面向平稳氢气需求的综合制氢系统鲁棒优化配置方法

为解决可再生能源高不确定性与平稳氢气需求间的冲突,提出一种耦合光伏电解水、生物质气化、天然气重整技术的综合制氢系统鲁棒优化配置方法。该方法同时考虑了光伏出力和生物质含水量不确定性,并利用不同制氢技术间物质和能量双重耦合提高系统运行能效。所提两阶段鲁棒优化模型在第一阶段确定各种制氢装置和储电、储氧、储气装置投资决策,第二阶段确定满足运行约束的综合制氢系统优化调度方案,并得到最差场景。针对鲁棒优化模型特点,采用适用于内层含整数变量的嵌套列和约束生成算法求解所提模型。通过算例验证了所提配置方法可以在保证平稳、绿色氢气的同时显著提升经济效益,具有较好鲁棒性,为综合制氢系统的元件选择和规划提供理论参考。

柔性负荷聚合灵活性的多时间颗粒度鲁棒评估方法

面向柔性负荷虚拟电厂(FLVPP),提出了包含日内滚动时间窗-调度周期-分钟级的多时间颗粒度的动态聚合灵活性的鲁棒评估方法。分析了多时间颗粒度评估的必要性,构造了最大化多个时段聚合灵活性的鲁棒评估模型,考虑了多时段耦合、电力网络拥塞、负荷运行状态在调度周期内发生变化以及时延响应的影响。该模型属于决策依赖的不确定性优化模型,可通过数学变换转化为常规两阶段鲁棒优化问题。针对第二阶段问题存在的二进制变量,设计了基于嵌套列和约束生成算法的迭代求解策略。通过算例分析验证了相比于现有常见方法,所提方法可以更加准确地评估FLVPP的聚合灵活性,同时验证了在评估聚合灵活性时考虑电力网络约束的必要性,并展示了算法性能。

面向输电网弹性提升的灵活控制装置配置规划

为提升电力系统弹性,确保主网应对小概率-高影响事件的能力,基于鲁棒优化理论提出主网灵活控制装置配置的规划框架,充分考虑远动开关配置下的最优线路开断(optimal transmission switch,OTS)、线路强化加固装置以及储能设施之间的最优协同作用,最大限度降低投资运行成本的同时减少由潜在极端事件造成的经济损失。首先,基于持续负荷曲线构建考虑典型日线路中断与新能源出力波动的两阶段鲁棒规划模型;然后,采用修改后的嵌套列和约束生成算法(nested column-and-constraints generation,NCCG)对模型进行求解,使用相关加速策略提升模型求解效率;最后,通过IEEE-24节点系统进行仿真分析,验证异质灵活控制装置之间的规划协同作用以及模型的有效性。

ZY12000/28/63D型液压支架柱窝结构的优化

利用有限元分析的方法和理论,将不同结构的薄、厚柱窝对顶梁变形和应力的影响做对比分析,探讨适合大采高、大阻力液压支架的最佳柱窝结构。依据液压支架试验标准GB 25974.1—2010《煤矿用液压支架第一部分:通用技术条件》,选取了大采高液压支架柱窝受力最恶劣的工况———扭转工况进行有限元分析。通过对不同柱窝结构应力的分析及对比,找到了一种更适合大采高液压支架的柱窝结构,同时为改进柱窝结构的强度设计、提高柱窝的力学性能提供了依据和路线。

液压支架底座柱窝穿底情况分析

对我国重点煤矿安全高效综采工作面使用的重型高端液压支架在使用过程中出现的底座柱窝穿底现象进行了探讨,从产品设计、制造、国产板材等方面的技术水平现状分析了底座柱窝穿底损坏的原因,总结了我国目前高端液压支架的设计、使用应遵循的原则,提出了设计、使用、维护应注意的事项。

MapReduce环境下支持精确查询的嵌套式数据索引技术

目前,针对嵌套式数据集上的高效查询处理已成为Web数据检索的一个重要任务.不同于传统信息检索,嵌套式数据集既要存储数据又要存储结构,导致了针对该类数据集查询的低效性,特别是对如何保证精确查询效率更是一个挑战.结合列存储结构和倒排索引技术,首先定义了表达嵌套式数据集中数据位置信息的唯一路径UPath,提出一种新的支持嵌套式数据集精确查询的索引结构——Uni Hash.在此基础上,给出了生成数据值的唯一路径UPath以及基于MapReduce框架建立Uni Hash索引的相关算法.通过将其与XPath检索进行对比,验证了Uni Hash索引结构的有效性.实验表明,将嵌套式数据集进行列式存储并建立Uni Hash索引,能够明显地提高精确查询的效率.

