考虑不确定性的配电网-多综合能源系统分布式协同规划

综合能源系统的多点并网加剧了配电网规划的“维数灾害”,提出兼顾多主体利益均衡性和分析计算高效性的配电网-多综合能源系统的分布式协同规划方法。以区间数刻画系统内的源-荷不确定性,构建计及多利益主体的配电网-多综合能源系统分布式协同规划框架;考虑多源联供的低碳清洁性、综合能源系统对配电网的支撑性和多能互补性,建立考虑奖惩碳交易机制的配电网-多综合能源系统双层规划模型;采用基于最大变差分析的目标级联分析法求解含有区间不确定性和多主体耦合性的规划模型。仿真结果表明,所提方法有效降低了配电网耦合综合能源系统的复杂度,提升了系统内各利益主体的均衡性。

多主体参与的区域综合能源系统集中-分布式需求响应机制

区域综合能源系统是能源互联网建设背景下能源供给体系的重要发展方向,随着城镇区域内微能源网、虚拟电厂等具备电网互动能力的新用能主体相继出现,该文针对区域综合能源系统需求响应这一重要调控问题,提出一种考虑区域系统运营商与区域内多用能主体利益协调的实现机制。首先,针对传统集中式调度在保护用户信息和控制自主权方面的不足,构建了由运营商集中调度、新用能主体分布协同的集中-分布式架构。其次,针对运营商和各新用能主体的调峰责任分配和利益协调问题,引入区域调峰需求响应市场,并设计了相应的奖惩机制,在激励用户的同时,规范市场行为。此外,考虑供能安全性和新能源不确定性,建立区域供能系统和新用能主体双层用能优化模型,实现多能互补和能源梯级利用。最后,通过算例验证了所提机制的合理性和有效性,运营商和各新用能主体获得更高收益,且数据交互量少、业务流程简便,适用于现行市场机制下的实际应用场景。

储能协调下负荷密集区分布式综合能源系统优化研究

分布式综合能源系统是提高清洁能源使用比例,实现碳减排和碳中和目标的一种配套技术。因此,针对负荷密集区冷热电负荷供需矛盾问题,提出储能协调下的负荷密集区分布式综合能源系统,并构建数学模型。其次,确立考虑系统经济、能耗、环境性能的多目标优化模型,利用层次分析法确定不同优化指标之间的权重关系。建立由住宅、办公、酒店、商场四类建筑组成的负荷密集区建筑模型,分别对四类建筑全年的逐时冷热电负荷进行模拟。最后,对比分析四类建筑分别单独设置供能系统和考虑四类建筑负荷耦合互补设置一套供能系统时的系统容量配置优化以及在相关政策影响下的系统性能。结果表明:无论是否加入储能系统,考虑四类建筑负荷耦合互补设置一套供能系统时的系统性能优于四类建筑分别单独设置供能系统的性能。

低碳环境下综合能源能效系统的应用——评《中国分布式能源系统综合效益分析方法及案例研究》

低碳发展是当今社会发展的重要主题,为提升能源利用率,人们会对区域内的煤炭、电能、热能、天然气等能源加以整合利用,构建综合能源系统来实现对其协调规划与管理,促进能源利用的可持续发展。本文参考由欧训民、刘汉思、袁杰辉编写,经济管理出版社出版的《中国分布式能源系统综合效益分析方法及案例研究》一书,介绍了诸如四川A市天然气冷热电联供项目和内蒙古B市生物质天然气项目等中国分布式能源项目,并对其进行能源消耗、温室气体排放和技术、经济性方面综合效益的分析,为我国构建低碳环境下的综合能源系统并提升其能效提供参考。

分布式气象综合观测系统网络通信应用技术的研究

随着现代气象业务的快速发展,气象部门对气象观测的时空分辨率、覆盖范围、精细程度提出了更高要求。分布式气象综合观测系统通过整合地基、空基、海基等多种观测平台,构建三维立体综合气象监测网络,可有效提升气象综合观测能力。本文从网络通信的视角,探讨了分布式气象综合观测系统的组成结构、关键通信技术及其应用,对优化分布式气象综合观测系统网络通信性能、提高气象综合观测保障能力具有重要意义。

考虑居民热负荷主动需求响应的园区综合能源系统分布式优化运行方法

主动需求侧响应(active demand response,ADR)不仅可降低综合能源系统运行和投资费用,还可应用其灵活性更多地消纳清洁间歇性可再生能源和降低碳排放。为深度挖掘居民热负荷动态特性所蕴含的灵活性ADR资源以及考虑用户隐私需要,该文通过对其进行精细化建模,提出了一种可适用于多用户的园区综合能源系统分布式优化运行方法。首先,对居民热负荷ADR资源进行精细化状态空间建模;其次,以此为基础,建立考虑居民热用户ADR的园区综合能源系统优化运行模型;然后,考虑用户隐私保护需要,提出基于交替方向乘子法将系统整体大规模优化问题解耦为供给侧和需求侧子问题后实现分布式精确求解;最后,通过对含128户居民用户的典型园区综合能源系统算例进行分析,验证了该文方法的有效性。

