考虑源-荷不确定性的微能源网日前鲁棒优化调度

微能源网集成园区/社区的分布式能量系统、多元荷载及控制装置,能够实现多能源联产联供功能,有利于提升各类能源网络运行灵活性和经济性。为有效应对微能源网内部负荷和新能源出力的不确定性,首先建立多面体不确定集刻画负荷和光伏出力波动情况,构建描述微能源网网络拓扑和能流耦合关系的能源集线器(energy hub,EH)耦合矩阵。然后,以最小化系统运行成本为目标建立微能源网在并网和孤岛运行模式下的两阶段鲁棒优化经济调度模型,并运用线性决策规则(linear decision rule,LDR)和对偶理论制定模型求解策略。最后,基于IEEE 33节点配电网改进设计的微能源网进行算例验证分析。结果表明,LDR能够在一定精度范围内通过线性仿射函数有效近似刻画决策变量和不确定变量间的关系,降低两阶段鲁棒优化经济调度模型的求解难度。

共富背景下乡村公共空间活化更新模式——以天姥驿站设计为例

乡镇地带存在大量闲置用房需活化利用,以儒岙镇综合农贸市场为例,针对其结构保存较好、蕴含历史记忆、居民认知度高等优势,以及空间封闭、功能单一、利用率低下等问题,将保存和再生理念相结合,延续原有集市的场所精神和空间逻辑,保留原有建筑的主体结构,并对建筑空间进行重构、更新,激发空间活力,将其打造成集市民客厅、公共服务、文化交流于一体的乡村共富驿站。以此为大量乡村存量建筑和公共空间的活化更新提供一种思路参考和方法路径。

VISSIM在地铁枢纽客流微观仿真中的应用

枢纽的集散效率评价是地铁建设和运营需要解决的核心问题之一,而目前在这方面缺乏相应的理论和技术支撑。提出通过动态模拟地铁枢纽站内乘客疏散的方法来评估枢纽的集散效率,借助路面交通管理和控制的成熟办法和相应的仿真软件——VISSIM,并在此基础上进行枢纽抽象建模、地铁换乘枢纽的参数校核和枢纽内乘客模拟。作为案例,以北京地铁宣武门枢纽换乘站为研究背景,对该站未来高峰时段的客流进行了模拟,取得了较好的仿真效果。通过分析得出,利用VISSIM进行地铁枢纽的客流微观仿真以达到评估枢纽集散效率的目的,具有实用性和有效性。

计及舒适度的家庭能源中心运行优化模型

随着多能源网络的融合与能源利用技术的进步,能源需求侧的能量管理受到了广泛关注,其中家庭耗能在能源需求侧占有相当大的比重。在此背景下,首先建立了以微型冷热电联产作为能源转化装置的家庭能源中心(HEH)的数学模型。其次,针对不同类型家庭电负荷的特性,将其细分为温度控制型电负荷、刚性电负荷、柔性电负荷,并建立了多类型电负荷的数学模型。接着,进一步将能源中心热负荷细分为热水负荷、空气制热/制冷负荷和电气可转换负荷,并建立了多类型热负荷模型。之后,引入温度舒适度和用电舒适度概念并用于指导HEH的温度控制和柔性电负荷控制。在此基础上,建立了以能源购买费用最小为目标,计及温度舒适度和用电舒适度的HEH混合整数线性规划模型。最后,以某家庭用户在冬季和夏季的典型日为例说明了所提出的方法的基本特征。

含电转气的微型能源网日前经济优化调度策略

含多种能源转换设备的微型能源网,可通过不同能源间的相互转换,提高可再生能源就地消纳率。为此,该文提出一种含电转气(P2G)的微型能源网日前优化调度策略。首先,在研究电转气及气储能设备参与微型能源网调度的基础上,揭示其对微型能源网经济运行和可再生能源消纳的影响机理;其次,在分析微燃机与P2G电气耦合机理基础上,以能源集线器的方式建立电、气、热、冷联供的微型能源网模型,并通过能量转换矩阵揭示能量供给、转换和消耗三者之间的关系;然后,在考虑P2G收益的基础上,建立以微型能源网运行成本最小为目标的日前最优经济调度模型;最后,以设立对照的方式做进一步验证。结果表明,所提策略对系统运行成本及可再生能源消纳均起到了积极的作用。