液相色谱法测定燕窝中唾液酸含量研究

目的:建立液相色谱法测定燕窝中唾液酸含量的方法。方法:300SCX阳离子交换色谱柱,4.6×250mm,粒径5μm,流动相:乙腈-0.1%磷酸水溶液(90:10),柱温:30℃,流速:1.0ml/min,进样量:10μl,检测波长:205nm。结果:系统研究了唾液酸在不同色谱柱中的保留行为,确定SCX型阳离子交换柱对唾液酸有最好的保留;线性范围:4～100μg/ml,线性方程:y=5.08517x+0.0023224,r=0.99996;燕窝平均回收率为96.8%,RSD=1.16%;冰糖燕窝平均回收率为96.4%,RSD=1.00%。结论:本法可用于燕窝及燕窝制品的质量控制。

基于产品服务流的液压支架柱窝设计

提出了产品服务流的概念,并对液压支架柱窝的功能结构和受力情况进行了分析,建立有限元模型,利用多项式的加载方法实现球形弧面的加载,计算得出了实心柱窝和十字肋薄柱窝的应力分布情况。对比分析结果表明,十字肋形薄柱窝与实心柱窝在载荷一致的条件下整体受力情况基本相同,满足使用要求,优化后的薄柱窝重量降低了约23%,实现了高质量和轻量化的设计目标。

基于Trevni行列混合的分布式嵌套存储研究

为提升树形结构模式和级联关系模式下的查询执行效率,提出一种行列混合式存储方法。通过在列存中引入分组概念,形成逻辑上完整但局部上独立的列组物理单元。研究分析了现有单纯行存储和列存储的优势和潜在不足,并在此基础上通过模式驱动对这一存储方法进行物理设计,使得研究能够适用主流的列存架构。基于开源框架Avro的列存内核Trevni,研究对所提方法予以实现以期显著降低列存到元组转换过程中的开销,同时保证数据交换仅限于查询所需的列。为提高在复杂模式下的可用性,基于union对存储结构进行优化,使得访问能够集中于有效的单元中,并基于空值支持关系查询场景中不满足外关键字约束的模式。实验基于十亿条TPCH数据进行,通过构建三层嵌套分组模式执行查询。结果表明,所提方法较传统行列存储方法效率有显著提升。

考虑韧性提升的交直流配电网线路加固和储能配置策略

线路加固和储能配置是灾前规划性防御策略的重要组成部分,可以有效提升交直流混合配电网防灾应急能力.在极端事件频发的背景下提出了考虑线路加固和储能资源配置的交直流混合配电网韧性提升方法,构建两阶段鲁棒优化模型.模型本质上为3层混合整数非线性规划问题,最外层为配电网主动行为,确定线路加固和储能配置策略;中间层为被动行为,确定极端事件发生后的最严重故障集;内层为配电网主动行为,确定灾中配电网故障应对和调度运行策略.基于嵌套列和约束生成算法(Nested Column and Constraint Generation, NC&CG)对3层混合整数线性规划模型进行求解.最后,以9节点直流配网和改进的IEEE-33节点含环交流配网耦合的交直流混合配电网为例进行仿真分析,结果表明所提方法可以有效提升配电网韧性,保障其在极端事件下安全可靠运行.

考虑机组禁止运行区间的含风电鲁棒机组组合

发电机组存在禁止运行区间,使得其无法运行在某些出力区间。如果在含风电的日前调度中不考虑这一因素,可能会得到脱离实际的机组启停方案。该文考虑风电出力的随机性,建立计及机组禁止运行区间的含风电两阶段鲁棒机组组合模型。由于所提模型为大规模的非凸、非线性随机优化问题,难以直接求解。先引入整数变量,将原非线性非凸优化模型转换为混合整数线性优化（mixed integer linear optimization,MILP）模型;由于该模型第二阶段问题中含有0-1整数变量,不能直接利用Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件转对偶求解。采用双层列生成（column-and-constraint generation,CC＆G）循环算法以求解该问题：外层循环为传统的CC＆G算法,内层循环为嵌套式CC＆G算法,以寻找最严重场景。采用加速策略以加快内层循环求解。采用6节点系统与IEEE RTS-79系统验证所提模型与算法的有效性。

QY200型液压支架立柱优化设计分析

在采煤过程中,液压支架作为煤矿开采的支护设备,其强度性能决定煤矿开采的安全指数.前期研究表明液压支架的应力主要集中在柱窝处,其应力大小和立柱的结构有关,在此前提下,针对QY200型液压支架的立柱结构进行优化.在不改变柱窝直径大小的前提下,对立柱的结构尺寸进行优化设计,优化试验采用正交试验设计法,将液压支架整体应力接近最小作为优化目标.优化结果表明,液压支架最大等效应力随活柱长度的增加成增长趋势,为保证液压支架能够更稳定地工作,活柱长度越小越好,而大缸外径和大缸长度越大越好.该优化方法能够减小试验次数,提高设计效率.

