含多种灵活性资源的综合能源系统低碳优化调度

针对含多园区的综合能源系统(IES)所面临的灵活性和低碳性不足的问题,提出考虑多种灵活性资源的综合能源分布式低碳经济调度模型.分析系统的灵活性需求,提出IES灵活性裕度约束,并构建包含碳捕集电厂在内的多种灵活性资源模型,充分利用碳捕集电厂的灵活运行模式.引入阶梯式碳交易,建立综合能源系统双层调度模型.模型上层以能源供应商供能成本最小为目标,下层以由能量枢纽(EH)组成的能源运营商运行成本最小为目标.针对多主体运营特性,利用目标级联分析法进行求解,实现能源供应商和能源服务商上下层协同调度.通过由IEEE30节点电网、比利时20节点气网和多个能量枢纽组成的算例,验证所提模型对提升系统灵活性和低碳性的积极作用.

风力发电技术的功率控制方法研究

传统的基于风速的功率控制方法通常会忽略风向的变化对风力发电系统的影响。为此,本文提出了一种基于风向标和输出功率的偏航控制策略。该策略在风力发电机组上安装风向标,以监测风向的变化,并根据风向信息调整发电机组的偏航角度,使风轮始终对准风向,从而最大限度地提高风能利用率。同时,结合输出功率的实时监测,该策略还能根据实际需要调整发电机组的运行状态,实现功率的精确控制。以期通过不断优化风力发电系统结构、完善功率控制策略并加强政策支持和社会参与等多方面的努力,将风电技术发展为全球能源领域的一股强大力量,为构建绿色、低碳的未来社会做出积极贡献。

考虑低碳需求响应及主从博弈的综合能源系统低碳优化调度

随着能源绿色转型要求的不断提高,为实现综合能源系统低碳经济调度,除考虑源侧减碳策略外,需求侧减碳潜力也值得挖掘。兼顾源荷,提出一种考虑低碳需求响应及供需主从博弈的综合能源系统优化调度模型。首先,在供能侧考虑碳交易机制,采用碳排放流模型将供能侧的碳排放折算到用户侧;然后,从用户侧角度考虑碳排放问题,提出激励型低碳需求响应模型,以引导供能侧的低碳调度;其次,采用主从博弈模型形成供能侧与用户侧间的互动,得到合理、有效的激励方案,进一步挖掘用户侧减碳潜力;最后,通过算例仿真结果验证所提方法的有效性,在保证经济性的同时减少了系统碳排放量。

浅谈风力发电机组变频器系统故障诊断分析

对于风力发电机组来说,变频器是否能够正常运转,决定了发电机组的运行安全。受到风电场恶劣环境以及其他因素影响,变频器极易会出现各类故障问题。当变频器发生故障以后,风力发电机组运行会受到严重影响。不仅导致风电项目的经济效益遭到巨大的损失,还极易增加安全事故发生风险。基于此,本文详细介绍了风力发电机变频器工作原理及常见类型,并探讨了常见故障类型、故障诊断技术以及故障检查方式,以此为后续风电场顺利运行,风电场自身经济效益全面提升奠定基础。

基于低碳需求响应的含煤制氢与碳捕集电厂的综合能源系统优化调度

为了提高综合能源系统的低碳性与经济性,提出了煤制氢与碳捕集电厂联合运行模式下考虑低碳需求响应机制的综合能源系统优化调度。对煤制氢与富氧燃烧类型碳捕集电厂进行建模,并引入储碳罐、电转气装置以提高捕碳灵活性,降低制氧、制氢成本;将低碳需求响应机制引入综合能源系统调度模型中,并分析其减排能力;以运行成本最小为目标函数建立了综合能源系统的低碳经济调度模型。通过算例对所提策略进行验证,结果表明该策略能够提高风电消纳水平,降低整体系统的碳排放量,提升系统经济性。

基于改进生成对抗网络与碳足迹的配电网多目标双层规划

针对风光等可再生能源(renewable energy,RE)出力的不确定给配电网规划运行带来的巨大挑战,该文提出一种基于改进生成对抗网络与碳足迹的配电网多目标双层规划模型。首先,采用带梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络(wasserstein generative adversarial network with gradient penalty,WGAN-GP)来模拟大量风光出力场景,通过K-medoids聚类算法进行场景缩减;其次,通过全生命周期评价方法确定各发电单元的碳足迹系数;接着,建立考虑碳足迹的配电网双层规划模型,上层以年综合成本最小为目标函数,优化分布式电源(distributed generation,DG)、储能系统(energy storage system,ESS)及补偿电容(capacitor banks,CB)的规划方案;下层以运行成本、电压偏移量以及碳排放量最小为目标函数,考虑有载调压变压器(on-load tap changer,OLTC)、可削减负荷、补偿电容、储能及分布式电源制定在典型场景下的配电网运行策略。然后,对模型的上、下层进行关联统一,将其转换为单层模型,再采用归一化法向约束法(normalized normal constraint,NNC)求解单层多目标模型。最后,通过IEEE33节点配电系统进行仿真分析,验证模型的有效性。

