四桨船舶内外桨负荷差尺度效应分析

为了研究四桨船舶内外桨负荷差尺度效应的影响,探讨不同缩尺比内外桨负荷差变化规律。以某四桨船舶为研究对象,基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方法,建立船桨一体计算模型,重点研究不同缩尺比下内外桨负荷差异和伴流场差异。数值计算结果表明,随着计算船模尺度增大,内外桨负荷差逐渐增大,当达到某一缩尺比时内外桨负荷差受船模尺度影响变小:随着船模尺度增大,内外桨盘面伴流逐渐减小,但内外桨的伴流分数差逐渐增大,内外桨负荷差存在较大的尺度效应,螺旋桨和轴支架雷诺数均需大于临界雷诺数,以确保内外桨负荷差计算结果满足精度要求。

考虑差异化负荷特性的基于改进遗传算法的供电可靠性分析

针对现有大多数供电可靠性分析模型未考虑负荷特征的问题,提出了一种基于改进遗传算法的可靠性分析模型.该模型利用模糊C均值聚类算法提取负荷特征并对其进行分类,并根据负荷差异性计算耦合度用于量化负荷匹配程度.同时,利用小生境技术改进的遗传算法求解供电可靠性最大化的问题模型,从而得到最佳的负荷调度方案.基于构建的区域电网平台对所提模型进行的实验结果表明,其综合评价值达到了96.189,且各个指标均较为理想.

负荷柔性调控与供需互动关键技术

随着传统电力系统向新型电力系统转型升级,电源结构和负荷形态发生重大变化,“源荷”双侧随机性、波动性显著增加。叠加近年来极端天气因素影响,需求侧季节性负荷峰谷差加大,电力供应保障面临极大挑战,须进一步释放负荷资源参与电网调控。

基于多维价格弹性系数的分时电价对负荷特性影响机理

基于23个省级电力公司经营区各行业固定用户群负荷曲线,测算多维价格弹性系数评估分时电价调整对各地区各行业峰谷时段用电的影响,并分析峰谷段电力需求对多维价格指标的敏感性。利用多维价格弹性系数定量评估各地区各行业降低峰段电量、提升谷段电量、缩小负荷峰谷差率三维电力电量指标对提高高峰时段电价、降低低谷时段电价、拉大峰谷电价比三维价格指标的敏感性。根据多维价格弹性系数分析结果可针对不同地区、行业、时段提出分时电价优化调整策略。

互感器校验仪差流回路负荷对电流互感器检定结果影响的分析与计算

不同原理的互感器校验仪其差流回路在结构上存在较大差异,在检定电流互感器时如果不正确地配备互感器校验仪可能会给检定结果引入附加误差。文中分析了数字式互感器校验仪和比较仪式互感器校验仪的原理以及相应的差流回路附加负荷的计算过程。结果表明比较仪式互感器校验仪由于采用线圈检测差流信号,从理论上不会给测量结果带来任何附加误差;而数字式互感器校验仪通过差流电阻采样差流信号,差流电阻上的压降在标准和被测互感器二次侧导纳分流是差流回路负荷给检定结果引入误差的根本原因。

四桨推进船舶螺旋桨负荷数值计算分析

针对四桨船舶内外桨负荷分配不均匀的情况,本文采用混合网格技术,对四桨船舶螺旋桨水动力性能进行了计算。分析了附体以及内外桨相互干扰对螺旋桨负荷的影响,从伴流场的角度分析了内外桨负荷不均匀的原因。研究发现:前后桨之间相互影响,内后桨处于外前桨的尾流中,所以内后桨受影响更大;与螺旋桨旋转方向相反的周向预旋伴流,可有效提高螺旋桨负荷,且伴流速度越大,效果越明显。双臂轴支架位于螺旋桨近前方,对桨前伴流场具有重要影响,合理调整轴支架角度,可以达到减小内外桨负荷差的目的。

特约主编寄语

随着新型电力系统的快速建设,新能源发电量的占比稳步提高。新能源出力具有较强的波动性和间歇性,给新型电力系统的安全稳定和可靠供应带来巨大挑战。叠加近年来极端天气因素影响,需求侧季节性负荷峰谷差日益加剧,使得新能源发电与用电需求时域不匹配的矛盾进一步突出。

四桨船舶螺旋桨差异化设计

为了减小四桨船舶内外桨的负荷差,本文建立了一套螺旋桨差异化理论设计方法。基于螺旋桨的理论设计方法进行了内外桨的初始化设计,并采用CFD技术和等推力法,预报船桨一体的总推力减额分数和内外桨的伴流分数。结合螺旋桨理论设计方法和面元法,形成了一套螺旋桨差异化理论设计系统。并以某四桨船舶方案为例,在最大航速工况下,应用本文的方法开展内外桨的差异化设计,并对不同航速下的螺旋桨差异化设计效果进行分析。研究表明:在最大设计航速下,内外差异化设计桨的总推力满足设计要求,负荷差由初步设计时的11.9%减小为0.61%左右,而且在18节和25节航速下的负荷差也分别由初步设计时的13.8%与13.3%减少到5.65%与3.68%。应用本文方法可有效地减小内外桨的负荷差,为四桨船舶螺旋桨设计提供了新思路。

