基于CNN–LSTM的风电场发电功率迁移预测方法

随着能源消耗的持续增长和全球气候问题的日趋严峻,以风能为代表的清洁能源装机容量正在稳步提升。为更好地消纳风电,需要准确的风电场发电功率预测为配套设施建设和未来规划制定提供有效依据。针对在缺少风电历史运行数据时预测精度较低的问题,提出一种基于卷积神经网络–长短期记忆神经网络(CNN–LSTM)的规划阶段风电场发电功率预测模型。首先,基于参考电站历史数据提取风速–风电功率实测数据点,采用3次样条插值进行风电功率曲线建模。然后,采用K–means聚类算法,根据风速–风电功率的特性关系划分参考风电场的区域类别。综合考虑风电功率与多维气象因素的特征关系和功率的时序特性,构建CNN–LSTM预测模型,提出基于功率曲线的预测结果修正方法。最后,基于某地风电场实际数据进行算例分析,并与使用标准功率曲线和未进行修正时的预测结果进行对比分析。结果表明:基于风速–风电功率特性的风电场聚类可以实现参考风电场的优化识别;所提模型预测结果优于传统标准功率曲线预测方法,基于功率曲线的修正方法进一步提升了预测效果。基于深度学习算法的规划阶段风电场发电功率迁移预测模型综合考虑了风力发电特性和多维环境因素,其有效性得到了验证,可以为提高规划阶段风电场发电功率的预测精度提供新思路。

计及参与成本贡献的用户侧云储能服务及其纳什议价模型

为了解决以共享经济概念为基础的云储能服务中用户与运营商之间的成本贡献及收益分配问题,提出了计及参与成本贡献的用户侧云储能服务及其纳什议价模型,对运营商独立投资的集中式云储能服务进行定价。在所述服务框架中,运营商优先对充放电需求互补的用户交换电能,再通过充放电或购售电来满足总体的净充放电需求;然后,采用Shapley值法为用户分配储能损耗贡献度,并综合考虑用户的新能源余量能量互济率及虚拟储能利用率,对分配结果改进,以进一步刻画用户服务费的差异性;最后,求解计及用户成本贡献的纳什议价模型,计算各用户的服务费。算例结果表明:所提方法减小了储能充放电损耗及总体用能成本,并提升了新能源消纳率;且改进Shapley值法的分配结果促进了用户将新能源余量上网及按需租赁虚拟储能。同时,纳什议价模型在保证用户服务费差异合理的前提下,兼顾了用户群体和运营商之间的利益诉求,促进了双方合作。

面向极端事件的配电网差异化韧性供电服务及其定价方法

近年来,由极端事件导致的大停电事故给用户的生产生活带来巨大挑战。为解决不同用户对配电网灾后应急供电需求的差异性问题,提出一种面向极端事件的配电网差异化韧性供电服务及其定价方法。首先,基于电网-交通网融合系统提出考虑移动储能(mobile energy storage system,MESS)规划与调度的配电网韧性提升方法。然后,基于用户差异化的灾后供电需求设计多种韧性供电等级下的服务定价菜单。最后,为将韧性供电服务的提供与用户需求相匹配,构建韧性供电服务提供与定价双层模型,上层配电网运营商(distribution system operator,DSO)提供差异化的韧性供电服务并设计定价菜单,下层用户结合服务成本与效益订购最佳的韧性供电服务等级。改进混沌模拟退火粒子群算法(chaoticsimulated annealing particle swarm optimization,CSAPSO),结合gurobi求解器迭代寻找模型的均衡解。算例分析表明,所提方法可有效权衡DSO与用户的效益,满足了用户差异化的灾后供电需求,实现双赢。

随机激励下带滞变阻尼的调谐质量阻尼器减振性能研究

近年来,阻尼力与位移呈线性关系的新型调谐质量阻尼器(Tuned mass damper, TMD)相继出现,其参数分析优化原理大部分属于动力数值分析缺乏理论参数优化指导。该文对白噪声作用下具有上述特性的TMD,即滞变阻尼调谐质量阻尼器(Hysteretic damping tuned mass damper, HD-TMD)进行减振优化研究。总结了HD-TMD的力学机理并推导出相应的结构-HD-TMD系统运动方程;提出适用于HD-TMD的H_(2)优化和性能平衡设计,并通过数值拟合技术得到了最优参数公式和基于容忍度的性能平衡设计流程;以真实可用的变摩擦摆式调谐质量阻尼器(VFP-TMD)为HD-TMD的实际算例,检验所提出的优化方法对风振激励的减振性能影响。结果表明:H_(2)优化和性能平衡设计下的HD-TMD可以提供略优于传统黏滞阻尼TMD的控制效果。H_(2)优化的最优参数能使HD-TMD发挥最大的潜能从而实现最好的减振率,但面临VFP-TMD行程过大导致的摆动非线性问题。性能平衡设计下的最优参数可以控制VFP-TMD行程在线性范围内,同时发挥出良好且稳定的减振控制效果实现双赢。与最优参数公式结果相比,性能平衡设计的峰值减振率和均方差峰值减振率仅损失3.19%和0.74%。

