支撑新能源电力系统灵活性需求的用户侧资源应用与关键技术

伴随着传统电力系统向以新能源为主体的新型电力系统转型升级,高比例新能源的接入和传统机组占比下降导致电力系统灵活性产生缺额。电动汽车、数据中心、P2X(power-to-X)等需求侧资源可以在多时间尺度为电力系统提供灵活性,是新型电力系统灵活性的重要组成部分。该文首先描述高比例新能源背景下输电网和配电网在不同时间尺度的灵活性需求,然后对比总结了典型需求侧资源的调节特性与应用实践,研究了需求侧资源在支撑高比例新能源输电网和配电网中运行、规划2个层面多时间尺度灵活性需求的应用场景。最后针对未来需求侧资源的研究重点,从聚合技术、电碳协同优化调控策略、可信调节能力量化和通信与信息交换标准等角度,对支撑新型电力系统需求侧资源应用的关键技术进行了总结与展望。

共同体视域下两岸融合发展话语体系分析

两岸融合发展话语不仅是表现两岸命运共同体的政治话语实践,而且是在意义方面说明、组成和建构两岸命运共同体理念。通过共词分析的方法,共同体视域下两岸融合发展话语体系呈现出从抽象到具体的话语发展逻辑,以及从中央到地方的话语演进路径。整体来看,两岸融合发展话语的建构以马克思共同体理论为指导,以习近平总书记系列讲话为指引,结合中央政策与地方政策两个话语层次,进而立体、全面地建构两岸命运共同体。两岸融合发展话语作为共同体理论在实现国家完全统一方面的话语应用与实践,不仅进一步延伸与发展了两岸融合发展实践,同时也为人类命运共同体提供有益的借鉴。

汽车尾气温差发电系统瞬态回收性能分析

为了预测温差发电(thermoelectric generator, TEG)系统的动态特性,基于COMSOL Multiphy-sics建立了用于求解温差发电系统温度场分布的瞬态计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)模型和用于研究温差发电模块瞬态响应特性的分析模型,提出了混合瞬态CFD-分析模型,并经过瞬态试验验证.结果表明:由于热惯性的影响,TEG系统的转化效率会出现一个瞬时的较高值;相较于尾气温度和质量流量的瞬态波动,热电半导体的热端温度和冷端温度会存在时滞;在美国环保局的高速公路燃油经济性测试(highway fuel economy test, HWFET)模式循环工况下,瞬态模型求解得到整个温差发电系统的平均输出功率、平均转化效率分别为35.63 W和3.40%,瞬态模型的输出电压平均误差为6.41%;该模型能够以较高的精度及较短的计算时间预测温差发电系统在瞬态热源激励下的瞬态响应特性.

基于电气参数加权占比的新能源场站分布式调相机容量配置研究

新能源经高压直流外送系统逆变侧换相失败会导致送端系统暂态过电压问题。作为动态电压支撑设备之一的调相机可有效提升电网电压支撑强度,在抑制暂态过电压及加快故障恢复方面得到广泛关注。针对利用分布式调相机抑制暂态过电压问题,该文首先基于新能源多场站短路比分析电网强度影响因素;然后研究调相机接入对电网参数及强度的影响,同时利用灰色关联分析法计算影响因素与电网强度关联程度,进而以此为权重,提出综合考虑各电气参数影响的调相机容量配置依据指标α;最后以α和过电压水平为约束,研究分布式调相机容量配置方案,并利用机电暂态仿真,从经济性和有效性两个方面验证调相机容量配置方案正确性。

基于改进K-means聚类和遗传算法的混合算法求解异构车辆路径问题

由于目前单一车型配送存在资源浪费和效率低下等问题,选取确定数量的不同车型对各客户点进行配送服务往往可以得到更优的配送路径方案。针对这一点,描述了一种异构车辆路径问题,并建立了具有固定车辆数且考虑固定成本、可变成本以及时间窗惩罚成本的混合整数规划模型。同时,提出了一种基于改进K-means聚类和遗传算法的混合算法对模型进行求解。实验仿真先求解不考虑时间窗的问题初步证明混合算法的有效性,再在带时间窗的问题中求解不同规模算例的单一及异构车型结果,以证明异构车型配送更优。最后,对该混合算法的求解结果与其他混合算法的求解结果进行对比分析,证明了混合算法的优越性。研究结果表明:该混合算法求解的异构车型结果优于单一车型,并且比其他混合算法求解的异构车型结果更优,异构车辆配送使用的配送车辆数更少,总成本也更低,该混合算法具有更好的效率和性能。

