考虑富氧燃烧碳捕集技术和源荷双侧响应的综合能源系统优化调度

为降低燃气轮机的碳排放水平和提高灵活性,提出了计及富氧燃烧碳捕集技术和源荷双侧响应的综合能源系统低碳经济优化策略。首先,研究了富氧燃烧技术的运行原理及其能流特性,并构建空分制氧设备和碳捕集设备的耦合模型;其次,引入可调的热电比作为供给侧响应策略,需求侧对于电力、热能以及气负荷的特性进行综合权衡,借助能源价格的引导,并考虑其相互之间的可替代属性形成需求侧响应机制;最后,通过计及气负荷碳排放的阶梯式碳交易约束碳排放,以系统运行成本为目标优化各时段机组出力。设置多场景进行仿真分析,结果表明富氧燃烧碳捕集技术能够有效减少系统的碳排放量,源荷双侧响应能够灵活调节供给侧与需求侧的供能关系,并有效减少系统运行成本。

综合能源系统低碳经济优化调度研究

为实现碳中和目标,应大力发展清洁能源,需要建设综合能源系统(integrated energy system,IES)并对其进行优化。首先提出了一种IES低碳经济运行策略。该策略关注碳交易市场,并引入阶梯式碳交易机制,以促使IES更有效地控制碳排放;其次提出了一种基于电解槽、甲烷反应器和氢燃料电池的电转气(power-to-gas,P2G)过程。这种新方法可有效提高氢能利用率,降低运行成本;最后,还提出了供需灵活侧双响应机制。在供应侧,通过热电比可调的热电联产来提高能源利用率。在需求侧,提出电、热、气负荷均具备时间维度上需求响应的同时,还具备可替代性。通过这一机制,能够进一步提升IES环保性和可行性。

计及阶梯碳交易及热电比的沿海城市综合能源系统优化调度

针对沿海城市综合能源系统存在多类型能源供需不平衡的问题,提出了计及阶梯碳交易及热电比的沿海城市综合能源系统调度优化策略。首先,引入海水淡化电解水制氢模型、阶梯式碳交易机制、热电比可调的模型;其次,采用CPLEX求解器,以购能成本、碳排放成本和弃风成本最小为优化目标,设定多种运营场景;最后,对计及阶梯碳交易及热电比的沿海城市综合能源系统调度优化策略进行了仿真实验。仿真结果表明:所提模型能在灵活提供各种能源的同时,降低系统运行的弃风成本、购能成本及碳交易成本。

15W@80K全气体轴承室温活塞脉管制冷机研发

为了满足超大规格线列、面阵红外探测器及红外光学系统对大冷量、长寿命、低振动、紧凑化、高效率及轻型低温制冷机的需求,开展了15 W@80 K全气体轴承室温活塞脉管制冷机研发,采用Sage热力学软件进行了仿真分析,设计了首款基于全气体轴承支撑和室温活塞功回收技术的斯特林脉管制冷机,成功完成了工程样机研制并进行了性能测试。测试结果表明,散热流体温度20℃,制冷温度为80 K,制冷机在交流输入功率为320 W时,制冷量达到22 W,制冷效率达到6.875%;输入电功为397.9 W时,制冷量达到26.16 W,制冷效率为6.56%,冷量质量比(制冷量/质量)为3.1W/kg。散热流体温度20℃,制冷温度为60 K,制冷机在交流输入功率为360 W时,制冷量达到14 W,制冷效率为3.91%;制冷机在交流输入功率为400 W时,制冷量达到15.46 W,制冷效率为3.86%。验证了室温活塞调相技术的先进性,样机性能参数满足项目技术指标要求。

低温冷库冷风机的变频节能研究

分析风机变频调速的节能原理。通过低温冷库蒸发器风机在不同工作库温下的变频试验研究,表明风机采用变频调速控制运行后,不仅功耗降低,系统的有效制冷量明显增加,且库温越低增益越大,对于提高经济效益和节约能源有重要意义。

考虑热电联合调度的虚拟电厂交易策略研究

为优化能源配置和用能效率,采用虚拟电厂模式聚合热电联产(Combined Heat and Power,CHP)机组等分布式能源作为整体参与市场交易,考虑CHP机组热电比可调运行模式突破传统以热定电的限制,实现CHP机组的热电解耦,提升机组调度的灵活性。此外针对虚拟电厂面临的风电不确定性,采用鲁棒优化进行处理,构建min-maxmin两阶段鲁棒优化模型,寻找不确定变量在不确定集合内朝着最恶劣场景变化时经济性最优的交易方案,并通过列约束生成算法对主子问题进行交替迭代求解。算例结果表明,采用CHP热电比可调运行模式并合理考虑风电出力不确定性能够提升系统调峰能力、降低出力偏差,对促进清洁能源消纳具有积极作用;也验证了通过虚拟电厂实现热电联合优化调度,作为整体参与市场运行具有较强的经济性优势。

