细菌浸出含砷铜矿石过程的表面钝化研究

含砷铜矿是重要的铜矿资源,在生物浸矿的过程中,矿石表面产生的钝化膜致使Cu浸出率大幅降低。在细菌浸出含砷铜矿的过程中,利用XRD、XPS等分析矿石表面的矿物成分及物相变化。结果表明:浸出初期(1~5 d),矿石表面主要产生Fe(Ⅲ)—OOH、Fe(Ⅲ)—氧化物、S_(n)^(2-)和S^(0);浸出中期(5~9 d),矿石表面Fe(Ⅲ)—OOH、Fe(Ⅲ)—氧化物、S_(n)^(2-)和S^(0)含量增加;浸出后期(9~15 d),矿石表面产生黄钾铁矾和非晶态砷酸铁。结合Cu浸出率随时间变化曲线,分析得出浸出初期并未出现钝化现象;浸出中期主要是S_(n)^(2-)和S^(0)的阻碍作用;浸出后期主要是黄钾铁矾包裹造成钝化影响浸出。

基于主成分分析及系统聚类的县域电网综合评价方法

对多个县域电网进行统筹优化建设时,县域电网评价体系会直接影响建设方案的制定。传统电网评价体系常常表现为细致度不够、主观性较大,因而现实指导性不强。因此,建立了一套县域电网评价体系,该评价体系利用主成分分析(Principal component analysis,PCA)进行微观剖析,应用系统聚类分析(Hierarchical cluster analysis,HCA)实现宏观引导。其中,通过主成分分析实现对多元评价指标进行降维、去相关性处理,对各评价指标赋予不含主观因素的主成分权重,从而建立县域电网综合评价体系,并得出能反映县域电网在安全性、经济性、可靠性、适应性、优质性这五个性质上优劣程度的分数及排名。再利用系统聚类分析法对这些得分逐性逐层地进行聚类,以不同层面的系统聚类结果回溯定位于与之相应的由主成分分析法得出的排名,从而对县域电网不同指标模块的薄弱所在聚类研究,并结合当地县域负荷及经济发展情况制定相应的发展路径。应用结果表明,将主成分分析法及系统聚类分析法有机结合来对县域电网进行综合评价是切实有效的。

1000kV/500kV同塔混压4回输电线路的防雷性能

在线路走廊比较紧张的东部地区,特高压电网考虑架设同塔混压多回输电线路,特高压同塔混压多回输电线路相比常规线路在防雷性能上有没有其自身的特点,这是目前期待解决的问题。针对这一问题,利用电磁暂态程序(PSCAD/EMTDC)和改进的电气几何模型(EGM)计算了1000 kV/500 kV同塔混压4回输电线路的反、绕击跳闸率,分析了避雷线保护角θs、1000 kV线路底层横担和500 kV线路顶层横担之间距离H及500 kV线路顶层横担宽度l对线路绕击跳闸率的影响,比较了1000 kV/500 kV同塔混压4回输电线路和其他电压等级同塔混压线路的防雷性能。结果表明,线路的反击跳闸率较低,但存在500 kV双回反击跳闸的可能性。线路的绕击跳闸率高于其他电压等级的同塔混压线路,1000 kV绕击跳闸率随着θs和H的增加而增大,随着l的增加而减小。500kV绕击跳闸率不受θs的影响,随着H的增加而先减小后增大,随着l的增加而增大。线路整体绕击跳闸率随着θs、H和l的增加而增大。为了减小线路的绕击跳闸率,可减小θs和H,在19.06～25.06 m范围内适当增加l。

计及电动汽车的微电网经济调度方法

针对电动汽车接入后微电网的节能减排发电调度问题,提出了结合电动汽车有序充放电控制的微电网多目标经济调度方案。分析电动汽车的行驶特性,建立基于峰谷分时电价的有序充放电负荷模型。以微网发电成本和环境效益的综合最优为目标函数,采用改进遗传算法,根据实时负荷供电需求,动态确定各可控分布式电源出力大小。在Matlab平台上以一个包含风、光、柴油发电机、微型燃气轮机、燃料电池以及电动汽车的小型微电网系统为例进行仿真。仿真结果表明:所提调度方法通过合理引导电动汽车的有序充放电,减少了负荷高峰时段微电网各发电单元的供电负担,以尽量低的发电成本实现良好的环境效益,验证了该优化调度方案的可行性和有效性。

