发电和用电两端的一些个体和单元组成一个虚拟的整体参与到电网的运行和调度中。理论上来说,虚拟发电厂中的个体分布不受地域的限制,每个个体可以通过信息网络与控制中心连接,实现控制中心对虚拟电厂中各个体的控制。

上述虚拟发电厂的概念是伴随着包含新能源电力的智能电网技术的发展而产生的。传统电网中的电源类型主要是规模较大的火电、水电机组等,电网中电源的总数较少,而每个发电机组的输出对电网中的电压、频率等指标有较大影响。因此,传统电网的运行是由一个中央集权式的调度机构在掌握所有发电机组信息的基础上做出调度决策,对每台机组下达发电指令,以此保证整个电网的安全稳定。随着智能电网技术的发展,新能源电力接入的规模逐渐增大,由于风电、光伏发电等电源具有单机输出功率小、易于安装使用的特点,电网中的电源数量发生了爆炸式增长。由于单个新能源发电单元的输出对整个电网的影响很小,电网调度时将没有必要,也不再可能对每个新能源发电单元下达指令。在此背景下,虚拟发电厂扮演着介于发电单元和电网之间承上启下的角色,采用虚拟发电厂的方式将一组发电单元聚合为一个整体参与电网的运行和调度就可能成为一种既安全又高效的方案。

虚拟发电厂的一种典型结构如图1所示,图中包含着能量网和信息网2张网络。实线表示的能量网即电力传输的网络,连接着风电场、光伏发电系统、火电机组等不同形式的发电单元,以及城市、工业区等不同类型的用电负荷单元。这些发电和用电单元通过由虚线代表的信息网与虚拟发电厂控制中心连接,能实现控制中心与各单元之间的双向通信。上述虚拟发电厂结构区别于传统电厂的典型特征在于地域分布上的分散性与运行调度上的协同性。从某种意义上讲,虚拟发电厂可以看作是一种先进的区域性电能集中管理模式,该模式无需对电网进行结构改造就能有效整合区域内各种形态和特性的电源与用电负荷,对区域内的发电和用电单元实施经济高效的控制。

风电场

图1 一种虚拟发电厂的典型结构

Fig. 1 A typical structure of a VPP

1.2 虚拟发电厂的功能特征

由虚拟发电厂的概念和结构可知,在技术层

第29期刘吉臻等:虚拟发电厂研究综述 5105

面,虚拟发电厂控制中心应具有如下功能。

1)网络通信及管理功能。

建立控制中心与区域内各对象之间的双向信息连接,从物理层、数据链路层等各个层面保证数据通信的快捷与畅通。

2)发电管理功能。

监视区域内各发电单元的运行及出力状况,并在线实施区域内发电单元的优化调度。

3)新能源发电功率预测功能。

综合短期及中长期气象数据及预报信息,对区域内的风电机组、太阳能发电机组等的输出功率做出较准确的预测。

4)用电负荷预测及管理功能。

对区域内的用电负荷进行较准确的预测,对工农业生产、社会生活、天气变化等因素对负荷需求的影响规律进行分析,并具有在一定条件下中断部分负荷供应以适应本区域和整个电网调度运行需要的能力。

5)数据管理及分析功能。

采集并分析处理区域中各对象的运行数据,如发电机组的出力和运行效率、用电负荷随时间变化的规律等,并能对这些数据提供有效的检索和调用手段。

6)电力市场中的经营能力:包括建立区域内的发电费用、用电收益及安全约束模型,进行优化计算,收集市场情报、制订发电计划、签订中远期市场交易合同等。

2 虚拟发电厂的运行控制结构与方法

2.1 虚拟发电厂的运行控制整体结构

虚拟发电厂的运行控制整体结构可以分为集中控制、集中–分散控制和完全分散控制3类。

第1类是集中控制结构,如图2所示。该结构中,控制中心掌握着所涉及的所有发电或用电单元的完整信息,并拥有对所有单元的完全控制权,对每一个单元制定发电或用电方案。在此种结构下控制中心具有最强的控制力和灵活多样的控制手段,

图2虚拟发电厂的集中控制结构

Fig. 2 Centralized control structure of VPP 其代价是巨大的通信流量及繁重的运算负荷,且兼容与扩展性较差。

第2类是集中–分散控制结构,如图3所示。该结构中,虚拟发电厂被分为2个层级,下层的本地控制中心管理辖区内有有限个发电或用电单元,再由这些本地控制中心将信息反馈给上一层的虚拟发电厂控制中心。虚拟发电厂控制中心首先将任务分解并分配到各本地控制中心,然后本地控制中心负责制定每一个单元的发电或用电具体方案。相对于集中控制结构,集中–分散控制结构中的一部分运行控制功能下移到本地控制中心,而虚拟发电厂控制中心则将工作重心转移到依据用户需求和市场规则的能量优化调度方面,有助于改善集中控制方式下的数据拥堵和扩展性差的问题。

图3 虚拟发电厂的集中–分散控制结构

Fig. 3 Centralized-decentralized control

structure of VPP

第3类是完全分散控制结构,如图4所示。在该结构中,虚拟发电厂被划分为彼此相互通信的、自治且智能的子系统,各子系统通过其智能代理的协同合作实现原本由控制中心完成的任务,控制中心则简化为数据交换与处理中心。各智能代理通过网络通信获知其他子系统的部分信息,基于这些信息自行其对应子系统中所有单元的发电或用电方案,并更新本子系统的部分信息。由于在该结构下,各子系统之间存在相互影响,因此每个单元的发电或用电方案可能需要若干次迭代的通信和决策过程才能最终确定。相比前2种结构,完全分散控制

图4 虚拟发电厂的完全分散控制结构Fig. 4 Decentralized fully control structure of VPP

5106 中国电机工程学报第34卷

结构具有更好的可扩展性和开放性,但是该结构对虚拟发电厂内各发电或用电单元及由其组成的子系统提出很高的要求,需要具备日常运行管理、故障诊断与响应等较复杂的功能。

2.2 虚拟发电厂的控制及优化方法

为实现前文所述的功能特征,虚拟发电厂的运行控制主要包含2个问题:一是在调度层面,电网对虚拟发电厂整体的控制;二是虚拟发电厂本身对其所聚合的各发电和用电单元的控制。

对于第1个问题,国外的不少研究从虚拟发电厂作为电力市场中1个整体参与者的角度,提出虚拟发电厂在电力市场中参与竞标的优化策略[21-24]。例如,文献[21-22]提出一种虚拟发电厂在电力能源和热备用市场中的竞标策略,其中虚拟发电厂参与竞标的优化问题被建模成1个包含本厂区域内的电力供需平衡和安全约束的非线性混合整数规划问题,并采用遗传算法求解。文献[23]提出一种虚拟发电厂在日前电力市场中的竞标策略,模型中采用点估计法对电力市场价格和新能源发电的不确定性进行建模。然而,虚拟发电厂作为1个整体参与电网调度时不仅面临市场竞标的问题,还可能带来诸如电压、频率、潮流等方面的安全稳定问题,这就需要在电网调度层面掌握虚拟发电厂这个整体的物理特性,关于这方面的研究目前在文献中比较欠缺。