DC-DC开关电源模块并联供电系统

为设计一种DC-DC开关电源并联供电系统,采用DC-DC主从模式实现两个开关电源的并联供电,并按比例自动分配电流。设计采用STC12C5A60S2单片机完成A/D采集主从模块及其总电流,再通过D/A控制从模块的电流,以实现主从模块按比例输出电流供给负载。DC-DC主从模块是由开关电源控制芯片SG3525为核心完成PWM产生,BUCK拓扑结构和反馈电路组成。这个系统实现可手动或自动调节电源比例的并联稳压供电,最大输出可达到4 A-8 V直流,效率高达83%。介绍了系统结构、DC-DC主从模块、测量电路、系统供电以及主控机原理,详细介绍系统结构、DC-DC主模块和主控电路。

基于电压水平约束的电网负荷安全域

电压的稳定极限随运行状态变化,且远低于正常运行时的安全水平。因此,分析基于电压安全水平约束的节点负荷安全域,以便将各节点负荷和无功补偿限制在该域内,保持电网电压安全,将更具实际意义。基于戴维南等值模型的分析发现,的确存在这样的负荷安全域。故基于线路模型、参数和额定电压值,分析得到了线路两端的负荷安全域,即偏心圆弧与P、Q正轴围成的区域;通过变压器两侧线路负荷安全域的匹配,可得到电网各节点的负荷安全域;通过变比调节,可调整低压侧线路两端的负荷安全域;无功补偿则视为负荷调节,以适应高压侧线路末端的负荷安全域。算例分析验证了该负荷安全域思路的可行性。该研究对配电网运行与无功规划具有实际意义。

1025t/h锅炉燃用越南无烟煤和烟煤混煤的燃烧特性的研究

对湛江电力有限公司1025 t/h锅炉燃用越南"宏基"无烟煤和烟煤混煤的燃烧特性进行了试验研究,分析了混煤燃烧后的飞灰特征。结果表明:关小周界风、降低一次风速、提高烟煤比例等有利于混煤着火的运行方式,并不一定有利于混煤的燃尽;含氧量与该混煤燃尽率之间也没有明确的相关性;提高混煤的煤粉细度对降低飞灰可燃物含量也存在一定的限度。这些特性与混煤中越南无烟煤和烟煤的燃烧特性差异过大密切相关,提高混煤燃尽率的有效方法是选择最佳混合比例。

矩形六角燃烧水煤浆锅炉冷态空气动力特性的试验研究

通过燃烧器放大后移加炉底风的热态模化法,对某电厂长宽比为1.5∶1、六角切圆布置的水煤浆大型电站锅炉空气动力场进行了系统的试验。研究了燃烧器在高长宽比、六角布置方式下炉内流场,贴壁速度以及前屏前气流速度偏差的变化规律。冷态模化试验结果表明:对于高长宽比的炉膛结构,采用燃烧器六角布置方式可以形成一个非常合理的炉内流场,同时,燃尽风反切布置可以明显减小前屏前气流速度偏差,降低炉内气流的发散。

新型定子结构永磁同步电机弱磁调速性能分析

提出了一种用于弱磁升速运行的新定子结构永磁同步电机,这种电机每个定子槽内设置一对分流齿,它能减少磁路磁阻,增加有限的电枢磁动势产生的电枢磁通,束缚在分流齿中大部分电枢磁通,将抵消永磁励磁磁通与定子绕组匝链,控制定子绕组磁链,实现弱磁升速。建立了新结构电机的等效磁路,说明分流齿弱磁工作原理,并解释分流齿束缚电枢磁通并不削弱电机转矩输出的机理。对新定子结构电机进行了有限元分析,在此基础上研制了一台样机并进行了实验研究,实验结果和计算结果相吻合,验证了新定子结构永磁同步电机的弱磁性能。

一种输出可调CMOS能隙基准源电路的设计

从分析典型的能隙基准电路的一般原理入手,重点讨论了一种输出可调节的CMOS能隙基准电路的设计。通过增加一些辅助电路,提高了电路的电源抑制比。简单介绍了电路中双极晶体管在CMOS工艺中的实现方法。所设计的电路具有输出可调的功能和良好的温度特性。

