目的 在“双碳”战略目标背景下，新能源发电大比例接入电网后电力系统对灵活性调节资源的需求大幅增加，现阶段煤电是具备规模化提升调峰能力的电源侧的主要灵活性资源。自2016年以来，国内主要发电企业已实施一定规模的煤电机组灵活性改造，因此，有必要对灵活性改造后机组实际运行和检修中存在的问题进行总结分析。 方法 对某公司多台煤电机组实施灵活性改造的技术路线、投资费用、实际运行情况等进行统计分析。 结果 现役煤电机组灵活性提升改造后，先进机组最小发电出力可降至18%P_e (P_e为额定负荷)水平；在20%P_e~30%P_e时，变负荷速率可达1.8%P_e/min；平均单位容量投资101元/kW。此外，在灵活运行工况下，改造后的煤电机组发电煤耗大幅升高。 结论 针对煤电机组灵活工况下的运行、检修以及未来进一步工作提出了建议，研究结果为现役煤电机组灵活性提升改造提供参考和借鉴。

目的 在“双碳”目标背景下，火电面临着巨大的减排压力。火电碳足迹评价能直观地表现火电的生命周期温室气体排放量，帮助挖掘减碳潜力。为此，对火电碳足迹评估的研究现状进行了综述。 方法 介绍了目前火电碳足迹评价依据的主要标准和方法，并对火电碳足迹评价流程进行了概述。综述了评价流程中存在的差异性问题并给出了部分建议。根据工艺流程将生命周期分为上游、核心和下游3个环节，由于核心环节碳排放集中度极高，部分情况下可以忽略燃煤电厂的建造、退役和电力输送环节的碳足迹。 结论 不同类型火力发电的生命周期相似，但垃圾焚烧发电碳足迹不包括生活垃圾的获取过程。无论哪种火电形式，在缺乏实测排放因子的情况下，建议排放因子选取国内外已发布的标准、文献和数据库的缺省值。

目的 研究甲基二乙醇胺(MDEA)与不同二元胺混合后配方的吸收再生性能。 方法 在体积分数12%的CO₂和88%的N₂模拟烟气环境下，以MDEA为主剂，分别添加乙二胺(EDA)、1,3-丙二胺(DAP)、3-甲氨基丙胺(MAPA)、羟乙基乙二胺(AEEA)、N,N-二甲基乙二胺(DMEDA)和N,N-二甲基-1,3-丙二胺(DMPDA)作为活化剂。在总胺质量分数为40%的条件下，以主剂与活化剂的质量比1∶1、2∶1、3∶1配置化学吸收剂。通过比较鼓泡吸收和油浴再生实验，得到不同吸收剂的吸收速率、再生速率和循环容量，筛选出性能优良的吸收剂配方。 结果 MDEA-EDA体系在MDEA与EDA的质量比1∶1时吸收性能最佳；MDEA-DMEDA体系在MDEA与DMEDA的质量比2∶1时再生性能最佳，循环容量达到1.7 mol/kg；MDEA-AEEA体系在MDEA与AEEA的质量比1∶1时整体性能达到最优，循环容量可以达到1.49 mol/kg。 结论 研究结果可为工业上混合胺液的配方优选提供理论依据。

目的 燃气轮机透平叶片在高温高压环境中工作，冷却技术的有效性直接影响其性能和寿命。对旋流冷却技术的研究现状进行综述，旨在总结和评估该技术在提高冷却效率和减少热应力方面的应用，系统性地分析旋流冷却技术的基本原理及其性能表现。 方法 重点分析了旋流冷却通道设计、旋流-气膜复合冷却以及旋转条件对传热效果的影响。 结果 旋流冷却技术显著提高了叶片冷却效率，减少了热应力集中现象。具体而言，合理设计旋流冷却通道可以实现冷却流体的均匀分布，增强冷却效果，延长叶片使用寿命。 结论 旋流冷却技术在燃气轮机透平叶片冷却中的应用具有广阔前景。未来的研究应继续深入探索旋流冷却技术的优化设计及其在不同工况下的性能表现。同时，结合先进的制造技术(如增材制造)，可以进一步提升旋流冷却通道的设计复杂度和冷却效率，为燃气轮机的高效稳定运行提供可靠保障。

目的 CO₂排放量的准确计量对碳减排和碳市场运行具有重要意义。连续监测技术是火电机组烟气碳排放量计量的重要手段，与核算法相比，具有人为干预少、自动化程度高、时效性强等优点。对碳排放连续监测技术研究进展和应用现状进行综述，旨在为发电行业建立更加完善的碳排放量计量方法体系和碳排放数据管理体系提供参考。 方法 重点阐述了烟气CO₂浓度监测技术和流量监测技术的研究进展，分析了碳排放连续监测技术在美国、欧盟和我国火电厂的应用现状，论述了连续监测法与核算法的对比研究情况。 结论 碳排放连续监测技术面临的技术难题是烟气流量的准确监测；连续监测法与核算法得到的碳排放量大小和准确度存在较大的差异。基于我国碳排放连续监测现实情况，建议尽快完善相关政策及标准体系，深入开展技术研究，拓展技术应用。