对于第2个问题,文献中提出不少虚拟发电厂本身的运行控制方式[9,24-47],从研究思路上主要可分为2类。第1类是将虚拟发电厂中各发电单元的发电量分配问题建模成1个数学规划模型来求解,如混合整数线性规划模型[26]、非线性规划模型[27]、直接负荷控制模型[28]等。第2类是采用多智能体系统(multi-agent system,MAS)框架来描述虚拟发电厂中各发电和用电单元的分散特征,在此框架下提出虚拟发电厂的控制技术并研究其在智能电网中的应用[9,25,46-47]。从控制结构上来分,第1类方法所采用的是集中式或者集中–分散式控制结构,第2类方法则采用完全分散式控制结构。总体来说,现有文献中的方法都有各自的适用前提,所针对的虚拟发电厂也各有不同的特点,目前尚没有一般性的、具有较好通用性的虚拟发电厂运行控制方法。

3 虚拟发电厂的工程实施与应用实例

3.1 虚拟发电厂的工程实施概述

虚拟发电厂的概念是着眼于电网应用的实际需求而提出的,其概念框架也是在工程实施中逐渐发展和完善的。目前,欧美各国已有一些可供借鉴的小规模示范项目[48-56]。在欧洲各国,自2001年起就开始开展以集成中小型分布式发电单元为主要目标的虚拟发电厂研究项目[49],参与的国家包括德国、英国、西班牙、法国、丹麦等。北美则较少采用“虚拟发电厂”的概念,而是主要推进利用用户侧可控负荷的需求响应[57-59],并已取得令人瞩目的成效:据统计2008年美国的各类需求响应项目可在用电高峰时段减少高达38000MW的负荷[58]。作为虚拟发电厂的应用实例和参考范本,3.2节将分别详细介绍希腊阿提卡州的虚拟发电厂示范项目[60]以及法国PREMIO项目[61]的实施和建设情况。

3.2 虚拟发电厂的应用实例

3.2.1 希腊阿提卡州虚拟发电厂示范项目

希腊阿提卡州的虚拟发电厂示范项目分布于3处,分别是可再生能源中心,国立雅典技术大学和Meltemi度假营地。

可再生能源中心的光伏与分布式发电部门参与了本示范项目。该部门拥有1幢占地面积为440m2的大楼,其中主要的发电和用电对象包括最大发电容量为22kW的光伏组件,平均用电量3kW 的实验设备、计算机和照明,以及1台额定制冷和制热耗电量分别为22.6kW和20.6kW的热泵。其中热泵可视为弹性用电负荷。

国立雅典技术大学中的部分楼宇参与了本示范项目,主要包括总面积为16500m2的4栋大楼和4个大阶梯教室(包括实验室、教室和办公室等),1台额定发电功率80kW、额定发热功率136kW的热电联产天然气机组,1台额定功率162kW的吸收式制冷机,和1套额定功率310kW、为4个大阶梯教室提供制冷的空调系统。该空调系统为4个教室制冷的耗电量约为90kW,可视为弹性用电负荷。

MELTEMI避暑度假营地,拥有约200幢度假别墅,在夏季(5—9月)营业。每幢别墅为1层,占地面积约70m2。该营地的用电负荷主要为家用电器(冰箱、电磁炉、照明、空调、电视等)的耗电以及1家最大用电负荷为15kW的商店,该店内的冰箱可视为弹性用电负荷。

上述阿提卡州的虚拟发电厂示范项目包含地理位置上相互分隔的3个部分,采用集中控制方式运行。整个虚拟发电厂有1个控制中心,其目标是优化虚拟发电厂范围内各组成对象的能源供应,即决定每一个分布式能源的发电运行计划和每一个

第29期刘吉臻等:虚拟发电厂研究综述 5107

弹性用电负荷的供电计划。虚拟发电厂中的3个部分各有1个本地控制中心(local controller,LC),整个虚拟发电厂的集中控制方式通过双向的信息交互进行:LC每隔一定时间向控制中心发送本地分布式发电单元运行费用及弹性用电负荷的减负荷费用;VPCC收集到上述信息后综合考虑各处的发电和用电负荷预测、分布式能源特性、电力和能源市场价格波动等信息做出决策,向每个LC发送电力市场价格信息和发电单元的运行设定值。

文献[60]以上述虚拟发电厂示范项目中的实测数据为基础,选取2008年夏季和初春季2段长度各为6天的时间进行实验研究。实验结果表明,将上述3处聚合为1个虚拟发电厂整体运行之后,其从电网获得电能的需求与原来各自运行的需求总和相比可下降12%~23%。

3.2.2 法国PREMIO虚拟发电厂项目

法国自2008年起开展PREMIO示范项目,其主要目的是验证虚拟发电厂的一种创新型的、开放和可复制的体系结构用于优化电网中的分布式能源、储能和需求响应等模块接入的效果。PREMIO 开发了1个控制中心单元,可用于优化光伏发电、太阳能热泵等9种现有分布式发/用电单元的使用。项目中已安装的分布式发电系统的具体情况及数量如表1所示。控制中心可以在日前和日间2个尺度上进行负荷调度决策,其中日前调度考虑第2天的24 h长度,以30 min为决策间隔;日间调度考虑当日最多4 h的长度,以10 min为决策间隔。

为实现上述调度决策功能,PREMIO项目的运行控制通过以下3个步骤进行。

1)控制中心从上游运行调度机构(即电网调度机构)处获得用电负荷较大的关键时段信息,并收集每个DER的发/用电容量信息。

2)控制中心综合从各DER处获得的发电/用电容量信息,并根据上游运行调度机构提供的供电关键时段(即电力供应较紧张的时段)信息,求出本虚拟发电厂的总发/用电量的最优方案。控制中心将此最优的发/用电量提供给上游运行调度机构。

3)上游运行调度机构收到虚拟发电场的总发电/用电量之后,将具体的发/用电功率随时间变化的需求量下发给虚拟发电厂控制中心。然后,控制中心在虚拟发电厂内部进行调度,将上述发/用电需求分配给各DER。