高比例可再生能源背景下配电网动态重构与移动储能协同优化

随着可再生能源在配电网中渗透率的不断提升,其出力不确定性导致的弃风、弃光现象日趋严重。针对该问题,在高比例可再生能源背景下提出一种配电网动态重构与移动储能协同优化方法。首先,为缩减问题规模,融合时序负荷先验信息并采用模糊C均值算法划分重构时段,同时避免多余的开关操作。其次,考虑到可再生能源出力的不确定性,构建计及时空相关性且对稀疏离群点具有鲁棒性的不确定集合。然后,建立配电网动态重构策略与移动储能经济调度的两阶段鲁棒协同优化模型,第1阶段选择关键开关与充放电站,第2阶段对重构开关与移动储能进行协同优化以评估第1阶段选择方案的经济性。针对模型多层结构的复杂性,采用嵌套的列约束生成算法进行求解。最后,通过测试系统中的仿真计算,验证所提模型和算法的有效性。

计及FACTS校正的N-k故障约束鲁棒机组组合

考虑N-k故障约束的调度方法能够保证系统在N-k故障下的安全运行,但是其经济性往往较差。引入FACTS设备以控制N-k故障下系统的潮流,可以提升系统运行灵活性,降低系统运行费用。基于此建立了计及FACTS控制的N-k故障约束的两阶段鲁棒机组组合模型。由于所提模型为两阶段三层的混合整数线性优化问题,无法直接求解。提出了基于嵌套式列生成的双层分解循环算法以求解该问题:上层循环将原问题分为主子问题,迭代求解;下层循环用于求解子问题,以寻找最严重场景。采用了6节点系统和修正的IEEE RTS-79系统对所提模型与算法进行了验证。

大工作阻力液压支架柱帽柱窝损坏处理的研究

以ZF13000放顶煤液压支架顶梁柱帽、底座柱窝发生损坏后的处理方案为例,对抗冲击柱帽、柱窝结构进行了修复设计,并介绍了各部位的功能和作用、处理过程中的相关关键件、立柱行程和外形,以及立柱固定方式方法。实践证明,该液压支架修复技术使用效果良好,值得借鉴。

液压支架柱窝铸造工艺的优化改进

阳泉煤业集团华越机械有限公司在液压支架柱窝铸件实际生产过程中,由于传统铸造工艺的局限性,铸件浇冒口系统不能满足铸件自身的补缩需求,导致铸件在切割冒口后,在铸件十字筋热节圆处存在缩孔和缩松等铸造缺陷,部分铸件热处理完毕后,在机加工的过程中,铸件底部十字筋热节圆处存在树枝状不规则裂纹缺陷,直接导致铸件报废,无法使用。通过对液压支架柱窝铸件进行工艺优化改进,采用保温发热冒口套工艺,有效地避免了铸件缩孔、缩松、裂纹等铸造缺陷的产生,从工艺设计上保证了铸件产品内部质量,提高了铸件工艺出品率。

V法铸造在柱窝生产上的应用

研究了V法工艺参数对生产柱窝的影响规律。结果表明,扁平喇叭型内浇道浇注,铸件表面质量好;保温暗冒口补缩效率高,无缩孔缺陷;浇注负压在0.038-0.058 MPa范围内能有效避免塌箱、粘砂、氧化气蚀缺陷;保压负压在0.035-0.045 MPa范围内,保压时间在20-25 min范围内能有效避免粘砂、变形及氧化气蚀缺陷。

盾构隧道足尺试验装配式加载平台的设计与应用

运营盾构隧道常受到附近地面堆载、基坑开挖和打桩等近接施工因素的影响,在外界复杂荷载的作用下盾构隧道结构原有的受力平衡会被打破,可能导致结构变形超标或破损。为准确判断隧道结构在复杂荷载作用下的适用性,开展足尺试验是研究隧道结构力学性能和破坏特征最直接而有效的手段。为了拓展盾构隧道足尺试验的适用性,提出适用于不同断面盾构隧道结构足尺试验的装配式钢结构反力架。在水平方向上通过不同标准单元的组合以及法兰式的节点连接可以提升反力架在不同断面和不同尺寸结构试验中的适用性;在竖直方向上采用嵌套式立柱连接可以有效实现各层反力架的连接和剪力的传递。设计4种加载工况对反力架整体受力和节点强度进行验算,并进一步通过圆形盾构隧道的原型结构加载试验验证该装配式加载平台的可行性。

空心柱窝焊接固定方式对应力分布的影响

液压支架柱窝的焊接固定方式决定了柱窝的受力状态和使用性能。对柱窝3种焊接固定方法进行建模,根据固定位置确定有限元分析的约束条件,并确定柱窝中心的受力区域和弧面载荷的加载方法,计算出柱窝受力区域的应力分布。结果表明,在同等载荷的作用下,接触线四周焊接固定方式和利用弯盖板加强柱窝侧面的焊接固定方式作用效果相同,侧肋板焊接固定方式显著提高了构件的承载强度。