基于算力-能量全分布式在线共享的5G网络负荷管理策略

5G与边缘计算等信息基础设施海量部署造成运营商用电成本上升,需推动边缘网络与电网的能量互动以节能降本。现有研究重点关注边缘网络参与日前经济调度,未考虑可再生能源和网络流量双重随机性造成的网络能量供需不平衡问题。针对强随机环境下的网络负荷管理问题,提出面向虚拟化边缘网络的能量实时管理策略。首先,以网络用能成本最小化为目标,构建联合网络资源管理、储能充放电与能量共享模型。其次,针对未来网络信息未知无法直接求解的问题,提出基于随机对偶次梯度法的在线管理策略。然后,针对资源共享涉及运营商隐私问题,提出全分布式的计算资源与能量协同共享算法。最后,仿真验证表明,所提在线算法在无需先验知识的前提下有效减少了5G边缘网络的用能成本。

面向微电网群的云储能经济-低碳-可靠多目标优化配置方法

微电网群技术通过多微电网间的协同互补,促进了分布式可再生能源在微电网间的协同消纳,被认为是未来新型电力系统中分布式电源接入电网的重要方式之一。考虑微电网群中多微电网协同互济的特性,提出了一种面向微电网群的“集中共享、分散复用”云储能运营架构。其中,集中式储能面向微电网群中的所有微电网进行共享,以合作共建、容量共享的方式为所有微电网提供服务,旨在降低各微电网的储能使用成本;分布式储能主要服务于微电网群中的各个微电网,以保障各微电网自身的可靠性为主要目标,同时兼顾协同互济的储能复用需求。在此基础上,构建了经济、低碳及可靠多目标驱动的云储能双层优化配置模型,并基于第二代非支配遗传算法实现模型求解。然后,建立了微电网群云储能系统商业模式,基于Shapley值法及系统运行模拟实现云储能系统投资、运营成本及效益的合理分摊,提出云储能初始投资成本的分配方法。最后,基于IEEE 33节点系统搭建微电网群系统并开展算例分析,结果显示所提方法可提出面向不同投资偏好的云储能配置方案解集,并验证了云储能模式提升系统投资运营效益的有效性。

用于风电功率平抑的混合储能系统及其控制系统设计

储能技术是进行风电功率调控的有效技术手段之一,针对平抑风电波动功率的需求,提出一种基于蓄电池和超级电容器的新型混合储能系统。通过充放电控制器的合理设计,实现了储能元件充放电全过程的精确管理,延长了使用寿命;同时能够提供稳定的直流输出电压。针对该系统的控制系统设计,提出一种双层控制模型,并建立专家信息库。根据实时风电功率及储能元件的荷电状态,在双层控制模型下依次检索预置的专家信息库,可得到充放电控制器相应的控制算法,简化了风电功率多种波动状态下的控制逻辑,缩短了控制时间。仿真分析表明,所提出的混合储能系统结构及其控制系统是切实可行的,可广泛应用于风电场,承担风电功率平抑的任务。

基于混合储能系统的平抑风电波动功率方法的研究

为提高风电功率的可控性,依据国家电网公司关于风电场并网的技术规定,提出了一种基于新型混合储能系统平抑风电波动功率的方法。在对风电波动功率进行分解,并研究其平抑过程对储能系统性能需求的基础上,研制了一种新型混合储能系统。通过对运行控制方式的设计,使得该储能系统能够与风电系统进行精确、高效的功率交换;同时,储能元件可根据各自的储能特性平抑不同类型的波动功率。仿真分析表明,该平抑方法使得储能元件的储能优势得到了充分发挥,能够延长系统的使用寿命,平抑后的风电输出功率可以满足电力系统实时调度的要求。

