源-荷-储协同优化的配电网平衡能力提升方法

在新型电力系统建设背景下,针对分布式新能源和柔性负荷大量接入导致配电网供需情况日益复杂、功率和能量平衡愈加困难等问题,该文提出一种源-荷-储协同优化的配电网平衡能力提升方法,从经济性与用能低碳性等方面提高配电网运行水平。首先,建立多场景下的源荷不确定性模型,在有效量化配电网源荷不确定性的基础上提取典型运行场景;其次,提出一种基于信息熵理论的源荷功率时序平衡度量化评估方法;最后,建立源-荷-储协同的两阶段优化模型,第1阶段通过事件驱动机制深入挖掘用户参与需求响应的潜力,第2阶段在储能系统建模时引入平衡度约束以促进新能源消纳,进而使配电网的平衡能力得到最大程度提升。通过浙江某地区电网实例验证所提方法对提升配电网平衡能力和新能源消纳能力的科学性和实用性。

基于主从博弈的燃气-太阳能-地热能耦合系统运行优化

为提高能源利用率与经济性,提出一种基于博弈论中主从博弈的燃气-太阳能-地热能集成综合能源系统优化运行策略。首先建立综合能源系统模型,将其嵌套入博弈理论的框架下,建立主从博弈的运行优化模型,将能源聚合商作为领导者,综合能源系统和负荷终端用户作为跟随者,在各方追逐目标最优时实现经济性、环保性和节约性。最后通过算例验证了所提方法的有效性,聚合商、供能系统和终端用户均能实现最优的综合性能。

计及电动汽车充电需求的城市配电网多场景低碳优化调度研究

【目的】随着光伏、储能、电动汽车负荷在配电网中占比不断增加,高比例新能源的波动性与不确定性给配电网低碳运行带来了巨大挑战。为了有效地减少配电网的碳排放量,【方法】提出了一种考虑电动汽车负荷充电需求的配电网低碳经济优化调度方法。首先给出了基于动态碳排放因子的配电网负荷侧碳排放量计算方法,并针对居民用户、商业用户场景,构建城市配电网多场景下的电动汽车负荷充电模型,并将电动汽车负荷充电状态作为决策变量,以调度成本和碳排放量最小为目标,对配电网进行优化调度。通过在改进IEEE-33节点配电网中进行算例分析【结果】以夏季典型日为例,在可协调SOC调度模式下,居民负荷调度成本和碳排放量相比于无序SOC调度模式分别降低了8.06%、13.92%,商业负荷调度成本和碳排放量相比于无序SOC调度模式分别降低了4.31%、4.87%。【结论】结果表明,针对不同的用户场景,对电动汽车充电负荷采用可协调SOC的充电调度方法,可以有效减小配电网的调度成本,降低配电网的碳排放量。

均布载荷作用下正交异性组合简支梁的弹性理论和数值研究

正交异性材料组合简支梁可以发挥由一种材料组合而成的单根梁所无法比拟的优势。文章采用弹性力学中的半逆解法,首先,基于弹性力学的基础假设,推导出了在均布载荷作用下正交异性组合简支梁的应力分析解析式。然后,运用ANSYS软件进行模型的数值模拟。将ANSYS模拟得到的结果与理论解析解的求解计算结果进行比较,进一步佐证理论解析解的可行性和准确性。最后,根据所研究的内容和结果对未来的研究方向进行展望,并对实际工程中的应用提出了一些比较合理的建议。

基于模型修正理论的装配式T梁桥荷载横向分布系数计算

为了计算装配式T梁桥发生主梁损伤情况下的载荷横向分布系数,在刚性横梁法的基础上,选择主梁抗弯刚度损伤折减系数作为待修正参数,再以实测和理论挠度值构造目标函数,并基于L-M法与G-N法相结合法进行多目标优化,得到修正后的荷载横向分布系数。为了验证计算方法的准确性,以一座在役18年的装配式T梁桥为例,进行了荷载试验。结果表明:模型修正后的挠度计算值与实测值相比误差较小,模型修正后的主梁荷载横向分布系数与实测值较为吻合,最大误差仅为3.9%。

多目标约束下的电力网络负荷优化分配研究

当电力网络某些区域负荷过重时,会导致电压下降、频率不稳定,进而影响电子设备的正常工作和供电质量。合理优化分配电力网络的负荷,是典型的多目标优化问题。对此,提出电力网络负荷多目标优化分配方法。以负荷平衡与功率总和作为约束条件,建立多目标下的电力网络负荷优化分配模型。引入非劣分层理论改进差分粒子群混合算法,求解负荷优化分配模型,以获取负荷优化分配解集。利用基点和熵的多指标评价方法,在负荷优化分配解集中确定唯一解,以完成电力网络负荷优化分配。试验结果表明,该方法可有效优化分配电网中的负荷,减少供电煤耗、污染物排放量与调度机组数量,缩短负荷调整时间,提升电力网络发电机组出力值,且具有较高的负荷优化性能。该研究对智能电网和智能优化领域具有借鉴意义,能使电力网络运行和管理更加高效和智能化。

Estimating Design Loads with Environmental Contour Approach Using Copulas for an Offshore Jacket Platform