输电线路下击暴流强风荷载最不利工况研究

对流天气引起的下击暴流已经成为我国中东部地区输电线路风灾破坏的主要原因。下击暴流风场的特异性造成现有规范无法适用,开展下击暴流输电线路设计风荷载的研究成为提高电网安全性亟待开展的课题。介绍了下击暴流的数学风场模型并用于计算输电线路风荷载,采用非线性有限元方法对杆塔受到的导线风荷载开展了风场及线路结构参数分析,着重考察了最大导线风荷载对应工况。研究结果表明:(1)直线塔与耐张塔最大横向荷载值相同,但后者最大纵向荷载值显著大于前者;(2)直线塔的最大横向荷载和纵向荷载塔位分别出现于八跨输电线路的端部和次端部直线塔,耐张塔则出现于四跨输电线路;(3)最大导线风荷载与出流直径、中心相对位置、塔位及跨数密切相关,均存在特定的最不利工况。通过对风荷载影响因素和分布规律的总结,最终给出了三种代表性最不利导线风荷载工况的归一化风场参数,为输电线路抗下击暴流导线风荷载的合理取值提供了数据支撑。

计及经济性与可靠性的台区储能优化配置

分布式光伏装机量猛增影响了台区的安全可靠运行,台区储能成为消纳分布式光伏的关键,但台区储能项目投资的经济性与电网可靠性之间难以平衡。对此,提出一种基于台区储能反配新能源模式的综合考虑经济性与可靠性的台区储能优化配置方法。首先,建立台区储能容量优化经济模型;其次,基于台区储能经济性优化结果进行电网可靠性模拟仿真;最后,考虑经济性与可靠性等综合指标,运用优劣解距离法对各节点进行选址评估,通过累积分布曲线确定台区储能配置方案。算例仿真结果表明,文中所提方法可以有效提升配电网分布式光伏消纳能力,更好地平衡了台区储能投资的经济性与电网可靠性,相关结果可为新能源配储比例的合理设置提供借鉴。

数显式向心力定量探究仪研制

针对现有中学物理教材中手摇式向心力实验装置存在的测量精度和重复性差等不足,利用现代传感技术和数显仪表对原有实验仪器进行改进,自制了数显式向心力定量探究仪.该装置具有设计巧妙、测量精确、操作简单等优点,通过控制变量法可以定量地探究向心力大小公式,有助于学生深入理解圆周运动的物理原理.

Mon(n=2-13)和MonC(n=1-12)团簇的几何结构和电子结构

结合遗传算法和CALYPSO软件,采用密度泛函理论,对Mon(n=2-13)及MonC(n=1-12)团簇基态的几何结构与电子结构展开详细研究.通过计算其基态结构的平均键长、平均结合能、二阶差分能、分裂能和前线轨道能级,对基态结构的稳定性随总原子数变化的关系展开了研究.计算结果表明,Mon团簇基态结构的稳定性可通过掺杂单个C原子而提高.综合团簇的二阶差分能、分裂能可知,n=6,9时Mon团簇的稳定性较高,n=4,7,10时MonC团簇的稳定性较高.

二维Ag2S的电子和光电性能的第一性原理研究

二维Ag2S是一种具有间接宽带隙的半导体材料,由其在平面内和平面外具有独特的力学性质,因此受到了人们的广泛关注.本文基于密度泛函理论进行了第一性原理计算,研究了二维Ag2S的电子、光学性质的变化.二维Ag2S具有较强的方向各异性,通过不同浓度的O取代S替换掺杂,发现随着O浓度的增加,带隙值出现先增大后减小的现象;由于O元素的引入,使二维Ag2S结构对称性降低,引起能带及光吸收、光反射的分布离散化.y方向4.56~5.36 e V处光吸收及光反射峰随掺杂浓度增加逐渐减小,且出现明显的蓝移.