相比3.1节介绍的希腊阿提卡州的虚拟发电厂

表1 PREMIO项目中分布式能源的数量

Tab. 1 Number of distributed generations

in PREMIO project

对象数量

住宅及公寓的减负荷装置 6 居民小区及小型楼宇的减负荷装置模块 6

基于可调光LED的公共照明 9 与光伏发电板耦合的单个电力储能单元 22

与热泵耦合的、用于住宅负荷调节的热水罐 6

太阳能热泵与热水储存装置 1

用于工业和制冷的热储能装置 1

基于太阳能与热储能的发电单元 1

与电取暖装置耦合的生物质发电单元 2

总计 54 示范项目,法国PREMIO项目的虚拟发电厂控制方

式更强调上游调度机构(即电网调度中心)的作用。

虚拟发电厂在每一时段的的总发/用电量是由上游

调度机构决定的,虚拟发电厂只是负责该总量在内

部DER之间的分配。

4 虚拟发电厂用于新能源消纳的发展现状

与前景展望

从虚拟发电厂概念的提出和研究发展历程来

看,国外对虚拟发电厂的研究主要源于大量小型分

布式发电单元集成以及需求侧响应的智能决策需

求,研究问题也多着眼于虚拟发电厂作为一个整体

参与电力市场的竞标决策,以最优化虚拟发电厂区

域范围内的发电和用电效益。我国研究虚拟发电厂

的出发点和侧重点则有所不同。虚拟发电厂在我国

的研究目的主要是为大规模新能源电力的接入提

供框架和技术支撑,通过虚拟发电厂的运行机制实

现传统能源与新能源之间的互补协同调度与电网

的优化运行,以最大程度地平抑新能源电力的强随

机波动性,提高新能源的利用率。

目前,将虚拟发电厂概念应用于新能源电力的

消纳和利用问题的研究在国内外的文献均有报

道[62-63]。文献[62]提出一种对包含有风电机组和热

电联产机组虚拟发电厂进行控制的方法,以达到平

抑风电波动、降低发电成本的目标。该方法假设风

电机组和热电联产机组均接受1个虚拟发电厂控制

中心的管理,通过功率预测和优化决策方法在日前

调度中做出最优的发电决策。文献[63]针对大规模

风电场并网调度的困难,提出将某区域的风电机组

和常规的水、火电机组及储能设备进行等效聚合的

虚拟发电厂设想,对区域内各机组与设备实现电网

5108 中国电机工程学报第34卷

功率的有效控制。该文献以某千万kW风电基地为例建立虚拟发电厂数据模型,并采用实际电网运行数据验证了方案的可行性。

总体来说,目前我国在虚拟发电厂领域的研究尚处于起步阶段。为适应我国的地理、天气、发电类型结构等具体国情,我国构建虚拟发电厂的结构形式和功能配置必须进行有针对性的设计和调整。但是,从目前我国对电力能源经济环保性的迫切需求及新能源发电规模的快速发展趋势来看,虚拟发电厂在我国将有广阔的发展空间。

首先,虚拟发电厂是对大规模新能源电力进行安全高效利用的有效形式。以风能和太阳能为代表的新能源具有显著的间歇性和强随机波动性,以此为一次能源的发电方式不仅会将这些特性继承下来,还会随时空范围的变化产生规律性改变。因此,若将单一形式的多台新能源发电机组规模化地接入大电网,将产生较严重的系统稳定性问题,这将是制约新能源电力大规模开发利用的瓶颈。虚拟发电厂提供的新能源电力与传统能源和储能装置集成的模式,能够在智能协同调控和决策支持下对大电网呈现出稳定的电力输出特性,为新能源电力的安全高效利用开辟了一条新的路径。

其次,虚拟发电厂丰富了智能电网的内涵,也扩展了智能电网的外延。智能电网概念提出以来,多数情况下强调电网自身以及电网与用户之间的信息化、自动化、互动化,较少涉及到电源与电网的关系。而通常概念下的智能电网对不同类型电源的输出特性也并不十分关注。尽管提到能源利用方式的变革,也提到经济社会效益的综合提升,但具体如何落实,在智能电网概念中并不明确。而虚拟发电厂的提出,为保证安全、可靠、优质、高效的电力供应,满足经济社会发展对电力的多样化需求,解决能源与环保问题提供了可行的解决方案。

另外,虚拟发电厂的建设对于完善我国的电力市场体制具有重要的促进作用。在对多种能源发电形式进行有效集成的同时,虚拟发电厂在参与电力市场运营过程中,不仅具有传统发电厂具有的稳定出力和批量售电特征,还具有多样化电源集成的互补性和丰富的调控手段。因此,虚拟发电厂在电力市场中既可以参与前期市场、实时市场,也可以参与辅助平衡市场,这将从根本上改变可再生能源发电依靠国家补贴,在电力营销中毫无优势的被动局面。 参考文献

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收稿日期:2014-03-22。

作者简介:

刘吉臻(1951),男,博士,教授,博士

生导师,主要研究方向为复杂系统建模与

控制、工业过程测控理论与技术,ljz@

https://www.doczj.com/doc/5412376085.html,;

李明扬(1983),男,博士,讲师,研究

方向为电力系统控制与优化调度;

房方(1976),男,博士,副教授,研究

方向为火电机组建模与控制;

牛玉广(1964),男,博士,教授,博士

生导师,研究方向为工业过程建模与控制、

状态监测与故障诊断。

刘吉臻

(编辑李泽荣)

水库群优化调度总结报告

水库群优化调度总结报告 -----水文专业 姓名: 学号: 专业: 时间: 河海大学文天学院 2013年9月

目录 一、概述 (3) 二、线性规划非线性规划方法 (4) 2.1 线性规划 (4) 2.2 非线性规划 (4) 三、动态规划(DP) (4) 四、增量动态规划(IDP) (6) 五、两时段滑动寻优算法(POA) (6) 六、轮库迭代法 (7) 七、总结 (7)

一、概述 水库优化调度是一个多阶段决策过程的最优化问题, 是在常规调度和系统工程的一些优化理论及其技术的基础上发展起来的。其基本内容可描述为:根据水库的入流过程,遵照优化调度准则,运用最优化方法,寻求比较理想的水库调度方案,使发电、防洪、灌溉、供水等各部门在整个分析期内的总效益最大。通过水库优化调度,可以解决各用水部门之间的矛盾,经济合理地利用水资源及水能资源,因而,在现今我国乃至世界水资源贫乏、开采利用不合理的情况下,水库优化调度具有非常重要的意义。开展水库的优化调度研究工作,提高水库的管理水平,几乎在不增加任何额外投资的条件下,便可获得显著的经济效益。 关于水库优化调度的研究最早从20世纪40年代开始,美国人Mases于1946年最早将优化概念引入水库优化调度。国内的相关研究则是从上世纪60年代起步。华中科技大学的张勇传是国内水库优化调度的开拓者。这些年,随着系统工程优化理论和数学规划理论的日臻完善,随着计算机技术在这两大领域的应用,水库优化调度的方法也愈加丰富。从径流描述上分,一般可分为确定型和随机型两种;从所包含的水库数目划分,可分为单库优化调度和水库群优化调度两方面。单从优化调度所采用的优化方法划分,一般可分为线性规划、非线性规划、动态规划、增量动态规划、两时段滑动寻优算法和轮库迭代法等。