1000kV/500kV同塔混压四回输电线路反击耐雷性能

在线路走廊比较紧张的东部地区,特高压电网考虑架设同塔混压多回输电线路,开展特高压同塔混压线路反击耐雷性能研究具有重要的意义。采用统计法计同时考虑工作电压的影响,在电磁暂态程序(PSCAD/EMT-DC)中建立了1000kV/500kV同塔混压四回输电线路反击耐雷性能仿真模型。和常规线路对比,得出了特高压同塔混压线路反击耐雷性能的特点。针对其特点,分析了500kV上层横担外侧导线和一侧导线绝缘水平及500kV相序排列对线路反击耐雷性能的影响。结果表明:随着外侧导线绝缘水平的增强,500kV线路的单、双回反击跳闸率降低;随着横担一侧导线绝缘水平的增强,500kV线路的双回反击跳闸率降低;当外侧导线为异名相导线时,500kV线路的单回反击跳闸率较高,双回反击跳闸率较低。为了改善500kV线路的反击耐雷性能,可以增强外侧导线的绝缘水平,为了改善500kV线路的双回反击耐雷性能,可以增强横担一侧导线的绝缘水平,采用不平衡绝缘,外侧导线应采用异名相导线。

降雨对“棒-板”短空气间隙正极性直流放电特性的影响

针对目前我国500 kV直流输电线路凸现的雨闪问题,分析认为降雨对空气间隙直流放电特性有一定影响。为了确认降雨各因素对其影响程度,在人工气候室模拟降雨和现场自然降雨条件下,对0.1~0.6 m的棒？板短空气间隙正极性直流放电特性进行了系统的试验研究。结果表明：湿闪电压比干闪电压略高,小雨对放电电压的影响不明显;降雨变大后,棒？板短空气间隙的正极性直流放电电压下降显著,且放电电压与降雨强度呈明显的负相关关系;此外,雨水电导率以及雨水温度对棒？板短空气间隙的正极性直流放电特性也有明显影响。

光伏并网下考虑电网安全约束的机组组合

基于Benders算法提出了一种求解光伏并网下考虑安全约束机组组合方法,借鉴两层分解思想,将其分解为无安全约束机组组合和考虑安全约束机组组合的线路潮流检测问题,形成了适合于混合整数规划问题的主问题和子问题的计算方法。针对主问题的检测引入了发电机输出功率转移分布因子及惩罚变量,从安全性和经济性角度实现对该机组组合问题的优化。在MATLAB和CPLEX中以加入光伏的IEEE14系统为测试算例进行仿真,结果显示在满足安全约束的前提下机组组合的总运行成本较无光伏并网时有所下降,表明该方法可以合理协调机组组合中的安全性与经济性。

基于信息集成的配电网关键负荷保障

随着智能配电网的发展,配电网中数据规模越来越大,数据类型越来越多,实时性越来越强,对配电网信息集成的要求越来越高。配电网的信息集成为实现自愈提供了技术支撑,本文在配电网信息集成的基础上,提出了利用和声算法划分孤岛的方法,考虑了孤岛内有功功率平衡、线路电流不过载等约束条件,以恢复的关键负荷最多为目标,将配网结构图转化为节点赋权的连通图,建立配电网孤岛划分数学模型,用和声算法进行寻优,然后对当前最优解进行潮流校验,最终给出较优的孤岛划分方案,以实现对关键负荷的保障。通过美国PG&E69节点标准算例分析表明,本文方法能在故障发生后及时划分合理的孤岛范围,验证了其有效性。

低压配电台区移动储能系统优化调度方法

日益增长的负荷需求和分布式可再生能源的广泛接入使得配电网运行波动剧增。为此,本文提出一种两阶段移动储能系统日前运行调度方法,以解决低压配电台区变压器重载和分布式可再生能源消纳问题。首先,构建表征多台区转移路径的移动储能系统时空转移矩阵;其次,考虑储能系统移动成本,根据混合整数二次规划方法构建第1阶段优化模型,以确定移动储能系统的多台区转移路径;然后,根据更小的时间颗粒度构建第2阶段优化模型管理移动储能系统的调度曲线。算例结果表明,移动储能系统可实现台区负载的优化运行,以及多台区间负荷特性的时空互补。

能源互联网结构形态及技术支撑体系研究

能源互联网作为可再生能源大规模高效利用的重要基础设施,成为当前能源领域的热点研究课题。在分析对比国内外关于能源互联网内涵及结构形态的基础上,提出完整一次能源系统、电力系统、交通网络及信息网络组成的新的能源互联网内涵及相应的新型结构形态,并对新型结构形态的各部分之间的关系进行详细阐述;对所提的新型能源互联网结构形态设计相应的技术支撑体系。

