基于风电分时电价的虚拟电厂参与清洁供暖运营优化方法

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,迅速发展的风电由于其随机性与波动性,面临突出的风电消纳问题。蓄热式电采暖作为中国北方地区主要供暖设备,虚拟电厂作为需求侧资源的主要聚合技术手段,聚合蓄热式电采暖的虚拟电厂可为消纳风电、提高风电利用率提供解决途径。对此,提出一种基于风电功率的分时电价划分方法,实现虚拟电厂聚合蓄热式电采暖参与基于分时电价的清洁供暖交易优化运营。首先,阐述虚拟电厂聚合蓄热式电采暖用户参与风电供暖的交易模式;其次,考虑热惯性对蓄热式电采暖和房屋进行精细化建模,提出基于层次凝聚聚类算法的分时电价方法,建立基于Weber-Fechner定律的负荷模糊响应模型,并构建多方主体综合收益最大、弃风量最小和负荷波动最小的虚拟电厂多目标运营优化模型;最后,通过算例分析风电消纳效果和虚拟电厂收益,验证该方法能够有效促进风电消纳、提高多方主体积极性,并具有一定的规模经济性,以期为缓解弃风问题提供参考。

热流传感器响应时间优化方法研究

热流传感器在各个领域的应用越来越广泛,由于航天设备、电子产品等对温度有更严格的控制需求,热流传感器的精度和响应时间也需要达到更高的要求。只提升热流传感器的稳态特性满足不了很多工业领域的动态测量需求,提高热流传感器的动态特性具有很大的意义。从电路方面对热流传感器的响应时间进行优化,从热流传感器系统的主要电路模块入手,包括滤波放大模块,A/D转换模块,调理电路模块,提出具体的优化方案,并比较不同的方案,用Multisim软件仿真,从中选择出响应时间最短的电路方案。

基于脉冲X射线检测核辐射探测器的性能测试

目的:利用数字X射线摄影(DR)设备模拟脉冲X射线辐射场,测试常见的四种核辐射探测器性能,选择最适宜用于脉冲X射线检测的核辐射探测器。方法:控制DR设备的曝光时间由短到长,在20 ms~1000 ms之间选取10档,保持管电压81 kV不变,管电流在10 mA档位不变,测试不同曝光时间条件下核辐射探测器的性能。结果:闪烁体探测器最适用于短时高剂量脉冲X射线检测。结论:(1)G-M计数器、高气压电离室、NaI(Tl)探测器不适合用于曝光时间在1000 ms以下的短时高剂量脉冲X射线的检测。(2)塑料闪烁体探测器在曝光时间1000 ms以下有很好的时间响应,检测结果显示160 ms周围剂量当量率即达到稳定。

《热泵系统参与电网调峰技术规程》编制要点及相关展望

通过简述《热泵系统参与电网调峰技术规程》的编制背景、编制过程、主要内容,对规程编制过程中的要点进行了详细解读,包括提出热泵系统在参与电网调峰过程中的主要技术措施与应用场景,分析参与电网调峰的热泵系统用能负荷与日程,规范负荷削减效果、调峰响应执行效果与调峰响应对能源、经济、环境的影响等热泵系统调峰性能的量化指标与计算方法。进一步进行相关展望,阐述了建筑柔性用能系统对于电网调峰以及可再生能源消纳的重要性。期望通过该规程的制定和实施,更好地规范、引导、促进热泵等建筑柔性用能系统参与电网调峰的应用和发展,令建筑柔性用能成为未来低碳能源系统中的重要一环。

太阳能相变蓄热炕的实验及数值模拟研究

为实现太阳能相变蓄热炕的快速升温,采用毛细管网及配置高导热复合相变材料来提高炕体的热响应时间,通过数值模拟与实验研究相结合的方法对炕体的热工性能进行研究。本文首先对比不同熔点石蜡的差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)曲线,选取35#石蜡作为研究对象,采用熔融混合法制备不同配比的石蜡-膨胀石墨复合定形相变材料;并通过渗漏测试确定最佳配比。实验表明:当膨胀石墨质量分数为8%时,复合定形相变材料渗漏率较低,为兼顾储热、导热性能的最佳配比。将石蜡复合相变材料应用于太阳能相变蓄热炕,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立三维非稳态传热模型,对炕体进行24 h供热模拟设计;模拟表明:太阳能相变蓄热炕在昼间垫面温度达到24.2℃,夜间垫面温度达到30.2℃。通过Trnsys(transient system simulation program)软件对组合式系统进行运行模拟发现:组合系统均可达到设计的45℃及以上;另外,组合式系统全年节电量为2974.7 kW·h,或节省标准煤469.9 kg,或减少二氧化碳1240.5 kg、一氧化碳70.9 kg、PM_(10)6.8 kg等,节能减排量显著。