110KV变电站设计文献综述

110KV变电站设计文献综述 摘要:本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数,分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性,然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑,并通过对负荷资料的分析,安全,经济及可靠性方面考虑,确定了110kV以及站用电的主接线,然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数,容量及型号,同时也确定了站用变压器的容量及型号,最后,根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果,对高压熔断器,隔离开关,母线,绝缘子和穿墙套管,电压互感器,电流互感器进行了选型,从而完成了110kV电气一次部分的设计。 关键词:变电站变压器接线 1变电站的概述 纵观20世纪的社会和经济发展,一个突出的特点是,电力的使用已经渗透到社会经济,生活领域。发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务,而变电站更是电力工业建设中不可缺少的一个项目。由于变电站的设计内容多,范围广,逻辑性强,不同电压等级,不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面不一样。 变电站是电力系统中变换电压等级、汇集电流和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力建设经过多年的发展,系统容量越来越大,短路电流不断增大,对电气设备、系统内大量信息的实时性等要求越来越高,而随着科学技术的高速发展,制造、材料行业,尤其是计算机及网络技术的迅速发展,电力系统的变电技术也有了新的飞跃。对变电站的设计提出了更高的要求,更需要我们知识应用水平。 结合我国现状,为国民经济各部门和人民提供充足.可靠.优质.廉价的电能,因此新建变电站应充分体现出安全性、可靠性、经济性和先进性。在此我为满某地区重点需要,提高电能的质量。我拟建一座110KV变电站。 110KV变电站电气部分设计的内容 通过查阅书籍,了解了电力工业的有关政策,技术规程等方面的知识,理清自己的设计思路,清楚设计任务,如电气主接线,短路电流计算,设备的选择,防雷接地等,涉及以下内容: 1 现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完

热力发电厂课后习题答案

热力发电厂课后习题答案 第一章热力发电厂动力循环及其热经济性 1、发电厂在完成能量的转换过程中,存在哪些热损失?其中哪一项损失最大?为什么?各项热损失与效率之间有什么关系? 能量转换:化学能—热能—机械能—电能 (煤)锅炉汽轮机发电机 热损失: 1)锅炉热损失,包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。 2)管道热损失。 3)汽轮机冷源损失: 凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失;膨胀过程中的进气节流、排气与内部损失。 4)汽轮机机械损失。 5)发电机能量损失。 最大:汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大。 原因:各项热损失与效率之间的关系:效率=(1-损失能量/输入总能量)×100%。2、发电厂的总效率有哪两种计算方法?各在什么情况下应用? 1)热量法与熵方法(或火用方法或做功能力法) 2)热量法以热力学第一定律为基础,从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定量分析。熵方法以热力学第二定律为基础,从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定性分析。 3、热力发电厂中,主要有哪些不可逆损失?怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性? 存在温差的换热过程,工质节流过程,工质膨胀或压缩过程三种典型的不可逆过程。 主要不可逆损失有 1) 锅炉内有温差换热引起的不可逆损失; 可通过炉内打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。 2) 锅炉散热引起的不可逆损失;可通过保温等措施减少不可逆性。 3) 主蒸汽管道中的散热与节流引起的不可逆性;可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。 4)汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失;可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。 5)凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失;可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。 4、发电厂有哪些主要的热经济性指标?它们的关系就是什么? 主要热经济性指标有:能耗量(汽耗量,热耗量,煤耗量)与能耗率(汽耗率,热耗率,煤耗率)以及效率。 能耗率就是汽轮发电机生产1kW、h的电能所需要的能耗量。(公式) 5、给出汽耗率的定义及其与电功率Pe、单位进气做功wi以及单位进气热耗q0相互关系的表达式,说明汽耗率不能独立用作热经济性指标的原因就是什么? 汽耗率:汽轮发电机组每生产1kW、h的电量所需要的蒸汽量,成为汽轮发电机组的汽耗率。用d表示。

110KV变电站一次设计文献综述教学内容

精品文档变电站电气一次系统设计110kV一、选题意义随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划[1]。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来,变电站的建设迅猛发在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性,降低配电网损耗和供电成本,减少电力设施占地资源,体现“增容、升压、换代、[2]。同时可以增加系统的可靠性,节约占地面优化通道”的技术改造思路[3]积,使变电站的配置达到最佳,不断提高经济效益和社会效益。 二、变电站建设的国内外现状和发展趋势 为了保障我国经济的高速发展,以及持续的城镇化进程,我国电力系统进入了一个快速发展阶段,电网建设得到进一步完善。由于我国电力建设起步比较晚,目前我国变电站主要现状是老设备向新型设备转变,有人值班向无人值班变电站转变,交流传输向直流输出转变,在城市变电站建设中,户内型变电站大幅增加。国外变电站主要是交流输出向直流输出转变。而数字化智能变电站也是国内外变电站未来发展趋势。 1、无人值守变电站: 同西方发达国家相比,由于我国变电站自动化系统应用起步较晚,

变电站运行管理的理念也有很大差异,使我们的变电站无人值守运行水平与之相比还有很大的差距。在我国,许多220 kV及以下电压等级变电站已经开始由监控中心进行监控,基本上实现了变电站无人值守。但作为国内电网中最高电压等级的500 kV和330 kV变电站,即使采用了变电站自动化系统的,也都是实行有人值守的管理方式。而在欧美发达国家,各个电压等级变电站都能实现变电站无人值守。由此发现,在国内外无人值守变电站 [4]之间、国内外变电站自动化系统之间都还有很大的差异。全面实现变电站无人值守对我国电网建设有非常明显的技术经济效益: 1提高了运行可靠性;2加快了事故处理的速度;3提高了劳动生产率;4降低了建设成本。[5] 2、城市变电站建设 随着城市中心地区的用电负荷迅速增长,形势迫使在城市电网加 快改造和建设的同时,在中心城区要迅速地建设一批高质量的城 市变电站,在精品文档. 精品文档 多种变电站的型式中户内型变电站受到各方面的重视,在这几年 中得到飞[6]。由于户内变电站允许安全净距小且可以分层布置而 使占地面积速发展较小。室内变电站的维修、巡视和操作在室内 进行,可减轻维护工作量,不受气候影响。、数字化智能变电 站3光特别是智能化开关、在变电站自动化领域中,智能化电气 的发展,电式互感器等机电一体化设备的出现,变电站自动化技 术即将进入新阶段[7]。变电站自动化系统是在计算机技术和网络

热力发电厂习题及答案

单项选择题 1、电厂实际生产的能量转换过程中,在数量上以下列哪种热量损失为最大?(D) A、锅炉损失 B、汽轮机内部损失 C、管道损失 D、冷源损失 2、凝汽式发电厂的发电煤耗率可表示为:(A) A、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与发电量之比 B、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与对外供电量之比 C、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与平均负荷之比 D、发电在在一段时间内耗用的总煤量与厂用电之比 3、随着回热加热级数的增多,(C)。 A、回热循环效率的增加值逐渐增多 B、回热循环效率的增加值不变 C、回热循环效率的增加值逐渐减少 4、其它条件不变,提高蒸汽初压力循环效率的变化将:(D) A、提高 B、降低 C、不一定 D、先提高后降低 5、其它条件不变提高蒸汽初温,循环效率提高的原因是(B)

A、冷源损失数量减少 B、平均吸热温度提高 C、蒸汽湿度减少 D、蒸汽容积流量增加 6、再热机组在各级回热分配上,一般采用增大高压缸排汽的抽汽量,降低再热后第一级回热的抽汽量是为了(A)。 A、减少给水加热过程的不可逆损失 B、尽量利用高压缸排汽进行回热加热 C、保证再热后各回热加热器安全 D、增加再热器后各级回热抽汽的抽汽作功量 7、采用中间再热的目的是:(B) A、提高回热经济性 B、提高初参数后使排汽湿度不超过允许值 C、提高机组设计功率 D、利用锅炉烟道的余热以降低排烟温度 8、提高蒸汽初温,其它条件不变,汽机相对内效率(A)。 A、提高 B、降低 C、不变 D、先提高后降低 9、提高蒸汽初压,其它条件不变,汽机相对内效率(B)。

