0 引言

随着世界经济持续发展，人类对全球能源的需求持续增加，曾支持20世纪人类文明高速发展的石油和煤炭等化石能源出现了前所未有的危机。新型能源系统是能源可持续发展的能源系统创新， 因此，多数国家的能源战略都开始鼓励发展新能源，以缓解能源危机[1]。

隐喻在英语新闻中的应用受到越来越多的关注。隐喻的使用在一定程度上美化了新闻语言，增添了读者的阅读兴趣。本文叙述了隐喻在英语新闻中的应用，对影响英语新闻隐喻翻译的因素进行了分析，最后重点讲述了英语新闻中隐喻的翻译策略。翻译策略分为四种:直译、意译、归化和异化。

海上风电以不占地、风速高、沙尘少、电量大、运行稳定及粉尘零排放等优势，成为新能源系统中研究的热点。当前海上风电的并网方式主要有两种，即高压交流输电和高压直流(high-voltage DC, HVDC)输电。海上高压交流风电并网需使用海底电缆作为传输媒介来传输电能，其技术成熟，结构简单，是当前海上风电并网的主要方式。然而大规模、远距离海上风电并网会对电网及风电场的安全运行带来影响[2]。交流海底电缆中大量对地电容产生的容性充电功率会严重阻碍高压交流输电的传输容量和距离。使用HVDC输电可有效避免电缆中容性电流的影响，大大提高了输电的传输容量和距离。然而，HVDC输电需要2个换流站对电能进行转换，其成本和损耗都大幅增加[3]。另外，交联聚乙烯电缆在直流电压作用下，其内部会集聚空间电荷，使电场分布发生畸变，不仅使电缆老化的速度加快，缩短绝缘材料的使用寿命，严重时甚至会引发绝缘材料的击穿，最终导致绝缘失败[4]。

分频输电系统(fractional frequency transmission system, FFTS)技术是一种新型输电技术，可在不提高电压等级的前提下，传输低频的电能，从而增加输送的容量和传输距离[5]。当前，FFTS技术的研究主要集中在海上风电的应用。海上风机可直接发出低频的电能，省去了海上换流站，仅需在陆地上建立一个换流站，因此，海上风电FFTS在换流站数量上和维护成本上较HVDC输电系统有明显优势；另外，当通过交联聚乙烯电缆的电流频率大于1 Hz时，空间电荷的积聚现象消失。因此，FFTS技术进一步提高了线路的供电可靠性。

换流站是FFTS的核心，与直流换流站不同，FFTS的换流站的主要功能是将低频交流电变换至工频然后并入电网。当前变频的方式主要有2种，即交-直-交型和交-交型。随着高电压、大容量电力电子设备的发展，模块化多电平结构的交-直-交型变频器(back to back-modularized multilevel converter， BTB-MMC)逐渐被应用到电力系统。然而，BTB-MMC结构的桥臂电压波动会随着频率的降低而增加，不适用于频率较低的场合。模块化多电平矩阵换流器(modularized multilevel matrix converter，M3C)是一种AC-AC型变换器，当输送频率小于25 Hz时，其电压波动更小，且电流应力较小[6]，更适用于FFTS。

当前对于这3种并网方式的经济性均有学者进行了相关研究。文献[7]运用等年值法，对比海上HVDC输电系统与海上FFTS的经济性，得出FFTS更适用于大容量远距离海上风电系统的结论。文献[8]分析了FFTS的系统构成，通过分析低频工况下风电场变压器和风机变压器的变化，讨论低频工况下对变压器设计的影响。文献[9]对高压交流输电、HVDC输电与分频输电用于海上风电的经济距离做了研究，研究表明基于周波变换变流器的FFTS在30～150 km的距离内优势明显，但该结果并没有考虑运行年限、维护成本及损耗等因素。

本文以大容量、远距离海上风电场并网为背景，以现有设备成本为基础，运用现金流折现模型方法，并以某一德国海上风电HVDC输电系统为参考，对比分析基于模块化多电平技术(Modularized multilevel converter，MMC)的海上HVDC输电系统和M3C技术的海上FFTS的经济性。考虑系统投入成本、维护成本及设备损耗，得出海上HVDC输电系统和海上FFTS的经济距离。