目的 为掌握超临界循环流化床机组的深度调峰能力，科学参与辅助服务市场，有必要对存量机组深度调峰性能深入研究。 方法 从安全性、经济性及环保性3个维度分别开展了40%和30%额定负荷连续试运行、锅炉燃烧优化调整、锅炉效率和汽机热耗率性能测试，实施了给水泵单泵运行、压力曲线优化、锅炉氧量、床压调整等10余项优化措施。 结果 实现了连续12天30%额定负荷连续运行，40%和30%额定负荷深度调峰对煤耗的影响分别约为52、72 g/(kW·h)。 结论 350 MW等级超临界循环流化床机组具有良好的深度调峰能力，不需改造30%额定负荷工况，不需投油稳燃且锅炉保持较高效率，汽轮发电机组本体、热力系统、辅机设备等监视参数正常，主要烟气污染物实现超低排放。

目的 透平叶片高效内部冷却技术对提高燃气轮机热效率至关重要，高温透平动叶作为燃气轮机的重要部件，对其冷却性能的把握显得尤为重要。由于科里奥利力(科氏力)、浮升力和通道结构对高温透平动叶内部通道冷却性能影响显著，因此，基于这些影响，总结归纳高温透平动叶内部冷却通道的研究现状与发展趋势。 方法 介绍了旋转内部冷却通道的新型结构设计，提出了一种适用于双层壁叶片构型的新型旋转内部冷却通道结构。 结论 双侧强化U形通道可以利用科氏力的强化换热作用，导致其冷却性能优于传统旋转U形通道，燃机透平动叶内部冷却有着广阔的提升空间。

目的 压气储能(compressed air energy storage，CAES)是利用电能和压缩空气势能相互转化来平衡电网波动的新型储能系统。CAES电站建造及运行相关经验的积累对CAES技术的发展具有重要意义。针对建造过程中设计方与现场信息传递效率低、施工方管控难度大、项目整体流程监督难等问题，提出了一种适用于CAES电站的全流程智能体系。 方法 首先，分析CAES电站的建造流程，找出其工程特点。其次，围绕CAES电站从设计到运维的全过程，在空间和时间维度构建CAES电站的全流程智能建造体系。最后，在设计阶段提出正向设计出图等关键技术；在装备制造阶段提出设备虚拟预组装等关键技术；在施工阶段提出5D施工管理等关键技术；在运维阶段提出面向运维的数据交付等关键技术。 结果 对某300 MW级CAES示范工程的验证结果表明，CAES电站全流程智能体系的构建具有合理性，且关键设备及软件的应用为项目提供了技术支撑。 结论 通过CAES电站全流程智能体系及其关键技术，打通了电站建造各阶段的互通链条，实现了CAES电站的全生命周期信息管理。

目的 随着我国新型电力系统的不断发展，光伏、风电等新能源大规模并网，同时，智能化控制设备与非线性负载等不断增加，导致电能质量问题越来越复杂。为了提升整个电网的供电品质、实现电网的经济运行和优质高效发展，对电能质量进行科学、合理的量化评估至关重要。 方法 从电能质量评估指标、赋权方法以及评估模型3个方面出发，对电能质量综合评估方法进行系统的归纳和比较，概述了电能质量综合评估方法的研究现状;并在此基础上，总结了现有的各种电能质量综合评估方法的不足及尚需解决的问题，并对未来此领域可能开展的研究方向进行展望。 结论 目前国内外对于电能质量综合评估的研究虽然已经取得了许多成果，然而各方法有其各自的优点和不足，且在该领域内仍有一系列被忽视的重要问题需要解决。

目的 烟塔合一技术是火电厂提高能效的重要改造手段，但是实际运行对现有系统造成的不利影响也不容忽视。为此，对烟塔合一技术应用现状及其在运行中存在的问题进行分析，并提出处理对策。 方法 通过综合分析现有研究，探讨了烟塔合一技术改造后造成环境影响、冷却塔塔体腐蚀以及循环冷却水水质恶化的成因和形成机理。 结果 根据计算流体动力学(computational fluid dynamics，CFD)对烟气排放轨迹以及污染物落地浓度的模拟结果，可合理设置防护距离，并通过塔顶加装挡板预防极端天气下的烟气下洗现象；针对不同部位，可采用不同防腐涂料对冷却塔进行防腐改造，以延长其使用寿命；为控制和优化循环水质，需采用深度水处理方法优化药剂投加，并适当控制循环水排污量与补水量，以维持其运行可持续性。 结论 通过采取适当的应对措施，可以有效缓解烟塔合一技术改造所带来的负面影响，提高火电厂环境效益和经济效益。

