激光定向能量沉积DD405单晶高温合金的裂纹形成机制研究

采用激光定向能量沉积技术制备了第二代单晶高温合金DD405薄壁结构,通过试验和理论相结合的手段对单晶高温合金在激光定向能量沉积过程中的热裂纹形成机制进行分析和探究。结果表明,热裂纹的形成是由应力集中、液膜稳定性和碳化物析出相3个因素所决定的。由于激光定向能量沉积过程的逐层叠加,残余应力随着沉积高度递增,因此沉积区存在高水平的残余拉应力。沉积区的晶界处会出现显著的应力集中,液膜在两侧拉应力作用下发生撕裂导致裂纹萌生。液膜稳定性与相邻晶粒间的晶界角度密切相关,当大角晶界大于40°时,会在拉应力的驱动下形成热裂纹。MC型碳化物析出相通过“钉扎作用”抑制液相补缩及弱化与基体之间结合强度等作用进一步促进了热裂纹形成。

面向多级电-碳耦合市场的虚拟电厂两阶段鲁棒交易策略

随着中国电力市场和碳市场的不断发展,虚拟电厂(VPP)已成为重要的市场参与主体。文中提出多级电-碳耦合市场下VPP两阶段鲁棒交易策略。首先,分析中国电力市场与碳市场的耦合特性,提出含电力中长期市场、一级碳市场、电力现货市场和二级碳市场的多级电-碳市场交易流程。然后,建立VPP参与多级电-碳耦合市场的两阶段交易模型。其中,第1阶段优化了VPP在电力中长期市场与一级碳市场的交易策略,第2阶段优化了VPP在日前电力现货市场和二级碳市场的交易策略。最后,为平抑VPP内可再生能源出力不确定性对交易结果的影响,建立VPP两阶段自适应鲁棒优化模型,并采用列与约束生成算法实现模型求解。仿真算例结果验证了所提模型和方法的可行性和有效性。

基于机器学习的增材制造用高温合金设计:研究现状与未来趋势

机器学习辅助材料设计是一种高效的合金设计方法,该方法结合高通量计算/实验技术能够极大推动材料领域的发展。然而,目前材料研究者尚未充分利用该方法。针对上述问题,详细介绍了基于机器学习的高温合金设计的基本方法,包括数据收集与预处理、模型建立与训练、合金性能预测等步骤,阐述了增材制造用高温合金的设计现存困难和亟待解决“权衡裂纹敏感性与高温性能”的关键问题,深入分析了机器学习在增材制造用高温合金设计中的必要性。从高温合金数据获取、性能预测、合金设计等方面梳理了机器学习辅助增材制造用高温合金设计的应用现状,指出了该领域目前存在的数据来源、建模范式、模型的应用与推广等核心问题,并对该领域后续的发展提供了建议。

积极身体意象的前因后果及其提升策略

积极身体意象是指个体对自己身体的认知接纳和独特性与功能性的欣赏,以及对身体评价信息的积极加工与保护,对个体具有内外增益的作用。以生物−心理−社会模型以及身体意象的操作性定义为理论框架,研究发现积极身体意象受到性别、年龄及身体质量指数等生物因素,人格因素、认知方式与内感受等心理因素以及重要他人、大众媒体及价值观念等社会文化因素的影响,对个体的身体认知、情绪体验及行为调控具有保护作用,其中,身体质量指数、神经质及感知来自重要他人和大众媒体的压力具有凸显性,心理因素与社会文化因素对个体积极身体意象的影响大于生物因素。同时,功能性聚焦干预和基于自我同情的干预成为了当前使用最多的两种提升策略,前者的有效性更强,而后者的应用与推广更具优势。未来研究可以基于交叉理论,丰富积极身体意象的理论模型,探究其发展特点与发生机制,优化提升策略的内容与适用性并注意家庭因素的防治作用,助推积极身体意象的中国化研究。

基于递归型定频采样变数据窗离散傅氏算法的大型旋转电机启机保护

介绍了大型旋转电机在变频工况下的启机保护。针对现有启机保护存在抗干扰能力不足和计算量偏大的问题,提出一种基于递归型定频采样变数据窗离散傅氏算法。该算法在保证计算精度的前提下,大幅减少计算量。首先根据系统频率,确定数据窗长,然后采用递归型离散傅氏算法计算模拟量幅值。当经过一个固定时间或频率变化后,插入一次非递归全波傅氏校验,消除累计误差。在此基础上,以变频启动工况下的调相机启机保护为例,将新算法与常规峰值算法相结合,对启机保护进行改进。在保护装置上对改进后的调相机启机保护进行了实验验证。结果表明在不同系统频率下保护均能够准确计算故障中的基波分量,且递归型变数据窗傅氏算法与峰值算法相结合能够确保启机保护的可靠性。