计及多类型需求响应的孤岛型微能源网经济运行

在区域能源互联网迅速发展及多能耦合日渐紧密的背景下,如何进一步优化孤岛型微能源网结构,提高系统运行的稳定性和经济性是当前热点问题。失去了外部电网的有效支撑,仅通过内部微源的调度,孤岛型微能源网难以维持系统能量的实时平衡。为此,针对孤岛型微能源网运行特点,引入冷、热、电多类型负荷需求响应,综合考虑能源耦合与转换特性、分布式微源运行特性的基础上,基于能源集线器架构提出了计及多类型需求响应的孤岛型微能源网优化调度模型。采用混合整数规划法求解模型,得出各机组与储能装置的启停状态、最优出力及系统综合运行成本。仿真算例表明:通过引入柔性冷、热、电多负荷的需求侧响应,可以提高孤岛型微能源网能源供应的灵活性,并降低系统的运行成本。

基于重复博弈的区域综合能源系统优化运行分析

文中提出了一种基于重复博弈的区域综合能源系统(RIES)优化运行方法.首先,对RIES各环节进行建模与分析.将配电网重构结合电容器投切作为优化调控手段之一,以微能源网与配电网为博弈参与者,微能源网日运行费用和配电网综合满意度为各自效用函数,建立RIES重复博弈优化模型.然后,通过双方之间的互动博弈动态改变能量交互边界和双方策略集,并采用自适应粒子群算法进行求解,最终得到RIES博弈均衡优化结果.最后,以典型RIES为例对所提博弈模型进行仿真验证,结果表明,所提方法充分发挥了配电网在RIES运行优化中的作用,兼顾了微能源网和配电网的利益,有效降低了微能源网日综合运行成本,实现了RIES的协同经济优化运行.

含冷热电三联供的微能源网能量流计算及综合仿真

首先给出了微能源网的定义,然后基于能源集线器的概念,建立了冷热电三联供(CCHP)系统的能量流模型;并将其作为配电网与天然气网的耦合节点,推导了适用于天然气网能量流计算的有限元节点法,提出了一种电—气耦合微能源网的能量流计算方法。提出了CCHP供能率的指标。以openDSS和MATLAB为平台,对含CCHP的微能源网进行综合仿真,分别计算了以电定热和以热定电两种典型运行方式下夏季典型日的逐时能量流。计算结果表明,所提出的能量流计算和综合仿真方法可用于分析微能源网的能量流,CCHP供能率指标可以反映微能源网电—气能源的耦合程度。

摩托车轮毂镁合金微弧氧化工艺

微弧氧化技术试验研究多,但大型生产应用较少。为此,以大面积镁合金轮毂为例,探讨了镁合金微弧氧化的实际应用,并对镁合金轮毂微弧氧化的工艺参数进行了优化,对膜层的质量进行检测。结果证明:微弧氧化用于镁合金轮毂表面处理效果较好,对大面积镁合金表面处理有着重要的参考价值。

实验交通工程法的应用实践和理论探索——应用微观模拟技术辅助交通流组织方案设计

首先介绍了实验交通工程法产生的背景及概念,阐述了实验交通工程法在交通流组织方案设计中的应用方法和步骤,分析了实验交通工程法相对于传统交通模拟应用方法的优先性;然后,以“昌平卫星城换乘枢纽周边路网交通流组织方案设计”研究课题为案例,具体介绍了实验交通工程法的应用过程,并详述了部分细节的处理;最后,根据案例的实际应用,总结了实验交通工程法的应用经验,并对其进一步的发展提出了建议.