目的 在“双碳”目标背景下，解决高风电渗透率系统建设带来的调峰安全性和经济性问题。 方法 采用电池储能系统削峰填谷的解决方案，提出了一种兼顾技术及经济性的锌溴液流电池(zinc-bromine flow battery，ZBB)储能的调峰优化控制方法。根据实际电池装置，对ZBB储能进行结构解析及数学模型构建。考虑调峰技术性效果，以调峰后的负荷曲线标准差最小为目标函数，提出一种考虑调峰效果的储能双向寻优控制策略。在此基础上，依据电网分时(time of use，TOU)电价政策，以技术性及经济性最优为目标函数，提出一种基于TOU电价机制的储能调峰经济模型，得出储能优化功率时序结果。最后，以东北某地区负荷及风电数据为例，对比验证所提策略的有效性。 结果 所提策略相较于原负荷，在日均负荷峰谷差、峰谷差率指标上分别降低了35.973%和34.205%，在调峰经济性优化方面提高了5.582%，且合并缓解了电网弃风消纳问题。 结论 所提策略在达到一定调峰效果的同时，在其全寿命周期内仍保持较好的调峰经济性。

目的 作为新型电力系统的重要支撑，燃氢燃气轮机有助于降低碳排放，有利于电网调峰，是全球未来战略性新兴产业科技创新领域的焦点。燃气轮机掺氢发电技术从示范走向商业化面临诸多关键问题，亟待解决。 方法 以H级燃气轮机为研究对象，介绍了国内外燃气轮机掺氢发电的战略规划和示范项目，对比了主要燃气轮机厂商H级燃气轮机的技术路线。从氢气来源、系统改造、排放影响以及掺氢发电成本4个方面对未来燃气轮机掺氢发电技术的规模化应用进行分析并提出建议。 结果 可再生能源电解水制氢将是燃气轮机掺氢发电的主要氢气来源；开发适配掺氢不稳定燃烧的新型干式低氮氧化物燃烧器将是未来掺氢燃气轮机系统改造的重点方向；掺氢比例越高，CO₂减排量越大，但NO _x 排放量呈上升趋势，并有超标风险；未来掺氢发电成本可降至天然气发电成本的同等水平。 结论 随着大规模可再生能源制氢成本的降低、碳税的实施以及掺氢发电技术的成熟，燃气轮机掺氢发电将逐步进入规模化应用。

目的 液态储运是实现氢气大规模、远距离储运，保证氢能规模化应用的有效途径之一。目前，我国针对液氢制备、储运及加注领域的研究相对较少，为此，对该领域关键技术发展现状进行了分析。 方法 对比了高压气态、液态及固态储氢技术的优缺点；综述了液氢制备过程中的主要液化方法、液氢储存绝热技术与关键材料；分析了不同液氢运输方式与装备的特点；梳理了液氢加氢站建设情况，并对比了液氢加注技术；阐述了液氢主要应用领域和产业化模式，并对近年来我国液氢储运专利技术进行了统计分析。 结论 提出了我国液氢储运发展面临的“卡脖子”难点及亟需技术攻关的方向。研究结果可为液氢关键技术的研究与装备的研制提供参考。

目的 为解决大型火电机组空气预热器传统预防性维护手段的弊端，提出了一种基于数字孪生预测性维护的一般模式，并基于数字孪生技术，构建空气预热器数字孪生系统。 方法 所提系统包括回转式空气预热器物理实体、实时数据采集与分析模块、数字孪生模型构建模块、热力参数状态监测、转子热场视频与热变形可视化及积灰预测模块；实时采集温度参数状态和视频数据，通过温度场、视频图像、漏风计算等模块，实现热力参数的计算并进行积灰的预测。同时，以3D组态画面实时显示数据，利用软件算法不断优化热力参数计算及积灰预测的准确度，实现吹灰策略自动优化。 结果 所提方案实现了空气预热器热力计算过程的状态监测与动态控制，解决现有电站中回转式空气预热器积灰因素影响火电机组安全可靠运行的问题。 结论 通过实际机组的工程测试，所提方案有效提高了火电机组空气预热器运行维护的效率，验证了所提方法的可行性，为后期智慧电厂系统的开发提供技术支撑。

目的 为促进储能和用户侧资源高效利用，提高清洁能源消纳水平，提出了一种考虑云储能的多区互联综合能源系统规划模型。 方法 在建立区域综合能源系统能源枢纽的基础上，提出了考虑电/热/气云储能的能源枢纽模型。针对云储能与综合能源系统分属不同投资主体的问题，考虑云储能投资回报年限约束，提出了双主体两阶段规划模型：第一阶段对网架、设备容量以及云储能使用价格进行规划；第二阶段对综合能源系统的运行策略进行优化。针对多能流网架规划复杂度高的问题，提出了基于最小生成树的预筛选算法。 结果 对某三园区综合能源系统规划的算例分析结果表明，所提模型有助于提高能效、降低碳排、提高互连综合能源系统的经济效益。 结论 研究成果揭示了云储能与多区域综合能源系统协同规划的潜力，并为多类型储能在能源领域的深度应用和商业推广提供参考。