基于集群划分的配电网双层电压协调优化策略

针对大规模分布式光伏并网造成的配电网过电压问题,提出一种基于集群划分的配电网双层电压协调优化策略。将质量耦合函数作为集群划分指标,采用Fast-Newman算法实现对配电网集群的快速划分。在集群划分的基础上,上层以调节成本最低为目标,建立集群日前优化调度模型,通过优化集群内有载调压变压器(on-loadtapchanger,OLTC)与光伏逆变器的调节量实现上层日前调度的经济性;下层以最大化追踪日前调度计划为目标,建立集群实时电压控制模型,通过实时调节光伏逆变器修正上层日前调度计划,以此实现日前调度与实时电压控制的结合,既可以保证电压控制的经济性,又可以有效地简化电压优化控制的过程。最后以某实际馈线系统为例,验证所提方法能对配电网过电压进行快速有效的控制。

构建我国环境税制体系的思考

本文从环境税的内涵出发,从公共经济学的角度对环境污染产生的原因、成本的确定等给予理论性的说明,同时对比西方国家尤其是OECD国家环境税收所取得的基本经验,提出为实现我国经济和社会可持续发展而构建的环境税制体系的思路。

提升“低保”短板高度,增大社会容水量——浅析最低生活保障制度的完善

1999年10月1日,《城市居民最低生活保障条例》实施以来,虽然在一定程度上保障了居民的最低生活,稳定了社会秩序,但是也存在一些不足。文章从城市贫困人口增加、最低生活保障制度的不足以及解决的建议三个方面,对如何完善低保制度进行阐述。

基于超级电容器储能的双馈风力发电机低电压穿越研究

针对双馈风机低电压穿越过程中直流侧过电压以及系统动态无功支撑问题,提出了一种基于超级电容器储能的双馈风力发电系统低电压穿越方案。建立了新的双向DC-DC变换器和网侧变换器控制策略,并通过构建模型进行系统仿真。仿真结果表明,该方案在故障过程中能有效地抑制直流侧过电压,并能由网侧变换器向电网提供无功功率,支持电网恢复,提高了系统的低电压穿越能力。

风电有功波动功率调节控制研究

风具有间歇性和波动性,随着风电在电力系统中所占比例逐渐增加,风电大规模并网会加剧电网有功功率的不平衡,影响电能质量。该文利用风的自然特性,分解风电波动功率,与电网风力发电计划相结合,基于储能技术,提出一种有功波动功率调节控制方法。依据《风电场接入电力系统技术规定》,灵活利用储能技术和变流器技术,实现对风电场有功波动功率双向快速、准确地调节,消除非允许范围内的风电有功波动功率的影响。实验验证了其控制策略的可行性和有效性。这种方案既能提高风电场输出有功功率质量,又节约了配置储能系统的容量,为风电场调节有功波动功率提供一种有效控制方法。

面向波浪能发电的电能质量扰动检测

为了对波浪能发电的电能质量扰动进行有效检测,在传统经验小波变换(EWT)的基础上,提出了改进EWT(IEWT),解决了传统EWT的频谱区间易错分、最高频带划分不合理的缺点,提高了在噪声干扰下有效极大值点及高频分量的检测精度。此外,进一步引入了希尔伯特变换(HT),实现了并网汇流侧电能质量复合扰动的幅值、频率、扰动起止时刻等信号参数的有效提取。实验结果验证了所提算法的有效性。

一种新型模块化交直流混合微电网拓扑优化设计及研究

微电网是促进分布式电源与可再生能源大规模接入电网的有效手段。针对微电网模块化接入及与大电网友好互动的设计运行需求,提出一种利用背靠背变流器对交直流混合微电网进行模块化封装组网拓扑,并研究了该拓扑多目标、多状态运行控制策略。通过合理设计蓄电池-超级电容器混合储能系统结构及在微电网中接入位置,蓄电池和超级电容器可发挥各自优势为微电网多模态运行提供快速功率/能量支撑。仿真分析表明,所提出的模块化微电网组网拓扑及其运行控制方式是切实可行的,不仅使得并网/孤岛双模式无缝切换成为微电网自然属性,同时还可实现微电网整体有功/无功精确调度,使得微电网成为多特性电源/负荷模块与大电网进行"友好"功率交互。