1 系统结构

海上风电HVDC输电系统和海上风电FFTS结构分别如图1、2所示。相比之下，FFTS较HVDC输电系统省去了海上直流换流站，因此结构

图1 海上风电FFTS结构 Fig.1 Structure of FFTS for offshore wind farm

图2 海上风电HVDC输电系统结构 Fig.2 Structure of HVDC transmission for offshore wind farm

更为简单。此外，海上风机可直接发出低频的电能，使得FFTS在电能变换上较HVDC输电少一个环节，提高了电能传输的效率。

1.1 海上风电机组

1）人力支持。专业实验室的运行需要人力资源作为基础，实验室管理人员作为其看护者，必须兢兢业业，保证实验室安全。专业实验室内一般存放大量化学试剂和物理仪器，尤其是很多化学试剂具有一定的危险性，即专业实验室本身就是较易发生安全事故的场所。在专业实验室开放的情况下，学生由于经验不足及容易大意，易发生损坏实验室仪器及安全问题等事故，一旦发生，后果严重。这就对专业实验室管理人员提出更高的要求，不仅要严格要求自己，细致管理仪器试剂，也要严格要求学生。同时，指导教师也应充分发挥作用，认真指导学生操作，避免错误发生。

相对于双馈型发电系统，永磁直驱风机不需要转子励磁及增速齿轮箱，其维护费用和体积都相应减小。由于直驱永磁发电机采用全功率变频技术，可适用于任何电压等级及频率的工况。因此，永磁直驱风机可直接应用于FFTS和HVDC输电系统，无需做出改变。

1.2 变压器

变压器的原理公式如下：

E=4.44fNφm

(1)

式中：f为系统工作频率；N为变压器绕组匝数；φm为磁通量。而磁通量φm又可由下式表示：

φm=BSc

(2)

式中：B为磁通密度；Sc为铁心柱面积。

假设2个系统的输送容量为800 MW，每年风电场运行小时数为3 000 h，并网电价为0.54元/(kW·h)。由此，HVDC输电系统与FFTS年维护成本曲线如图7所示。

通常，铁心的设计决定了变压器的主要成本。为分析工频工况时变压器与分频工况时变压器的成本变化，假设FFTS海上变电站变压器为三相三柱双绕组变压器，变压器容量为800 000 kV·A，变压器变比35 kV/300 kV，铁心柱材料为冷轧硅钢片，铜导线，FFTS工作频率为19 Hz。假设FFTS的变压器除铁心外，其余参数均不变化。

变压器铁心柱直径的经验公式[11]如下：

确定导墙基坑开挖线，并报监理验收合格后进行基坑开挖，施工严格按设计要求控制轴线、标高以及坡度，导墙沟槽机械开挖至离设计高程差0.2 m时，采用人工清理至设计高程。施工平台边坡采用编织袋装砂砾护坡，以保持施工平台边坡稳定。

(3)

式中：K为经验系数；P′为每柱容量，kV·A。

经验系数K可由下式表示：

(4)

假设MMC换流站电压等级为±300 kV，M3C换流站电压等级为300 kV，最大输送容量均为800 MW。

随着与城镇及工矿用地的距离增加各项指标均有不同程度的减小，但趋势各不相同。距离在2 000 m范围内的农村居民点面积占比达64.8%，景观所占比例高达5.26%，农村居民点平均面积与标准差显著高于其他区域，表明城镇与工矿用地对于农村居民点的规模特征有较大的影响。城镇是区域发展的经济中心，聚集着区域大量的人口与公共服务，对农村居民点产生较强的吸引。工矿用地所需大量劳动力且为农村居民带来的经济效应高于农业耕作，因此影响着农村居民点的形成与发展。各区域内农村居民点数量、斑块密度、景观形态指数及形状指数差异并不明显，表明城镇及工矿用地对于农村居民点的数量分布及其形态影响程度相对较低。

系数K按以往变压器工频工作时计算统计的数据取值[11]。当变压器运行频率为50 Hz时，根据文献[11]，D取最大值时经验系数K=57，则由式(3)可计算出铁心直径D=1 295.29 mm。铁心直径计算值按5 mm进位，即确定铁心直径为D=1 300 mm，从而确定铁心横截面积为S=13 273 cm2。

当变压器运行频率为19 Hz时，经验系数K则发生改变。由式(4)可知经验系数K的取值范围为71～76。取最大值代入式(3)即可得到FFTS变压器所需的铁心直径D=1 730 mm，得到铁心横截面积为S=23 506 cm2。