目的 电池储能是保证光伏发电系统可靠性、提高光伏发电利用率的有效手段之一，但在光储电站中存在功率波动平抑难、储能容量配置不合理等问题，为解决这些问题，开展了相关研究。 方法 针对能量型电池储能，分析了调度模式和自主模式特性，提出了一种基于储能运行在调度模式的光储系统限功率平抑策略，以实现功率平抑和减少储能充放电频繁切换。建立了以最小光储系统弃电损失为优化目标，以功率波动越限概率等作为约束条件的优化模型，并利用算法对储能配置进行求解和优化。以西藏朗明桑珠孜50 MW光储电站为例，验证了所提平抑策略的有效性。 结果 所提平抑策略在不增加储能充放电切换次数的前提下，将光储系统并网功率波动越限概率由25.64%降至6.41%，且并网功率波动越限概率为5%时，该50 MW并网光伏电站储能系统最优配置为14.5 MW/94 MW⋅h。 结论 所提抑策略及储能优化配置方法可为并网光储电站优化设计和运行提供技术参考。

目的 计算火电上市公司的碳排放效率，对比分析效率排名居后的原因及排名前列的驱动因素，根据差异性条件对火电公司进行分组，探讨造成效率差异的影响因素。 方法 基于非期望产出的改进三阶段松弛值测量(slack based measure，SBM)-数据包络分析(data envelopment analysis，DEA)模型评估中国火电上市公司2016—2022年全要素碳排放效率。 结果 火电上市公司的碳排放效率逐年递增，并在剔除外部环境影响后整体下降。增加政府环保补贴可能会引发火电公司资本、人员和煤炭过度投入；增加地区研发投入对公司资产、人员和煤耗量具有积极作用；区域经济水平的提高会促进企业资产优化配置和人员有效管理，但会导致发电煤耗量的浪费。 结论 中央实控、低煤耗率和有碳排放交易的火电上市公司技术差距率更高，整体碳排放效率水平更优。

目的 燃煤锅炉深度调峰对以新能源为主的未来电力系统的稳定性至关重要，而目前1 000 MW等级超超临界燃煤锅炉深度调峰性能与工程应用较为缺乏。为提高1 000 MW等级燃煤锅炉深度调峰能力，选择某电厂1 000 MW燃煤机组开展宽负荷高效研究。 方法 在机组深度调峰负荷为340 MW下，进行了低负荷稳燃实验、脱硝侧入口烟气测试，对锅炉主要运行参数、炉膛温度分布、锅炉侧燃烧调整试验进行了分析，并在此基础上开展了燃烧优化调整实验。 结果 1 000 MW等级机组具备34%额定功率的深度调峰能力；选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)脱硝入口烟温基本在320~350 ℃，满足高于300 ℃的烟温要求；锅炉优化调整后，修正后的锅炉热效率为94.09%(提高0.94%)，供电煤耗降低3.27 g/(kW⋅h)；SCR脱硝入口NO _x 质量浓度基本在180~260 mg/m³(降低约30 mg/m³)，满足低于300 mg/m³的要求。 结论 研究成果有助于提高1 000 MW等级燃煤火电机组低负荷运行的安全性、经济性、环保性。

目的 分析碳捕集技术对燃煤电厂调峰能力的影响机制，量化碳捕集技术对燃煤电厂发电效率的影响。 方法 以国内某典型燃煤电厂为例，选取燃烧后碳捕集方案，通过EBSILON软件构建常规燃煤火电机组和碳捕集电厂的模拟模型，得出碳捕集电厂的运行区间，对比分析了碳捕集电厂与常规燃煤电厂的运行结果，对机组的调峰性能的变化展开了研究。 结果 与常规燃煤电厂相比，碳捕集电厂等效输出功率下降了1%~2%，净输出功率下降了20%~30%，全场净效率下降了8%~10%。 结论 碳捕集系统的加入会使电厂在效率降低的同时获得更大的下调峰深度和更快的调峰响应速度。

目的 燃气轮机透平进口温度已经远超叶片材料的许用温度，发展更加高效的透平冷却技术，尤其是气膜冷却技术至关重要。在透平动叶中部区域的气膜冷却通常由横流带肋通道供应，因此对近年来横流带肋通道中气膜冷却研究进展进行了综述。 方法 介绍了不同冷气供应方式下气膜冷却性能的差异，归纳了肋片角度、肋片形式、气膜孔与肋片的相对位置、横流通道进口雷诺数对流动和气膜冷却性能的影响，总结了针对横流带肋冷气条件下气膜孔型设计的研究进展。 结果 横流带肋通道内部冷却结构和横流通道进口雷诺数对气膜冷却性能影响显著，横流进气改变了孔出口下游的冷却效率分布，同时孔进口处流动受气膜孔与肋片的相对位置及雷诺数变化的影响。展向非对称气膜孔型和对横流进气不敏感的气膜孔型可有效提升气膜冷却性能。 结论 为进一步推动横流带肋通道气膜冷却技术的发展，建议深入研究各影响因素与气膜冷却性能之间的关系，并对适用于横流带肋进气的专用气膜孔型进行优化设计。