交直流混合微电网系统建模及协调控制研究

微电网是指由分布式电源、能量转换装置、负荷监控和保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制和管理的自治系统。交直流混合微电网是分布式电源、配网以及负荷在种类多样化和低成本化发展进程中较为理想的产物。文章针对未来交直流互联的混合配网中高密度分布式电源、负荷接入和管控的应用场合,提出了一种新型的互为支撑的交直流混合微电网拓扑结构,建立了相应的仿真模型,并进行了交直流混合微电网的系统稳定性分析。仿真结果进一步验证了文中所建交直流混合微电网模型的正确性和所提交直流混合微电网及其方案的可行性。

高可再生能源渗透率海岛微电网运行控制

在对国内外微电网示范工程进行调研分析的基础上,对在山东省长岛县开展的35 kV海岛微电网示范工程建设目标、方案进行阐述。针对系统中高可再生能源渗透率以及分布式电源多点分散接入的特点,设计了微电网示范工程并网/孤岛运行控制策略,并对微电网中多类型混合储能系统的运行管理策略进行研究。基于所开发的海岛微电网运行控制策略,开展了微电网并网/孤岛运行试验研究,设计微电网分别运行于并网模式、孤岛模式、并网转孤岛模式以及孤岛转并网模式,并对各模式下的运行曲线进行深入分析。试验研究表明,所提出的35 kV微电网工程建设方法及其运行控制策略是切实可行的,可以实现海岛电网在并网、孤岛2种模态中的稳定运行及模式平滑切换,保障了海岛丰富可再生能源的最大消纳,为海岛居民提供绿色、稳定的电力供给。

烟酰胺单核苷酸对血管紧张素Ⅱ致小鼠心肌纤维化的抑制作用及其机制

目的观察烟酰胺单核苷酸(NMN)对心肌纤维化小鼠的治疗作用及其机制。方法通过皮下植入Alzet 1004微量泵泵入[1.6mg/(kg·d)]血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)构建心肌纤维化小鼠模型,对照组泵入等量的生理盐水。根据是否腹腔注射NMN分为模型组,对照组,对照+NMN组和模型+NMN组,每组各10只小鼠。观察小鼠超声心动图、血压、心脏苏木精-伊红(HE)染色以及Masson染色的变化,并采用实时定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)及Western blot分析法观察小鼠心肌纤维化相关蛋白或基因的表达。结果与对照组相比,模型组小鼠的心功能显著减低、心肌纤维化加重,而给与NMN治疗后,小鼠心脏射血分数改善,同时心肌纤维化程度减轻;AngⅡ干预后小鼠心肌的SIRT6表达显著下降,给与NMN后,SIRT6表达上调。结论NMN可抑制AngⅡ导致的小鼠心肌纤维化,其作用可能与NMN上调SIRT6表达量相关。

瞬时受体电位通道在心脏纤维化中作用的研究进展

心脏纤维化参与多种心脏疾病的发生发展,可导致心脏重塑和功能障碍,最终引起心力衰竭甚至死亡。心脏成纤维细胞异常增殖并分化为心脏肌成纤维细胞以及心脏细胞外基质过度沉积等是心脏纤维化的主要病理基础。瞬时受体电位(TRP)通道是一种非选择性的阳离子通道,主要介导Ca2+内流来调节细胞功能。越来越多的研究表明,在心肌中TRP通道除调控多种生理功能外,同时参与心脏纤维化的发生发展。本文主要对心脏纤维化的发生机制及TRP通道作为治疗心脏纤维化的新靶点进行综述。

干细胞源外泌体——心肌细胞损伤修复的新工具

外泌体是胞内来源的胞外小泡,作为细胞间通讯的关键介质,通过富含的多种蛋白质及miRNA等遗传物质调控细胞凋亡、免疫应答、炎症反应等过程发挥生物学作用。干细胞(SC)疗法在功能性心肌细胞损伤修复中表现了独特的优势。研究发现间充质干细胞(MSC)源外泌体可以提高心肌细胞在缺血/再灌注损伤后的生存能力,这表明MSC在心肌细胞损伤恢复中发挥的有益作用可能与其分泌的外泌体有关。因此,外泌体疗法可能是心肌细胞损伤修复的一个无细胞治疗策略的新方向。本文主要对SC源外泌体在心肌细胞损伤修复治疗中发挥的作用进行综述。