基于分布鲁棒机会约束的多类型楼宇电-碳联合分布式交易方法

为实现楼宇的低碳经济调度,在考虑光伏不确定性的影响下,提出一种基于分布鲁棒机会约束的多类型楼宇电能–碳排放权联合分布式交易方法。首先,考虑3种不同类型楼宇的运行特性,建立多类型楼宇电–碳联合交易模型,实现不同楼宇间电能和碳排放权共享。其次,采用分布鲁棒机会约束处理楼宇光伏的不确定性,构造基于矩信息的楼宇电–碳分布鲁棒模型,并基于条件风险值和对偶理论,将所提分布鲁棒模型转化为二阶锥规划问题。然后,采用交替方向乘子法实现多类型楼宇电–碳协调分布式交易,有效保护楼宇内部隐私。最后基于非对称纳什议价方法,提出一种基于楼宇贡献度的电–碳利润分配方法,该方法通过共享电能和共享碳排放权决定楼宇贡献度。算例测试表明,所提方法能有效降低楼宇运行成本和碳排放,并在兼顾经济性与可靠性的同时实现楼宇利润的公平合理分配。

基于深度学习的直流配电网分布鲁棒优化调度方法

随着分布式资源的大规模接入,直流配电网能量损耗小、控制灵活的优点凸显。针对直流配电网传统物理优化模型效率低的问题,提出了一种基于深度学习的直流配电网分布鲁棒优化(DRO)调度方法,其采用深度学习方法替代了基于场景的DRO模型的迭代求解过程,通过直接预测典型场景的最恶劣概率分布来提高模型求解效率。构建直流配电网基于场景的DRO物理模型,采用列与约束生成算法迭代求解生成深度学习的训练数据;以光伏出力、负荷、范数置信度为输入,以最恶劣概率分布为输出,构建深度神经网络模型;基于训练好的神经网络预测实时输入的光伏出力、负荷、范数置信度的最恶劣概率分布,构建最恶劣概率分布下的单层随机规划模型,获取等效的基于场景的DRO调度策略;采用33节点直流配电网系统为算例,验证所提方法在求解效率和计算精度方面的有效性。

基于信息间隙决策理论的产消者多市场产品分布式交易

随着分布式资源接入配电网比例的不断提高和分布式发电市场的逐步完善,海量分散性灵活资源将在电网调度中发挥巨大作用。文中针对聚合多类型分布式资源的产消者,提出考虑不确定因素的产消者电能量、碳排放权和备用容量多市场产品分布式交易及收益分配方案。首先,计及配电网的运行约束,构建产消者电能量、碳排放权和备用容量的分布式交易模型;其次,考虑产消者内部分布式光伏发电的不确定性,提出基于信息间隙决策理论的产消者鲁棒模型和机会模型;然后,为分配产消者分布式交易的收益,提出基于广义纳什议价的产消者市场清算模型和收益分配方案;最后,通过仿真算例验证所提方法能在兼顾经济性和安全性的同时保证产消者收益的公平分配。

考虑不确定性和楼宇储热的区域综合能源系统分布式优化调度

为了充分发挥多个区域综合能源系统(RIES)能量互补的优势,有效降低新能源随机波动对系统安全稳定运行的影响,基于条件风险价值(CVaR)理论,提出了一种考虑楼宇储热的RIES分布式优化调度方法。根据楼宇的热动态特性,建立楼宇等效虚拟热储能模型以及RIES优化调度模型;引入CVaR理论处理新能源出力的不确定性,实现系统运行成本和风险水平的权衡;建立RIES能量共享模型,并采用自适应步长交替方向乘子法实现模型的分布式求解;根据各RIES的交互贡献度,对RIES能量共享的收益进行分配。算例测试结果表明,所提方法能有效降低各RIES的运行成本,并在兼顾鲁棒性与经济性的同时实现RIES利润的公平合理分配。