基于耦合协调分析的火灾-经济-环境时空演化研究

为探究火灾、经济、环境的时空演化特征,基于2000—2019年中国火灾、经济、环境数据,建立火灾-经济-环境耦合协调模型,研究火灾、经济、环境系统的耦合发展水平;结合探索性空间数据分析(ESDA)方法研究我国31个省域各子系统时空演变特征及聚集性,并基于Moran'I检验开展火灾、经济、环境空间相关性分析。研究结果表明:2000—2019年火灾、经济和环境综合发展耦合良好。从时间维度上,2000—2019年耦合度和协调度呈上升趋势,耦合度受火灾综合得分影响,协调度受经济子系统影响;从空间维度上,经济发展是影响31个省域耦合协调度的主要因素。从耦合关系时空演变分析看,省域耦合度随时间呈聚集状态,耦合协调度在空间聚集中呈随机性。火灾、经济和环境对耦合协调的不同影响,导致协调类型及空间聚集状态不同。

高职护理专业健康评估课程理实一体化教学改革与实践

目的探讨理实一体化教学在高职护理专业健康评估课程教学中的应用效果。方法选取某校高职护理专业学生为教学对象,试验组(n=202)采用理实一体化教学,对照组(n=205)采用传统教学方法教学。比较两组的课程成绩和自主学习能力。结果试验组的在线作业与测试成绩、作品汇报成绩、在线学习时长、课堂讨论成绩、期末实训成绩、期末理论成绩及总评成绩均高于对照组(P<0.05)。试验组自主学习能力得分(122.51±7.26)高于对照组(88.06±9.16),差异有统计学意义(t=28.142,P<0.001)。结论健康评估课程理实一体化教学有助于提高高职护理专业学生的理论成绩和实践操作能力,有助于提升学生的自主学习能力。

基于小波包分解与最小二乘支持向量机的用户侧净负荷预测

随着分布式可再生能源在用户侧逐步接入,电表监测得到的用户净负荷曲线形态相对于原有实际负荷曲线更加不稳定,因而极大降低了用户的净负荷预测精度。针对此问题,提出基于小波包分解(wavelet packet decomposition,WPD)与最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)的用户侧净负荷预测方法,通过对用户净负荷时序数据作小波包分解,得到信号特征更为明显的高频分量与低频趋势部分,筛选剔除波动性大、噪声信号多的高频细节分量。同时考虑气象因素,利用最小二乘支持向量机对小样本非线性信号的训练效率高、泛化能力强的特点,采用其模型对其余包含更多有效负荷数据信息的低频分量分别进行预测重构,叠加得到最终的净负荷预测值。通过对可再生能源高度渗透的某地区用户实际净负荷数据进行实例分析,结果表明所提预测方法在此物理场景下相比于传统预测方法有更高的预测精度。

基于深度学习理论的“传染病护理学”课程思政教学实践

目的探讨在“传染病护理学”教学中融入以深度学习理论为框架的课程思政,构建“传染病护理学”课程思政的教学效果。方法由专业教师、校企合作行业专家和思想政治理论课教师组成优秀教学团队、构建教学模式,在课前、课中、课后将思政元素与“传染病护理学”知识有机融合,授课过程中校级教学督导员、课程组教师进行听课督导及评教,授课结束后对学生进行问卷调查总结教学效果。结果172名学生问卷调查结果显示总体教学满意度为95.9%,97.7%的学生认为微视频、名人故事、案例讨论的形式更能领悟思政内涵。79.1%的学生认为思政元素挖掘充分。校级教学督导员和课程组教师的评价结果都是良好及以上,认为本课程思政教育巧妙渗透,拓展思政育人路径,教学感染力强。结论面向深度学习的“传染病护理学”思政教育有助于提高学生思政素养和教学满意度。

基于集成学习模型的非平稳月径流预报

针对变化环境下月径流序列的非平稳性日益加剧,传统径流预报模型采用普通学习算法的局限性,基于Bagging和Boosting集成学习算法,构建了随机森林(RF)、梯度提升决策树(GBDT)和轻梯度提升机(LightGBM)3种集成学习模型,融合弹性网(EN)和变分模态分解(VMD),建立VMD-EN-RF、VMD-EN-GBDT和VMD-EN-LightGBM非平稳月径流组合预报模型,并以黄河流域实测月径流为研究对象,评估预报结果的不确定性。结果表明:单一集成学习模型能够提供可靠的预报结果,适用于非平稳月径流预报;融合VMD和EN的集成学习模型预报性能较单一集成学习模型有了显著提高,纳什效率系数提升了15%~20%,均方根误差降低了30%~40%;基于Boosting集成方法构建的集成学习模型优于Bagging集成方法,其中VMD-EN-LightGBM预见期3月内的预报效果优于VMD-EN-RF和VMD-EN-GBDT,在90%置信度的区间预报覆盖率高于90%,表现出良好的性能。

