基于半马尔科夫链的双模单待终端通信控制方法

针对窄带物联网(NB-IoT)和低功耗蓝牙(BLE)双模单待终端的低功耗、BLE连接时延和NB-IoT下行业务低响应时延的需求,提出一种基于半马尔科夫链的终端通信控制方法以提高终端综合性能。结合NB-IoT的扩展型非连续接收(eDRX)模式和省电模式(PSM),其中PSM下BLE独占射频,构建终端通信状态转换的半马尔科夫链模型,获取功耗节约率和NB-IoT下行平均时延的计算模型;基于BLE连接和NB-IoT下行业务响应的时延要求,结合NB-IoT实时业务流量,动态计算eDRX的关键参数,再通过优化BLE广播时长以获得终端最优综合性能。仿真与实测结果表明,所提方法在低功耗需求场景下的功耗节约率高于0.96,在低时延需求场景下的NB-IoT下行业务平均响应时延低于10 s,满足通信时延需求的同时降低了终端通信功耗。

基于过热蒸汽干燥开式制粉燃褐煤发电技术研究

针对高水分褐煤燃烧发电中存在的热效率低和低负荷稳燃困难等问题,提出了基于过热蒸汽干燥开式制粉系统的新型高效燃褐煤发电技术,该技术采用基于汽轮机抽汽加热的过热蒸汽干燥开式制粉系统,保证了制粉系统的运行安全性,提高了燃烧系统的运行灵活性,实现了制粉系统与锅炉主机的运行解耦,并综合解决了褐煤锅炉炉温低、热效率低的等问题。以600 MW超临界燃褐煤机组为例,对采用该技术的热力系统进行了仿真,分析了其节能与环保效益。研究结果表明,该技术通过对锅炉与汽轮机整体热力系统的综合优化,将汽轮机回热系统扩大至高水分煤的干燥过程,同时梯级回收锅炉排烟废热和制粉乏汽废热至汽轮机回热系统,可获得较为显著的节煤效益。同时,该技术不仅可由节煤相应减少各类污染物及CO_(2)排放,还可回收大量水资源,有望实现零水耗电厂。

110 k V变电站光伏节能减排系统研究

基于A 110 kV变电站,探讨了光伏节能减排系统的设计思路和应用效果。构建的光伏节能减排系统借助光伏发电技术,将太阳能转化为电能,为变电站提供清洁能源,降低对传统电网的依赖,同时有效降低成本,实现节能降耗目标,这对于促进中国电力行业健康、可持续发展极为有利。

应用主被动节能技术改造严寒地区玻璃温室

玻璃温室由于墙体热损失大,造成能耗高,为降低温室能耗。以严寒地区Venlo型玻璃温室为研究对象,提出主动光伏发电和被动围护结构节能改造两种方法来降低温室的能耗。采用能耗、碳减排量和回收期对方案进行比较,通过综合对比选出最优方案。结果表明采用三层玻璃夹气层为9mm氪气的Venlo型光伏温室(CgⅢ)为最优节能改造方案。方案改造下的温室每年可节约130MWh能耗,有助于玻璃温室在严寒地区的推广。

基于双通道多特征融合的发电设备绿色节能控制方法研究

以往的发电设备绿色节能控制方法由于仅提取发电设备运行状态的功率特征,导致方法的控制效果较差。因此,设计了基于双通道多特征融合的发电设备绿色节能控制方法。首先,分析双通道多特征融合基本原理,利用传感器获取大量发电设备运行状态数据,并对数据进行优化处理,以分析发电设备运行状态与能耗之间的关系。其次,构建发电设备运行状态数学模型,从中提取发电设备运行状态多个特征信息,并利用双通道结构对提取的特征信息进行融合。然后,设计双通道多特征融合控制策略,以融合提取的数据特征。最后,计算对应的控制参数,通过计算发电设备运行过程中的能耗阈值,制定对应的电力设备绿色节能控制策略。试验结果表明,与以往的发电设备绿色节能控制方法相比,所提方法在实际应用中节能效益最高可达44.5%。该方法具有节能效益高、易于操作和维护、实时性好和灵活性高等特点,在发电设备绿色节能控制领域具有广阔的应用前景。

抽油机井不停机间抽制度优化分析

某区块位于大庆油田长垣外围,属于低产低渗油田,举升方式以抽油机为主。为降低举升单耗,提高泵充满程度,提升系统效率,实施抽油机井间抽运行模式,不停机间抽技术的推广应用,解决了人工间抽管理难度大、执行效率低等问题。通过对不同举升条件下的不停机间抽制度及长周期制度理论分析与摸索试验,形成了71种不停机间抽控制图板,单井平均节电率达到35%以上,以60 min为一个周期的不停机间抽制度单井平均日耗电量为81.2 kWh,较目前30 min为一个周期的运行单井平均耗电量减少16.0 kWh,更具有节电效果;试验确定了不停机间抽最佳摆角为10°~15°。