基于古诺模型的电力产消者鲁棒随机市场交易研究

随着用户侧分布式能源的爆发式增长,具有源荷双重属性的产消者逐渐增多,并且开始作为新兴主体参与到电力市场中。针对含产消者的寡头电力市场出清问题,提出了一种基于古诺模型的产消者市场交易模型,并进一步采用鲁棒和随机混合方法处理产消者内部可再生能源出力的不确定性,提出了产消者鲁棒随机市场交易模型。最后,在IEEE-39节点系统上验证了所提模型和方法的有效性,并对产消者的市场力进行了评估。

电力市场环境下风电-光热-生物质混合电站鲁棒优化调度模型

以风电场、光热电站、生物质锅炉等组成混合电站并参与到电力市场中,能有效提高整体的运营收益。为解决混合电站参与电力市场运行问题,从混合电站的结构及运行机理出发,提出了电力市场下风电-光热-生物质混合电站鲁棒优化调度模型。该模型以最大化运行利润为目标函数,考虑了混合电站参与电力市场所获收益、并网运行环境效益、弃风弃光惩罚成本、各组成部分运行维护成本、系统运行约束等因素。针对混合电站运行面临的不确定性和由此带来的风险问题,采用鲁棒优化方法处理风电功率、光热功率、负荷及电力市场价格的不确定性,并建立风险量化指标,平衡系统的鲁棒性与经济性,为混合电站运营商提供决策依据。算例分析验证了所提模型和方法的有效性。

基于集中-分散交易机制的多产消者两阶段鲁棒优化模型

针对产消者参与电力市场交易过程中的不确定性,提出一种多产消者两阶段鲁棒集中-分散交易模型。考虑产消者之间可进行点对点分散交易,建立多产消者集中-分散市场交易模型;考虑光伏出力不确定性对交易策略的影响,构建多产消者两阶段鲁棒市场交易模型;采用Nash谈判法实现多产消者合作剩余的公平分配。仿真算例验证了所建模型的有效性。

基于双层Kriging元模型算法的多产消代理商主从博弈能量管理模型

分布式能源的蓬勃发展为建设低碳高效的能源系统提供了新的途径,但同时也带来用户侧行为随机、能量管理困难等难题。为实现用户侧低碳能源系统的柔性调控与高效管理,提出产消代理商的概念,并对其具体含义作了详细说明。在此基础上,为进一步实现用户侧清洁能源的就地消纳并促进多产消代理商间的能量共享,构建了市场运营商(MO)和多产消代理商间主从博弈模型。该模型中,MO作为博弈的领导者,通过电价优化引导产消代理商的购电/售电行为;而产消代理商作为博弈的跟随者,在收到MO制定的电价后,以最小化用电成本为目标对内部各聚合单元进行优化。同时,为克服下层模型中由布尔变量带来的求解困难问题,采用双层Kriging元模型算法实现博弈模型的求解,减少了下层模型的调用次数,显著提高了计算效率。算例验证了所构建模型的有效性。

GH4068合金管材成形工艺及力学性能研究

采用铸态直接包套热挤压和开坯+挤压两种工艺制备了GH4068合金管材,通过热压缩模拟试验及力学性能测试研究了两种制备工艺条件下合金管材的成形及使用性能。结果表明,GH4068合金在γ′相完全固溶温度以下加工时具有良好的热变形能力,铸态合金经高温退火后晶粒组织粗大,变形协调性较差,直接挤压时最佳变形温度较高(1130℃);铸锭经开坯后得到的细晶组织有助于提高变形能力,降低热挤压加工温度,开坯合金在1090℃、0.1~1s^(–1)应变速率下变形后动态再结晶体积分数达到95%以上。开坯+挤压得到的管材晶粒尺寸约为6.8μm,细晶组织与晶界处初生γ′相有助于合金拉伸性能的提高,其750℃屈服强度达到1088MPa。开坯挤压管材细晶组织中的大量晶界的存在影响了合金的高温持久性能,其持久寿命低于晶粒粗大(约35μm)的铸态挤压管材。

计及多能源集线器的电热综合能源系统分布式优化

由于电热综合能源系统各主体信息不共享、存在隐私保护等,区域内不同主体的自治决策和通信安全变得至关重要。为此,提出一种基于交替方向乘子法(ADMM)的电热综合能源分布式优化方法,以实现电热综合能源系统中能源集线器(EH)的自治决策和分布式优化。建立了电热综合能源系统与EH的优化调度模型,并建立了基于ADMM的电热综合能源系统分布式优化模型,实现了综合能源系统运营商与多个EH运营商的分布式功率交互。同时,采用自适应步长的方法求解所建立的模型,提高了算法的收敛性。

