发电设备

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前沿综述与研究

储能电池电化学阻抗谱检测方法应用研究进展及展望

胡可勰, 董明

2026, 40(3): 151-160. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.001

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随着可再生能源大规模接入及电网对灵活调节能力的需求增加，锂电池因高能量密度、长循环寿命及快速响应等特性，在电网储能领域应用日益广泛，但其安全性问题成为关键挑战之一。在储能电池安全性研究中，电化学阻抗谱（EIS）作为一种非破坏性的测试手段，具有独特优势，通过监测储能电池在充放电过程中的电化学阻抗变化，可及时发现电池内部可能存在的安全隐患，为电池安全使用提供有力保障。综述了EIS技术在电池设计、等效电路模型构造、电池特征参数识别等方面的应用进展，并概述了EIS技术在复杂工况下的储能电池多场耦合分析中的应用现状，总结了EIS技术在储能电池状态检测评估、故障识别领域的应用前景，展望了基于EIS技术的多维物理量监测信息耦合应用发展方向。

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前沿综述与研究

电解铝厂压缩空气系统全链路节能设计与优化模型研究

郝世超, 苏政, 裘啸, 仇新新, 孙广南

2026, 40(3): 161-167,173. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.002

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在“双碳”目标与市场竞争加剧背景下，电解铝行业面临严峻能耗挑战。压缩空气系统作为关键能耗单元，存在诸多效能问题。基于青海百河铝业翔实数据，构建了适配电解铝行业的压缩空气系统节能优化模型。该模型融合全链路协同策略，涵盖供气、输配、用气及管控各环节。经百河铝业案例验证，该模型可精准核算节能量，修正后实现年净节电量800万kW·h，综合节能率达17.9%，为行业提供了可量化、可复现的系统性节能方法论。研究表明：电解铝压缩空气系统节能工作需依托全局视角与系统工程思维，未来通过融合人工智能（AI）、数字孪生技术及能源管理平台，将实现更高阶的系统优化。

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前沿综述与研究

煤电机组“三改联动”实施成效与新一代煤电背景下改造升级措施

孙世超

2026, 40(3): 168-173. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.003

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煤电机组“三改联动”是煤电清洁低碳、高效灵活转型的重要举措，可有效推动煤电行业高质量发展。总结“十四五”以来江苏省煤电机组“三改联动”的典型技术路线及实施成效，分析其在降低供电煤耗率、提升机组灵活性和满足地方经济发展用热需求等方面的成果。同时，基于新一代煤电升级专项行动，提出在保证机组安全稳定运行的前提下，结合新型电力系统建设对新一代煤电的要求，围绕清洁降碳、安全可靠、高效调节、智能运行等方面推进煤电机组改造升级。

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发电系统分析

超临界CO₂循环系统热力学性能仿真分析

华康民, 李一帆, 陈柯宇, 江雨晨

2026, 40(3): 174-180. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.004

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针对燃气轮机余热利用率低的问题，提出了基于超临界二氧化碳（S-CO₂）布雷顿循环的余热回收系统，通过构建热力学-动态耦合模型，对比分析简单式、回热式及再压缩式循环的热力性能，探究关键参数对系统效率的影响机制。研究发现，再压缩式S-CO₂布雷顿循环综合性能最优：在工质质量流量为3 000 t/h 时，系统循环效率达46.855%，较简单循环和回热式循环分别提升198.4%和13.0%，且冷却器吸热量降至101.178 MW，较简单循环减少81.6%。涡轮入口压力与温度对系统循环效率具有协同效应，压力为20 MPa、温度为650 ℃时，再压缩式S-CO₂布雷顿循环效率达峰值47.179%；分流系数为0.65时效率最佳。结果表明：再压缩式循环通过多级热回收与工质分流策略，显著降低余热锅炉加热需求与热损失。研究结果为燃气轮机高效余热利用提供理论支持与技术路径。

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发电系统分析

冷气掺混对燃气轮机透平级性能影响的试验研究

田朝阳, 周伟久, 朱莹, 陶志坚

2026, 40(3): 181-185. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.005

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燃气轮机作为重要的动力设备，广泛应用于航空发动机、联合循环电站、舰船动力及其他工业领域。随着对燃气轮机性能要求的不断提高，提升燃气轮机透平进口温度是提高燃气轮机热效率的重要途径，同时受限于高温基础材料的性能，先进冷却技术的应用已成为提高透平进口温度的主要手段。气膜冷却技术广泛应用于燃气轮机透平叶片冷却，但冷气流出后与主流的掺混会增大透平级的能量损失，导致燃气轮机性能降低，并对叶栅通流能力产生不利影响。以某重型燃气轮机第一级透平为对象，通过模化试验研究冷气掺混对透平级性能的影响。结果表明：在膨胀比相对恒定的情况下，级效率随冷气流量的增加呈下降趋势，随着冷气流量的增加，下降的幅度变大，存在冷气主流掺混比的极限，超过该极限值后，透平性能参数变化较大。

