基于分布鲁棒优化的车-站-网日前能量管理与交易

为考虑上级电网电价、光伏出力等多重多层级不确定性对车-站-网互动博弈模型的影响,且充分体现配电网主动管理技术支撑效果,文中提出了一种基于分布鲁棒优化的车-站-网能量管理与交易方法。首先,针对主动配电网内多元主体能量管理与交易问题,建立了配电网运营商、充电站和电动汽车的日前市场互动框架。其次,融合主动网络管理技术和网络约束,在配电网运营商与聚合了电动汽车的多个充电站之间构建了以多主体各自利益最大为目标的双层Wasserstein分布鲁棒互动博弈模型。然后,提出了结合Karush-Kuhn-Tucker条件、对偶原理和大M法的化简方法以解决多层级不确定性造成的求解难题,将双层Wasserstein分布鲁棒模型转化为单层混合整数二阶锥规划模型,并利用商业求解器YALMIP/GUROBI进行了求解。最后,通过算例仿真验证了所提模型和方法的有效性。

Maxwell理想气体分子能量分布的相对论修正

考虑到任何物质都有静止能量,对理想气体Maxwell能量分布进行了相对论推广,给出了修正后的相对论Maxwell能量分布函数及最可几能量和平均动能。

典型高铁线路城区场景多径能量分布研究

在高铁列车运行场景中,研究多径能量分布有助于设计、优化无线通信系统。利用射线跟踪技术,在5G-R系统2.1GHz频段开展无线信道仿真研究,从射线跟踪计算结果中分类统计不同类型地物多径能量,对典型高铁线路城区场景的空间域特征和多径能量分布进行分析。研究表明:在密集城区高架桥场景下,多径能量的来源主要是结构模型、城市开阔区域反射体和建筑物,其分别占据总能量的58%、32%和10%,其余绿地等地物类型产生的多径能量可以忽略不计;而在开阔城区场景下,绿地产生的多径能量占比为14%,远高于密集城区场景下的1%,因此不能忽略绿地等地物类型的影响。该研究成果对射线跟踪技术在场景建模方面的轻量化处理具有参考价值,可为高速铁路5G-R的设计和优化提供技术支撑。

深部岩体爆破冲击波能量分布特征

地应力对岩体爆炸应力与爆炸能量的分布有重要影响。针对深部岩体爆破冲击波能量分布,基于叠加原理,计算地应力和爆炸荷载双重作用下岩体爆炸应力分布,结合岩体破坏准则,得到了冲击波作用下深部岩体的破坏特征,分析不同工况下传递入深部岩体引起爆破扩腔、径向裂隙扩张及岩石弹性变形的冲击波能量占比,采用数值模拟方法探究了地应力对岩体爆破冲击波能量分布的影响。研究结果表明:岩体性质、炸药性能及地应力水平均会对深部岩体冲击波能量分布产生显著影响;高地应力环境下,硝铵炸药传递入硬岩(花岗岩)的冲击波总能量占比及有效能量的占比较于软岩(页岩)更小,与低性能炸药相比,采用高性能炸药爆破时传递入花岗岩的冲击波总能量占比及有效能量的占比更大;随地应力增大,用于爆腔膨胀的冲击波能量占比基本不变,用于裂隙扩张的冲击波能量占比近似呈线性减小,用于引起弹性变形的冲击波能量占比近似呈指数增长;高地应力环境下,传递入岩体的冲击波总能量占比虽然较大,但有效能量的占比较小;研究成果可为改善深部岩体爆破冲击波能量分布及提升岩体爆破效果提供参考。