A、提高 B、降低 C、不变 D、先降低后提高 10、若提高凝汽器真空,机组出力增加ΔNd,循环水泵功率增加ΔNs,则最佳真空为:(A)。 A、ΔNd-ΔNs之差最大时对应的真空 B、ΔNd/ΔNs最大时对应的真空 C、(ΔNd-ΔNs)/ΔNs 最大时对应的真空 D、(ΔNd-ΔNs)/ΔNd 最大时对应的真空 11、常用的烟气中间再热,再热后蒸汽的(B) A、温度增加,压力增加 B、温度增加,压力下降 C、温度下降,压力下降 D、温度不变,压力下降 12、采用中间再热,导致回热的热经济效果(B) A、增强 B、减弱 C、可能增加也可能减弱 D、不变 13、提高蒸汽初压主要受到(A)

优化调度概述

1.概述 1.1 调度问题的提出 敏捷制造作为21世纪企业的先进制造模式,综合了JIT、并行工程、精良制造等多种先进制造模式的哲理,其目的是要以最低成本制造出顾客满意的产品,即是完全面向顾客的。在这种模式下如何进行组织管理,包括如何组织动态联盟、如何重构车间和单元、如何安排生产计划、如何进行调度都是我们面临的问题。其中车间作业调度与控制技术是实现生产高效率、高柔性和高可靠性的关键,有效实用的调度方法和优化技术的研究与应用已成为先进制造技术实践的基础。 调度问题主要集中在车间的计划与调度方面,许多学者作了大量研究,出了不少的研究成果。制造系统的生产调度是针对一项可分解的工作(如产品制造),探讨在在尽可能满足约束条件(如交货期、工艺路线、资源情况)的前提下,通过下达生产指令,安排其组成部分(操作)使用哪些资源、其加工时间及加工的先后顺序,以获得产品制造时间或成本的最优化。在理论研究中,生产调度问题常被称为排序问题或资源分配问题。 1.2 调度问题的分类 生产调度系统的分类方法很多,主要有以下几种: (1) 根据加工系统的复杂度,可分为单机、多台并行机、flow shop和job shop。 单机调度问题是所有的操作任务都在单台机器上完成,为此存在任务的优化排队问题,对于单机调度比较有代表性的请见文[9][10][l1];多台并行机的调度问题更复杂,因而优化问题更突出,文[8][11]][13]研究了多台并行机的调度;flow shop型问题假设所有作业都在同样的设备上加工,并有一致的加工操作和加工顺序,文[12][13][14]研究了flow shop问题;job shop是最一般的调度类型、并不限制作业的操作的加工设备,并允许一个作业加工具有不同的加工路径。对于job shop型问题的研究,文献很多,综述文章可参见Lawler等[15]。 (2) 根据性能指标,分为基于调度费用和调度性能的指标两大类。 (3) 根据生产环境的特点,可将调度问题分为确定性调度和随机性调度问题。 (4) 根据作业的加工特点,可将调度问题分为静态调度和动态调度。 静态调度是指所有待安排加工的工作均处于待加工状态,因而进行—次调度后、各作业的加工被确定、在以后的加工过程中就不再改变;动态调度是指作业依次进入待加工状态、各种作业不断进入系统接受加工、同时完成加工的作业又不断离开,还要考虑作业环境中不断出现的动态扰动、如作业的加工超时、设备的损坏等。因此动态调度要根据系统中作业、设备等的状况,不断地进行调度。实际调度的类型往往是job shop型,且是动态的。 1.3 生产调度的环境特征 一般的调度问题都是对于具体生产环境中复杂的、动态的、多目标的调度问题的一种抽象和

虚拟电厂优化调度综述

Journal of Electrical Engineering 电气工程, 2014, 2, 31-37 Published Online June 2014 in Hans. https://www.doczj.com/doc/5412376085.html,/journal/jee https://www.doczj.com/doc/5412376085.html,/10.12677/jee.2014.22005 Summary on Optimal Dispatch of Virtual Power Plant Qizhi Feng, Jie Yu, Bin Shi School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing Email: 101011274@https://www.doczj.com/doc/5412376085.html, Received: Apr. 18th, 2014; revised: Apr. 28th, 2014; accepted: May 12th, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/5412376085.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Virtual Power Plant integrated large numbers of distributed generations, energy storage devices and loads into a controllable independent power plant by advanced communication technolo- gies and control strategies. It can solve the control and dispatch problems of distributed genera-tions connecting to network effectively by a series of large-scale means. In this paper, we made a comprehensive review on virtual power plant from the aspects of information exchange architec-tures, operation and management structures, ancillary services and optimal scheduling respec-tively as well as explored the energy management optimization scheduling problems of virtual power plant deeply. For the optimal scheduling problems, we analyzed in detail mainly from three aspects of optimization goals, scheduling periods and the uncertainties in virtual power plant. Fi-nally, some suggestions are given for further studies of virtual power plant on organizational structure, scheduling management, operational control and so on, so as to form a practical theoreti-cal framework. Keywords Virtual Power Plant, Distributed Generations, Optimal Dispatch 虚拟电厂优化调度综述 冯其芝,喻洁,时斌 东南大学电气工程学院,南京 Email: 101011274@https://www.doczj.com/doc/5412376085.html,

虚拟现实技术-综述

浅谈虚拟现实技术在规划领域中的应用 作者:Why 摘要:随着信息时代的到来,越来越多的高新技术应用到社会的各个领域中来,而作为信息技术发展的首要驱动力的“虚拟现实”技术也越来越多地应用到规划领域中来。本文着重论述了虚拟现实技术在城市规划中的应用范围、应用的意义及其为我们带来的便利。 关键词:虚拟现实、范围、发展、迫切性、城市规划 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),又称灵境技术,是90年代为科学界和工程界所关注的技术。它的兴起,为人机交互界面的发展开创了新的研究领域;为智能工程的应用提供了新的界面工具;为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法。它是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,具体的说,就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互使用、相互影响,从而产正亲临其境的真实环境的感受和体验。这种技术的应用,改进了人们利用计算机进行多工程数据处理的方式,尤其在需要对大量抽象数据进行处理时;同时,它在许多不同领域的应用,可以带来巨大的经济效益。 1、虚拟现实技术的发展概述 1965年,Sutherland在篇名为《终极的显示》的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想,从此,人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程。 随后的1966年,美国MIT的林肯实验室正式开始了头盔式显示器的研制工作。在这第一个HMD的样机完成不久,研制者又把能模拟力量和触觉的力反馈装置加入到这个系统中。1970年,出现了第一个功能较齐全的HMD系统。基于从60年代以来所取得的一系列成就,美国的JaronLanier在80年代初正式提出了“VirtualReality”一词。 80年代,美国宇航局(NASA)及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究,并取得了令人瞩目的研究成果,从而引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。1984年,NASAAmes研究中心虚拟行星探测实验室的M.McGreevy和J.Humphries博士组织开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器,将火星探测器发回的数据输入计算机,为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。在随后的虚拟交互环境工作站(VIEW)项目中,他们又开发了通用多传感个人仿真器和遥现设备。 进入90年代,迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统相匹配,使得基于大型数据集合的声音和图象的实时动画制作成为可能;人机交互系统的设计不断创新,新颖、实用的输入输出设备不断地进入市常而这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基矗例如1993年的11月,宇航员利用虚拟现实系统成功地完成了从航天飞机的运输舱内取出新的望远镜面板的工作,而用虚拟现实技术设计波音777获得成功,是近年来引起科技界瞩目的又一件工作。可以看出,正是因为虚拟现实系统极其广泛的应用领域,如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣环境下的遥操作、教育与培训、信息可视化以及远程通讯等,人们对迅速发展中的虚拟现实系统的广阔应用前景充满了憧憬与兴趣。 2、虚拟现实在规划领域的应用范围 虚拟现实在规划信息存储和查询系统中的应用 例如土质数据库系统,地域信息系统,地理信息系统,城市政策信息系统等。这一类系