一种电动汽车“预约充/放电”模式的优化配置方案

EV(电动汽车)数量的激增,加剧了配电网的电压越限、线路网损等问题。为了优化EV负荷与配电网之间单向且随机的充电交互模式,提出一种EV“预约充/放电”模式及其优化配置方案,通过将大规模EV负荷分时段聚集,同时计及RDG(可再生分布式电源)与EV充电站的协同优化,有效降低有功功率网损,减小电压偏差,保证配电网安全稳定运行。首先,建立考虑EV“预约充/放电”模式的配电网有功、无功协同配置数学模型,将EV充电站的有功、无功出力以及RDG的无功出力作为优化变量;其次,采用二阶锥松弛方法,将原始非凸可行域转化为凸二阶锥可行域,进而获得数学模型的最优解。最后,选用改进的IEEE 33节点系统进行仿真,验证所提方案的可行性与有效性。

考虑需求响应与火蓄调峰的优化调度模型研究

为了应对风电等可再生能源接入引起的系统调峰压力增大且影响系统经济运行的问题,进一步挖掘新型调节电源、传统调节电源和负荷侧协同调峰的潜力,综合利用负荷侧的需求响应和电源侧的抽水蓄能、火电三种调峰措施联合调峰,构建考虑需求响应和火蓄参与深度调峰的电力系统两阶段优化调度模型。第一阶段优化模型中引入负荷侧的需求响应,以最小化负荷与风电差值的平方之和为目标,优化负荷曲线,降低系统峰谷差;第二阶段优化模型利用电源侧的抽水蓄能和火电深度调峰,计及火电深度调峰电量损失成本、抽蓄调峰成本和弃风成本,以系统总运行成本最小为目标,在第一阶段模型的基础上优化各机组出力,增加风电上网空间。以改进的IEEE30节点系统进行算例分析和两阶段优化模型有效性验证,结果表明,所建模型可提高调峰能力,促进风电消纳,并降低系统总运行成本。火电机组进一步降低出力,积极参与深度调峰,能够有效促进系统风电消纳。三种调峰方式有机结合联合参与调峰,降低了负荷的峰谷差,不仅有效降低了弃风率,还减轻了系统的调峰压力,缩短了火电深调时段。

基于弹性优化机制的社区负荷EV分群优化策略

针对EV无序充电对电网造成的负荷波动,文中提出了基于弹性优化机制的社区负荷EV分群优化策略。该策略以社区EV返程时刻为标准划分社区负荷序列和EV车辆序列,根据策略响应度将EV车辆序列划分策略响应车群和普通车群。电网侧与策略响应车群签订具有弹性限度的合约A与合约B,并制定各车群的充放电计划。合约A侧重考虑用户效益,通过控制策略响应车群各EV序列充放电,分别优化各车辆序列对应的社区负荷序列,尽力获取放电收益。合约B侧重考虑用户用车需求,通过调整EV的充放电计划,在平衡合约执行度和EV可用度的同时最大化降低社区序列负荷波动。文中以某社区居民家庭负荷为算例,以最小化负荷峰谷差和用户支出费用为目标函数,通过MATLAB、Yalmip平台和Gurobi求解器联合建模求解各合约场景。结果表明,策略实施后,各合约场景下的社区负荷峰谷差分别降低了3.74%、2.87%和5.04%,EV序列费用支出分别减少了10.80%、5.23%和10.55%。

基于改进遗传算法的配电网运行稳定性分析

稳定性分析是了解配电网状态的重要手段,但随着配电网结构逐渐复杂,稳定性分析难度逐渐提高,在实践中分析结果与实际存在较大的差距,一致性系数较低,针对目前配电网运行稳定性分析存在的问题,提出基于改进遗传算法的配电网运行稳定性分析。以配电网运行负荷峰谷差最小和母线直流电压峰谷差最小为目标,建立配电网理想运行目标函数,并对配电网运行节点功率平衡、电压以及可平移负荷约束,建立配电网理想运行状态模型,利用改进遗传算法对数学模型寻优计算,量化配电网运行稳定性,实现基于改进遗传算法的配电网运行稳定性分析。经实验证明,设计方法分析与实际一致性系数在0.95以上,具有较高的分析精度。

5G基站储能技术在虚拟电厂能量调度中的应用

虚拟电厂能量调度过程中,忽略储能出力的不确定性,使得调度后负荷功率峰谷差值明显。因此,提出5G基站储能技术在虚拟电厂能量调度中的应用。以系统日运行成本最小为目标,建立虚拟电厂能量调度目标模型,根据5G基站储能调度流程,建立电网功率约束,对储能出力进行确定性调节;利用列和约束生成法对调度模型进行求解,得到虚拟电厂能量调度策略。实验结果表明,将5G基站储能技术应用于虚拟电厂能量调度中,能够有效削峰填谷,可达到良好的调度效果。