目的 在“双碳”目标以及我国能源结构加速转型的双重驱动下，风电产业规模不断快速增长，亟须降本增效以应对平价上网压力。集电线路的造价在投资中占比较大，存在可观的优化空间。为了降低投资成本，提出了一种改进模糊C-均值(fuzzy C-means，FCM)聚类算法。 方法 利用改进FCM聚类算法对陆上风电场集电线路回路进行划分。该算法综合考虑了方位角与欧式距离，以保障回路间线路不交叉，并使相邻机组聚集到同一回路；引入机位到聚类中心距离的修正因子，通过调节其数值限制回路容量。在回路划分的基础上，利用动态Prim算法对各回路进行集电线路优化选线。最后，通过某陆上风电场算例验证方法的有效性。 结果 与只考虑方位角的聚类方法相比，考虑方位角和间距的改进FCM算法优化效果更好，单回、双回连接对应的集电线路总造价分别降低了2.6%和5.4%。 结论 所提算法能够有效降低集电线路的总造价，具有一定的应用价值，可为风电场集电线路设计提供参考。

目的 随着可再生能源电网占比逐年增加，电网的波动性和不确定性显著提升，给配电网的安全运行带来挑战。针对高比例新能源电网分布式配网重构问题，提出一种在线滚动优化框架方法。 方法 通过分布式共识协议获取网络拓扑和节点运行信息，在N-1和N-2线路故障状态下自动重构，实现配电网无额外外部触发信号情况下自动恢复正常运行，保证电网经济运行。同时采用滚动优化方法处理高比例可再生能源所导致的电网波动问题，并利用生成对抗网络(generative adversarial network，GAN)技术生成新数据，结合历史数据实现电网运行数据高精度预测。 结果 所提方法在正常状态、单点故障和两点故障3种情况下，均能实现电网的自动经济运行优化和自愈修复。 结论 与鲁棒规划和随机规划等方法相比，所提出方法可提升电网预测精度。

目的 随着新能源的大规模发展，新能源出力不确定性和波动性问题展现出来，而为了弥补新能源出力缺点，火电机组承担起了调峰作用。为了提升火电机组的调峰能力，对其调峰特性进行了研究。 方法 首先，以某350 MW供热机组作为分析对象，应用仿真软件搭建热力系统模型，并验证该模型的精确性。其次，以蓄热系统为辅助系统，研究机组在满足供热需求情况下的机组调峰能力，并分析蓄热等储能单元对机组调峰能力的影响。最后，采用启发式粒子群算法对蓄热水罐运行策略进行优化，得到随热负荷变化的储热罐最优运行模式。 结果 通过蓄热水罐与火电机组耦合的方法有效提升了机组的调峰和供热能力，并提出可以根据实际热负荷数据确定最大化收益的运行模式。 结论 该方法对机组的运行策略具有指导意义。

目的 随着国家“双碳”战略(碳达峰、碳中和)的实施，现有的热防护涂层结构难以满足未来燃气轮机热防护涂层的要求。针对掺氢燃气轮机对热防护涂层的需求，提出了抗高温腐蚀的新型环境/热障涂层(environmental/thermal barrier coatings，E/TBC)结构的概念。 方法 从热防护涂层材料和涂层结构的角度，简要回顾及分析了热障涂层(thermal barrier coatings，TBC)、环境障涂层(environmental barrier coatings，EBC)、热障/环境障涂层(thermal/environmental barrier coatings，T/EBC)和热环境障涂层(thermal environmental barrier coatings，TEBC)的发展历程和研究现状，进而考察上述涂层结构与掺氢燃气轮机对热防护涂层需求之间的差距。 结果 将EBC的功能叠加到目前掺氢燃气轮机的热防护涂层上，从而在高温合金基体上形成一种抗高温腐蚀的新型E/TBC结构具有合理性。 结论 通过初步试验，证明E/TBC结构适用于掺氢燃气轮机抗高温水氧腐蚀的热防护涂层要求，指出应大力开展这种新型E/TBC热防护涂层的理论和应用研究。

目的 研究整体煤气化联合循环(integrated gasification combined cycle，IGCC)电站中煤气化炉的运行机理，分析和优化煤气化炉的关键运行参数。 方法 基于Aspen Plus建立了气流床煤气化炉的稳态热力学模型，并与文献中数据进行比对，验证了模型准确性，在此基础上，开展了对煤气化炉关键参数敏感性的研究。 结果 热力学模型适合对稳态的煤气化过程进行模拟，具有模拟结果准确、建模简单和计算量不大的优点。 结论 敏感性分析的结果表明：氧煤比是影响煤气化过程的最主要的运行参数，氧气不足和氧气过多都会造成合成气有效成分的产量减少，建立的Shell气化炉模型的最佳氧煤比在0.85左右；水煤比也是影响煤气化过程的关键参数，气化炉内能量充足时，增加输入水的量可使合成气中含有更多的氢气，而能量不足时过多的水也会导致合成气有效成分的减少。