输电线路大风停运概率计算方法

如何进行大风故障预警及停运概率的准确计算,对于提高电力系统预防风偏闪络和断线停运的能力具有积极意义。基于绝缘子风偏计算模型和极端风速的g-h分布模型,提出了电网大风停运概率计算的新方法。该方法首先通过绝缘子风偏模型计算风偏角和最小空气间隙,并建立了小空气间隙和风偏故障概率的线性函数关系;进而提出基于g-h分布的大风灾害下电力线路的断线概率计算方法。安徽电网的实际数据的计算结果证明了方法的有效性。因此建立有效的风偏计算模型和大风分布模型对预防大风停运具有重要作用。

输电线路污闪跳闸概率计算方法

针对高压电网运行中绝缘子污闪风险概率评估的困难,提出了基于大气质量指数和微气象站信息的绝缘子附盐密度预测及污闪概率计算新方法。首先通过大气质量指数和微气象站信息分别获取区域中心位置的盐密和气象信息;然后基于该区域中心的气象信息和盐密数据通过支持向量机建立盐密预测模型;再根据其他绝缘子的气象信息,通过盐密预测模型计算出其他绝缘子的盐密值;最后通过恒定电压下绝缘子污闪概率模型计算输电线路的污闪概率,安徽电网220 k V输电线路的运行数据的计算结果验证了方法的正确性和有效性。

保护系统失效率计算新方法

本文提出了一种基于保护故障信息管理系统(简称保信系统)信息及保护系统运行信息,利用统计及状态评分策略,计算保护系统失效率的方法。首先建立了基于保信系统告警信息的保护系统元件及保护系统失效率计算统计模型,在该模型中,根据不同数据类型分别采用基于置信限和非参数核密度估计理论计算保护系统元件统计失效率;然后通过构建保护系统元件状态评分方法及失效率转化方法,得到基于运行状态信息的保护系统元件运行失效率。对保护系统元件统计失效率与运行失效率的加权得到保护系统元件的综合失效率,而各个元件综合失效率的和即为保护系统的综合失效率。因历史数据少会导致基于保护系统动作及故障数据进行可靠性分析的结果可信度低,采用统计与状态评分相结合计算保护系统失效率的方法,可以克服这一难题,同时由于利用了保护系统的运行状态信息可以反映保护系统失效率的实时变化,故保护系统的综合失效率计算结果具有更高的可信度。通过算例证实了本文方法的有效性。

甘薯地上部的营养分析及评价

为了充分利用甘薯地上部并提高甘薯的附加值,该研究对甘薯叶、柄和茎进行了营养成分分析,并利用主成分分析法及隶属函数法进行了综合评价。研究结果表明,甘薯地上部富含矿质,蛋白质和膳食纤维营养素,约70%的氨基酸属于药用氨基酸和味觉氨基酸,其中,叶中药用氨基酸占总氨基酸的68.15%、柄部占71.48%、茎部占71.64%;叶部中味觉氨基酸占总氨基酸的67.25%、柄部占72.17%、茎部占72.64%。此外,甘薯叶中蛋白质含量为3.8%、锰含量为134 mg/kg、镁含量为4509 mg/kg、钼含量为0.24 mg/kg。叶中还富含多酚(33.6 mg GAE/g,其中黄酮20.9 mg CE/g)、叶绿素(叶绿素a含量为91.8 mg/100 g、叶绿素b含量为33.14 mg/100 g)以及类胡萝卜素(14.5 mg/100 g)。茎部以膳食纤维(10.6%)、锌(41.8 mg/kg)、硒(0.16 mg/kg)、铬(3.0 mg/kg)以及铁(376.0 mg/kg)含量最高。柄部则富含钙(27648 mg/kg)、镁(4376 mg/kg)、钾(26152 mg/kg)、钼(0.21 mg/kg)。综合营养品质评价结果显示,甘薯地上部不同部位营养品质排序为叶(0.92)>茎部(0.31)>柄部(0.19)(P<0.05)。该研究结果为甘薯地上部叶、柄和茎的有效开发和综合利用提供了重要的理论数据,为未来甘薯地上部的开发指明了方向。

考虑最大供电能力的链式供电结构自愈系统设计

链式供电结构对故障位置定位的准确性有较大的影响,自愈时间较慢,尤其是面对特殊故障时,有很强的局限性。为了解决上述问题,文中在考虑最大供电能力的基础上,设计新的链式供电结构自愈系统。分别设计系统拓扑结构、层析结构和自愈结构。拓扑结构主要包括故障监测传感设备、供电断路器、故障保护设备;系统层次结构由信息检测层、故障保护层、自愈控制层组成;自愈结构由电路设备代理、电路母线代理、控制中心代理组成。设定信息采集程序和故障自愈恢复程序,建立自愈系统电路运行模型,通过约束条件分析最大供电能力,根据检验结果实现自愈。实验结果表明,设计的自愈系统故障位置定位的准确性高达99%,自愈时间低于0.5 s,为电网安全运行提供有效保障。

