家庭智能电器负荷调度和能量分配优化算法

为了解决家庭用电高额能耗问题和提高用户供用电收益,针对家庭中具有用电差异性的负荷进行能量调度.根据可转移属性,将家庭用电负荷分为2个类别:弹性负荷和非弹性负荷.联合分布式可再生能源和储能设备构建智能电器用电负荷调度优化模型,基于李雅普诺夫优化理论提出时变电价下的家庭用户多电器能量分配算法.所提算法充分考虑了不同智能电器的用电负荷响应及调度优化问题.理论性能分析证明,所提算法能够在不需要系统的先验统计信息的情况下使优化目标渐近最优.对所提算法的用户收益提升能力进行仿真验证,结果表明,相较于未考虑各家用智能电器实际需求和可容忍时延的分配算法,所提算法可将用户收益提高11.2%.

基于能量分配的退役电池组均衡方法

针对退役电池组存在明显的不一致性问题,提出一种高效的可重构的均衡电路,该电路可以接入或旁路任意电池,以满足多个电池同时均衡的需求。在此基础上提出一种基于能量分配的均衡方法,通过非线性规划遗传算法求解各单体电池每个周期能量分配比例,从而计算出单体电池接入时长。同时在均衡过程中动态控制开关保持电池组接入电池数量固定,能有效避免可重构均衡电压波动大的问题。在MATLAB/Simulink搭建仿真模型验证,结果表明,与传统可重构均衡方法相比,所提方法在均衡过程中可以有效地保持电池组电压的稳定;与传统求解能量分配比例方法相比,所提求解方法在充电和放电状态下均衡时间分别减少约12.31%和13.39%,验证了方法的有效性。

散射辐射比例对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响

【目的】在全球辐射总量及其组成显著变化的背景下,明确散射辐射比例(F_(dif))对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响,为准确评估杨树人工林的生态服务功能和进一步完善生态系统过程模型提供科学依据。【方法】利用涡度相关技术和小气候观测,对2019、2021年生长季(DOY 91~304)杨树人工林生态系统的能量通量和环境因子开展研究。【结果】华北平原杨树人工林生态系统能量分配在生长季中期(DOY 152~243)以潜热通量(LE)为主,在生长季初期(DOY 91~151)和末期(DOY 244~304)以显热通量(H)为主。F_(dif)与波文比(β)呈显著负相关(P<0.01),与冠层导度(G_(s);P<0.01)、冠层分离指数(Ω;P<0.05)和Priestley-Taylor系数(α;P<0.01)呈显著正相关。通径分析结果表明,Gs是调节华北平原杨树人工林生态系统能量分配的主要因子,F_(dif)下降时,Gs降低,饱和水汽压差(VPD)增大,生态系统的β显著增大,进而改变生态系统能量分配模式。【结论】F_(dif)变化影响华北平原杨树人工林生态系统能量分配,F_(dif)下降会导致能量平衡中的LE所占比例增加、H所占比例相应减小。在气候变化背景下,本研究不仅可深入揭示华北平原杨树人工林生态系统能量分配机制,同时也对准确评估森林生态系统服务功能起到至关重要的作用。

基于改进深度强化学习的HEV能量分配策略研究

以并联式混合动力汽车(HEV)为研究对象,建立整车需求功率及动力系统模型,提出一种基于改进深度强化学习(DRL)的能量分配策略。通过改进DRL中的双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法,引入双重回放缓冲区,提出DRB-TD3算法以提升原算法的采样效率。设计了基于规则的约束控制器并嵌入到DRL结构中,以消除不合理的转矩分配。在UDDS行驶工况下,以基于动态规划(DP)的能量分配策略性能作为基准进行仿真实验。实验结果表明,与深度确定性策略梯度(DDPG)算法以及传统TD3算法相比,DRB-TD3算法收敛性能最佳,收敛效率分别提高了61.2%和31.6%;所提出的能量分配策略相比于基于DDPG和基于TD3的能量分配策略,平均燃油消耗分别降低了3.3%和2.3%,燃油经济性达到基于DP的95.2%,效果最佳,且电池荷电状态(SOC)能够保持在一个较好的水平,有助于延长电池的使用寿命。