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发电系统分析

深调背景下超超临界火电机组汽水分离器运行稳定性动态仿真

吕楠楠, 毛翠骥, 邓庚庚

2026, 40(3): 186-189,199. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.006

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汽水分离器是超临界参数火电机组的关键部件之一，该设备的运行稳定性影响了下游过热器受热面的安全性，甚至干扰汽轮机本体系统。建立了基于集总参数法的常规汽水分离器动态模型，分析了湿态运行工况下，不同幅度阶跃扰动及周期性扰动下汽水分离器运行动态特性。结果表明：入口气液两相流质量流速扰动会传递至出口蒸汽，响应时间为秒级。无论是阶跃扰动还是周期性扰动，出口蒸汽压力及温度变化幅度均随扰动比增大而增大。研究结果对火电机组锅炉汽水系统运行特性研究具有指导作用。

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发电设备优化

某发电机组汽轮机冷油器板片穿孔失效原因分析

周洋, 伏文, 陈令强, 马芮, 邢曜宇

2026, 40(3): 190-195,218. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.007

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对某发电机组汽轮机冷油器中板片穿孔进行原因分析，包括板片宏观形貌检查、化学成分检测、显微组织观察、硬度检验、微观形貌分析、腐蚀产物检测、水侧冷却水水质化验等。结果表明：穿孔为腐蚀性穿孔，主要分布在板片波纹凸处和凸起两肩处，是由点蚀、微动磨损和缝隙腐蚀共同作用造成的；冷却水浓缩倍率、钙硬度+总碱指标不合格，导致板片水侧结硬垢，垢下氯离子浓缩是板片点蚀穿孔的主要原因；同时，冷油器备用期间冷却水浓缩、腐蚀性离子局部聚集为辅助促进因素。

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发电设备优化

某330 MW汽轮发电机轴承钨金磨损原因分析及治理措施研究

何新有, 陶国强

2026, 40(3): 196-199. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.008

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某330 MW汽轮发电机励端轴承在运行中油膜压力逐渐下降，停机惰走低速阶段轴承金属温度小幅度突升，轴承钨金损坏且轴颈存在不均匀磨损的“波浪形”缺陷。分析了在设备设计制造、安装、运行检修等环节造成轴颈磨损、轴承钨金面损坏的各相关因素，相应落实提高油系统清洁度、轴承、轴颈修复以及顶轴油调整等具体应对措施；提出轴承钨金大量修刮后的测量要点，为同类型机组轴承损伤修复提供工程实际指导经验。

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发电设备优化

蒸汽吹灰器外管与炉墙间隙的泄漏特性分析

孙黎君, 邢军, 邹凇宇, 熊二虎, 刘新宇, 吴斯同, 吴东垠

2026, 40(3): 200-205. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.009

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为了解决蒸汽吹灰器外管与炉墙缝隙处的泄漏现象研究不充分的问题，基于改进的平板泄漏模型研究了蒸汽吹灰器外管与炉墙间隙在不同工况下的冷空气/烟气泄漏特性，定量求解了各工况的单位泄漏量。研究表明：在标准工况下，过热器区的渗入冷空气物性参数沿泄漏路径变化较小，而再热器区与省煤器区渗入冷空气的密度和压力则呈线性下降趋势；在微正压状态下，间隙内的泄漏烟气只有压力出现小幅度下降。对比研究不同工况下的单位泄漏量，负压时省煤器区域渗入的冷空气泄漏量最大，正压时过热器区域的烟气泄漏量最高。为工程实践中控制传动部件的泄漏提供了理论依据与方案参考。