一种含Ru镍基单晶高温合金的高温氧化行为

采用恒温氧化的实验方法,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等分析了一种新型含Ru的镍基单晶高温合金在1 100℃和1 140℃的高温氧化行为。研究结果表明,合金在氧化初期质量迅速增加,但随着氧化时间的延长,氧化膜质量增加速率变得缓慢,由于氧化过程中会发生氧化膜脱落,使得氧化增重曲线略微偏离抛物线规律。氧化膜大致分三层:外层由Cr2O_3和NiO组成,中间层为Cr2O_3,内层为Al2O_3。

基于条件风险价值的多虚拟电厂电-碳-备用P2P交易模型

随着海量、分散、多元分布式资源的规模化接入,虚拟电厂(VPP)技术已成为需求侧资源统一管理和高效调控的有效方式。为探索VPP多品种交易新模式,提出一种多VPP电-碳-备用点对点(P2P)交易模型,并采用条件风险价值理论量化新能源随机性带来的潜在风险。首先,建立含光伏机组、燃料电池、储能、中央空调和柔性负荷的VPP聚合模型,并提出多VPP电-碳-备用P2P交易方法,实现多VPP之间电能、碳排放量和备用资源的交互共享。其次,建立基于条件风险价值的VPP交易模型,实现VPP内光伏出力不确定性的风险衡量。然后,采用基于共识的自适应步长交替方向乘子法完成所构模型的高效求解。最后,通过算例验证了多VPP电-碳-备用P2P交易机制能激励VPP参与多种产品共享,增加自身收益及社会效益,所考虑的条件风险价值也为VPP利润和风险的权衡提供了有效的决策参考。

镍基单晶高温合金孔洞缺陷数值模拟与控制方法研究进展

镍基单晶高温合金是高性能航空发动机涡轮叶片的主要材料,其孔洞缺陷是影响涡轮叶片服役可靠性与耐久性的关键因素。常规试验分析手段往往只能获得定性规律,而多尺度数值模拟技术和三维形态表征技术的快速发展,为研究镍基单晶高温合金孔洞形成和演化机理以及精确预测孔洞缺陷的几何特征、分布方式和含量提供了条件。总结了国内外铸态孔洞、固溶孔洞和服役中孔洞缺陷形成与演化的数值模拟研究进展,评述了目前孔洞缺陷预测模型的使用条件和局限性,指出了从铸造到服役全流程孔洞演化与预测精确化、定量化研究所存在的问题,并展望了镍基单晶高温合金孔洞缺陷多尺度数值模拟技术的发展方向。

考虑碳排放的含产消者多主体博弈协同调度策略研究

产消者作为分布式可再生能源接入电力系统运营的一个重要载体,其在配电网系统中的运行模式引起了广泛关注。同时,随着国家“双碳”目标的持续推进,如何在配电网层面协调含产消者在内的多主体进行低碳调度也是当前亟须解决的问题。在此背景下,提出了一种考虑碳排放的含产消者多主体参与配电网动态博弈的协同调度策略。首先,搭建了含多类型可再生能源的产消者、可控分布式电源和负荷聚合商等多主体构成的交直流混合配电网框架,并构建了多主体运行及收益模型。其次,基于博弈论和Weber-Fechner定律提出可计及碳排放因素的序贯议价函数,并通过结合多主体运行及收益模型形成多主体博弈协同调度策略。最后,通过仿真验证了所提策略的有效性,即在促进可再生能源消纳的同时对多主体的收益分布以及社会总效益均有明显改善作用。

多模式镇痛在肝胆外科的应用

目的为多模式镇痛(MMA)在肝胆外科中的应用提供参考。方法总结非甾体抗炎药、对乙酰氨基酚、阿片类镇痛药、麻醉科镇痛药等药物的镇痛效果,静脉用药、局部浸润麻醉、椎管内阻滞、腹膜腔内雾化或滴注、心理干预等镇痛方法,以及MMA在肝胆外科中的应用。结果与结论肝胆外科围术期应用MMA,不仅可显著减少单药用量及不良反应,还可利用药物的协同作用或阻断疼痛反应的不同部位,提高镇痛疗效,有助于患者康复。