基于小波变换算法的普朗铜矿爆破振动信号能量分布研究

小波变换算法能够对爆破振动信号的频率、能量分布特征进行研究,按照不同的主振频带对爆破振动信号进行分解及重构,已被广泛应用于爆破振动稳定性分析以及矿山安全生产管理。针对在矿山复杂条件下爆破振动信号易受干扰等问题,以普朗铜矿南部拉底爆破振动数据为研究对象,采用小波变换算法分析振动信号0~125 Hz各个频率段能量分布情况,通过HHT算法、STFT算法分别对爆区近区、爆区远区开展能量分布及其衰减规律的研究。研究结果表明:在0~125 Hz频率段范围内,爆区近区和爆区远区能量衰减速度和分布不同,爆区近区能量主振频率分布在15.62~<31.20 Hz频率段,爆区远区能量主振频率分布在46.87~<93.75 Hz频率段。在15.62~<31.20 Hz频率段,爆区近区比爆区远区能量占比平均多出14.1%;在46.87~<93.75 Hz频率段,爆区远区比爆区近区能量占比平均多出18.65%。基于本次爆破施工所监测到的普朗铜矿南部巷道区域爆破振动数据得出,在0~125 Hz频率段范围内,爆区近区能量衰减速度较快且能量分布不集中,爆区远区能量衰减速度较为缓慢且能量分布密集;爆破振动能量随着传播距离增加,能量虽有所衰减,但能量分布更为集中。分析结果表明,小波变换算法可以真实反映振动信号的能量分布情况,为研究爆破振动效应下的井下构筑物的结构安全提供有效的分析手段。

用于激光无线能量传输的分布式最大功率点追踪系统研究(内封面文章)

在激光无线能量传输中,由于瞄准系统误差和物体遮挡的影响,光电池阵列接收到的激光辐照分布不均匀,导致光电池阵列组串内的电池间出现电流失配,输出功率下降。针对该问题,采用分布式最大功率点追踪(Distributed Maximum Power Point Tracking,DMPPT)技术,减少光电池阵列组串内的电池间电流失配,并用并联型Boost(PT-Boost)电路替代传统Boost电路,降低DC/DC转换器的输入电流纹波,使DMPPT系统获得高追踪效率。实验结果表明,相较于传统Boost电路,PT-Boost电路的追踪效率提高3.6%,达到93.5%。在上述研究的基础上,设置了遮光率分别为0%、25%和50%的激光无线能量传输场景,DMPPT系统整体效率分别达到了93%、92.6%和90.3%。该研究结果对激光辐照不均匀场景下激光无线能量传输的最大功率点追踪指导意义。

活性破片作用后效靶板耦合能量分布特征

为揭示活性破片穿透前靶后,对后效靶板的耦合能量分布特征及机理,开展活性破片毁伤双层靶板弹道枪实验。通过高速摄影记录弹靶作用行为,结合间隔靶毁伤形貌、破片侵靶破碎理论和二次碎片能量分布,建立活性破片作用后效靶板毁伤行为模型。研究结果表明,活性破片在毁伤后靶过程中,动能化学能分别在不同碰撞速度区间内占据主导地位,随碰撞速度增加,活性破片被完全激活,活性破片对后效靶板的毁伤从化学能主导转变为动能主导。

磁耦合共振式无线电能传输空间能量的分布规律研究

无线电能传输是一种在电源和负载之间不需要任何物理接触就可以传输电能的技术。随着该技术的逐渐普及,磁耦合谐振式无线电能传输因其特有的中短距离传输的高效性进入人们的视野。文章基于磁耦合共振原理设计制作了研究装置,首先分析了在磁耦合共振条件下能量分布随线圈距离以及角度的关系,并基于以上关系得出能量在空间中的分布规律图像。

考虑高斯能量分布的复杂表面航天器激光雷达散射特性分析

针对复杂表面航天器在激光雷达照射下散射特性模拟不准的问题,通过表面建模和激光特性修正进行了解决。该方法首先通过高斯能量分布法对激光光束模型进行修正;然后基于有限元的思想,针对航天器复杂表面非光滑、非连续以及多材质等特性,利用改进Z-buffer的消隐算法解决了复杂航天器表面建模问题;最后建立了面向激光雷达的复杂表面航天器激光雷达散射截面的计算方法。仿真分析表明:航天器不同姿态下的激光雷达散射截面精度提升了14 58%,为后续面向激光雷达的隐身设计奠定了基础。