基于分量相依性的风速随机性建模方法

由于微地形、微气象的影响,风电场风速的随机性特征复杂,为准确描述风速的随机性特征,提出基于分量相依性的风速随机性特征建模方法。首先对风速序列的随机性特征进行提取,采用变分模态分解(VMD)将风速分解为多个不同频率的模态分量,以序列自相关系数(AC)为指标,对风速成分进行划分,得到风速的波动性分量和随机性分量。然后,考虑风速随机性分量对波动性分量的相依性,以正态分布描述不同风速下的随机性特征,建立基于分量相依性的风速随机性模型。以华北张家口某风电场的运行数据为例,验证该方法的有效性。实验结果表明该文方法能更好地复现风速序列的随机性特征。

水飞蓟籽实营养物质与脂肪酸组成

为促进水飞蓟综合开发和利用,对其蛋白质、脂肪、淀粉及矿质元素含量进行测定,分析氨基酸和脂肪酸成分,系统检测并评估水飞蓟籽实的营养成分。结果表明,水飞蓟籽实中蛋白质含量为12.05%,氨基酸种类丰富,包含人体所需的7种氨基酸(未检测到色氨酸),EAA/TAA为0.3240,SRC值为73.3,具有较高的营养价值,第一限制级氨基酸为亮氨酸;淀粉含量为227.25 mg·g^(-1);水飞蓟籽实中含有丰富的钙、镁、钾、铁、锌、锰、硒等多种人体有益的矿质元素,含量顺序为钙>钾>镁>磷>铁>钠>铝>锌>铜=锰>钼>镍>硼>硒;粗脂肪含量为31.74%,富含29种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸11种,占比66.12%,不饱和脂肪酸比例高。综上说明,水飞蓟籽实营养价值非常高,可作为潜在的蛋白质、脂肪酸、淀粉来源,药用和非药用部位都可加工利用,开发潜力巨大。

碘125粒子食管支架与自膨支架在中晚期食管癌患者中的应用效果比较

目的:比较碘125粒子食管支架与自膨支架在中晚期食管癌患者中的应用效果。方法:选取2014年7月—2020年8月滕州市中心人民医院收治的中晚期食管癌患者82例作为研究对象,依据随机数字表法分为对照组(n=40)和观察组(n=42)。对照组接受覆膜自膨支架植入术,观察组接受碘125粒子食管支架植入术。比较两组吞咽困难程度、术后并发症发生情况、生存时间。结果:术前,两组Stooler分级比较,差异无统计学意义(P>0.05);术后6个月,两组Stooler分级降低,观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组并发症总发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组生存时间长于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。结论:碘125粒子食管支架植入术用于中晚期食管癌患者效果优于覆膜自膨支架,能够有效缓解吞咽困难,延长生存时间,且未增加并发症发生风险。

适应、融入与认同:在陆台湾青年社交媒体使用研究

探索社交媒体对于在陆台湾地区青年适应、融入与认同内地社会所发挥的作用,对促进台湾地区青年祖国认同和推进两岸融合发展具有重要意义。借助社交媒体,台湾地区青年在内地经历了逐步适应、融入以及认同的过程。首先,在陆台湾地区青年运用社交媒体建构适应与融入内地环境的社会关系网络,降低日常情境中的沟通成本,避免信息不对称引发的负面效应,为融入与认同内地社会打下基础;其次,在陆台湾地区青年在两岸社交媒体使用中面临信息和认知冲突,主动进行调适后逐步建立对内地的认同;最后,随着在陆台湾地区青年对内地接触和认识的逐步加深,他们在社交媒体的自我展演与互动中积极传播对内地地区的情感认同,架构起两岸沟通的桥梁,推动两岸青年融合发展。

