极端灾害下基于综合需求响应的电-水-气综合能源系统负荷恢复策略

在地震等极端自然灾害下,电-水-气综合能源系统的元件故障概率会大幅提升,进而严重影响系统的正常运行。针对目前忽略用户在提升系统弹性上的潜力,基于综合需求响应对电-水-气综合能源系统负荷恢复策略进行研究。首先基于多能源之间的耦合特性与用户的动态响应特性建立综合需求响应模型。其次设计系统与用户协同的需求响应参与机制,将用户的综合需求响应作为灵活性资源融入极端灾害下的负荷恢复策略中,有效、合理地提升系统弹性。最后建立电-水-气综合能源系统负荷恢复优化模型,通过改造的电-水-气综合能源系统对所提出的方法进行了模拟和验证。结果表明,所提出的负荷恢复策略能够提高灾后系统负荷的恢复比例,有效增强系统的弹性。

面向系统可靠性的两阶段混合储能优化配置方法

由于新能源出力随机性、波动性较大,配置储能以平抑新能源波动成为当前发展趋势。现阶段储能规划相关研究鲜有考虑系统的随机故障事件,这可能导致故障发生时储能装置难以达到预期效果。针对上述问题,本文提出面向系统可靠性的两阶段混合储能配置方法,首先基于聚类方法得到典型运行场景,其次基于Shapley值的可靠性跟踪方法完成对系统的薄弱环节辨识,从中分析出不同运行场景下的高风险设备及系统的恶劣故障场景,然后建立以最小化投资成本和考虑可靠性的运行成本为目标的优化模型,得到适应多故障场景的混合储能配置方案,在保证新能源消纳的同时显著提高系统抵御风险的能力。最后,基于IEEE-RTS24节点测试系统的算例结果验证了本文所提两阶段储能优化配置方法的有效性。

安徽巢湖地区二叠系瓜德鲁普统孤峰组古环境演化

二叠纪瓜德鲁普世是古海洋条件发生重大变化的转折期。瓜德鲁普世古海洋、古环境的演化对古生代底栖无脊椎动物灭绝的影响仍然是个谜。利用元素地球化学,分析瓜德鲁普统孤峰组的陆源碎屑供应、海洋表层水体的初级生产力以及底部水体的氧化还原条件。结果表明:瓜德鲁普世早期和晚期分别发生了一次陆源碎屑输入的高峰期。瓜德鲁普世早期海洋初级生产力最高,中期海水初级生产力较低,而晚期稍有升高。瓜德鲁普世古海水主要为缺氧至硫化环境。瓜德鲁普世早期以贫氧至缺氧环境为主,间歇性出现硫化环境;中晚期则以硫化环境为主,间歇性出现缺氧环境。这些氧化还原环境的演化主要受到水动力条件的影响。瓜德鲁普世深水环境水体的持续缺氧硫化引发浅水台地底部水体的持续贫氧甚至缺氧,造成海洋生态系统变得脆弱,引发生物危机事件。

Simulation and Verification of Machining Deformation for Composite Materials

Prepreg properties including cure kinetics, cure shrinkage, and coefficient of thermal expansion were analyzed. A simulation method based on ＂element birth and death＂ method of Finite element analysis （FEA） was presented to simulate the cutting process and predict the machining deformation for composite laminates and stiffened panels. The comparisons between the simulation results and experimental data showed good agreement. It is found that residual stresses are the main source of machining deformation for composites and machining deformation is expected to happen only if there are stress gradients along the machining direction. There is no machining deformation for composite laminates due to its uniform stresses distribution in plane, while machining deformation can be observed obviously for T-shape stiffened composite panels. Attention should be paid to machining deformation to avoid the mismatch during assembly.

计及淡水生产过程调控的电-水综合系统协同优化运行

配水系统可通过水泵等元件的调节实现用电调度与控制,具有消纳可再生能源、助力“双碳”目标的巨大潜力。海水淡化厂和废水处理厂是配水系统中淡水的重要来源,耗电量巨大,然而现阶段鲜有考虑二者用电量控制的相关研究,通过淡水生产过程的调节对负荷曲线进行优化亦是研究空白。鉴于此,该文对计及淡水生产过程调控的电-水综合系统协同优化运行进行研究。对影响淡水生产过程的因素进行分析,从中辨识出关键影响因素,通过云变换理论实现淡水生产用电功率从微分、积分模型到代数模型的转化,解决“维数灾”难题。建立电-水综合系统协同优化运行的数学模型,并设计双层分布式算法高效求解该模型。提出两阶段电-水综合系统协同优化策略,以保证所得优化方案满足淡水生产的物理过程约束。算例分析表明,该文提出的模型和算法能大幅增加可再生能源消纳量,保证求解精度的同时大大缩短优化时间。

计及电池寿命折损成本的微电网储能系统容量分层优化配置

在微电网中安装储能系统能够有效地促进可再生能源的就地消纳。针对现有研究大多关注发电侧储能的配置,本文基于等效全循环次数模型建立储能电池寿命模型,提出了计及储能寿命折损成本的微电网发电侧和用户侧储能系统容量分层优化配置模型。以用户收益最大化为目标建立用户侧储能容量配置模型,对其容量和充放电功率进行优化;基于用户侧储能的充放电策略,采用模糊聚类的方法重新划分分时电价时段;以风电消纳率与经济收益最大化为目标,建立发电侧储能系统容量配置的双目标优化模型,并采用带有精英策略的非支配排序遗传算法进行求解。结果表明:用户安装储能系统能够在一定程度上降低发电侧储能系统的容量配置,最大化系统经济效益的同时促进风电消纳;当考虑寿命约束后,最优储能容量配置能够保证循环寿命达到浮充寿命,从而提高其在寿命周期的总收益。