不同炸药爆破振动信号能量分布特征的提升小波包分析

为研究不同炸药对爆破地震波信号能量分布特征的影响,通过提升小波包变换,对现场测试的乳化炸药、TNT、RDX等三种不同炸药的地震波信号各频带能量进行了定量分析。研究表明:通过提升小波包变换分析,得到了不同炸药爆源的地震波信号能量的三维时频分布特征,以及各频带能量大小及所处时刻和所占信号总能量的比例值;不同距离地震波信号能量值,TNT和RDX装药都比乳化炸药更大,但随着距离的增大,总能量值越来越接近;其中爆破振动信号大部分能量集中在10~80 Hz的频段,且该频段范围内的能量百分比,乳化炸药比TNT和RDX装药更高。In order to study different explosives effect on the energy distribution characteristics of blasting vibration signals, the lifting wavelet packet algorithm was used to analyze the seismic wave signals of emulsified explosive, TNT and RDX at different distances tested in the field. The results show that the three-dimensional time-frequency distribution characteristics of seismic wave signal energy of different explosive sources are obtained through the lifting wavelet packet transform analysis, and the energy size of each frequency band, the time and the proportion of the total energy of the signal are obtained. The energy values of TNT and RDX are larger than those of emulsion explosive at different distances, but with the increase of distance, the total energy values are closer and closer. Among them, the energy percentage in the 10~80 Hz band is higher for emulsified explosive than TNT and RDX charge.

并网型光伏发电站规模化分布式储能单元能量智能均衡控制方法

为了保证并网型光伏发电站规模化分布式储能单元放电、充电时没有能量差值,实现能量均衡,提出并网型光伏发电站规模化分布式储能单元能量智能均衡控制方法。分析并网型光伏发电站规模化分布式储能单元结构,基于安时积分法提取储能单元能量的动态变化特征;引入能量均衡因子改进下垂控制方法,设计线路阻抗影响下的自适应均衡控制策略,控制输出电流无异常,实现能量智能均衡控制。实验结果显示:所提方法使用下,并网型光伏发电站3个储能单元放电、充电时能量差值都为0%,输出电流的差值是0,可实现分布式储能单元能量智能均衡。

微细电火花加工中的放电能量分布研究

微细电火花加工技术已经广泛应用于精密制造领域,然而由于尺度效应的存在,其加工机理特别复杂,对于放电蚀除过程中的放电能量分布尚未明确。开展了微细电火花单脉冲放电实验,并考虑到熔化潜热和汽化潜热的影响,对传统的电热模型进行了修正,基于微细电火花的放电持续时间,计算了分布到工件中的能量分布比。结果发现,由于放电初期有相当一部分的放电能消耗于放电通道的形成,所以传入工件中的能量分数随着放电持续时间的增加而增大,在放电持续时间0.63~20.5μs时,分布到工件上的放电能量分数为7.1%~16.3%。伴随着放电持续时间的持续增加放电等离子体通道半径将会一定程度增大,放电等离子体通道半径随放电持续时间的变化范围是5.9~23.2μm。

考虑用户舒适度和能耗均衡的分布式电采暖能量调节优化算法

为了实现分布式电采暖系统运行的经济性和舒适性,克服分布式电采暖能量调节优化算法收敛性差的问题,提出考虑用户舒适度和能耗均衡的分布式电采暖能量调节优化算法。根据人体自身热平衡条件和环境状态建立用户舒适度模型,结合采暖用户的行为特性确定采暖用户的偏好因子,在此基础上,基于能耗均衡目标建立分布式电采暖能量调节优化目标函数,以用户舒适度和能耗均衡为目标对目标函数求解,得到的最优解即为能量调节最优方案。实验结果表明,提出的考虑用户舒适度和能耗均衡的调节优化算法线性误差小、收敛速度快,能够促进用户使用电采暖系统的积极性。

分布式光储能量管理系统及其控制策略

分布式光储电站目前已成为工业园区、智能楼宇场景下的重要组成部分。光伏和风电的间歇性和波动性制约着新能源的大规模应用,而储能系统具有调峰、调频、平滑输出的功能,光储结合使分布式电站装机量逐年增加。分布式光储电站的能量管理系统(EMS)是其电站运行必备的核心系统。