热电发电技术回收工业余热分析

工业余热资源形式多样且总量巨大,节能潜力可观。利用热电发电技术将工业余热资源转化为电能,既能提升能源利用率又可以降低热污染,是实现双碳目标的重要技术途径。介绍了工业中不同类型余热的分布占比情况和热电发电的基本原理,重点对热电发电技术在工业领域中的应用研究进展进行了综述,并针对热电发电技术以及该技术在工业应用中存在的一些问题进行了分析、总结和展望。

冰鲜展示台用甘露醇相变蓄冷剂的性能研究

为满足相变蓄冷冰鲜展示台的使用要求,选择甘露醇复合溶液作为相变蓄冷材料,其无毒、无害、相变温度为-5.5℃、相变潜热为295.7 J/g。在25℃下实验对比添加蓄冷材料前后运行过程中台面温度波动及耗电量的变化,从而分析系统的节能性和经济性。结果表明:在环境温度25℃下,在统计制冰耗电量基础上,与不制冷冰鲜展示台相比,使用蓄冷材料的冰鲜展示台能够延缓冰融化速度,结合峰谷分时电价机制后耗电量平均降低了37.6%,每年减少用冰13.14吨,节约电费1102元,减少二氧化碳排放1.12吨,项目投资回收期为0.8年。

分布式光伏接入火电厂厂用系统的安全经济性分析

传统火电在当前能源结构转型的背景下将逐步转型为网源支撑和系统调节,与分布式光伏的厂用发电耦合是火电企业实现降本增效的一种有效尝试。但因厂用非统调电源的接入暂无相关规程指导,在系统安全稳定方面缺乏评估策略和实证参考。为此,以西北某火电厂的火电光伏互补供能系统为例,分析了其运行特点并给出了稳定性评价的技术框架,在不同机组、并网等级和最小光伏单元布置的实例中,讨论了静态潮流、暂态稳定和电能质量等应用评价问题,计算得到本例场站下火电机组厂用电减损效能实现了18%~42%的提升。该结论对火电厂应用“分布式光伏接入厂用系统”的发电技术模式有着典型的借鉴意义。

光伏电站运维现状分析

在碳达峰、碳中和目标背景下,中国电力供给结构将实现从化石能源为主体能源向以新能源为支撑的转变,而光伏电站在这一转变中承担着重要角色,将成为中国构建新型电力系统的主力。近年来,国内的光伏电站建设发展迅速,根据国家能源局数据,2023年前3季度光伏发电新增装机容量突破1亿kW。在如此高效率投资建设光伏电站的同时,也伴随着此类电站运维管理模式和技术水平未能实现高质量同步提升的问题。针对国内16个地区的46个光伏电站在2021年的技术监督过程中在光伏电站技术管理、节能与光伏发电单元这3个方面存在的重点问题进行了详细统计分析,用于反映光伏电站的运维现状;并针对这些问题,从国家、行业标准与新技术角度给出了相关建议。得到以下结论:(1)在光伏电站技术管理方面,未定期开展光伏电站无人机巡检是比较有代表性的一类问题;(2)在节能方面,光伏电站未定期开展光伏组件功率衰减检测、逆变器转换效率检测、光伏电站系统效率计算是相对高发的问题;(3)在光伏电站的光伏发电单元方面,光伏组件存在遮挡、脏污、灰尘、破损、老化问题属于多发问题,也是最能反映光伏电站管理水平的方面,需要光伏电站给予关注。

基于无线节点的教学场所节电控制系统设计

承担教学和自习功能的高校教室大都采用开放管理模式,时常会出现外部光照良好或空无一人时,室内照明灯处于全部开启状态,造成电能的浪费。针对高校教学场所电能浪费问题,该系统运用人体图像检测算法融合多种传感器的方法,设计出一套基于无线节点的高校教学场所节电控制系统。该系统分为OpenMV实时图像监测、灯具控制和无线通信3个部分,通过传感器来检测环境光照情况和室内各区域人员分布状况,从而调节灯具开关状态。实验结果表明,该系统具备良好的稳定性,可以达到精确控制灯具实现节能的目的。

大功率氢燃料电池动力系统节能优化策略研究

燃料电池汽车动力系统温度与氢气消耗量均为评价其性能的重要指标,为提升大功率燃料电池动力系统热量控制效率和燃料经济性,通过构建大功率氢燃料电池动力系统模型,分析冷却系统等辅助部件能耗,在保证温度控制的基础上设计基于模糊逻辑控制的功率分配策略,提出以总氢耗最小为目标的热量与功率协同优化控制方法。结合115 kW燃料电池卡车整车参数,在Matlab/Simulink平台下进行控制策略及其优化策略的仿真分析,研究结果表明,相较于功率跟随控制策略,采用协同优化控制策略的百公里等效氢耗分别降低了8.04%和9.9%,证实了该策略在节能优化方面的有效性。

燃煤机组废水资源化利用方案研究

为解决天津A厂1 000 MW燃煤机组废水排放率高、回用率低的问题,通过对废水的基本特征加以明确并对废水收集问题开展深入调查分析,提出了全厂废水资源化利用方案,指导全厂废水高效回用,同时针对终端废水处理系统现存不足进行剖析并提出合理化建议,目的是提高企业的用水水平,真正实现废水梯级利用,并最终达到零排放。