双介质耦合刚性基弹性层平面应变型导波模式及界面散射能量分配

过渡段动力稳定性问题已成为制约400 km/h及以上高铁路基设计的关键难题,亟需从波动和能量的角度探究由基础非均匀引发的线路系统动力响应放大机理.文章将轨下基础简化为上表面自由、底端固定的刚性基弹性层,将高铁过渡段车致弹性波传播问题提炼为非均匀介质刚性基弹性层中波的散射问题,建立双介质耦合刚性基弹性层平面应变模型,优化该类波导结构频散方程在复平面求根方法,并结合岩土类介质特征展开刚性基弹性层频散分析,以明确其多模式导波特性及散射能量分配,最后,围绕弹性层厚度、刚度比等影响因素开展对比分析.结果表明:刚性基弹性层各模式导波均具有截止频率,弹性层厚度越小,杨氏模量越大,各阶导波模式的截止频率越高;入射波在双介质刚性基弹性层发生散射后,透射场基阶模式导波会占据主体能量,随着高阶导波模式被逐一激发,反射场及透射场高阶模式能量占比会在全频率范围呈现“此消彼长”状态;交换两侧弹性层材料,改变弹性层厚度及两弹性层刚度比不会显著改变能量分布规律,但总体来看,能量更易集中在较软侧弹性层中,各模式导波在激发初始频段会更为活跃,可分配到更多能量.

位山灌区冬小麦农田能量分配的季节变化规律研究

为把握位山灌区冬小麦农田生态系统能量分配的季节变化规律及其控制因素,在冬小麦的主要生长期内开展能量通量观测试验,采用涡度相关系统观测潜热和显热通量,采用微型蒸渗仪观测地表蒸发量,同时辅以净辐射通量和土壤热通量的观测。结果表明:在冬小麦主要生育期内潜热通量占净辐射的比例为83%;波文比在生长期内呈逐渐下降趋势,季节平均波文比为0.19;地表土壤蒸发占总蒸散发的比例在生长期内亦呈逐渐下降趋势,季节平均值为0.17,表明蒸腾是该地区水分耗散的主要形式。波文比与叶面积指数有较好的负相关关系,土壤蒸发占总蒸散发的比例受土壤水分状态控制。生长期内平均冠层导度为0.011 m/s,冠层与大气间的解耦系数平均为0.55。冠层导度和解耦系数均与叶面积指数有较好的正相关关系。

盐度胁迫及恢复对褐牙鲆幼鱼生长、能量分配和身体成分的影响

采用生物能量学方法对不同盐度对褐牙鲆幼鱼生长和补偿生长的影响进行了研究。研究结果表明，盐度12～40的范围对平均体重为2．6g的褐牙鲆幼鱼的湿重生长没有显著影响，而盐度5（IS5）和47（IS47）会明显阻碍平均体重为6．9g幼鱼的生长，但IS5的生长延缓在30d的恢复生长（盐度19，IS19）后获得完全补偿，而IS47处理最终未能赶上IS19处理。盐度操作对幼鱼摄食能、摄入的能量分配于呼吸消耗、排粪的比例均有显著影响，而对排泄损失的能量比例没有明显影响。对于单位体重日能量分配而言，盐度操作对摄食能、呼吸消耗、生长、排粪损失的能量有明显的影响，但对排泄能量损失没有显著影响。研究还发现，盐度操作对褐牙鲆幼鱼身体水分和蛋白质含量没有显著影响，但对脂肪和能量含量有一定影响。结果表明，盐度19左右为褐牙鲆幼鱼生长最适合的盐度，其对盐度的适应范围较广，特别是对低盐度表现出极强的耐受和适应能力。