目的 随着可再生能源的大量接入，中性点经小电阻接地的配电网潮流不确定性使得传统三段式电流保护的整定变得日趋复杂，其灵敏性和可靠性都有所降低。为了解决上述问题，提出了一种基于正序突变量电流相轨迹辨识的新型电流保护方法予以应对。 方法 首先，分析了故障点上游、下游的正序突变量电流大小及其分布特征；其次，利用亲和力聚类算法，根据聚类结果识别定义的主故障路径；最后，提出一种搜索方法，将搜索得到的正序突变量产生源头，即位于主故障路径上的最后一级馈线视为故障馈线。 结果 基于PSCAD的仿真研究表明，所提出的保护方法能够适应各种故障工况，不受分布式电源加入的影响，具有较高的灵敏度和可靠性。 结论 研究结果有助于提升中性点经小电阻接地的配电网运行安全性，同时提升故障排查效率。

目的 压缩空气储能是大容量、长周期、低成本、高效率的一种储能技术，由于气态压缩空气储能受制于储气室的苛刻要求，无法多场景、规模化推广应用，因此提出一种非补燃液态压缩空气储能系统。 方法 构建了系统理论计算模型，对系统内压缩机级间温度、压缩机级数、透平入口温度等关键参数进行了敏感性分析，同时与非补燃气态压缩空气储能系统进行了对比。 结果 压缩机级间温度过低或过高都会制约系统电-电转化效率的提升；压缩机级数与压缩机耗功呈现正相关趋势，与透平发电功率呈现负相关趋势；在入口压力相同的条件下，透平入口温度越高，发电功率越大，电-电转化效率越高；与非补燃气态储能系统相比，非补燃液态储能密度增加了3.7倍，储气室容积缩小了9/10。 结论 非补燃液态压缩空气储能系统有效解决了储气室的难题，使压缩空气储能技术能够在多场景、规模化推广应用，对火电机组深度调峰及电网大容量储能具有重要意义。

目的 重型燃气轮机核心部件国产化对行业技术创新、产业升级，甚至国家安全都有重要意义，而透平一级动叶作为重型燃气轮机典型的热端零部件，其性能直接决定了燃气轮机的效率和可靠性。为此，对某重型燃机透平一级动叶进行了结构优化。 方法 通过增加叶身部分竹节孔竹节的数量，对叶片冷却孔结构进行了优化，同时使用热障涂层来改进叶身涂层。通过流体计算与有限元计算的方法，对叶片服役工况下优化前后叶片的温度、应力分布和气动效率进行了对比分析。 结果 通过对叶片湍流结构的优化，增强了叶片内部换热效率；在冷气进口压力相同的条件下，优化后的叶片表面温度降低了50 ℃以上；由于未改变叶片的气动外形，优化后的叶片对于涡轮气动效率影响较小。相比于优化前的叶片，优化后的叶片在服役过程中的最大等效应力和等效总应变都得到了显著降低。 结论 通过冷却孔的优化和防护涂层的升级，可以显著提升叶片在高温环境中的可靠性。研究结果为燃气轮机的国产化提供了理论依据。

目的 燃煤电厂湿法烟气脱硫技术产生了大量含有重金属的废水，为脱除废水中的重金属，提出了氧化钙和偏铝酸钠沉淀耦合活性炭吸附法。 方法 在实验室研究沉淀法投料比、温度和pH值对吸附特性的影响，并对吸附剂种类和吸附层高参数进行优化。基于此，在三河电厂300 MW燃煤机组进行工程实验，在现场设备基础上加沉淀剂给料机与吸附装置并考察吸附效果。 结果 在最佳投料速度为160 kg/h、流速为1 m³/h、吸附高度为10 cm时，重金属脱除效率整体有明显提升。对比电厂原出口重金属含量，加装混合沉淀吸附装置后，铅、铬、铜、镍脱除效率分别提高了33.24%、81.93%、35.22%、57.52%。 结论 氧化钙和偏铝酸钠沉淀耦合活性炭吸附法能够有效地促进脱硫废水中重金属的脱除，为燃煤电厂废水的深度脱除提供了数据指导。

目的 考虑风电场中不同风况下风电机组参与一次调频能力的差异，在下垂控制和惯量控制策略的基础上，对机组的调频能力评估方法进行优化。 方法 提出了一种改进的多机组调频参考功率协同控制策略。 结果 引入多机组协同控制方法能够有效改善机组之间调频参考功率的分配，从而有效调节各机组参与系统一次调频的程度。在惯量控制和下垂控制的基础上引入改进的协同控制策略，依据机组在实际风况下运行的状态，评估机组能够有效参与一次调频的参考功率。引入调频能力系数能够实现调频功率参考值在各机组之间按能分配。 结论 协同控制策略能够有效保护风电机组转速，同时能够有效改善电网频率响应。