A Fast-Speed Pulse Detector Based on N-Type Si-Schottky Diode via Tuning Circuit

A fast-speed pulse detector based on n-type Si-Sehottky diode mounted in the waveguide is investigated. The relation of the fast-speed pulse detector between response time and 3 dB bandwidth is analyzed. By adopting the tunable circuit, the matched bandwidth is achieved as wide as possible. Experi- mental results show that the pulse response time of the detector is less than 150 ps within random carrier signal 500 MHz bandwidth range between 35 GHz to 39 GHz via tuning circuit. The detector is very easy to operate because it does not need bias current or synch-pulse source.

计及电-气-热-氢需求响应的综合能源系统多时间尺度低碳运行优化策略

为更好地促进综合能源系统(IES)的低碳经济运行,提升多时间尺度运行优化管理水平,提出了一种考虑电-气-热-氢需求响应与阶梯式碳排放费用机制的多时间尺度低碳运行优化策略。综合考虑阶梯式碳排放费用机制,关注电、气、热之外的氢负荷需求,通过优化耦合设备中的燃气轮机热电比的可调性,建立了日前-日内滚动-实时三阶段的多时间尺度优化模型。以IES整体运行成本、碳排放费用成本、弃风弃光成本最小为经济目标,并将原非线性问题转化为混合整数线性问题,调用Gurobi求解器求解。通过仿真对比分析各类情形下的优化结果,验证了所提策略在促进低碳运行、发挥系统设备灵活性与促进清洁能源消纳方面的有效性。

基于时间序列的红外探测器响应特性漂移评价

红外探测器响应特性漂移严重影响成像质量和系统性能。针对红外探测器响应特性漂移缺乏有效评价指标、难以建模和评价的问题,本文将红外探测器输出的序列图像看作时间序列数据,基于时差图像定义漂移度和漂移熵评价指标,用于评价红外探测器响应特性漂移程度,并提出了一种基于时间序列预测的红外探测器响应特性漂移评价方法。采用仿真数据和真实数据进行实验,结果表明,本文提出的漂移度和漂移熵评价指标可以有效度量响应特性漂移程度,所提出的评价方法可以实现对红外探测器响应特性漂移的建模和有效预测评价,研究工作可用于辅助选择合适的红外探测器及其非均匀性校正算法以提高红外成像系统性能。

曲面结构上薄膜热流传感器的动态校准研究

搭建了以高功率半导体激光器作为热流源的动态测试系统,响应时间为3.5μs,热流上限为50 MW/m2,可以产生阶跃、脉冲、变频正弦等动态激励信号。分别使用脉冲激励法和变频正弦激励法对传感器进行时域和频域的动态校准。时域上以脉冲信号作为激励信号,使用负阶跃测试法测量时间常数,用响应速率比表征热流传感器的动态响应特性;频域上以变频正弦信号作为激励信号,通过快速傅里叶变换绘制出频率特性曲线,得到传感器的频率响应为18.4 Hz。并对两种动态校准结果进行了分析。

典型装备温度响应测量及平衡时间研究

目的 研究武器装备在温度环境试验过程中温度的测量方法和温度平衡稳定的时间。方法 利用直接测量方法对3种典型装备进行温度响应时间测量和分析,找出不同类型装备的传热规律,明确其温度环境试验的作用机理,确定装备的温度平衡时间。结果 通过多项试验测试的数据分析了武器装备温度试验应力的选取,在低温和高温工作试验时,整体温度平衡所需时间应适当延长8~10h,高温贮存时间偏短,应适当延长4~6h。结论 在武器装备温度环境试验中,应根据自身性能特点获得装备的真实温度相应特性,在条件允许的情况下,尽可能地敞开武器装备的密闭空间,加快热交换,以缩短达到温度平衡的时间。对于关键及敏感部件,应实时进行温度响应测量,保证试验量级选取的科学合理,为装备环境分析及试验方案的制定提供参考依据。