220KV降压变电所的设计文献综述

专业文献综述题目: 220KV降压变电所的设计 专业: 农业电气化与自动化

220KV降压变电所的设计 摘要:随着我国国民经济的快速增长,用电已成为制约我国经济发展的重要因素。为保证正常的供配电要求,各地都在兴建一系列的供配电装置。本文针对220kV降压变电所的特点,阐述了220kV降压变电所的设计思路、设计步骤,并进行了相关的计算和校验。文中介绍的220kV降压变电所的设计方法、思路及新技术的应用可以作为相关设计的理论指导。 关键词:降压变电所;设计方法;供配电 Design of the 220 KV step-down substation Abstract:With the fast growth of the our country national economy,use the important factor that the electricity also becomes an economic development of the check and supervision in our country。Everyplace all be building a series of use to go together with to give or get an electric shock device。This text aims at the characteristics of the 220 KV step-down substation, Elaborate design way of thinking, design step of the 220 KV step-down substation and carry on the related calculation ,check it 。The text introduce the design method, way of thinking and new technique of the 220 KV step-down substation can be the theories of related design instruction。 Key words: the step-down substation ; method of design ; supply and install electric 1 前言 近十年来,随着我国国民经济的快速增长,用电也成为制约我国经济发展的重要因素,各地都在兴建一系列的用配电装置。变电所的规划、设计与运行的根本任务,是在国家发展计划的统筹规划下,合理开发利用动力资源,用最少的支出(含投资和运行成本)为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格的电能。这里所指的“充足”,从国民经济的总体来说,是要求变电所的供电能力必须能够满足国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要,并留有适当的备用。变电所由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化等系统组成,它的形成和发展,又经历规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。各个环节和各个阶段都有各自不同的特点和要求,按照专业划分和任务分工,在有关的专业系统和各个有关阶段,都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。但现代变电所是一个十分庞大而又高度自动化的系统,在各个专业系统之间和各个环节之间,既相互制约又能在一定条件下相互支持和互为补充。为了适应我国国民经济的快速增长,需要密切结合我国的实际条件,从电力系统的全局着眼,瞻前顾后,需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电所,用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作,以求取得最佳技术经济的综合效益。 本次所设计的课题是某220kV降压变电所的设计,该变电所是一个地区性重要的降压变电所,它主要担任220kV及110kV两电压等级功率交换,把接受功率全部送往110kV 侧线路。因此此次220kV降压变电所的设计具有220kV、110kV、及10kV三个电压等级,220kV侧以接受功率为主,10kV主要用于所用电以及无功补偿。本次所设计的变电所是枢纽变电所,全所停电后,将影响整个地区以级下一级变电所的供电。

热力发电厂试卷习题答案

热力发电厂考试试卷 一 名词解释(10分) 发电热耗率 端差 最佳真空 热电厂的燃料利用系数 热化发电率 二 简答题 (70分) 1 提高蒸汽初温可提高机组的热经济性,分析其原因,并说明提高蒸汽初温在工程中主要受哪些因素限制。 2 现在绝大多数大容量再热式机组都设置了旁路系统,简述旁路系统的作用。 3在现代的高参数、大容量采用中间再热机组的热力系统中,大多数回热加热器都采用了置式疏水冷却段以提高热经济性,试利用热量法分析其原因。 4 给水热除氧的机理基于哪两个基本定律?根据热除氧机理指出监测哪些参数就可了解给水溶氧量情况。 5 什么是除氧器的自生沸腾现象?为防止这种现象的发生,可采取哪些解决措施? 6在火力发电厂原则性热力系统计算中,拟定回热加热器的热平衡式并据以求解加热器的抽汽量是其中很重要的一步,试对下图中的加热器根据所给符号写出热平衡式。 7对于抽汽凝汽式机组,其做功汽流可分为供热汽流和凝汽汽流,这两部分汽流与代替 凝汽式机组做功汽流的热经济性满足下述关系,ic i ih ηηη>>,s c e,s cp s h ,e b b b <<,试分析 其原因。 三 作出符合下列条件的火电厂热力系统图(20分) 1. 高、中、低压三缸两排汽,低压缸对称分流,一次中间再热; 2. 机组有八级回热,三高、四低、一除氧,其中高压缸两段、中压缸两段抽汽; 3. #1、#2高压加热器带有置式蒸冷段和疏冷段,#3号高压加热器带外置式蒸汽冷却器(串联布置),#5低压加热器只带有置式蒸汽冷却段; 4. 高压加热器的疏水逐级自流入除氧器,低压加热器除最低一级加热器外均采用疏水逐级自流方式,最末一级低压加热器疏水采用疏水泵方式打到其出口,轴封加热器疏水至凝汽器热井; 5. 前置泵、给水泵均由小汽轮机带动,汽源来自第四段抽汽,排汽至主凝汽器; 6. 带给水泵、凝结水泵再循环; 7. 补水补入凝汽器;

车辆优化调度的研究

车辆优化调度的研究 某某 某某学校 摘要:本文基于许多车辆优化调度的理论研究成果,对温州远大物流有限公司进行调查研究和分析,并提出了一些自己的意见和方案。车辆优化调度,首先研究其发展的历史及现状,然后应用现有的设施和技术,针对目前车辆调度存在的问题,对车辆进行优化调度。 关键词:车辆调度;优化设计;运输成本 The Optimization Scheduling Research of Vehicles Abstract:Based on the research findings of many vehicles’ optimal dispatching as well as the investigation and analysis of Wenzhou Yuanda logistics company, this paper will put forward some suggestions and proposals. After studying the history and current situations of the vehicles’ optimal dispatching and applying the current facilities and technology, the paper will find the best way to optimize the vehicles’ dispatching. Key words:Vehicle Scheduling;Optimal Design;Transportation costs