基于匹配控制的构网型直驱风电场次同步振荡机理与特性研究

近年来,具有低时延和惯量同步等优势的匹配控制成为主流构网型控制方案之一,但基于匹配控制的构网型直驱风电场的次同步振荡机理及特性尚不明确。因此,该文建立构网型直驱风电场并网系统的小信号模型,通过特征值法分析了系统的振荡模态及参与因子,并借鉴同步机中阻尼转矩法分析构网型直驱风电场的次同步振荡机理。结果表明,构网型直驱风电场中匹配控制主导的振荡模态在强电网下呈现负阻尼特性,系统存在次同步振荡的风险,但匹配控制振荡模态相较于跟网型控制的锁相环振荡模态具有更好的弱电网适应能力;匹配控制振荡模态存在类似于同步机转子运动方程的动态特性,使得构网型直驱风电场可能发生弱阻尼振荡;减小交流电网强度或无功控制器积分系数,增大构网型直驱风机台数或无功控制器比例系数,能够增大匹配控制振荡模态的阻尼,降低系统次同步振荡风险。

满足全运行域振荡约束的跟网-构网组合控制及优化配置

弱电网条件下,跟网型变流器存在宽频振荡风险,而构网型变流器的振荡稳定性相对较好。随着构网型变流器在现场得到逐步应用,有必要研究两类变流器的优化配置问题。首先,提出了两种改善新能源场站弱电网振荡稳定性的跟网-构网变流器组合控制方法;其次,基于阻抗稳定性分析结果,定义了变流器并网系统的振荡安全域,并提出了基于多项式拟合的振荡安全域边界快速求解方法;然后,考虑全运行域振荡稳定约束和经济性约束,提出了跟网-构网变流器容量优化配置方法;最后,通过电磁暂态仿真进行了验证。结果表明,所提多项式拟合方法能够准确、快速地求解振荡安全域边界,所提组合控制和优化配置方法能够确保新能源场站在全运行域下保持振荡稳定。

考虑初始风速与机端故障稳态电压跌落程度的直驱风机故障响应特性分类及其判别方法研究

对电力系统进行安全分析时,往往需要对各种预想场景进行仿真。随着风电的大量接入,对风电场提出适用于预想故障分析的等值建模方法变得十分重要,而根据风机故障后的动态特性对其进行分群则是等值建模的基础。各风机在故障后的动态响应特性不仅受其控制方式的影响,还受到运行风速和故障严重程度的影响,而一般情况下风机控制的响应速度较快,可以认为在故障持续期间风机能够运行至故障稳态。基于此,提出考虑初始风速及机端故障稳态电压跌落程度的风电机组故障响应特性分类及判别方法,以此作为风机分群的依据。首先针对永磁直驱风机(direct-driven permanent magnet synchronous generator,PMSG)故障过程中无功优先控制、故障恢复期间有功斜坡恢复的控制策略,分析其在不同风速条件下故障后所有可能的响应特性,将初始风速与故障稳态电压作为分类指标,从机理上找到直驱风机进入各类响应特性的边界条件;然后,提出利用预想故障信息的风机机端故障稳态电压计算方法,在此基础上提出适用于预想故障的直驱风机分群方法;最后,通过对风电场进行详细建模仿真,验证所提分群方法的正确性。

北京市温榆河-北运河水系水质空间分布特征研究

采用水体三维荧光光谱(3D-EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)方法,研究了温榆河-北运河水系溶解性有机物(DOM)的荧光组分及其空间分布特征,并对沿岸污水处理厂、支流、干流的水质参数及其DOM组分之间的相互作用进行了分析。结果表明:温榆河-北运河水系干流溶解性有机碳(DOC)浓度与各支流接近,总磷浓度从上游到下游逐渐降低,氨氮和总磷污染严重。水体DOM共存在2类(4种)荧光组分,包括类腐殖质组分(类腐殖酸,C1;类富里酸,C2)和类蛋白组分(类色氨酸,C3;微生物代谢产物,C4)。污水处理厂出水汇入各支流后,水体DOM中的类腐殖质组分的比例上升。荧光比例显示,各河流DOM以C3组分为主,占比为24.76%~40.27%。水体荧光指数(1.58~1.72)、自生源指数(0.96~1.17)及腐殖化指数(0.74~0.81)计算结果指明,该水体的DOM组成具有内源和外源的双重特性,整体腐殖化程度低且自生源特性强。DOC与C1、C2和C4组分呈现极显著正相关,表明荧光组分可用于动态跟踪河流有机物;总氮与C1、C2组分呈极显著正相关,说明类腐殖质组分会对氮污染物浓度产生重要影响;总磷与自生源指数呈显著负相关(P<0.05),表现为DOM腐殖化程度越高,总磷浓度越低。