锗氮共掺碳化硅晶体杂质浓度表征及其电学性质研究

采用物理气相传输(PVT)法生长了2英寸(1英寸=25.4 mm)锗氮(Ge-N)共掺和单一Ge掺杂碳化硅晶体材料,并制备成10 mm′10 mm的SiC晶片。利用半导体工艺技术在不同衬底的碳面上制备钛(Ti)/铂(Pt)/金(Au)多层金属电极。使用二次离子质谱仪(SIMS)、霍尔测试仪(Hall)等测试手段对其表征。结果表明,Ge元素和N元素的共同掺杂可以有效提高SiC中Ge元素的掺杂浓度,Ge浓度可以达到1.19′1019/cm3。所有晶片衬底均可以在不低于700℃的退火环境中形成欧姆接触,且在700℃时退火形成最佳欧姆接触。高浓度Ge掺杂衬底接触电阻明显小于低浓度Ge掺杂衬底接触电阻,这表明可以通过提高晶体中Ge元素浓度来提高器件性能。Hall测试结果表明,随着Ge掺杂浓度的升高,衬底迁移率会逐渐降低。这是由于Ge-N共掺后,SiC晶格匹配度提高,Ge元素的掺杂浓度变大,增加了杂质散射对迁移率的影响。

基于高斯混合模型的海洋能发电资源优化配置研究

为了充分利用波浪、潮流等海洋可再生能源,针对海洋能资源丰富的海岛电网,文中提出了以消纳率最优为目标的海洋能发电资源优化配置方法。首先,采用高斯混合模型(GMM)描述海洋能发电的随机波动性,并生成出力场景;其次,以海洋能消纳率最优为目标构建了海岛电网的海洋能发电资源优化配置模型;然后,对渗透率、消纳率及源荷匹配度3个指标进行综合分析,获得最优配置方案;最后,基于实际海岛负荷、波浪和潮流数据构建了海洋能发电资源优化配置算例,并重点分析了资源优化配置过程中渗透率约束的取值范围。结果表明:在不同的渗透率约束下,源荷匹配度呈现先升后降的趋势;在最优渗透率约束取值范围内,GMM出力场景与实测数据场景的优化配置结果相差不大且趋势一致,验证了GMM生成海洋能出力场景的有效性。

考虑运行调度策略的工商业用户侧光储联合系统协同规划

现有分布式用户侧光伏储能优化规划方法多以光伏发电功率的聚类中心为出发点,忽略了某些光伏出力较大的时段,此类方法在对光伏安装面积较小的商业用户进行规划时成效较为显著。但在对光伏安装面积较大的工业园区进行规划时,其光伏容量规划结果往往偏大,在实际运行过程中可能导致源荷功率不平衡结果,有影响系统安全稳定运行的隐患。对此,本文在充分考虑较长时段内光伏发电随机性和波动性的基础上,立足于负荷用户年度源荷电力数据,同时考虑多元用户特性和电力市场交易政策等方面因素,以光伏储能系统年综合运行成本最低为目标,建立了用户侧分布式光伏储能优化规划模型。算例分析表明,本模型能够在各类典型工商业用户的光伏储能优化规划中取得满意效果。

计及多能互补的海岛群微网系统规划评价方法

针对海岛群微网中各类电源及负荷特点,提出了一种含海洋能发电的多能互补海岛群微网系统规划评价方法。首先,分析了多能互补海岛群微网的典型架构及规划原则;而后构建了包含投资成本、环保效益和综合能效等方面的多属性多目标评价指标体系;最后,研究了各项指标的量化计算方法,并综合利用主观权重和客观权重的互补特点,提出一种基于G1-熵权-独立性权组合的海岛群微网系统规划评价方法。算例分析表明,所提出的规划评价方法可以较为全面地对各种海岛群微网系统规划方案进行科学的计算和评价,为最优方案的筛选提供技术支持。