基于负荷峰谷耦合特性的中压配电网供区优化方法

在高弹性电网建设的背景下,针对现行网格化配电网中压线路最高负载率高而平均负荷率低、峰谷差大、设备利用率低等问题,该文提出一种基于负荷峰谷耦合特性的供区优化方法,从可靠性、承载力、降冗余等方面提升配电网的效能。首先,提出一种负荷数据峰谷耦合特性的评估方法,对各类负荷特性进行研究,并在配电网网架规划时进行差异化负荷匹配以降低负荷叠加后的峰谷差率;其次,为缓解配电网规模庞大和精细化规划之间的矛盾,在构造的考虑负荷间峰谷耦合能力的馈线区块评估指标的基础上,提出实现馈线区块与供电单元最优划分的方法;最后,建立中压配电网负荷侧效能提升评估体系衡量供电分区的优化程度。通过浙江某供电网格实例验证了所提模型和方法对实现中压配电网供区优化以及效能提升的科学性和实用性。

基于EV风电消纳的“风-网-荷”协同优化策略

为降低电网负荷波动,提出了基于EV风电消纳的“风-网-荷”协同优化策略。该策略以EV为主体,依托风电商和配电商的合作关系建立风电充电站,利用EV协助消纳风电功率;根据EV风电功率消纳量和政府电价补贴政策制定社区居民激励电价,提高社区EV参与风电消纳的响应度;通过激励电价引导居民调整用电行为,改善社区负荷。以最小化EV充电费用和居民用电费用、最大化风电消纳率为目标采用NSGA-Ⅱ算法求解模型,并对比EV在无序充电场景和V2G策略场景的执行效果。结果表明:所提策略较其他应用场景在满足居民用电需求和EV充电需求的同时能更好地降低用户支出费用和社区负荷峰谷差,提高电网的可靠性。

储能参与低碳灵活调峰的双层优化模型

为了计量储能设备对系统碳减排的贡献和对系统灵活调峰的影响,建立了考虑系统碳排放与系统运行风险的储能双层优化模型。首先,改进火电机组碳排放计量模型,详细刻画火电机组出力产生的碳排放,提出考虑储能充放电功率的碳排放计量模型。上层模型以系统碳排放、负荷峰谷差率和储能运行成本最低为目标,决定各时刻的储能充放电功率。然后建立含储能可调节容量的风电运行风险费用函数。下层模型以切负荷风险费用、弃风风险费用和火电机组调节风险费用最小为目标,以上层所得储能充放电功率为约束,确定各时刻的储能备用容量。采用免疫遗传算法求解上层问题,调用MATLAB中CPLEX求解器以及点估计法联合求解下层问题。仿真结果表明,模型可以降低负荷峰谷差,同时减少系统碳排放,计量储能对减排的贡献;通过设定储能备用容量,提高系统的调峰灵活性,减少系统运行风险。上层储能功率优化模型与下层储能备用容量优化模型相互制约,为系统的低碳与灵活运行提供参考。

考虑风电消纳的“风-网-EV充换电站”协同优化策略研究

为降低风电功率波动性、反调峰性对电网运行的不利影响,提出一种考虑风电消纳的“风-网-EV充换电站”协同优化调度策略。首先将火电作为可调节电源辅助风电上网,并通过碳交易机制促使火电系统在电网负荷低、弃风率高的时段,主动降低出力减碳运行,等效提升风电上网空间;然后在满足电网用电需求基础上,接入充换电站负荷进一步抑制风电功率波动,同时提升风电消纳量,以电网负荷峰谷差最小以及系统综合运行成本最优为目标函数,构建联合系统低碳经济运行模型;最后通过NSGA-Ⅱ算法对不同情景求解分析。结果表明:该策略能够有效降低系统运行成本、电网负荷峰谷差,提高电网风电消纳率。

面向分布式风电光伏的储能容量优化配置方法研究

传统方法在面向分布式风电光伏的储能容量优化配置中应用效果不佳,储能系统负荷峰谷差较大,运行经济收益较低,无法达到预期的配置效果,为此,本文提出面向分布式风电光伏的储能容量优化配置方法研究。从有效性与经济性两方面出发,以分布式风电光伏电站储能系统负荷峰谷差最小、储能容量配置成本最小为目标建立多目标函数,设定约束条件,对储能容量平衡、峰谷差率以及储能系统功率平均约束建立储能容量优化配置模型,利用蚁群算法计算模型,输出最优配置决策,实现面向分布式风电光伏的储能容量优化配置。经实验证明,在设计方法应用下,储能系统负荷峰谷差明显减小,且经济收益可达到1.21万元/日,具有良好的应用前景。

塑性变形区的构造演化分析

位于卡拉库姆盆地查尔朱台阶中南部的巴格德雷区块的上侏罗统基莫利阶普遍发育一套巨厚的膏盐层,在高温高压下该膏盐层极易塑性变形,从而造成该类塑性变形区构造发育史的恢复较为困难。基于此,本文从盆地演化、非塑性变形区构造发育史研究、膏盐层的沉积演化和塑性变形机理等方面探讨塑性变形区的构造演化特征,最终消除了塑性层对下伏地层造成的"古构造"假象,总结出适用于塑性变形区构造演化分析的有效方法和手段。