虚拟现实技术在军事训练中的应用及发展前景

虚拟现实技术在军事训练中的应用及 未来发展前景 一、综述 虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一系列高新技术如计算机软件、硬件、图形学、多媒体、人工智能、智能人机接口、传感器、高性能计算技术以及人类行为学、心理学等多领域最新技术的汇集与融合。 它是建立在自动控制技术、计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术、传感器技术及人工智能技术基础之上,本质上是一种在系统仿真技术的基础之上发展起来的高级接口技术,但是它与仿真技术有明显的区别。虚拟现实的目的是为人与实际环境之间接的交互提供一种自然的、方便的界面,即所谓的虚拟环境。虚拟环境可以给人一种进入真实环境的效果,人可以与虚拟环境交互,通过改变虚拟环境,进而实现改变实际环境的目的。 像IT界其他高新技术一样,比如计算机、Internet等,这些新技术不仅是首先应用于军事领域,同时军事领域的应用需求与研究也是这些技术逐步发展成熟的决定性推动力量,VR技术也不例外,在军事训练准备中发挥着越来越重要的作用。下面就对虚拟现实技术在军事训练中的应用和发展前景做简要的分析。 二、虚拟现实技术特点 1.对于一个人造的环境,人需要有参与的感觉,不能只是此环境的

外部观察者,人要对虚拟现实技术中的武器装备进行自主操作,在虚拟技术中掌握武器装备的使用方法。 2.虚拟现实依赖于3维立体的、头跟踪的显示,以及手身体跟踪和双耳声音,虚拟现实是一种有临场感的多传感的体验,给人以身临战场的真实感觉。 3.虚拟现实技术中的场景与实际作战场景的地形和标志物相似,可以使作战人员提前适应战场环境。 4.虚拟现实技术中设计各种突发事件,增强士兵处理突发事件的能力,培养作战小分队的团结协作能力。 三、在军事训练中的应用 (一)在新式武器研究方面 在新式武器与装备的研制和应用上,军事模拟也可以得到很大的效益。 比如,在美国国防部测绘局在1995年8月到9月北约对波黑进行大规模空袭期间,曾在意大利的空军基地建立一个作战模拟设施,利用侦察卫星拍摄的高分辨率图像与测绘据提供的波黑地区的数字地图相结合,通过作战模拟所产生的灵境环境,模拟战斗机在波黑地区上空的飞行。 经过这个仿真环境的训练,极大地提高了实战的成功率和飞行员的适应性。 (二)作战训练与人才培养方面 这些方面的应用主要体现在以下几个方面:

110kV变电站电气一次系统设计文献综述

110kV变电站电气一次系统设计文献综述 一、引言 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,用户对供电质量的要求日益提高。 国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来,在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV 变电站的建设迅猛发展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性,降低配电网损耗和供电成本,减少电力设施占地资源,体现“增容、升压、换代、优化通道”的技术改造思路。同时可以增加系统的可靠性,节约占地面积,使变电站的配置达到最佳,不断提高经济效益和社会效益。 二、什么叫变电站 变电站是改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方,必须把电压升高,变为高压电,到用户附近再按需要把电压降低,这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同,称为变电所、配电室等。 变电站是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点。变电站主要组成为:馈电线(进线、出线)和母线,隔离开关,接地开关,断路器,电力变压器(主变),站用变,电压互感器TV (PT>、电流互感器TA(CT),避雷针。 变电站主要可分为:枢纽变电站、终端变电站;升压变电站、降压变电站;电力 系统的变电站、工矿变电站、铁路变电站(27.5kV、50Hz); 1000kV、750kV、 500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV 等电压等级的变电站。 变电站起变换电压作用的设备是变压器,除此之外,变电站的设备还有开闭电路 的开关设备,汇集电流的母线,计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等,有的变电站还有无功补偿设备。变电站的主要设备和连接方式,按其功能不同而有差异。目前分布式变电站自动化系统已逐步成为技术发展的主流[3]O 三、研究的主要内容 设计110kV变电站,电压等级为110/35/6kV,进出线数2/4/11。 35kV 侧:最大35MW,最小15MW Tmax=52O0」、时,cos ? =0.90 6kV 侧:最大12MW,最小6MW,Tmax=500(小、时,cos ? =0.85

西安交通大学2015年春学期《热力发电厂》在线作业满分答案

西交《热力发电厂》在线作业 一、单选题: 1.锅炉连续排污量的大小用排污率来表示,锅炉排污率是指( ) (满分:2) A. 锅炉排污量与锅炉有用蒸汽量的比值百分数 B. 锅炉排污量与锅炉额定蒸发量的比值百分数 C. 锅炉排污量与锅炉给水量的比值百分数 D. 锅炉排污量与扩容器分离出来的二次蒸汽量的比值百分数 正确答案:B 2.采用中间再热回热的热经济效果将( ) (满分:2) A. 增强 B. 减弱 C. 可能增加也可能减弱 D. 不变 正确答案:B 3.在其他条件不变的情况下,能提高汽轮机相对内效率的措施有( ) (满分:2) A. 提高初温 B. 降低排汽压力 C. 提高初压 D. 采用回热循环 正确答案:A 4.为减少加热器中的不可逆热交换损失应( ) (满分:2) A. 增大热交换的温度水平 B. 增大热交换热量 C. 增加传热温差 D. 增加热交换时工作质量 正确答案:A 5.煤耗率的单位是( ) (满分:2) A. kJ/(kW×h) B. kg/(kW×h) C. kJ/h D. g/kW 正确答案:B 6.除氧器需要装置在一定的高度是为了( ) (满分:2) A. 保证除氧效果 B. 提高给水泵的安全性 C. 缩短系统管道长度 D. 有利于机组启动 正确答案:B 7.再热机组在各级回热分配上,一般采用增大高压缸排汽的抽汽量,降低再热后第一级回热的抽汽量是为了( ) (满分:2) A. 减少给水加热过程是的不可逆损失 B. 尽量利用高压缸排汽进行回热加热 C. 保证再热后各回热加热器安全 D. 增加再热器后各级回热抽汽的抽汽作功量 正确答案:A 8.给水泵总容量及台数应保证在其中一台最大的给水泵停用时( ) (满分:2)

综述虚拟现实技术及其应用

浅谈虚拟现实技术及其应用 (计算机科学与技术专业2010级张有伟学号:201005131 ) 摘要:虚拟现实技术是才兴起的一门崭新的综合性信息技术,在最近几年发展迅速,其应用领域涉及到教育、军事、娱乐和医学等许多行业。它的出现为人们的生活和工作带来了很多的便利。本文概述了虚拟现实技术的概念、基本特征和技术分类,提出了虚拟现实技术发展的技术瓶颈,阐述了虚拟现实技术应用和优势。 关键词:虚拟现实;沉浸;交互;想象; Virtual Reality;Immersion;Interaction;Imagination 一、虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)是一项综合集成技术,它的出现是计算机图形学、人机交互技术、传感器技术、人机接口技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。它利用计算机生成逼真的3维视觉、听觉、嗅觉等各种感觉,使用户通过适当装置,自然地对虚拟现实世界进行体验和交互作用。简单地说,虚拟现实技术就是用计算机创造现实世界。 二、虚拟现实技术特征 虚拟现实技术3个特征,即:沉浸感、交互性、想象性。 沉浸感是指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到计算机生成的虚拟场景中的能力,用户在虚拟场景中有“身历其境”之感。它所看到的、听到的、嗅到的、触摸到的,完全与真实环境中感受的1样。它是虚拟现实系统的核心。 交互性是指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力。它是人机和