刘训峰在讲话中表示，与临港的战略合作是国资联手开发桃浦智创城的新起点、新篇章，也是双方开启未来合作的新契机，未来将继续加强良性互动，实现共同发展。

宁波市儿童阅读推广主要依靠公共图书馆和民营绘本馆两种方式。老约翰绘本馆作为宁波市民营绘本馆的代表企业，其壮大阅读推广队伍并开创阅读推广新形式的做法对宁波市儿童阅读推广具有深刻的现实意义。但通过参与老约翰绘本馆系列活动，我们在深入了解后发现其内部运营仍存在不少问题，难以有突破性的进步。这在一定程度上反映了宁波市儿童阅读推广工作开展存在的不足，亟需更新理念为其发展提速。

经过计算，在磁通密度及绕组匝数不变的前提下，FFTS的变压器铁心柱截面积比工频系统铁心柱截面积增加1.77倍。由于铁心截面的增加，变压器的体积和重量也随之增加，直接影响海上平台的设计和成本。因此，当保持变压器磁通量及匝数不变时，FFTS变压器的成本将提升70%～80%。

1.3 换流站

FFTS仅需一个陆地换流站，从换流站数量上来看，FFTS具有明显优势。如图3、4所示，由于MMC换流站和M3C换流站结构不同,不能仅从数量上的对比得出结论。因而，下文将通过计算换流站所需器件数目来对比2种输电系统的经济性。

式中：ρ为洛氏系数；Kd为考虑绕组制偏差和横向漏磁通所引起的附加电抗的校正系数；Kc为铁心柱的总填充系数；h为绕组电抗高度;Ux为电抗压降。

1.3.1 M3C换流站模块数

M3C换流站子模块数由输入侧和输出侧电压等级和所选用绝缘栅双极型晶体管(insulated-gate bipolar transistor, IGBT)的耐压值共同决定。M3C在运行时，每一侧的线电压矢量至少由1个桥臂中的模块生成，如图5所示。

直流换流站造价参考文献[3，14]，选取换流站的单位容量成本为200万元/MW，一般海上直流换流站建设成本要高其33%[3]。选取M3C换流站的单位容量成本为390万元/MW[7]。HVDC输电线路投资成本参考德国海上风电场Global Tech1 及换流站BorWin2组成的海上HVDC输电系统线缆成本，为390.2万元/km[12]。FFTS线路成本参考德国海上风电场Sylwin(1)Alpha海底电缆造价[15]和文献[16]，选取为717万元/km。最终得出FFTS与HVDC输电系统设备一次投入成本对比,如图6所示。

(5)

图3 模块化多电平矩阵换流器结构 Fig.3 Structure of M3C

图4 模块化多电平换流器结构 Fig.4 Structure of MMC

图5 线电压矢量图 Fig.5 Line voltage vector diagram

式中：Ubranch为桥臂最大输出电压；n为桥臂级联模块数；Ucap为模块电容电压。

为降低M3C的体积、重量及结构的复杂度，应在一定范围内尽可能地减少模块的级联数。为此，应尽可能地选择耐压值高的IGBT来构成H桥子模块，从而增大子模块电容电压，减小桥臂级联模块数。当前，ABB公司生产的电流最大的是ABB StakPak IGBT Module，属压接式IGBT模块；型号为5SNA 3000K452300的模块耐压可达到4 500 V，额定电流3 000 A，可满足假设换流站要求。

胃：取2 g NaCl，3.2 g胃蛋白酶和7 mL (37%) HCl 溶在1 L水中，将pH调为1.2即得模拟胃液.将经口腔消化的样品与模拟胃液按照体积比1∶1混合，用1 mol/L NaOH把混合物的pH调为2.5，37℃，100 r/min，搅拌1 h.

IGBT耐压值与子模块直流电容电压的关系如下：

UIGBT=kUcap

(6)

式中：UIGBT为IGBT的耐压值；k为裕度系数，一般选取1.2～1.5。假定选择耐压为4 500 V的IGBT，裕度系数为1.5，则子模块直流电容电压为

当前海上风电机组主要采用永磁直驱风机(permanent magnetic synchronous generator，PMSG)和双馈异步风机(double-fed induction generator，DFIG)2种变速恒频风机。其中，双馈异步风机通过变速齿轮与风轮相连，这种机械装置不仅降低了系统效率，增加了系统成本，而且容易出现故障。当DFIG应用于FFTS，低频环境会导致风机本体与风机的变压器体积增大，成本进一步增加[10]。