目的 分布式光伏功率预测对光伏电站运行和调度具有重要意义，针对点预测方法难以全面描绘分布式光伏功率不确定性的问题，提出了一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise，CEEMDAN)和麻雀搜索算法优化的最小二乘支持向量机(sparrow search algorithm optimized least square support vector machine，SSA-LSSVM)分布式光伏功率区间预测模型。 方法 首先，通过CEEMDAN将光伏功率序列分解为多个模态分量，再对一次分解得到的高频非平稳分量进行二次分解；其次，采用样本熵(sample entropy，SE)将所有分量重构为趋势分量和振荡分量；然后，通过SSA-LSSVM得到2个分量的点预测值；最后，对振荡分量的点预测误差进行概率密度估计，叠加点预测值得到总体的预测区间结果。 结果 所提区间预测模型具有更高的区间覆盖率且区间平均宽度更窄。 结论 在分布式光伏功率数据处理中加入二次模态分解，再结合样本熵对其子序列进行重构，可有效降低原始预测分量的复杂程度，同时提升模型预测准确性。

目的 为了使小型独立供电单元提供更为灵活且稳定的电力供应，设计了光伏-压电复合独立供电系统，并分析了其在实际运行中的性能。 方法 考虑公交车站等供电场景，建立压电陶瓷与光伏电池的输出特性模型，设计光伏-压电户外独立供电单元的系统配置，分析典型日、典型年及长期运行工况下的电力输出及系统稳定性。针对有无压电陶瓷的系统设计，分析系统供电可靠率、弃电量和发电成本。 结果 增加压电陶瓷后，系统的可靠率为99.18%，发电成本为1.399元/(kW⋅h)，年弃电量为161.24 kW⋅h，与无压电陶瓷的系统相比，可靠率提高了0.12%，成本增加了0.8%，弃电量减少了18.6%。 结论 增加压电陶瓷后，虽然系统发电成本略有上升，但系统供电可靠性提高、弃电量减少。随着压电陶瓷成本下降和技术发展，光伏-压电复合独立供电系统在特殊场景下将具有更好的应用前景。

目的 电力设施的及时、准确检测对保障能源供应的可靠性至关重要，而单一传感器在电力设施检测中存在一定的局限性，为此，提出了一种基于显著性检测的多尺度特征异构图像融合算法。 方法 采用边缘制导网络从红外图像中提取显著目标，生成显著目标掩模；在每个区域建立特定的损失函数，结合显著目标掩模引导网络进行特征提取；基于特征层次的定向异构融合方法，将不同尺度的深度特征进行定向结合，最大限度地减少信息丢失。 结果 在TNO数据集上进行的主观与客观实验表明，该算法在大多数评估指标上优于其他方法，验证了其在电力设施检测领域应用的有效性。 结论 该算法有效解决了检测率较低和信息丢失的问题，使电力设施的检测更全面准确，对提高电力设备故障检测的准确度和诊断效率具有重要意义。

目的 磁约束氘氘聚变中子源预研装置是基于场反位形级联磁压缩的新型中子源预研方案，旨在基于第一阶段建设经验，完善系统设计，显著提升等离子体参数，并进一步开展磁压缩聚变等研究，为在第三阶段实现具有大体积高通量聚变中子源打下基础。 方法 预研装置控制系统对控制框架进行优化重构，提供安全联锁、脉冲控制与综合数据服务，通过集成控制将各服务协调集成到自动化执行的放电流程中，并新增多项资源拓展应用和DevOps工具。 结果 通过重构设计，控制系统在安全、稳定与效率等方面的综合性能得到显著提升。安全联锁系统确保了实验过程中的人员和设备安全，脉冲控制系统实现了高精度的时序控制，综合数据服务提供了从数据采集到分析的全流程支持，资源拓展应用和DevOps工具进一步提高了系统的灵活性和运维效率。 结论 该设计通过优化控制框架和引入先进的运维工具，能够更好地满足装置结构复杂化和放电流程精密化的需求，为后续长周期合作建设的磁约束氘氘聚变中子源预研装置提供了高效的控制系统建设方案。

目的 便携式固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell，SOFC)系统包含气体供给模块、燃料处理模块、SOFC发电模块、热管理模块、尾气处理模块和控制模块等，其中，燃料处理模块与SOFC发电模块之间存在复杂的耦合匹配关系，明确模块间的耦合特性对提升系统性能以及运行寿命十分关键。 方法 分析了温度、碳氧比等因素对以Rh为催化剂的丙烷催化部分氧化(catalytic partial oxidation，CPOx)性能的影响，并进一步测试了CPOx与SOFC电堆的耦合性能。 结果 随着体积空速的升高，CPOx重整效率先升高后下降，100、150 mL/min是较为合适的体积空速；而温度的升高则能一直提升重整效率，但是高温度下相同温度增幅带来的重整效率提升逐渐减小；实验得到的最优碳氧比为1.0；在CPOx的最优工况下，SOFC电堆的性能达到了8.38 W。 结论 在丙烷体积空速150 min^-1，碳、氧摩尔分数比1.0，工作温度800 ℃的条件下，SOFC电堆与CPOx的耦合性能最佳，丙烷便携式发电系统在体积为12 L时发电功率达到150 W。