Jacket-type offshore platforms are widely used for oil, gas field, and energy development in shallow water. The design of a jacket structure is highly dependent on target environmental variables. This study focuses on a strategy to estimate design loads for offshore jacket structures based on an environmental contour approach. In addition to the popular conditional distribution model, various classes of bivariate copulas are adopted to construct joint distributions of environmental variables. Analytical formulations of environmental contours based on various models are presented and discussed in this study. The design loads are examined by dynamic response analysis of jacket platform. Results suggest that the conditional model is not recommended for use in estimating design loads in sampling locations due to poor fitting results. Independent copula produces conservative design loads and the extreme response obtained using the conditional model are smaller than those determined by copulas. The suitability of a model for contour construction varies with the origin of wave data. This study provides a reference for the design load estimation of jacket structures and offers an alternative procedure to determine the design criteria for offshore structures.

鼓形齿式联轴器接触理论研究综述

鼓形齿式联轴器由于其特殊的齿面形态,在实现等轴线不对中补偿的同时易导致各齿对非均布承载,破坏了齿面接触的稳定性。国内外学者针对鼓形齿对的接触理论开展了广泛的研究。综述了鼓形齿式联轴器的接触特性与理论研究现状,指出齿对间隙、齿面接触应力、齿对载荷分配的接触理论模型,是实现高性能鼓形齿式联轴器高性能设计的关键技术。

基于博弈论的多边缘服务器负载均衡策略

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)作为一种新兴的计算范式,旨在弥补物联网中移动设备的计算、存储和带宽等资源的不足。由于地域、时间等因素,边缘服务器间的负载差异大,因此边缘服务器的负载均衡至关重要。文中提出了一种基于博弈论的边缘服务器负载均衡策略,其满足边缘服务器间的负载均衡需求。首先,将MEC服务器负载均衡问题建模为非合作博弈,引入基于近端分解算法(Proximal Decomposition Algorithm,PDA)的正则化方法来得到唯一的纳什均衡解。然后,根据建立的博弈模型,提出了一种分布式边缘服务器负载均衡算法(Distributed Load Balancing Algorithm,DLBA),优化系统响应时间与能耗。实验结果表明,DLBA能够通过较少的迭代次数快速达到纳什均衡点,且DLBA得到的策略在平均响应时延方面较本地计算策略、基于计算能力分配策略降低了18.39%和9.91%;在平均能耗方面较本地计算策略、基于计算能力分配策略降低了2.42%和7.33%;与粒子群遗传算法得到的最优策略差距较小,但计算时间仅为粒子群遗传算法的1.81%。因此,该策略可以有效降低系统响应时间和能量消耗,且执行时间较短,适用于真实场景。

主动配电网源网荷协同规划方法

为提高主动配电网消纳新能源能力,提出主动配电网源网荷协同规划方法。首先,分析分布式电源投资运营商和配电网投资运营商两方效益,以效益最大化为目标构建多目标协同规划模型;然后,通过综合定权法将多目标转换为单目标;最后,利用博弈理论求解协同规划模型。结果表明,设计方法协同规划后,配电网的新能源利用率最高可达97.15%,且迭代次数少、收敛速度快,协同规划的总成本低、效率高。设计方法能够改进主动配电网的新能源消纳能力,对于配电网规划具有一定的参考价值。

基于信息熵理论的配电网多目标负荷调度模型设计

传统配电网多目标负荷调度模型无法准确预测多用户目标负荷,导致配电网电力调度误差较大,能源损耗较高,为此,基于信息熵理论设计了配电网多目标负荷调度模型。计算配电网多目标负荷信息熵指数,通过该指数构建基于信息熵的配电网多目标负荷数学模型,完成配电网多目标负荷调度模型的设计。实验结果表明,当电力负荷相同时,该调度模型在有储能的前提下所需电能消耗较三种常规方法分别小约6×10^(4) kW、1.2×10^(4) kW、3×10^(4) kW,在无储能时所需电能消耗较三种常规方法分别小约12.1×10^(4) kW、13.4×10^(4) kW、10.9×10^(4) kW,由此可知该电力调度模型能够减少配电网电力调度误差,减少能源损耗。

挡土墙后粘性填土的主动土压力计算

根据库伦土压力的计算原理,从滑动楔体处于极限平衡状态时力的静力平衡条件出发,推导出了计算粘性土或无粘性土主动土压力的公式。该公式适用于均布荷载作用于挡土墙后任意位置。对重力式挡土墙设计中土压力的计算具有一定参考价值。

最小信息损失综合短期负荷预测(一)—理论

该文引入信息理论分析电力系统的负荷预测,将其描述为信息决策过程,并提出了短期负荷预测中的最小信息损失(minimization of information loss,MIL)综合模型,利用历史负荷与预测误差的分布情况在信息损失最小的原则下求解最可能的负荷取值。针对MIL综合模型中概率分布的估计问题,文中应用了正态分布参数估计和Parzen窗估计2种不同的方法,给出了各自的算法。

轴、孔接触面荷载分布研究

提出基于有限元法分析接触问题的方法,求解轴、孔半径相近且考虑接触宽度时接触面荷载分布,解决了赫兹弹性接触理论以及工程上常用的关于轴、孔接触面荷载分布方法的局限性.首先利用ANSYS建立轴、孔配合简化模型,采用有限元接触分析方法求解出接触面上荷载的分布形式;然后利用MATLAB拟合工具箱,使用三角函数、高斯函数拟合出荷载的空间分布方程;最后应用于确定大功率风力发电机增速器中大行星架、大行星轮轴接触面之间的荷载分布,验证了方法的优越性.