低温弱光胁迫对棉花幼苗叶绿素荧光特性及能量分配的影响

【目的】探讨低温弱光胁迫下不同基因型棉花幼苗叶绿素荧光特性及能量分配的响应机制,为棉花耐低温品种选育及筛选耐低温鉴定指标和方法提供理论依据。【方法】以6种不同基因型棉花幼苗为试材,通过5℃、100μmol/(m2.s)低温弱光处理,测定12 h内叶绿素荧光相关参数。【结果】低温弱光胁迫提高了初始荧光Fo、光合功能相对限制值L(PFD),显著降低了PSII最大光化学效率Fv/Fm、PSII实际光化学效率ΦPSII、光合电子传递速率ETR、光化学猝灭系数qP等指标,非光化学猝灭系数NPQ则呈现先升后降的趋势;同时,PSI激发能分配系数σ、天线热耗散速率Drate增大,PSII激发能分配系数β、光化学速率Prate降低。【结论】低温弱光胁迫导致棉花幼苗叶片PSII光化学活性降低,光合电子传递过程受抑,更多的光能用于天线热耗散,且干扰了PSI和PSII间的激发能分配和传递。综合各指标分析,新陆中28号与中棉所50号在低温弱光胁迫下表现出良好的光能分配、利用能力,耐低温能力较强,新陆早42号与中棉所43号次之,新陆早33号和新陆早19号较差。

青海海北地区高山嵩草草甸植物群落生物量动态及能量分配

对青海海北地区高山草甸主要植物群落小嵩草（Ｋｏｂｒｅｓｉａｐｙｇｍａｅａ）草甸、矮嵩草（Ｋ．ｈｕｍｉｌｉｓ）草甸、藏嵩草（Ｋ．ｔｉｂｅｔｉｃａ）沼泽化草甸地上生物量动态和能量分配的研究结果表明，不同植物群落年地上净生产量及其年际动态和主要植物类群生物量季节动态具明显的差异，其生物量季节动态可由如下模型表示：Ｗｉ＝Ｋｉ／（１＋ｅｘｐ（Ａｉ－Ｂｉｔ））植物群落地上、地下生物量的垂直分布呈典型的金字塔和倒金字塔模式。小嵩草草甸、矮嵩草草甸和藏嵩草沼泽化草甸的地上净生产量依次为３６８．４ｇｍ－２ａ－１、４１８．５ｇｍ－２ａ－１和５１８．４ｇｍ－２ａ－１，所固定的太阳能值依次为６６５５．１６ｋＪｍ－２ａ－１、７６１０．０９ｋＪｍ－２ａ－１、９４８８．７７ｋＪｍ－２ａ－１。光能利用率分别为０．１０９７％、０．１２５６％、０．１５６８％。

刈割频次对白三叶能量分配及构型的影响

4～ 10月 ,在亚热带高山人工草地 ,通过生长季割 2、4和 7次的刈割试验后发现 ,不同刈割频次对翌年白三叶能量分配、构件密度、分枝数量及分枝角度影响显著 .随刈割频次的增加 ,白三叶匍匐茎的能量分配递增 ,分别为 42 .8%、44 .9%、47.7% ,而单位长度茎所含能量递减 ,分别为 13 .0、12 .2和 11.1kJ·m-1;叶密度、茎密度、分枝数量及节间长度出现低→高→低的变化趋势 .提高刈割频次后 ,白三叶的分枝强度由 15分枝·m-1递增到 2 3 .7分枝·m-1;分枝角度由 49.5°递增到 60 .2° 。

毛竹林能量分配的研究

对毛竹丰产林中标准竹各组分样品如秆、枝、叶等的干重热值测定 ,获得能量现存量 ,建立了“金字塔形”和“倒金字塔形”的能量结构 ,预测和控制能量流动过程 ,指导生产经营 ,充分挖掘毛竹林生态系统潜力。

基于规则修正的同轴并联混合动力客车瞬时优化能量分配策略

同轴并联混合动力客车因其动力总成构型较传统构型改动小、能量传递效率高且易于实现多模式运行而在公交客车领域得到广泛的应用。应对复杂瞬变的公交工况,如何设计高效的能量分配策略实现混合动力客车的高效节能已成为近期的研究热点。针对同轴并联构型混合动力客车建立逆向仿真模型,在分别对规则式能量分配策略和瞬时优化分配策略分析的基础上,考虑发动机切入/退出动力系统时机对于整车燃油经济性的影响,提出一种基于规则修正的瞬时优化能量分配算法。将发动机切入/退出判定引入到瞬时优化算法中,并对该策略进行仿真与道路试验验证。实车验证结果表明所提出的策略能够提升节油率约5%,是一种具有实际应用前景的并联混合动力客车能量管理方法。