美空军分布式综合电子战系统探析

本文提出了美空军基于多平台的分布式综合电子战系统的概念，并对此系统的优缺点进行了剖析。

分布式无人机蜂群电池性能综合管理和预测方法

电池是无人机抑或无人机集群的核心动力系统和动力源,而对于分布式无人机蜂群,对其荷电性能状态的科学有效评估、多机综合管理以及剩余使用性能预测,是当前新质生产力背景下“低空经济+无人机”产业亟待解决的关键核心问题与研究热点。考虑到电池系统具有非线性以及时变特性,对前后时序具有一定的依赖性,文章提出分布式无人机蜂群电池组荷电性能综合管理和预测方法,利用分布式电池组系统各电流、电压、温度、服役工作时间等可观变量,通过多机系统组合且经优化改进的LSTM(长短期记忆网络)动态算法,建立无人机飞行系统各电池单元及电池组全生命周期退劣化过程的近似非线性模型,进一步提高分布式无人机飞行系统电池单元与电池组性能和可靠性,为其综合管理和预测维护提供理论基础和新的技术路径。

商业建筑分布式光伏发电系统设计探讨

结合项目实例,介绍某商业建筑屋面分布式光伏发电系统电气设计内容,从光伏相关主要设备选择、光伏阵列设计,到如何实现0.4 kV低压并网接入原有配电系统,并结合现场实际完善系统的防雷接地,最后通过修正综合效率系数,估算发电量。

基于时域模型的电-气综合能源系统分布式鲁棒状态估计

高效准确的状态估计(SE)技术是电-气综合能源系统(IEGS)安全稳定运行的关键。现有的IEGS-SE方法常采用有限元差分模型描述气网动态特性。该模型需引入冗余的时空微元,难以兼顾SE精度和计算复杂度。为此,提出一种基于时域模型的IEGS分布式鲁棒SE方法,在保证精度的前提下提升计算效率。首先,基于时域模型推导出以真实节点压强为状态量的气网状态空间模型,实现气网模型的简化和降维。在此基础上,以卡尔曼滤波算法为框架,提出有限边界信息交互的分布式IEGS-SE策略,以解决不同子系统多管理主体之间的信息壁垒问题。最后,利用噪声自适应算法准确跟踪时变噪声参数,提升所提方法的鲁棒性。仿真算例证明,所提方法在保护各子系统隐私的条件下,有效提高了SE精度,抑制了坏数据影响,且计算效率远高于传统有限元差分法。

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。

考虑数据中心用能时空可调的电-气互联综合能源系统分布式光伏最大准入容量计算

在数字经济背景下,数据中心日益增长的用能规模和灵活迅速的负荷调节能力引起了广泛关注。为促进分布式清洁能源的消纳,本文提出一种考虑数据中心用能时空可调的电-气互联综合能源系统分布式光伏最大准入容量计算方法。首先,对数据中心能耗及运行特性进行建模,并分析数据中心用能时空可调特性;然后,在计及电-气能源网络安全约束的前提下,构建集成数据中心的电-气互联综合能源系统分布式光伏最大准入容量优化模型,利用凸松弛技术和增量分段线性化方法将模型转化为混合整数二阶锥模型求解。最后,在97节点电网和11节点气网算例中,验证了考虑数据中心用能时空可调特性对分布式光伏消纳的促进作用,并分析了电-气能源网络安全约束对分布式光伏最大准入容量的影响。

考虑需求响应的负荷密集区分布式综合能源系统优化调度研究

针对负荷密集区源荷侧协调平衡调度问题,建立了考虑需求响应的负荷密集区分布式综合能源系统,耦合了储能系统进行能量互补,构建了数学模型。提出基于经济性能、能耗性能、环境性能3方面的系统评价指标,建立了考虑系统经济、能耗、环境的多目标优化模型,利用层次分析法确定各指标间的权重关系,将综合性能作为整个系统的优化决策目标。建立了包含办公、酒店、住宅、商场4类建筑的负荷密集区建筑模型,分别对4类建筑进行逐月累计负荷模拟。此外,分析对比了考虑需求响应前后的负荷密集区容量配置及性能指标的优化情况。最后,对负荷密集区考虑需求响应前后的逐月建筑能力平衡调度进行分析。结果表明:无论是否考虑需求响应,负荷密集区整体设置一套供能系统时的系统性能指标均优于4类建筑分别单独设置供能系统并叠加的性能。

具有完全隐私保护的电-气综合能源系统分布式协同算法

电-气综合能源系统中,电力系统和天然气系统分属不同代理,需要进行分布式协同。“弱中心化架构”下的分布式协同过程中,代理与协调中心之间通过直接的信息交互实现算法收敛,各代理隐私数据面临严重的泄露风险。针对这一问题,文中提出了具有完全隐私保护的分布式协同算法,将多方安全计算理论引入分布式协同框架,通过同态加密技术以密文形式进行电-气协同,实现了“弱中心化架构”下的完全隐私保护。同时,提出自适应凸松弛和恢复方法求解非凸天然气系统子问题,提升了求解速度。最后,通过算例分析验证了所提算法的有效性。