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数字化与智能化

深度调峰工况下火电机组一次调频安全特性研究

侯伟珍, 何忠阳, 李炜, 孙嘉明, 何明洲, 高源, 何成兵

2026, 40(3): 206-211. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.010

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为保障深度调峰工况下火电机组一次调频的安全性，建立融合机组安全约束的一次调频模型，以一次调频裕量为核心评价指标。基于某1 000 MW机组30%~50%负荷的实际数据，通过仿真求解满足安全约束的阀门阶跃极限和频率响应极限，精确计算各工况的安全调频裕量。结果表明：裕量及转速差上下限呈现显著的负荷依赖性变化规律，为深度调峰机组安全一次调频提供了量化依据。

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新能源技术

基于AnoGAN的风电传动链融合监测指标构建和多工况下的智能预警方法

成骁彬, 邢赛博, 徐帅, 李玉齐, 张顺仁

2026, 40(3): 212-218. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.011

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目前的风电机组传动链状态监测系统（CMS）存在以下问题：① 风机运行功率多变，VDI3834定义的监测指标随功率上升而增大，导致超过固定阈值而误报；② 传动链形式多样，故障类型多变，特定频段指标易遗漏故障特征，全频段指标对特定频段能量变化敏感度低，早期故障预警滞后；③ 现有系统多采用单次超限触发预警的方式，易因指标偶然超限导致误报率高。为克服上述不足，提出基于异常检测生成对抗网络（AnoGAN）的融合监测指标和多工况下传动链故障的智能预警方法。利用实际风场采集的数据验证了提出方法的有效性。结果表明：提出的融合监测指标能有效表征传动链部件退化趋势，预警触发逻辑在降低误报率的同时，能够提前于现场实际检修时间约1个月发出报警，为现场预留合理的检修准备窗口期。

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新能源技术

风速与湍流强度对风电机组载荷特性的影响

程帅兵, 姚润进, 魏伯勇, 蔡文龙

2026, 40(3): 219-230. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.012

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为探究湍流强度与风速对风电机组载荷特性的影响机制，建立了2.5 MW水平轴风力机全耦合动力学模型，通过参数化数值模拟方法，系统探究了风速（7.3、8.3、9.3、11.3 m/s）与湍流强度（0.05、0.10、0.14、0.16、0.20）对机组输出功率及关键动态载荷的影响规律。结果表明：机组输出功率、机舱加速度、叶根挥舞弯矩及塔底弯矩均随湍流强度和风速增加呈现规律性增加趋势；湍流强度每增加0.02，叶根挥舞弯矩均值上升约9.5%；风速每提升1 m/s，塔底前后弯矩标准差平均增加6.68%。该研究对于风电场微观选址和机组适应性具有工程指导意义。

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新能源技术

基于遗传算法的定日镜场布局优化

罗雯华, 和法利, 张磊, 宋士雄, 冯研, 冯帅, 王金梁

2026, 40(3): 231-236,242. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.013

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为提高太阳能热发电系统的光学效率与经济性，针对传统均匀环形定日镜场布局因忽略太阳动态特性及遮挡效应而导致能量利用率受限的问题，提出基于遗传算法的Campo布局优化方法。通过构建太阳位置动态模型与多物理场光学效率模型，以单位镜面年平均热输出功率最大化为优化目标，对定日镜尺寸、安装高度等参数进行寻优。采用罚函数处理约束条件，结合遗传算子实现变量协同优化。仿真结果表明：基于遗传算法的Campo布局可显著提升光学效率与能量输出能力，为定日镜场设计提供了具有实用价值的优化策略。

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新能源技术

储能电池舱增设反光板与光伏板的冷却节能对比研究

杨倩鹏, 仲理科, 赵亚冬, 汪世川, 李明泽, 韩艳, 江海峰

2026, 40(3): 237-242. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.03.014

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储能电站运行过程中，电池舱中的锂电池产热和附属设备发热，是电量损失的重要因素，也是电池舱的主要热量来源。西北地区储能电站的电池舱，夏季还会接收较多太阳辐射热量。为控制电池舱温升在安全范围，风冷、液冷等冷却系统需消耗储能电量。研究表明：产热损耗与冷却能耗合计占充电电量的8.4%，对储能电站充放电效率影响较大。提出了在电池舱顶加装反光板、光伏板的方案，对比分析了减少太阳辐射受热、降低或抵消冷却能耗的效果。结果表明：加装反光板时，每个电池舱每年节约冷却用电3 560 kW·h，投资回收期约4.9 a；加装光伏板时，每个电池舱每年节约冷却用电3 000 kW·h，每年舱顶光伏发电8 064 kW·h，投资回收期约5.5 a。2种方案均能提升储能电站充放电效率，减少空调系统运行时间，有效支撑储能电站提质增效。

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