天气雷达间一致性评估算法影响因子分析及改进

基于基数据的雷达间一致性评估的基本方法,分析了雷达高差、地形遮挡、噪声、充塞、时空重叠率、衰减等对一致性评估算法的结果质量的影响,并采取了相应的改进措施:使用雷达的波束遮挡比例数据进行遮挡订正或直接剔除存在遮挡的重叠点;对信噪比较低、充塞不充分及存在异常的重叠点予以剔除;增加了时间、空间重叠率因子,分析了不同阈值时间、空间重叠率对评估结果的影响。改进措施对一致性评估结果中的偏差均值、标准偏差的质量均有了一定的提高。使用改进后的算法对岳阳站雷达系统偏差和苏皖地区雷达回波一致性做了评估。结果表明:岳阳站在维护前后与周边雷达的偏差值有明显的降低,并回到正常水平,标准偏差值也略有降低;苏皖地区雷达间偏差均值大部分在2 dB以内,雷达间偏差均值所组成的矢量三角形闭合度较好,标准偏差在2.9~3.3 dB,相关系数在0.40~0.55。

自同步型直驱风电机组暂态稳定分析

随着大规模风电的接入,电网面临系统变弱及调频能力变差的问题.直驱风电机组采用自同步控制,在有效提升设备自身的小扰动稳定性和对电网的支撑能力的同时也带来了复杂的暂态稳定问题.为此,针对2种典型的控制结构(功率自同步和直流电压自同步)分别建立风机系统暂态模型,揭示机侧动态及直流电容动态对暂态特性的影响.针对功率自同步型风电机组,分析频率跌落下风机系统的同步失稳风险;结果表明,机侧动态会降低风机系统在电压跌落下的稳定裕度.针对直流电压自同步型风电机组,揭示暂态下直流电容动态导致的直流电压崩溃失稳风险.总结对比储能和风电机组的暂态特性差异,讨论直驱风电机组的暂态控制设计思路.基于Matlab/Simulink的时域仿真模型验证理论分析的正确性及控制的有效性.

考虑风电运行轨迹与场景划分的场级主动调压优化控制策略

传统风电场跟随主站电压指令调节的方式容易导致站内无功源频繁波动、站内无功裕度不足,影响风电场的调压能力。为此提出了一种考虑风电运行轨迹与场景划分的场级主动调压优化控制策略。首先,基于风电场功率预测数据和有功–电压灵敏度曲线,绘制并网点电压波动轨迹,结合AVC子站接收到的电压指令,协调风机和SVG的无功输出,有效降低了无功设备的调节频次。其次,根据电压跌落幅度划分详细运行场景,通过调整SVG的控制模式,有效抑制了电网电压的大幅波动。最后,构建了包含AVC功率控制器的仿真测试平台,验证对比了所提方法相对于传统风电场AVC控制策略在降低无功调节频次、提升无功裕度、主动电压支撑方面的效果,为实现风电场主动调压提供了新的解决思路。