一种分布式航天器综合电子系统设计

以综合电子系统层次模型为基础,提出并实现了一种分布式航天器综合电子系统设计方案。该方案以标准通用硬件模块、ASIC芯片、分层总线体系结构和空间通信协议体系作为基本的技术支撑,采用分布式的协同和并行处理,既可以提升信息网络服务能力和信息计算处理能力,也可以实现硬件模块和资源的共享及任务迁移和系统重构。在航天器上的应用表明:此方案可有效提升综合电子系统的运行效率及任务处理能力,增强综合电子系统对故障的容忍和处理能力,也能够显著提高综合电子系统的研制效率和产品化程度,使综合电子系统为构建高可靠、智能化的航天器提供所需的技术保障。

考虑动态氢价机制的综合能源多微网系统分布式优化调度

分属于不同主体的综合能源多微网群互补协调运行被认为是不同能量间梯级利用、深度耦合的有效手段,对于新能源的消纳及双碳目标的实现具有重要意义。首先,考虑到氢能的空间运输及需求侧碳减排,建立了计及气网掺氢的综合能源多微网系统调度模型,进一步加强不同能量间的耦合关系。其次,提出了基于电负荷时间分布及新能源消纳水平的动态氢价机制,引导氢燃料电池汽车进行有序充能,电力需求得到平抑的同时,用户也将更多地在弃能电量高的时段进行充能。然后,对综合能源多微网模型解耦,通过含自适应步长环节的正则化交替方向乘子算法对系统进行分布式求解获取全局最优运行策略。最后,算例分析结果表明,所提调度策略能够在各区域自治的前提下,提高可再生能源的消纳量81.48%,减少碳排放量35.21%,降低氢燃料电池汽车用户的充能成本1.58%。

基于ADMM算法的多主体综合能源系统分布式协同优化研究

针对多园区综合能源系统的分布式调度问题,文中构造了多园区综合能源系统的多主体架构,提出了一种分布式经济调度的基本框架,建立了多决策主体的集中式优化调度模型;利用交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM),引入功率协调变量解耦园区间互济功率,将集中式优化调度转换为具有一致性的各园区分散自治子优化问题;构建了基于ADMM分布式调度模型与算法,实现了与集中式优化调度几乎一致的优化结果,同时克服了集中式方法信息隐私安全性低、通信成本高、建模复杂、求解难度大等缺陷。最后,分别以简单和复杂的多园区综合能源系统为算例,验证了ADMM算法的计算性能及其相较于集中式方法的特点和优势。

一种分布式综合化模块化航空电子核心处理平台

随着航空电子系统的不断发展,传统的系统架构已不能满足航电系统日渐增加的需求,结合航电系统架构的应用需求及发展趋势,提出了一种分布式综合化模块化核心处理平台架构,从总体解决方案、系统结构、软件设计等方面对平台架构进行了描述,并提炼出系统架构所需的关键技术,同时该系统架构具备根据航电系统需求变化进行扩展升级的能力,同时基于该平台架构模型,进行了系统原型研制和验证,可为未来分布式航空电子系统及其平台研制提供参考。

多能源互补分布式能源系统集成研究综述及展望

分布式能源系统是能源革命发展的重要载体和推进手段,将在未来能源体系中占据重要地位;同时多能源互补是其发展的主要方向和关键特征,开展多能源互补分布式能源系统相关研究对我国的能源转型具有重要的意义。该文从资源量化表征与需求预测、多能流建模、系统集成与规划、运行优化与主动能量调控、以及能源系统综合评价等5个方面对多能源互补分布式能源系统集成的发展现状进行分析,探讨未来可能的发展趋势和面临的挑战,为多能互补分布式能源系统未来基础及应用研究和行业发展提供一定的参考和建议。

轻型直升机分布式电驱动反扭矩系统构型方案的综合评估技术研究

面向直升机电动化技术发展需求,综合考虑直升机尾旋翼系统设计中的总体、气动、结构、动力学、新型能源动力系统等要求,从尾桨飞行性能、使用安全性、维修保障性等方面建立了能够全面综合评估尾桨构型方案的评估方法,用以指导未来电动化直升机的尾旋翼系统设计。本文以国产某轻型直升机尾旋翼系统为设计基准,在满足抗侧风能力与原准样机相当的基础上,针对单涵道变转速、双涵道变转速、三涵道变转速三种电驱动反扭矩系统构型方案,从操纵功效、系统重量、安全性、可靠性等方面综合对比评估了各构型方案的优劣,研究结果表明,三涵道变转速方案相较于其他两种方案综合性能最优,可优先发展并应用于未来轻型直升机电驱动尾旋翼系统。