基于扩散算法的无下垂分布式储能控制

针对线路阻抗不匹配及母线电压不一致时,下垂控制无法同时实现母线电压稳定及储能间功率精确分配的问题,提出一种基于扩散算法的无下垂分布式储能控制策略.首先,将扩散算法应用于直流微电网的分布式估计中获取全局平均量,同时将电压额定值与平均电压的差值作为补偿项,用于恢复母线电压偏差.为了实现不同额定容量及不同荷电状态(SOC)的储能间功率精确分配,设计储能的标准功率并将其与平均标准功率的差值作为补偿项,用于储能间SOC的均衡.最后,利用RT-LAB平台搭建模型,分别验证4种不同工作模式下所设计控制策略的有效性.实验结果表明,所提控制策略可实现孤岛直流微电网母线电压恢复及储能功率的精确分配.

含分段阻尼特性动力吸振器的吸振性能

利用凸轮机构设计了一种分段阻尼装置。以传统Voigt型动力吸振器为基础,将该装置安装于动力吸振器的主系统与子系统之间,建立了吸振器的动力学方程。利用在一个振动周期内阻尼耗能等效这一原理,在相同振动频率下得到了分段阻尼装置的等效阻尼系数。推导得出了具有分段阻尼特性的动力吸振器的理论解,并用数值解进行了验证。比较分析了无阻尼、传统线性阻尼及具有分段阻尼特性的动力吸振器的吸振特性。结果表明,具有分段阻尼特性的动力吸振器的幅频特性综合了无阻尼和传统线性阻尼动力吸振器的特点,能保证反共振点处主系统的振幅很低,同时对主系统的共振振幅的抑制效果接近于传统线性阻尼动力吸振器。

聚合商模式下考虑调峰需求的分布式储能优化配置

提出一种在聚合商模式下考虑系统调峰需求的分布式储能双层优化配置模型,兼顾聚合商收益与电力系统调峰运行成本。外层模型考虑储能套利收益、调峰补贴收益、投资成本等,以聚合商年收益最大为目标,以此提高储能聚合商的投资意愿;内层模型为储能辅助火电机组调峰的系统运行问题,以系统调峰总成本最小为目标。利用改进的IEEE 30节点和IEEE 33节点混合系统进行仿真验证,结果表明所提模型的可行性与有效性。

基于遗传算法的门式起重机主梁结构优化设计

门式起重机是一种广泛应用于露天货场的装卸机械,其承载部分主要包括主梁和支腿,对起重机的承载结构进行优化设计可以保证在安全的条件下减轻起重机重量,节约制造成本。本文以现有50 t、35 m跨的起重机主梁为研究对象,分析了门式起重机的计算工况及载荷,建立了门式起重机主梁的优化设计数学模型。并采用遗传算法(GA)对其进行优化,得到了主梁结构尺寸的最优值。同时主梁的强度、刚度、稳定性以及局部稳定性等约束条件均符合要求。优化后主梁自重减轻约22.65%,有效地降低了材料成本,且用有限元验证了其正确性。

综合能源系统热能梯级优化及[火用]效率分析

为了提高系统的能源利用效率,提出了一种考虑[火用]效率及热能梯级利用的综合能源系统优化运行模型。首先,依照品质特性对热能进行分级,分析其梯级利用的可行性;其次,按照用热客户需求和供热实际对热能进行分级和梯级利用;最后,通过实际算例进行验证和[火用]效率分析。仿真结果表明,所提方案可以提高能源的利用水平,降低成本费用,为运行管理、能源利用提供指导。

生物育种助力黑龙江省种业创新路径探析

生物育种作为一项能够带动现代种业科技革命的重要技术,是农业高质量发展的重要方向,将对提高农业生产效益和保障国家粮食安全发挥越来越重要的作用。当前,黑龙江省在种业科技创新方面具备较强的基础和优势,但仍存在产业链协同能力弱、产学研用合作不紧密、生物育种产业化水平低等问题。因此,为了充分发挥生物育种优势,加速助力黑龙江省种业创新,分析了生物育种在黑龙江省种业创新中的优势与存在问题,并从优化种业创新体系、加强产学研用合作、强化科技成果转化等方面提出了相应对策建议。

主动配电网规划研究综述

从主动管理、规划模型、规划方法、求解算法等方面对主动配电网(active distribution network,ADN)规划研究进行了综述。首先,介绍了主动管理的概念,总结了ADN与传统配电网(traditional distribution network,TDN)的不同技术特点。然后,总结并深入分析了ADN规划模型、不确定性规划、多阶段规划、求解算法等方面的研究成果,探讨了ADN规划涉及的相关问题(如负荷预测、信息与通信技术、方案评估),指出:由于考虑分布式电源(distributed generation,DG)、电动汽车、柔性负荷的接入,同时需考虑主动管理策略,ADN规划的优化目标变得更加多元,需要综合考虑系统的可靠性、经济性及DG的接入能力;ADN的利益主体包括配电公司、DG独立投资商、需求侧管理参与方等,这使得ADN规划问题需要协调各投资主体利益;再者,ADN增加了优化过程中的决策变量及约束条件,不确定性的叠加,使得运行状态更加复杂,极大地影响了规划方案寻优的可行解空间;ADN规划主动地采用管理措施来降低规划方案未来可能的运行风险,其规划结果除了网络解(即规划建设方案),还包括非网络解(即运行控制策略)。最后对ADN规划未来的研究重点进行了展望。