鼎湖山马尾松群落能量分配及其生产的动态

对鼎湖山马尾松群落各组分热值、能量现存量、能量净生产量及群落太阳能转化效率进行了研究。结果表明:(1)乔木层马尾松各器官热值相差不大,为19.02~20.30 kJ/g(总平均 19.34 kJ/g);灌木层植物热值低于乔木层,为16.55~18.78 kJ/g(总平均17.82 kJ/g);草本层植物热值低于灌木层,为13.07~16.16 kJ/g(总平均15.03 kJ/g)。(2)群落能量总现存量随时间而增加,且组分分配比例因年份不同而异。在 1990、1995和2000年分别为167 141.4、270 295.9和321 294.3 kJ/m2,其中乔木层占93.4%、79.8%和86.7%,林下层占3.5%、10.6%和7.2%,而地表现存凋落物层仅占3.2%、9.5%和6.1%。(3)群落在1990~1995年和1995~2000年期间能量净生产每年分别为 1 7083. 2 kJ/m2 和 21 571. 8 kJ/m2,其中乔木层占 96. 6%和95 5%,林下层仅占3.4%和5.0%。所有能量生产量中,群落自身增长能量(即年能量存留量)占 72.7%和57.6%,而释放到其它子系统的能量占27.3%和42.4%。(4)群落太阳能转化效率在 1990~1995 年和 1995~2001年分别为0.759%和0.958%,10年平均为0.873%。

温度操作对褐牙鲆幼鱼的生长和能量分配的影响

实验对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼在温度胁迫及温度调整后的生长与能量分配进行了研究。驯养于17.5℃的褐牙鲆幼鱼分别在8.5℃(T8.5),13.0℃(T13.0),17.5℃(T17.5),22.0℃(T22.0)和26.5℃(T26.5)养殖10 d后,除T22.0处理的褐牙鲆幼鱼除以干重表示时与T17.5和T26.5处理差异不显著外,以湿重、蛋白质和能量表示的鱼体重均显著大于其他处理。所有处理调整养殖温度至22.0℃继续养殖,由于不同温度造成的生长差异在30 d内可获得完全补偿。在不同温度养殖期间,摄食量少和分配于生长的能量减少是导致低温处理(T8.5和T13.0)生长慢的主要原因,而T17.5和T26.5生长慢的主要原因是分配在生长的能量较少。低温处理分配于生长的能量较少主要是由于其粪便损失和用于呼吸的能量比例较多,而高温处理则主要是由于排泄损失的能量比例较高导致生长能减少。温度调整后的第2个10 d,T8.5,T13.0,T17.5和T26.5的摄食量都显著比T22.0多,而温度调整后的30 d内不同处理的总摄食量没有显著差异,个体水平上的摄食能在生长、粪便、排泄、呼吸上的分配也没有显著差异。因此,补偿生长的获得主要依靠阶段性的提高摄食量。在温度调整后的30 d内,T8.5,T13.0,T17.5和T26.5的幼鱼单位体重日摄食能和生长能都比T22.0多,表现出明显的补偿生长现象。对于整个实验期间而言,T8.5的幼鱼摄食比其他处理少,但由于其排泄和呼吸损失的能量比例较少,因此分配于生长的能量比例比其他处理略多。养殖在不同温度的褐牙鲆幼鱼会在身体蛋白质和能量含量上产生差异,在实验结束时T8.5和T26.5的能量含量与对照组仍有显著差异。本研究的结果表明褐牙鲆幼鱼对温度变动具有较强的适应能力,短期的温度变动不会对其长期生长产生显著影响。