提高永磁同步电动机恒功率调速比的有效方法

为了研制开发宽调速的永磁同步电动机 (PMSM )机床电主轴系统 ,根据对永磁同步电动机的电流控制策略的分析研究 ,提出了恒功率运行区域的电流相位补偿方法 ,有效地拓宽了恒功率调速比。本文使用DSP (数字信号处理器 )与硬件的电流控制器结合 ,设计、开发出一种结构可靠、控制性能良好 ,具有宽调速范围的永磁同步电动机矢量控制系统。经调试运行 ,本系统达到预定的性能设计指标 ,恒动率运行比达到 6∶1。

一种高精度低输出电压的带隙基准

分析了电流模式带隙基准的基本结构及其缺陷,提出了一种高阶温度补偿的改进型电流模式带隙基准。在此基础上,进一步给出了一种高低温分段二次补偿结构。分析了影响电源抑制比的因素,列出了一种高增益运放的结构和仿真结果。针对电流模式带隙基准中的线性补偿电阻,设计了熔丝调节结构。将该带隙基准应用在基于CSMC 0.18μm CMOS工艺的16位高精度数模转换器中。测试结果表明,该带隙基准的输出电压为900mV。在-40℃~125℃温度范围内,温度系数低至3×10^(-6)/℃。低频时,电源抑制比达-109dB。

AOS中基于跨层效用函数的资源优化方法研究

AOS空间通信系统业务类型多、信道衰落时变大,导致其带宽利用率和吞吐量较低,并且无法满足多种业务的Qo S要求。为解决该问题,提出一种基于效用函数最大化的带宽和功率分配跨层优化方法。构建跨层效用函数模型,对应用层的服务质量要求、数据链路层的虚拟队列积压比、物理层的发射功率和信道状态等参数进行联合优化,将跨层效用函数转化为非线性整数规划问题,通过求解效用最优来合理分配带宽和物理层发射功率。仿真结果表明,与AOS传统方法和典型跨层资源优化方法相比,该方法在满足业务Qo S要求的前提下,能够保证业务的公平性,降低功率消耗,提高带宽利用率,提升系统吞吐量。

控制式差动无级变速传动的动力学分析

针对控制式差动无级变速器的动力学分析对整个装置设计有重要的意义,通过对控制式差动无级变速器的运动学分析,推导出了不同组合类型的装置内的传动比、调速范围等运动学关系式;详细分析了装置内功率流流向、是否存在封闭循环功率以及封闭循环功率的方向问题,给出了不同类型装置内部的功率流计算方法;利用啮合功率法对装置的传动效率进行分析,最后导出了装置的传动比和传动效率之间的关系式,为此类装置的设计提供了依据。

核电站控制棒驱动机构电源系统

介绍了核电站控制棒驱动机构电源系统的功能和作用,分析了国产控制棒驱动机构电源系统的特点,机组启动和两机并列过程中采用的特殊逻辑处理,实现了空载情况下的快速并列和无功功率的均衡分配。

一种降低CO-OFDM系统PAPR改进的星座图扩展算法

相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中的较大峰值平均功率比(PAPR)问题会导致严重的光纤非线性效应。本文提出了一种改进的星座图扩展(ACE)算法,取得了更好的PAPR抑制效果。研究表明,ACE算法与凸集投影法(POCS)相结合可减少计算复杂度,但存在峰值再生现象等问题。为此,本文利用抛物峰值抵消(PPC)算法改善迭代过程中的峰值再生现象,并采用星座映射预修正技术提高了收敛速度。采用改进算法对4QAM、29 Gb/s的CO-OFDM系统进行了仿真实验,结果表明改进算法使OFDM信号的PAPR降低了4.41 dB,并且具有更快的收敛速度。

建筑冷热源系统变工况运行调节的虚拟仿真教学方法研究

在现有教学培养环节,一般只讲解建筑冷热源系统在设计工况下的相关知识,部分负荷下的运行调节作为难点内容很难讲解清楚,而培养高质量的运行管理人员是冷热源机房高效节能运行的关键。在冷热源系统优化设计与运行调节虚拟仿真实验中开发了变工况运行调节模块,介绍了建筑冷热源系统虚拟仿真实验模块、冷热源系统变工况运行调节方法、冷热源系统变工况虚拟运行调节及主要设备运行功率计算与显示。基于水泵工作点确定方法这一核心知识点,针对启动工况、设计工况、部分负荷工况,可将冷热源系统的实际调节操作与理论工作点的变化通过人机交互操作直观深刻地展示出来,使学生能掌握部分负荷工况下冷热源输配系统的变流量运行原理与操作。

整车开发过程中供电系统的设计与验证——针对汽车的电量耗用平衡的分析

对世界范围内的供电系统相关零部件以及整车进行电量耗用平衡分析,涉及到温度电耗的关系分析,CAD建模的空间需求与电量关系分析,电量平衡数学模型的建立,数据采集实现方式,用户路况行驶概率统计,发动机转速概率分布。