用接种棒无菌挑取肝、脾，接种到营养琼脂培养基和麦康凯培养基上，37 ℃恒温箱培养，培养24 h后可观察到营养琼脂培养基上生长出中等大小、圆形凸起、光滑湿润、半透明、边缘整齐的灰白色菌落；麦康凯培养基上生长出多个圆形凸起、光滑湿润、半透明、边缘整齐的粉红色菌落；在血平板上为β-溶血；分别挑取以上菌落涂片进行革兰氏染色，镜检，可见革兰氏阴性杆菌。根据细菌形态和培养特征，可以确诊为大肠杆菌[2]。

(7)

取输入和输出侧最大电压值计算，由式(5)可得n ≈141.4，即1个桥臂子模块数为142个。M3C拥有9个桥臂，因此，整个M3C换流站需要1 278个子模块。

1.3.2 直流换流站子模块数

直流换流站选取MMC结构，假设其子模块与M3C相同，若忽略子模块电容电压波动，则其直流母线电压与子模块电容电压的关系为

(8)

假设FFTS与HVDC输电系统的输送功率均为800 MW，M3C换流站电压等级为300 kV，其中HVDC输电系统以德国海上风电场Global Tech1和海上换流站BorWin2组成的HVDC输电系统为例[13]。选取FFTS传输频率为19 Hz，海上年运行小时数为3 000 h，海上风电上网电价为0.54元/(kW·h)，系统运行时全部以额定功率运行。

表1 MMC直流换流站与M3C换流站器件数对比Table 1 Comparison of device numbers between MMC DC station and M3C station

换流站级联模块数IGBT个数电容器个数电感器个数MMC直流换流站12002400120012M3C换流站1278511212786

由表1可得出，尽管FFTS仅需1个换流站，但是从所需器件上来看，当处于同一电压等级下，1个M3C换流站所需器件数要高于2个MMC直流换流站所需器件的总数。

1.4 输电线路

海上风电FFTS仅将输电频率降低，但仍然使用的是交流输电技术。以YJLW03、127/220 kV、1×2 000 mm2的电缆和500 kV海底电缆HYJQ41-F-290/500kV-1*1 000 mm2为例，通过计算[12]，分别对比频率为19和50 Hz时这两种型号电缆的损耗。结果如表2所示。

表2 电缆参数损耗对比 Table 2 Comparison of cable parameter loss

电缆型号电缆参数数值/(kW·km-1)50Hz频率 19Hz频率YJLW03-127/220kV1×2000mm2发热损耗42.6954.14介质损耗0.600.19护套损耗21.365.70每公里损耗64.6560.02HYJQ41-F-290/500kV1*1000mm2发热损耗45.8449.21介质损耗1.840.55护套损耗54.0144.60每公里损耗101.6994.30

由表2可知，介质损耗和护套损耗都随频率降低而减少。由于频率的降低,采用FFTS技术导致载流量的提升，使得线路上的发热损耗增加。而另一方面，由于频率的降低，线路上的介质损耗和护套的损耗都比工频时减少，最终使得其总损耗减少7%～8%。因此，使用FFTS技术可提升载流量，减小输电损耗，提升输电能力。

基于两阶段优化的分布式潮流控制器配置方法//汤奕,刘煜谦,宁佳,赵静波,王大江,朱宁辉//(16):141

随着人们环保意识的提高，环保问题将会越来越被社会各界所重视，国家也会出台更加详细的环保政策来解决环境污染的问题，在这个过程中也会淘汰一些落后的生产方式，机械自动化也会向绿色，健康的方向发展，例如在生产过程中会采用一些可降解的原料，生产的过程也会尽可能减少有害物质的产生，生产废物也会通过各种技术手段转化成可以二次利用的材料。这样不仅会解决工业生产对环境的污染问题，也会降低生产过程中因环境问题而带来的不必要的成本。

2 经济性综合对比

2.1 一次投入成本

基于上述对两系统重要组成部分的分析，以现有设备成本为基础，运用现金流折现模型方法，综合对比分析基于MMC技术的海上HVDC输电系统和M3C海上FFTS的经济性。

式中：Udc为直流母线电压。由此即可得出MMC一个桥臂上子模块的数目n为100。HVDC输电系统需要2个换流站，因此，其一共需要1 200个模块。2个系统所需要的器件数如表1所示。