基于虚拟直流电机的分布式储能系统能量动态分配策略

为了增强直流微电网中分布式储能系统的惯性,并在线路阻抗不匹配的情况下实现各储能单元(energy storage unit,ESU)的荷电状态(state of charge,SOC)均衡,提出一种基于虚拟直流电机(virtual DC machine,VDCM)的分布式储能系统能量动态分配策略。首先,将VDCM技术应用到储能侧控制中,利用VDCM的输出特性增强系统的抗扰能力。然后,利用电枢回路方程输出特性,并根据储能系统能量分配需求,动态设计虚拟电枢电阻,使其可随SOC在规定界限内自适应变化,实时调整各变换器的输出功率,并引入压降调节因子动态微调各变换器输出虚拟压降至相等,从而补偿线路阻抗的不匹配度,实现各ESU的SOC均衡。此外,采用一致性算法在相邻ESU间获得所需平均值信息,增强系统的可扩展性。最后,搭建光伏多储能直流微电网系统模型,仿真和实验结果验证了所提控制策略的合理性和有效性。

动荷载作用下深部巷道围岩动态应力分布规律及能量演化特征

巷道开挖后,围岩地应力集中分布和外界动荷载扰动是影响巷道安全稳定的2个重要因素。基于有限模型和LS-DYNA的隐—显式计算功能,分析了初始应力分别为10、30、50 MPa的岩体巷道在动荷载作用下的力学响应,获得了巷道围岩动态应力分布、能量变化及演化规律和动态变形损伤特征。研究结果表明,动荷载作用下,动态压应力集中主要分布在巷道顶部和底角附近,动态拉应力集中主要分布巷道两帮;压应力集中程度随初始应力的增大而减小,拉应力集中区域无明显变化;动载入射侧围岩质点位移和振动速度始终大于透射侧;随着初始应力的增大,围岩质点位移增大,振动速度减小;动荷载会引起围岩起初始应变能释放,岩石的应变能密度降低;巷道围岩的动态损伤总是从巷道顶部附近开始,且围岩损伤程度和范围都会随初始应力的增加而增大。

微电网分层分布式能量优化管理

文章旨在探讨微电网分层分布式能量优化管理的方法。提出了一种创新的分层分布式能量优化管理策略,通过将微电网层次化管理,实施分布式能量管理算法,旨在最大程度提高能源利用效率、降低能源成本,并满足用户需求。通过仿真试验和性能评估,验证了该策略在提升微电网能源经济性和可靠性方面的有效性与优越性。结果表明,微电网分层分布式能量优化管理对提高微电网的能源经济性和可靠性具有显著作用,为微电网的未来发展和应用提供了实质性的指导。

分布式光伏发电系统中的功率平衡和能量存储研究

随着分布式光伏发电系统的普及,功率平衡和能量存储成为确保电网稳定性和供电质量的关键因素。本文概述了功率平衡和能量存储技术的重要性,随后详细探讨了实现功率平衡的策略,包括预测与控制技术、多元化能源配置和需求侧管理。还深入分析了锂离子电池、流体电池和超级电容器等能量存储技术在分布式光伏发电系统中的应用与发展前景。总结了各种技术的优缺点,并提出了未来研究的方向。

基于Maxwell分布的冻融砂岩本构模型研究

针对砂岩本构模型的冻融损伤问题,运用Maxwell分布理论,结合损伤力学原理推导砂岩的冻融受荷载耦合损伤模型,依据单轴压缩试验应力-应变曲线与本构模型进行拟合,基于有限元模拟软件,开展了不同冻融次数下砂岩的单轴压缩试验,并对本构模型进行验证。研究结果表明:岩石能量密度参数β由冻融0次的0.0069增加至50次冻融末的0.0096,与冻融之间呈现明显的非线性特征;砂岩总损伤曲线的起点由0逐渐上升至0.677,在峰值应变周围砂岩总损伤明显增加;对比云图可知,随着冻融次数的增加,砂岩破碎的程度越大。

Maxwell分布的图像特征及统计分析

针对Maxwell分布,首先,考察了Maxwell分布的图像特征,从理论上证明了失效率函数、平均失效率函数和平均剩余寿命函数的单调性;其次,在全样本场合下,给出了尺度参数的极大似然估计、矩估计,考察了估计的无偏性,证明了估计的相合性,并通过模拟比较了点估计的优劣;然后,还给出了求尺度参数区间估计的3种方法,通过模拟比较了区间估计的优劣;最后,通过模拟算例及实例分析说明了所提出方法的适用性,具有一定的实用价值。