目的 基于㶲经济发展而来的高级㶲经济分析方法，能够细化拆分系统组件的经济成本，深入探究经济成本形成的内在原因。 方法 在结合高级㶲分析的基础上，采用高级㶲经济分析法将燃气-蒸汽联合循环发电系统中各组件的成本拆解为内源性成本、外源性成本、可避免成本和不可避免成本，并对此进行计算。 结果 在设计工况下，联合循环发电系统中燃烧室的可避免㶲损最大，为28.41 MW，占燃烧室㶲损的26.55%。基于计算结果，对透平提出了不同的改进措施，降低了系统内源性和外源性㶲损。系统中㶲耗散成本占比最大的是内源性可避免部分，底循环改进优先级最高的是高压缸，其次是低压缸。联合循环发电系统中年度化成本外源性占比为80.59%，其中外源性可避免部分占比40.04%。 结论 研究成果可为系统提供多方面能效评价角度和优化成本的改进方向。

目的 高压涡轮损伤条件下运行状态对燃气轮机性能和振动会产生一定影响，而目前准确评估整机是否可以继续服役的手段较为缺乏，为此开展高压涡轮动叶叶尖凹槽磨损掉块对气动性能及振动变形的影响研究。 方法 采用三维数值仿真方法，以原动叶完整叶尖凹槽结构为基准，通过仿真分析了5种不同叶尖凹槽掉块形状对高压涡轮典型气动性能及动叶振动特性的影响规律。 结果 动叶叶尖凹槽叶盆侧掉块，叶背侧掉块，尾缘掉块，叶盆和尾缘同时掉块，叶盆、叶背和尾缘同时掉块，分别造成高压涡轮效率下降0.44%、1.6%、0.03%、0.67%、3.2%；不同动叶叶尖凹槽形状对动叶的振动变形影响较小，尾缘掉块会减小动叶的变形。 结论 综合气动性能及振动变形的影响分析，对于动叶叶尖凹槽的叶盆掉块、尾缘掉块或两者同时掉块的叶片可以继续使用，而对于叶背掉块及盆背侧和尾缘同时掉块的叶片建议不再使用。

目的 野外作业和户外生存对能源的需求越来越大，现有常规供能方式存在一些重要缺陷，例如常规发电机需携带大量燃油、蓄电池重量大等。太阳能光伏/光热(photovoltaic/thermal，PV/T)发电技术可有效解决户外生存和野外作业能源缺乏的问题，而现有的PV/T集热器多为刚性结构、重量大而不便于携带。 方法 提出一种基于铜铟镓硒薄膜电池和毛细管网相结合的轻薄型PV/T组件，通过实验的方法研究该组件的集热性能及水流量对组件光电、光热转换效率的影响。 结果 在典型上海气候下，该组件的全天电效率、热效率分别为13.04%、22.50%；在平均辐照度为760 W/m²的实验条件下，水流量为2.1 L/min时，此PV/T的集能性能最优；毛细管网内冷却水可有效降低电池温度(10 ℃)、提高能量利用效率(23.94%)。 结论 该组件具有高功率密度、轻便灵活的特点，可用于野外作业、户外生存时的能源供给，为户外能源装备的设计提供了新思路。

目的 随着固体废物产生量的逐年增加，传统的处理方法难以满足日益严格的环保要求和资源循环利用的需求。为实现固体废物资源的高效利用，提出一种基于气化和热解的医疗垃圾-废旧轮胎联合资源化利用系统。 方法 该系统充分结合等离子气化技术以及热解技术的优势，将医疗垃圾等离子气化发电技术与轮胎热解技术进行耦合，将气化和热解过程得到的合成气共同作为燃气轮机的燃料加以利用，同时，燃气透平产生的高温烟气为轮胎热解提供热源，之后再通过余热锅炉回收烟气热量。在无害化处理医疗垃圾-废旧轮胎的同时，实现了能量的梯级利用。在固定给料速率的条件下，对所提出系统进行了能量分析和经济性分析。 结果 该系统能实现23.59 MW总能量的输出，总能量利用效率达到52.56%，远高于传统的垃圾发电效率。该系统具有良好的经济收益，在20年的生命周期内，可以实现相对净现值72 797.81万元，且动态投资回收周期仅为3.13年。 结论 研究成果为固体废物资源的高效协同处理提供了新的技术路径。

目的 为了给我国自主重型燃机研发及后续改进升级提供技术参考和设计依据，分析了SGT5-4000F燃气轮机改进升级措施。 方法 通过对SGT5-4000F燃机相关文献和资料的收集整理、性能分析，总结出了该燃机自1996年引入市场以来，西门子为提高该燃机性能采取的一系列改进升级措施。 结果 通过提升压气机进气量、降低冷却空气量、采用液压间隙优化 (hydraulic clearance optimization，HCO)等技术提升燃机功率和热效率；通过采用预混值班级、优化燃烧器主旋流器叶型等措施提高燃烧室热声稳定性、降低NO _x 排放；通过采用经过验证的新材料、新铸造技术等提高部件的耐用性、使用寿命和燃机运行灵活性。 结论 上述改进升级措施可作为我国自主重型燃机及其衍生型号未来进行改进升级的技术参考和设计依据。