变电站的单位容量成本参考文献[14]，选取变电站的成本为43.46万元/(MV·A)，假设算例变电站的输送容量为800 MW，视在功率为0.95。通过上文分析，FFTS的变压器成本要高于工频变压器70%～80%，FFTS变电站的成本为45 752.6万元，HVDC输电系统换流站的成本为36 602.1万元。

因此，桥臂输出电压值应大于输入侧和输出侧线电压峰值：

图6 算例FFTS与HVDC输电系统一次成本对比 Fig.6 Primary cost comparison between HVDC and FFTS in example

由图6可见：FFTS与HVDC输电系统的等价经济区间约为145 km；当离岸距离大于50 km小于145 km时，FFTS的设备一次投入成本较HVDC输电系统更为经济；由于海底交流电缆的造价大于直流电缆，因此，当输电距离大于145 km后，HVDC输电系统的一次投入经济性将高于FFTS。

2017年，哈尔滨万达茂上央视，一个多年的老同事打过电话来问为什么没有看到王健涛，原来接受采访的时候，他正在出差，组织另一个区域的投标工作。已经取得的成绩，他更多地归功于他的团队。

2.2 设备维护及损耗成本

HVDC输电系统年维护成本占总投资的0.5%[14]，由于FFTS没有工程实例，参考交流海缆输电系统年维护成本，选取其年维护成本占总投资成本的1%[14]。选取MMC高压直流的2个换流站损耗为2.2%[3]，M3C换流站损耗为1.5%[17]；选取变压器的维护成本为8%[14]。

分频输电传输低频的电能，由式(1)、(2)可知，由于传输频率的降低会导致变压器磁饱和。因此，需要增加变压器铁心柱的截面积或增加绕组数，这样就增加了变压器的成本。

“我决定考大学了。”我把头伏在课桌上嗡嗡地说着。对于我的突发奇想，沐子显然有些惊讶，狠狠敲了我一记直尺，笑着说：“好啊，你要是敢半途而废，我就打断你的腿。”

由于FFTS仍是交流输电，其交流电缆的维护费用高于直流电缆，因此，FFTS的年维护成本要高于HVDC输电系统。

设备运行损耗费用计算公式为：容量×损耗率×运行小时数×上网电价=设备运行损耗率。由此可得出FFTS与HVDC输电系统设备年损耗费用，如图8所示。

图7 FFTS与HVDC输电系统年维护成本对比 Fig.7 Annual maintenance cost comparison between HVDC and FFTS

图8 FFTS与HVDC输电系统损耗成本对比 Fig.8 Loss cost comparison between HVDC and FFTS

FFTS换流站采用M3C，其损耗及器件电流应力都小于MMC的直流换流站。因此，随着运行时间的增加，M3C换流站的经济优势也越加明显。

综上分析，考虑设备一次投入成本、维护成本及损耗成本。以设备运行生命周期20 a为例，最终得出FFTS与HVDC输电系统的经济运行区间，如图9所示。

图9 FFTS与HVDC输电系统经济区间 Fig.9 Economic distance between HVDC and FFTS

通过对系统组成的各部分在同一电压等级并传输相同容量下进行分析比较，FFTS与HVDC输电系统的一次设备投入的经济区间临界点在离岸145 km处；若考虑运行年限、设备维护成本和损耗等因素，其二者的经济区间临界点大约在离岸125 km处。

3 结论

本文以现金流量折现的方法，分别比较海上HVDC输电系统与FFTS的经济性。并通过对系统组成的各部分进行分析比较，最终得到以下结论：

1) 海上分频输电频率为19 Hz时，保持变压器磁通量及匝数不变，FFTS变压器的成本提升约70%～80%。

2) 在同一电压等级下，尽管FFTS所需的换流站比HVDC输电系统少，但1个M3C换流站所使用的器件数要高于2个MMC高压直流换流站。

Si表示匹配对wi根据邻域所计算得到评分也是运动统计值，即为在区域{a，b}及其邻域对{ak，bk}中的匹配对个数。

3) FFTS使电缆线路上的介质损耗和护套的损耗都比工频时减少，其传输电缆上总的损耗要小于工频传输的7%～8%。

4) 仅考虑一次投入成本，海上FFTS与HVDC输电系统的等价经济距离大约为离岸145 km。若考虑设备维护成本、损耗及运行周期，FFTS与HVDC输电系统的经济区间临界点大约在125 km处。

本文的研究工作是较为初步的理论分析和推导，距离实际工程仍有相当距离，希望给远距离、大容量海上风电并网提供一种技术上可行、经济上合理的解决方案。

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