基于超极速脉搏波技术定量评估高血压患者颈动脉脉搏波速度指数的影响因素

目的基于超极速脉搏波(ufPWV)技术定量评估高血压患者颈动脉脉搏波速度指数(PWVI)的影响因素。方法选择2018年1月至2022年8月于江苏省中医院南京中医药大学附属医院行ufPWV检测的健康成年人121名为建模组,另招募208例高血压患者为试验组。收集所有受试者的一般资料、体格检查、实验室检查与ufPWV影像学检查结果,建模组利用多元逐步线性回归分析得出理论的弹性指标方程,然后利用该方程计算PWVI进一步分析各动脉粥样硬化危险因素对PWVI的影响。结果根据建模组得出理论的弹性方程为收缩终末脉搏波速度(PWVES)(m/s)=0.083×年龄(岁)+0.036×平均动脉压(mmHg)+0.681×性别(女=0,男=1)+0.164,据此将试验组分为弹性衰退组(n=115,PWVI≥0)及弹性正常组(n=93,PWVI﹤0),两组患者性别、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、空腹血糖、吸烟史比较,差异均有统计学意义(P﹤0.05),PWVI的增加与TC(r=0.251,P=0.006)、LDL(r=0.401,P﹤0.01)水平呈显著正相关,与HDL(r=-0.247,P﹤0.01)水平呈显著负相关。结论基于ufPWV技术检测动脉弹性指标PWV-ES及其计算所得的PWVI可以作为评估高血压患者动脉粥样硬化弹性衰退进展的无创且可靠的评估手段。

用于新能源一次调频的储能经济配置研究

新能源参与电力系统一次调频时需要解决能量来源问题,配置储能是一种有效的方式。在实际应用中储能配置需要充分考虑物理特性约束、单位成本等多方面的因素,综合比较技术经济性。但是,现有文献所提出的储能系统配置方案通常对运行场景的分析较多,对各类工程约束和储能的实际成本数据则考虑较少。基于储能的实际成本数据,在充分考虑储能系统物理特性及工程设计约束的情况下,对新能源一次调频应用场景下储能系统分布式接入场站的经济性展开了研究。分析了锂电池、飞轮和超级电容3类储能系统的技术特点和设计约束,在此基础上提出了3类储能用于一次调频的配置方法,结合配置方案进行了成本分析和技术经济性比较。

考虑不同天气类型样本的光伏功率日内预测模型

太阳能具有清洁、安全、可再生的优点,光伏发电可减轻资源消耗,助力可持续发展,然而光伏功率易受天气影响,针对不同天气类型下光伏功率的预测也是一个研究难点。该研究着手于在不同天气类型下应用人工少数类过采样法(synthetic minority over-sampling technique,SMOTE)和机器学习进行光伏功率预测。首先,通过皮尔逊相关系数法选择出对光伏功率影响最大的气象因子;然后,根据重要程度较大的气象因子计算日照时数,通过给日照时数设定阈值进行划分,将天气分类为晴天、多云或阴天、覆雪,再通过SMOTE技术对各种天气类型下的样本进行扩充;最后,通过多种机器学习算法分别针对不同天气场景以及数据扩充前后构建光伏功率预测模型。通过案例分析可知,所提算法能对不同天气类型进行划分,并为不同天气类型下光伏功率预测存在的样本不平衡问题提供了一种解决方案,提升了不同天气场景下光伏功率的预测精度。

盐酸改性凹凸棒石对铯离子的吸附性能研究

铯是重要的稀有金属元素,被人们广泛用于航天、医疗、特种玻璃等领域。近年来铯资源的分离提取技术及其应用得到了深入研究,其中吸附法作为最具潜力的分离提取方法之一,一直是该领域的研究热点。本研究采用盐酸对凹凸棒石改性,制备得到凹凸棒石吸附材料(ACH-3),并采用XRD、FT-IR、SEM、BET、XRF等表征手段研究ACH-3的结构特征。以ACH-3为吸附剂探究其对水溶液中铯离子(Cs^(+))的吸附性能,并进一步探讨了温度、初始pH、初始浓度以及吸附剂添加量对吸附性能的具体影响。实验结果显示,在25℃、pH=9和Cs^(+)浓度为200 mg/L的条件下,ACH-3对Cs^(+)的吸附量高达78.99 mg/g,超过凹凸棒石原矿吸附量(7.41 mg/g)的十倍。通过对吸附Cs^(+)前后光谱信息和动力学曲线分析,ACH-3对Cs^(+)的吸附归因于静电吸引与离子交换作用。