挤压铸造重型车辆铝合金轮毂组织和性能研究

为研究挤压铸造铝合金轮毂组织及性能,选用ZL205A铸造铝合金和2A12、2A50、6061、7A04变形铝合金,并用反向挤压铸造工艺制备铝合金轮毂。借助金相显微镜、扫描电镜、万能力学试验机、布氏硬度计及高频振动疲劳试验机研究铝合金轮毂材料的微观特性及力学性能。结果表明:铸造铝合金和变形铝合金在挤压铸造状态下均为晶粒细小的铸态组织;铝合金轮毂的铸造热节处存在挤压铸造异常偏析;拉伸试样断口形貌呈韧性断裂;用ZL205A合金挤压铸造铝合金轮毂T5热处理后的抗拉强度、断后伸长率、硬度为464~473 MPa、8.5%~9.5%、115HB^118HB;用2A12、2A50及7A04合金挤压铸造铝合金轮毂T6热处理后的抗拉强度、断后伸长率、硬度分别为420~425 MPa、8.0%~9.5%、124HB^128HB,392~394 MPa、7.5%~8.0%、121HB^124HB,465~475 MPa、7.0%~7.5%、144HB^148HB;6061合金挤压铸造铝合金轮毂T6热处理后的抗拉强度、断后伸长率为295~310 MPa、5.0%~7.0%。ZL205A合金及2A50合金的疲劳强度分别为160 MPa及135 MPa。

镁合金摩托车轮毂微弧氧化的成膜机理及膜层的耐蚀性能

为了获得较高质量的微弧氧化膜层,采用脉冲微弧氧化技术在碱性硅酸盐溶液体系中对AM60B镁合金摩托车轮毂进行微弧氧化,利用SEM、XRD、金相显微镜和盐水喷雾等方法研究了氧化成膜的过程和所得陶瓷层的耐蚀性能,分析了陶瓷层的厚度、致密层和疏松层等之间的关系以及膜层的成膜机理,获得最优微弧氧化电解液成分及工艺参数:9 g/L硅酸钠,12 g/L KF,16 mL/L甘油,2 g/L NaOH,电流密度1.1 A/dm2,频率700 Hz,占空比20%,氧化时间30 min。结果表明,镁合金轮毂以最优工艺微弧氧化后耐蚀性得到显著提高。

合金化对汽车轮毂用镁合金耐蚀性的影响分析

在汽车轮毂用AZ31镁合金中添加了不同含量的合金化元素Cr、V和Sr,并进行了中性盐雾腐蚀、酸雨全浸腐蚀和电化学腐蚀试验。结果表明:合金化元素Cr、V和Sr的添加,可改善汽车轮毂用AZ31镁合金的耐蚀性,且Sr的改善效果最好,其次是Cr和V;与未添加合金化元素相比,分别添加合金化元素Cr、V和Sr,可使合金在240 h中性盐雾腐蚀后的质量损失率分别减少14.7%、12.9%和16.0%;在240 h酸雨全浸腐蚀后的质量损失率分别减少16.5%、13.6%和17.8%;腐蚀电位分别正移284、255和341 m V。

镁合金电动车轮毂微弧氧化膜层质量分析

利用扫描电镜的分析方法,研究了大面积镁合金电动车轮毂在硅酸盐电解液中陶瓷层的成膜机理以及微弧氧化工艺参数对膜层质量的影响,并对膜层质量进行耐腐蚀性能检测。生产实践表明,采用合理的微弧氧化工艺参数,镁合金电动车表面可以获得致密且坚硬的陶瓷层,对镁合金表面防腐起到关键作用。

集成压铸缺陷镁合金汽车轮毂耐蚀性工艺研究

对AM60B镁合金汽车轮毂进行了不同工艺的微弧氧化处理，并进行了酸雨（pn=5.3～5．5）全浸腐蚀和含氯离子水（0．5g/L氯化钠）电化学腐蚀测试和分析。结果表明：微弧氧化处理能有效改善AM60B镁合金汽车轮毂在酸雨（pH=5．3～5．5）环境和含氯离子水（0．5班氯化钠）中的抗蚀性，其微弧氧化的优化工艺参数为：氧化电压450V、电流密度0．08A／m2、频率800Hz、占空比25％、氧化时间50min、溶液温度40℃。

过盈失效时轴毂微动的转子系统特性

盘轴作为转子系统的核心部件,在复杂的工况及交变载荷作用下极易产生轴毂过盈配合失效故障.为了研究轴毂接触时过盈量和转速等因素对轴毂接触应力的影响,以及过盈失效时转速对转子系统振动特性的影响,基于Hertz接触力学模型,建立了轴毂接触的转子有限元模型,并进行仿真分析和实验验证.结果表明:轴毂间过盈失效时,轴毂间会产生微动摩擦,同时存在明显的转速差;转速较低时,时域图中会出现拍振特性,轴毂间存在碰磨现象;随着转速的增大,拍振周期会发生改变,盘心轨迹由不规则锯齿状变为规则的圆;转速增大引起轴毂接触应力减小,时频图中的振幅明显增大.