谐的关键性因素。用户进入虚拟环境后,通过多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用,用户可以进行必要的操作,虚拟环境中做出的相应响应,亦与真实的一样,如拿起虚拟环境中的1个篮球,你可以感受到球的重量,扔在地上还可以弹跳。交互性包含对象的可操作程度及用户从环境中得到反馈的自然程度、虚拟场景中对象依据物理学定律运动的程度等,例如,当物体受到力的作用时,物体会沿着力的方向移动、翻到或者从桌面落到地面等。 想象性是指通过用户沉浸在“真实的”虚拟环境中,与虚拟环境进行了各种交互作用,从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识,从而可以深化概念,萌发新意,产生认识上的飞跃。因此,虚拟现实不仅仅是1个用户与终端的接口,而且可以使用户沉浸于此环境中获取新的知识,提高感性和理性认识,从而产生新的构思。这种构思结果输入到系统中去,系统会将处理后的状态实时显示或由传感装置反馈给用户。如此反复,这是1个学习——创造——再学习——再创造的过程,因而可以说,虚拟现实是启发人的创造性思维的活动。 三、虚拟现实技术的分类 虚拟现实是从英文Virtual Reality1词翻译过来的,Virtual就是虚假的意思,Reality就是真实的意思,合并起来就是虚拟现实,也就是说本来没有的事物和环境,通过各种技术虚拟出来,让你感觉到就如真实的一样。实际应用的虚拟现实系统可分为4类: 1、桌面虚拟现实系统,也称窗口中的虚拟现实。它可以通过桌上型机实现,所以成本较低,功能也最简单,主要用于CAD(计算机辅助设计)、CAM

变电所文献综述

文献综述 摘要:随着工业时代的发展,电力已成为人类历史发展的主要动力资源,要科学合理的驾驭电力必须从电力工程的设计原则和方法上理解和掌握其精髓,提高电力系统的安全可靠性和运行效率。从而达到降低生产成本提高经济效益的目的。变电所是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。目前,国内110kv及以下中低压变电所,主接线为了安全,可靠起见多选单母线接线。另外,合理的选择各种一次设备也能够提高变电所的安全系数及其经济性。 关键词:变电所安全可靠经济 电能是发展国民经济的基础,是一种无形的、不能大量存储的二次能源,同时也是现代社会中最重要也是最方便的能源。[3]电能的发、变、送、配电和用电,几乎是在同一时间完成的,须相互协调与平衡。[2]变电和配电是为了电能的传输和合理的分配,在电力系统中占很重要的地位,其都是由电力变压器来完成的,因此变电所在供电系统中的作用是不言而语的。 变电所是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。【2】因此,变电所的作用显得有为重要。首先要满足的就是变电所的设计规范。安全可靠地发、供电是对电力系统运行的首要要求。[10] 变电所的设计要认真执行国家的有关技术经济政策,符合安全可靠、技术先进和经济合理的要求。变电所的设计应根据工程的5~10年发展规划进行,做到远、近期结合,以近期为主,正确处理近期建设与远期发展的关系,适当考虑扩建的可能。变电缩的设计,必须从全局出发,统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件,结合国情合理的确定设计方案。变电所的设计,必须坚持节约用地的原则。其次,变电所所址的选择,应根据要求,综合考虑确定。 设计一所安全、经济、灵活的变电站可以从以下几个方面着手。 一、电气主接线方案的选定 电气主接线是整个变电所电气部分的主干。变电所电气主接线指的是变电所中汇集、分配电能的电路,通常称为变电所一次接线,是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的。[4]它是电力系统总体设计的重要组成部份。变电站主接线形式应根据变电站在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定,并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。[2]主接线设计的基本要求为: (1)供电可靠性。主接线的设计首先应满足这一要求;当系统发生故障时,

虚拟现实文献综述

《VRML虚拟现实技术在数字校园系统中应用研究》文献综述 摘要:教育部在一系列相关的文件中,多次涉及到了数字校园,阐明了数字校园的地位和作用。虚拟数字校园模拟真实世界,提供了一个生动的校园空间。将虚拟现实技术应用在数字校园系统的开发,有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。它在数字校园的应用,可以大大提高校园展示效果,也能够体现校园个性方面的优势,对校园今后的推广及展示带来非常大的帮助 关键词:虚拟现实;数字校园;基本概况 前言 教育部在一系列相关的文件中,多次涉及到了虚拟校园,阐明了虚拟校园的地位和作用。建设虚拟三维数字校园可以比较直观的了解校园的各个区域,在这个三维的校园里,空间次序的视觉理解和感知变得非常容易,使浏览者对校园环境产生身临其境的感觉[1],其中的教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼、食堂、道路及绿化地带和种植的植物,都栩栩如生的呈现在我们的眼前,三维虚拟校园模拟真实世界,提供了一个生动的校园空间。三维虚拟校园可直接嵌入到大学的网站,直接通过网络浏览器察看,其丰富的、人性化的信息查询等功能,有效提高大学的美誉度,有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。三维虚拟校园的直观特性,可以优化领导管理,对于校园信息管理、校园规划、建设等能够全局掌控。 一、虚拟现实技术的发展状况的研究 虚拟现实(Virtual Reality)技术是20世纪90年代初崛起的一种实用技术,它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成三维信息的虚拟环境,可以真实地模拟现实中能实现的物理上的、功能上的事物和环境[2]。在虚拟现实环境中可以直接与虚拟现实场景中的事物交互,产生身临其境的感受,从而使人在虚拟空间中得到与自然世界同样的感受。该技术的兴起,为科学及工程领域大规模的数据及信息提供了新的描述方法。虚拟现实技术大量应用于建筑设计及其相关领域,该技术提供了“虚拟建筑”这种新型的设计、研究及交流的工具手段[3]。 在虚拟现实的发展过程中总结出虚拟现实系统应具有以下四个特征:(1)多感知性。指除一般计算机所具有的视觉感知外,还有听觉感知、触觉感知、运动感知、甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。(2)存在感。指用户感动作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。(3)交互性。指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。(4)自主性。指虚拟环境中物体依据现实世界物理运动定律动作的程度[4]。 虚拟现实技术自诞生以来,其应用一直受到科学界、工程界的重视,并不断取得进展,虚拟现实蕴藏的技术内涵与艺术魅力不断地激发着人们丰富的想象思维和创造的热情。从本质上讲,虚拟现实技术就是一种先进的人机交互技术[5],其追求的技术目标就是尽量使用户与电脑虚拟环境进行自然式的交互。因此,虚拟现实技术为我们架起了一座人与数字世界沟通的桥梁。 二、虚拟现实技术在数字校园系统的应用解析 目前,数字校园存在有2个定义,并分别带来不同的研究与实践。一种定义是从信息、网络和媒体技术发展角度,数字校园被理解为一个以计算机和网络为平台的、远程教学为主的信息主体;另一个事从因特网、虚拟现实技术、网络虚

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