多种群遗传算法下电网源网荷多时段优化调度

电网源网荷多时段调度分配衔接不当,造成能源跨区消纳较高,利用率较差。为此,提出基于多种群遗传算法的电网源网荷多时段的优化调度方法。利用种群优化算法建立不间断和间断的供给优化调度模型。采用遗传调度算法进行数据迭代,根据用户的舒适度和经济度建立目标函数,在满足约束条件的基础上,确定时间尺度,实现优化调度。实验结果表明,多种群遗传算法下电网源网荷多时段优化调度能够很好地实现跨区消纳,能源利用率能够达到98.95%,具有较好的实用价值。

基于模糊聚类法的光伏配电网负荷过载预测

配电网负荷过载对运行安全性造成消极影响,且光伏配电网负荷过载预测时,受天气影响,导致预测误差较大。为此,基于模糊聚类法提出一种新的光伏配电网负荷过载预测方法。分析光伏配电网因素,通过模糊聚类实现信息处理,确定聚类中心,分析样本相似度,根据分析结果完成分类识别。采用路径分析方法分析影响因素指标权重,计算权重系数。利用替代法通过构造新特征加快拟合速度,通过BP神经网络优化参数,完成配电网负荷过载预测。实验结果表明,所提方法在恶劣环境下预测误差低于5%,具有较强的抗干扰能力。

计及分布式电源出力和负荷不确定性的配电网孤岛划分

针对计及分布式电源(DG)出力波动性及负荷需求不确定性的配电网孤岛划分问题,提出了一种基于树背包理论的最优孤岛划分新模型及相应求解方法。所述方法的基本思路为:首先,构造了DG出力波动性和负荷需求不确定性基于树背包理论的随机最优孤岛划分新模型;进而,基于拉丁超立方超样方法、确定性树背包算法、数理统计方法,确定各初始孤岛的组成,包括DG及相应负荷节点;最后,对每个初始孤岛在考虑孤岛重构的基础上采用基于随机最优潮流的优化调整,通过优化调整而保证DG孤岛运行的最优性、安全性和经济性。所述方法实现了计及分布式发电及负荷出力不确定性情况下最佳孤岛的系统形成方法,能根据实时情况确定最大可能出现的孤岛,相对于在确定性条件下的孤岛具有更强的可信度。含有多个DG的PG&E 69节点系统的算例验证了所述模型及算法的有效性。

基于混合神经网络的多时间尺度负荷预测

精准的负荷预测对于电力系统保持经济、可靠运行有十分重要的意义,电力系统规划、运行、电力市场竞价系统的设计等都需要不同时间尺度的负荷预测结果,然而现有研究大多围绕一个时间尺度展开,单一模型难以满足实际工程需求。造成这一现象的原因在于模型预测结果的误差会随着预测时间尺度的延长而出现不同程度的增加,预测难度大,并且影响负荷的因素大多分布在不同时间尺度的数据上,难以充分利用。针对以上问题,本文在考虑负荷曲线的定积分与对应时间内用电量之间约束关系的前提下,提出融合多时间尺度数据的混合神经网络模型。该模型的损失函数同时考虑了点预测结果的误差以及负荷曲线定积分的物理意义,增强了负荷时间序列中各个元素之间的几何相关性。并且利用神经网络将短尺度数据提取为抽象的综合数据后,与长尺度数据拼接组成新的特征向量,用于预测不同时间尺度的负荷值。算例结果表明,本文提出的模型在实际的变压器负荷数据上能够实现多个时间尺度的预测并且有效提高预测精度。

基于自编码器与生成对抗网络的风电周度场景生成方法

随着“双碳目标”的提出,发展低碳清洁能源发电技术势在必行,模拟其出力特性对电力系统可靠运行提供重要保障。针对周度出力场景时序性与不确定性模拟难度大的问题,本文提出了一种结合自编码器与生成对抗网络的周度场景生成方法,首先通过深度卷积自编码器(DCAE)的特征自提取能力高效地抽象序列隐特征,起到降维的作用;其次结合K-means聚类技术与对抗生成网络(CGAN)生成典型周度场景;最后通过算例验证了本文所提方法在模拟具有时序性与不确定性的周度场景上有较高的适用性。