面向2040年我国碳中和重点领域工程科技发展战略研究

“双碳”目标的提出加速了我国能源革命的进程,对发展新兴能源、构建现代能源体系起到了极大的推动作用。本文聚焦节能降碳,新型电力系统建设,碳捕集、利用与封存三个重点领域,梳理了世界碳中和重点领域工程科技发展的九大趋势,提出了面向2040年的碳中和重点领域经济社会与科技发展愿景和战略目标;剖析碳中和领域发展面临的问题,描绘了基于“十项关键技术、九项重点任务、四项重大工程、三项重大科技项目”的工程科技发展路线。研究提出,强化节能优先战略实施和管理,加强科研仪器设备研发和科研平台建设,充分发挥中央企业创新主体作用,加强碳捕集、利用与封存技术的财税支持等4项保障措施,为我国碳中和重点领域科技创新研发布局提供借鉴和参考。

水电站经济运行指标实时数字化研究

在传统的水电优化调度工作中,因水电站特性和管理单位的不同,存在对电站的水电经济运行管理评价方法和标准不统一的情况。该文通过介绍水电站经济运行实时数字化研究,按水电优化调度提高发电效益的两种主要途径,分别建立数学计算模型,对单电厂、梯级多厂和电网整体综合的经济运行指标进行数字化处理,分别以小时、日、月、年为阶段自动计算,实时展示优化调度结果,为综合评价水电优化调度成果提供更科学、合理、客观的数据量化指标依据,指导电网和水电厂优化调度工作。

基于嵌入式系统的新能源汽车智能节能控制系统设计

随着环保意识的增强和能源危机的加剧,新能源汽车作为一种绿色、可持续的交通工具,受到了广泛关注。为进一步提高新能源汽车的能源利用效率,智能节能控制系统成为了研究的热点。该文首先介绍嵌入式系统在新能源汽车中的应用现状和发展趋势。接着,详细介绍智能节能控制系统的设计原则和方法,包括能量管理、动力分配、驾驶行为识别和环境感知等方面的智能控制策略。最后,通过实际案例和试验结果来验证该系统的性能和效果,并对未来的发展方向和应用前景进行展望。研究成果对于新能源汽车的节能控制和能源管理具有一定的理论和实际应用价值,可为新能源汽车的智能化发展提供参考。

5G-Advanced扩展现实增强技术研究

随着元宇宙的兴起,扩展现实成为产业界重点关注的多媒体应用技术。为了逐步实现扩展现实,需要增强现有无线网络技术。首先介绍了扩展现实业务特点和在3GPP中的标准进展,探索了扩展现实业务对5G-Advanced网络提出的挑战,为了满足扩展现实业务的低功耗和高容量需求,研究了扩展现实业务感知技术、节能增强技术和容量增强技术,通过引入分组数据单元集参数、业务抖动等辅助信息实现业务感知,通过引入非整数周期、非连续接入播放器降低终端功耗,通过支持新缓冲状态表格、增强配置授权提升系统容量,通过仿真评估和性能分析,展示了所提增强技术可以为扩展现实业务提供更好的无线网络支持。

世界农业强国的水利保障措施及其启示

农业是国民经济和社会发展的基础,水利是农业的命脉。在中国水资源总量不足、且时空分布不均匀的背景下,加强水利基础设施建设、提高农业水资源利用效率是农业强国建设的重要支撑条件。通过文献调研,对世界农业强国的水利发展经验、教训进行了归纳总结。在此基础上,结合中国农业发展和水资源利用的特点,提出中国农业强国建设中的水利保障建议:积极推动中国特色的水权制度体系建设,完善国家及区域水网实现水资源空间均衡,通过地表水、地下水和非常规水资源综合利用和联合调度提高供水保障程度,大力发展以高效节水灌溉和高效旱作农业为支撑的适水农业。

基于自适应阈值优化的插电并联式混合动力拖拉机节能控制研究

为最大限度发挥电能在作业过程中的优势,以插电并联式混合动力拖拉机为研究对象,采用滚动优化的思想,提出基于时间窗口的自适应阈值优化混合动力拖拉机节能控制策略。搭建插电并联式混动拖拉机驱动系统模型,制订拖拉机多种能源模式切换策略,对关键阈值参数进行自适应优化研究。基于拖拉机犁耕工况,利用Matlab/Simulink仿真平台,对文中策略与功率跟随策略进行仿真对比。结果表明:在循环犁耕工况下,基于时间窗口的自适应阈值优化混合动力拖拉机节能控制策略等效燃油消耗下降8.78%,为插电并联式混合动力拖拉机的节能控制提供新的控制方法。

往复式瓦斯压缩机的节能技术及工况实验研究

为解决往复式压缩机在实际工作中由于温度、压力以及介质组分发生变化而导致设备工作不稳定、能耗增加的问题,在对往复式压缩机节能技术展开分析研究的基础上,以DW-42/(0.4-1.4)-X往复式压缩机为例,对实际工况数据进行调研分析,并建立实验平台对工况参数进行测试,所得的结论将指导往复式压缩机节能控制系统的设计。