超长悬臂钢-砼组合行车道梁的理论分析与试验研究

长沙市洪山大桥是一座竖琴式无背索斜塔斜拉桥,主跨跨径206 m,主梁为脊骨梁布置形式,两侧挑梁采用13 m超长悬臂钢-砼组合梁结构,纵向间距4 m.为了准确把握钢挑梁的受力特性,提出了采用修正的铰接梁法计算钢挑梁的荷载横向分布系数,推导了详细的计算公式,并进行了模型试验研究予以验证,试验结果与理论分析结果吻合良好;采用压重320 kN的方法解决负弯矩区域砼板的开裂问题;综合比较各种规范关于砼收缩徐变的规定;分析了砼板的裂缝宽度;为大桥设计和类似工程提供重要的参考和指导.

双排四点接触球转盘轴承载荷分布的研究

变桨轴承和偏航轴承是风力发电机组关键部件之一,通常采用单排或双排四点接触球转盘轴承,运用赫兹弹性接触理论,建立了双排四点接触球转盘轴承力学模型,推导了基于联合载荷(轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩)作用下的轴承载荷分布计算公式,并运用数值迭代方法进行求解,最后以某兆瓦级风力发电机双排四点接触球变桨轴承为例,应用该模型进行了转盘载荷分布的数值计算和分析,初步说明该模型的合理性,为风电机组转盘轴承设计和选型提供了可靠地理论依据。

一种求解环状配电网潮流的有效算法—两阶段法

本文提出了一种求解环状配电网潮流问题的有效新算法—两阶段法。首先 ,介绍了辐射状配电网的前代 /回代潮流算法。然后 ,基于辐射状配电网的前代 /回代潮流算法和多端口补偿理论 ,详细阐述了本文所提出的求解环状配电网潮流的两阶段法。在第一阶段中 ,通过解环 ,将环状配电网转化为辐射状配电网 ,并应用前代 /回代潮流算法求出该辐射状配电网的潮流 ,从而得到断点电流。在第二阶段 ,断点的注入电流被更新 ,并重新应用前代 /回代潮流算法来求解当前辐射状配电网的潮流 ,所得潮流即为原环状配电网的潮流。为了证明本文提出的方法的有效性 ,本文采用了两个不同规模的算例系统进行了验证 ,给出了结果 ,并与另外一种方法进行比较。

基于模糊机会约束二层规划的配电网检修计划优化

建立了配电网检修计划优化的模糊机会约束二层规划模型。与传统模型相比,该模型考虑了配电网检修计划优化问题(DMSOP)涉及的不确定因素,并引入可信性理论来描述和处理检修计划优化过程中检修资源、负荷预测以及支路潮流上限等模糊性因素。采用模糊函数描述检修总成本,该函数计及了检修费用和各时段负荷转移情况。提出基于模糊模拟的混合智能优化方法求解模型,IEEE-RBTS测试系统的计算结果表明模型和方法是有效的,并可以得到强鲁棒性的配电网检修计划方案。

单层网壳结构稳定性分析的随机缺陷模态迭加法

根据几何非线性有限元理论,结合单层网壳结构的随机缺陷概率模型,提出了基于Timeshenko梁理论的网壳结构稳定性随机缺陷模态迭加法.推导建立空间Timeshenko梁单元的几何非线性切线刚度矩阵方程,在特征值屈曲分析基础上,建立结构缺陷模态参与系数的概率模型,采用Monte Carlo法对具有随机缺陷的结构进行稳定承载力分析,进而提出了单层网壳结构稳定性随机缺陷模态迭加法.算例分析表明,该法克服了已有传统方法随机变量过多的局限,可精确识别出结构失稳的最不利缺陷模式,获得最不利缺陷分布下的稳定承载力,并可对结构屈曲的全过程进行跟踪分析,具有良好的计算精度和计算效率.

固支圆板在线性荷载作用下的极限解

采用统一强度理论,对线性荷载的两种不同分布形式作用下的固支圆板进行了弹塑性分析,分别得出了相应的统一解形式以及统一强度理论参数b和拉压强度比α对塑性极限的影响曲线。当α一定时,极限荷载随b的增大而增大;当b一定时,极限荷载随α的增大而减小。所给出的统一解具有普遍性,既可以适用于拉压强度不等的材料,也可以适用于拉压强度相等的材料。选择不同的参数b,可以得到一系列从单剪到双剪应力强度理论的极限荷载,b=0和b=1分别为下限解和上限解。计算结果表明,应用统一强度理论可以得出更符合材料性质的极限荷载,可以更好地发挥材料的强度潜力,在工程应用中取得显著的经济效益。