闽北毛竹林生态系统能量分配规律的研究

通过在建瓯市设置的 40块标准地的调查资料的基础上 ,进行毛竹林生态系统能量分配规律的研究 .结果表明 ,毛竹林生态系统能量分配规律是秆、枝叶和地下部分的平均能量依次为 4.2 3 2 2× 10 8、0 .92 3 0× 10 8和 1.764 3× 10 8kJ·hm-2 ,所占比例分别为 61.3 2 %、13 .11%和 2 5 .5 7% 。

短路过渡CO_2焊过程中能量分配的研究

分析了短路过渡ＣＯ_２焊过程中焊丝和母材的受热机理，指出传统焊接工艺中以平均电流作为预测标准的局限性，提出了平均短路电流和平均燃弧电流的概念，并建立了焊接参数的采集与分析系统，用于对以上分析进行实验验证与讨论．结果表明，在短路过渡ＣＯ_２焊过程中，焊丝干伸长和熔滴过渡形式等设备和工艺参数对能量在母材和焊丝间的分配有很大影响．

根田鼠哺乳期的同化能及产后生长发育过程中的能量分配

本文以食物平衡法测定了栖息于青海高原的根田鼠（Ｍｉｃｒｏｔｕｓ ｏｅｃｏｎｏｍｕｓ）哺乳期的同化能及幼 体产后生长发育过程中的能量分配。结果显示哺乳高峰期同化能量为 ２．３ × ＢＭＲ（基础代谢率）， 很少达到其生理极限，而消化率和同化率维持在较高水平上，表明消化道形态可能有一定调节；幼 体生长发育过程中，断乳前（变温阶段）母鼠投入幼鼠生长的能量占哺乳代价（ｃｏｓｔ ｏｆ ｌａｃｔａｔｉｏｎ）的 ２５％；断乳后恒温能力发育较快时期，幼体投入生产的能量占同化能的 ８％；在恒温能力发育完善 时期，投入生产的能量占同化能的６％，表明动物自身的维持占重要地位。

东北草原盐碱植物虎尾草的热值和能量分配特征的研究

虎尾草全株、茎和叶的热值的季节变化规律相似 ,从 7月初至 8月初出现 2个峰值 ,然后呈逐渐下降趋势 .穗的热值变化呈U字型 ,2个峰值分别出现在 8月初和 9月中旬 .立枯体热值变化不规则 ,最大在 8月初 .虎尾草种群地上部能量的季节动态呈双峰曲线 ,峰值分别出现在 8月初和 9月初 ,最大值在 9月初为 7381.2 7kJ·m-2 .不同季节能量在各器官分配比率为 :7月初为叶 >茎 ;7月中旬为叶 >茎 >立枯体 ;8月份为茎 >叶 >穗 >立枯体 ;9月初为茎 >穗 >叶 >立枯体 ;9月中旬为茎 >穗 >立枯体 >叶 .能量垂直结构 ,地上部为从地表至2 0cm高度逐渐增加 ,最大值在 10～ 2 0cm层占地上部的 2 5 .75 % ,然后逐渐下降 .地下部的变化规律为随着深度增加能值逐渐减少 ,最大值在 0～ 10cm层占地下部的 74.2 1% .

基于模糊控制的增程式电动汽车能量分配策略

增程式电动汽车可以有效地解决纯电动汽车续驶里程不足的问题。以增程式电动汽车为研究对象,设计基于模糊控制的能量分配策略,利用Cruise与MATLAB/Simulink进行联合仿真,通过NEDC工况试验验证该策略的有效性。研究表明:基于模糊控制的能量分配策略具有较强的鲁棒性,控制效果较好,可有效降低排放,维持电池SOC在理想范围内,避免过冲、过放。

空空导弹多脉冲固体火箭发动机能量分配优化研究

针对多脉冲固体火箭发动机在空空导弹上的应用,以扩大空空导弹的不可逃逸攻击距离作为主要优化目标,同时考虑导弹的最远射程和末端速度,借用遗传优化算法,对双脉冲和三脉冲发动机的综合性能参数进行了优化,得到了导弹综合性能最优的发动机能量分配方案,为空空导弹多脉冲发动机的设计提供了理论依据。