CD56异常表达的鼻咽低分化滑膜肉瘤1例报告

滑膜肉瘤(synovial sarcoma,SS)属于双向分化的软组织肉瘤,而低分化滑膜肉瘤(poorly differentiated synovial sarcoma,PDSS)主要体现为小圆细胞形态,其形态学、免疫组化及影像学特征均不显著,而原发于鼻咽的低分化滑膜肉瘤则鲜见报道,本文报道1例鼻咽原发伴CD56异常表达的PDSS,结合临床资料及文献重点分析其影像学改变、组织学、免疫组化及分子病理学特征,以加深对此类罕见肿瘤诊疗的认识。

思政教育融入病理学对医学生心理健康的引导及评估

探讨病理学思政课程对病理学专业教学及医学生心理健康的影响。选取川北医学院临床医学专业2021级共240名学生作为研究对象,随机选取一个大班(120人)作为实验组,另外120名学生为对照组。实验组课堂教学模式为翻转课堂、网络教学及互动教学,通过具体案例融入思政元素及临床辩证思维并导入心理健康教育。对照组实施传统讲授式教学,比较两组教学效果。结果显示,病理学思政内容对于专业教育及心理健康的引导具有积极作用(P<0.05),SCL-90量表测试显示病理学思政课程可部分缓解医学生心理压力(P<0.05)。研究发现,病理学思政课程能有效提升病理学教学效果,缓解医学生心理压力。

面向高比例清洁能源消纳的含灵活性资源电力系统规划方案优选

高比例清洁能源具有波动性及间歇性等特点,其大规模接入给电力系统灵活性带来巨大挑战.为提升系统可再生能源消纳能力,考虑火电灵活性改造、投建燃气机组和投建储能的多种灵活性资源,建立一种计及多类型灵活性资源功率特性的电力系统规划方案优选模型.通过改进的IEEE 24节点电力系统和12节点天然气互联系统进行仿真分析,验证所提模型的有效性,并从经济性、消纳能力、低碳性等角度对灵活性规划方案进行优选以满足不同的规划需求.

考虑CCUS电转气技术及碳市场风险的电–气综合能源系统低碳调度

在碳市场价格波动的背景下,合理量化碳交易价格波动风险并制定相应的低碳运行策略对于降低系统运行成本和碳排放量具有十分重要的意义。该文提出一种考虑碳市场价格风险及碳捕集、利用与封存系统–电转气协同运行的电–气综合能源系统低碳优化调度模型。首先,利用广义自回归条件异方差模型预测次交易日碳价,并使用条件风险价值衡量碳市场价格波动风险,为电–气综合能源系统调度提供碳价参考。然后,引入碳捕集、利用与封存系统–电转气协同运行框架,将碳捕集机组捕获的CO_(2)作为电转气原料,电转气利用负荷谷期的风电出力生产天然气,以电–气综合能源系统总调度成本及碳交易风险最低为目标建立优化调度模型。最后,在改进的IEEE 24节点和天然气6节点系统构成的电–气综合能源系统中进行仿真。结果表明,提出的调度模型能够捕捉碳市场波动期内风险,提高电–气综合能源系统可再生能源消纳量,并降低系统总运行成本和碳排放。

考虑临时驻车充放电管理的电动汽车配送路径规划方法

随着充电基础设施保障能力的提升,电动汽车配送工作过程中的长时间驻车行为与电网存在的交互行为与能量转移存在研究价值。为提高电动汽车参与物流配送的效率,提出日调度背景下考虑临时驻车充放电管理的电动汽车配送路径规划方法。计及实时电价、车载电量、载货限重、单侧送达时间窗约束,考虑电池损耗、充电站服务时间、分时电价及实时服务费,构建以配送时间、耗电成本、车辆成本、配送延迟惩罚之和最小为目标的电动汽车配送路径优化模型,采用模拟退火改进的非支配排序遗传算法求解。以某26节点路网系统为算例,验证了所提方法能有效减少配送总成本,降低续航不足的风险,提升交通与能源互动潜力。

计及需求响应的高比例清洁能源园区储能容量优化配置

为了提高园区清洁能源消纳水平、储能配置经济性,提出一种考虑需求响应的高比例清洁能源园区储能容量优化配置方法。首先,建立光伏、风机、储能功率模型;其次,设计了考虑刚性、可转移、可中断负荷参与的需求响应机制,实现一定时间尺度下负荷的转移;然后,以系统总净现成本最低为优化目标,考虑入网功率波动、充放电限值等约束条件,建立储能经济配置模型。算例验证了所提方法的有效性,相比传统方法,所提配置方法可以有效降低系统经济成本并提高清洁能源消纳水平。