考虑多种主动管理策略的配电网扩展规划

提出了主动配电网扩展规划的混合整数二阶锥规划模型,该模型以总的投资与运行费用最小为目标函数。文中考虑了4种主动管理措施降低规划方案成本及未来的运行风险,包括有载调压变压器调节、切机、切负荷及无功补偿。规划措施包括主动管理、新建线路、新建变电站、扩建变电站、新建分布式电源。配电网规划是一个混合整数非线性规划问题,再加对各种主动管理措施及未来不确定性的考虑,配电网规划问题求解变得相当复杂。基于配电网潮流方程及约束松弛技术,建立了配电网规划的二阶锥规划模型,并利用改进的IEEE 33节点系统及Miranda 54节点系统进行了算例验证。

基于二阶锥规划的间歇性分布式电源消纳研究

分析了主动配电网(ADN)中各种主动管理措施的机理。基于变压器高压侧电压、负荷、间歇性分布式电源(IDG)时序特性,通过配电网潮流方程及约束条件松弛,提出ADN中IDG消纳的二阶锥规划(SOCP)模型。该模型以IDG消纳量最大为目标函数,考虑分布式电源出力切除、有载调压变压器(OLTC)分接头调节、无功补偿等多种主动管理措施。采用CVX建模工具包及GUROBI解法器对模型进行求解。改进的IEEE 33节点算例验证了模型的有效性。

一种磁流变阻尼器动态阻尼力模型

磁流变阻尼器用于汽车悬架,可以实现理想的半主动控制,控制算法要求准确刻画阻尼力,针对有关学者提出的磁流变阻尼器的Bingham粘塑性模型、双粘性塑性模型及双粘性滞后模型,建立了基于反正切函数的磁流变阻尼器动态阻尼力模型,该模型是前三种模型的推广,其参数具有明显的物理意义,且其动态阻尼力为光滑函数,与实验象一至,最后对新模型进行了实验验证。

大宽厚比Q420角钢轴压构件稳定性能试验研究

通过对75根大宽厚比Q420高强度等边角钢的轴压试验,研究了该类构件的稳定性能,总结了其失稳变形特征,并将其稳定承载力与我国电力行业标准的设计值进行对比分析。研究表明两端铰接的Q420高强度等边角钢中长柱呈弯扭失稳,短柱呈局部屈曲;轴压柱的稳定设计折减系数的试验值高于规范计算值,并与构件的长细比有直接关系,针对这一关系提出了修正公式。试验结果说明Q420高强度等边角钢的屈曲强度比普通强度角钢提高很多。研究成果为高强度角钢轴压构件的稳定设计提供了前提条件,并为已有设计方法的修正提供了建议和依据,有利于我国Q420高强度角钢在输电铁塔结构中的应用。

基于多种主动管理策略的配电网综合无功优化

建立了主动配电网综合无功优化模型,该模型基于主动配电网中各种主动管理措施和优化策略,包括电容器无功补偿、变压器有载调压、分布式电源无功调节、配电网络重构。通过分析无功优化策略对配电网的负面效应,在模型中加入了无功优化策略之间的优先次序,同时还加入了变压器损耗,使优化模型更具实际意义。通过改进的IEEE 33节点系统仿真对模型进行了验证,结果表明:应用考虑各种主动管理策略及其对配电网负面效应的综合无功优化模型可以得到更加合理的无功优化方案,并且网损和电压质量都较传统无功优化方案有大幅改善。

受电弓动态参数研究

建立了受电弓与接触网的数学模型 ,用广义坐标法 ,推导了受电弓 -接触网耦合系统运动方程 ,用 Matlab语言编制了仿真计算程序 ,根据仿真计算结果分析了受电弓各动态参数对受流质量的影响 。

Q460高强钢管径厚比限值试验研究

当钢管的径厚比超过一定限值时,钢管构件受压时局部屈曲先于整体稳定破坏,使构件不能全面积承载,从而会加速构件整体失稳而丧失承载能力。输电线路中对于大径厚比钢管使用的限制主要以径厚比限值来实现。通过国内外规范对比、18组钢管构件轴心受压试验和理论分析相结合的方法,研究分析了Q460钢管径厚比及其长细比与钢管承载力的内在关系,并得到Q460钢管径厚比限值,该限值的试验验证对目前输电线路钢管塔设计具有指导意义。