基于能源集线器的微能源网建模与多目标优化调度

提高能源利用率是实现能源可持续发展的重要举措。基于能源集线器的概念,提出了微能源网的通用化建模方法,得到线性的功率平衡方程。进一步地,以系统总收益最大化和能源利用率最大化为优化目标,构建了微能源网多目标优化调度模型。结合加权和法在Matlab和GAMS软件上求解得到多目标优化调度模型的Pareto前沿,并采用模糊隶属度函数求取最优折中解,作为多目标优化调度方案。最后,构建典型的微能源网进行验算。结果表明,所提出的通用化建模方法具有直观性和通用性,所提出的多目标优化调度模型能为调度决策者提供多维度的调度方案,兼顾了系统运行的经济性和高效性。

城市双修背景下的新型人非共板道路设计

在城市双修提出修补城市功能的背景下,分析了道路空间应承担的功能,认为道路应重点解决机非冲突交通安全、公交慢行优先出行、多功能设施集约化占地布置等问题。提出了以综合绿化设施带整合公交站点、机非停车、市政交通杆件等需求并集约化布置的新型人非共板道路设计方法。给出了标准横断面布置、综合绿化设施带宽度取值、功能整合的平面布置、交叉口基于人非过街优先的平面设计、交叉口与地块进出口处提高非机动车舒适度的平纵大样图设计、无缝衔接换乘的路边微枢纽布置、以及道路与建筑空间一体化空间组织等设计要点。解决了快慢交通分离、慢行与生活空间融合要求下的人非共板道路设计问题。

考虑变工况特性的微能源系统优化规划 (一)基本模型和分析

微能源系统是能源互联网发展应用的重要形式之一。微能源系统是一个多输入多输出系统,各类能源转换设备和存储设备构成系统输入和输出的耦合关系。各设备通常具有非线性工作特征,使其运行特性与设计点发生偏移。针对微能源系统输入/输出的非线性关系,考虑储能的接入,建立微能网变工况静态耦合模型和储能状态转移模型,通过输入能源的统一折合,定义系统综合能源消耗,并提出依据微增率安排能源转换设备出力的策略。最后,以一个包含光伏、配电变压器、天然气热电联供、热泵、电池储能、蓄热式电锅炉的系统对所建立模型进行了应用和验证。提出的考虑微能源系统变工况特性的通用模型,是微能源系统优化设计和运行的基础。

近海海岛多态能源供需自洽系统日前优化调度策略

在当前大力发展新能源的背景下,风光等新能源发电的装机总量不断提高,然而,由于电网调节能力有限等诸多原因,弃风弃光的现象较为严重,造成了极大的能源浪费;与此同时,人们对于除电能以外的其他各类能源的需求也日益增长,给各类能源的负荷供给带来了不小压力。通过多种能源的耦合和存储,能有效促进风光等新能源的消纳,同时,补充各类能源供给,减缓各能源供应压力。该文基于近海海岛微网场景下,首先提出了六能源形态近海海岛能源供需自洽系统模型,运用能源集线器的概念,将此模型进一步分为供给侧、转换侧、负荷侧进行数学分析与建模。然后以最小化日前24h从外部购买能源总成本为目标函数,综合考虑各部分约束条件,建立了日前优化调度模型。最后通过仿真验证,并与减少耦合、仅储电情况下进行对比,验证了多态能源耦合和多态储能介质应用的必要性;同时分析了各能源相对价格对能源耦合的影响。从而证明了该系统在有效提高风光消纳的同时,可以使系统购买能源的总成本降低。