铂电阻薄膜温度传感器设计与动态特性研究

传统铂电阻温度传感器的特性稳定,具有广泛的温度测量范围,但在瞬时变化时响应速度较慢。为此论文设计了一种薄膜型铂电阻温度传感器,该传感器由内部芯片与外部陶瓷管壳组成,利用传感器电阻值随环境温度变化而变化的原理进行测温,通过COMSOL有限元仿真验证传感器内部芯片的技术原理与参数设计的可行性,并通过工艺加工出传感器样品,该样品在经过激光加热法测试后,得到该铂电阻薄膜温度传感器响应时间为6.3ms。

基于热网互联的电热系统多时间尺度优化调度

针对三北地区冬季供暖期间由于风热矛盾导致的弃风问题,提出了一种考虑风电消纳的电热联合系统调度策略。首先,在源侧通过热网互联的方式来解耦热电联产机组“以热定电”的约束,在负荷测考虑需求响应资源的参与来协助风电消纳;其次,分别在日前日内阶段以系统运行总成本最低和实时阶段以系统的调节成本最小为目标,综合考虑各类约束,构建电热联合系统的多时间尺度调度模型;最后,通过某地算例实验结果表明,所提调度策略可以有效地提高电热联合系统的风电消纳水平和经济性。

辐射热流计响应时间测量方法研究

为满足瞬态热流的测量需求,解决辐射热流计响应时间无法准确测量的问题,设计辐射热流计响应时间测量装置。该装置利用高功率激光器快响应特性形成热流阶跃系统,使用高速采集系统同步采集热流计输出,对热流计响应曲线进行分析计算得到响应时间。对比多种响应时间测试方案,并通过试验对辐射热流计响应时间测量装置的快响应特性进行了验证,结果表明:该装置测量辐射热流计响应时间最快为4.4 ms,能够有效满足大量程、快响应的辐射热流计响应时间精准、高效测试的需求,促进了我国瞬态辐射热流计量技术的发展。

太阳能相变炕影响因素分析及热工性能模拟

本文设计了一种太阳能热水供热与相变蓄热组合的热炕供热系统,为提高蓄热炕的热响应,配置了高导热复合相变材料,利用数值模拟对炕体单元进行三维非稳态瞬态传热模拟。通过控制变量法,对太阳能相变蓄热炕的相变材料导热系数、相变温度、相变潜热等炕体热工特性影响因素进行模拟分析,得出:相变材料导热系数、供水温度、相变潜热对相变炕的热响应时间影响显著,且相变潜热决定放热时长,相变温度、相变温度范围对相变炕的垫面温度有明显影响。最后,以十二水磷酸氢二钠复合相变材料作为炕体的蓄热材料,对炕体进行蓄放热模拟设计,发现垫面温度昼间可达到17.1℃,夜间可达到30.3℃,可以很好地满足居民的热舒适要求。

太阳能相变蓄热炕热工性能模拟

将高导热复合相变材料应用于太阳能水暖炕,以缩短太阳能水暖炕的热响应时间,实现速热;通过CFD对太阳能相变蓄热炕的炕体单元建立三维非稳态传热模型,对炕体的热工性能进行模拟分析;结果表明:太阳能相变蓄热炕完成蓄热的时间为1200 s,在未采取供暖的房间内能维持垫面温度293-295.8 K,放热时长在15 h左右,通过温控开关控制可较好地实现周期性蓄热。

基于线型感温火灾探测器的电缆隧道火灾实验

研究了线型感温火灾探测器应用于电缆隧道场所电缆火灾早期探测的工程适用性。以电缆隧道为应用环境,基于现有的线型感温火灾元件:感温电缆、光纤拉曼感温探测器和光纤光栅感温探测器,建立了实验平台,设定了不同火灾的实验场景,记录了火灾模拟试验中的温度变化和探测器响应时间。实验显示,对于初起无明火的小规模火灾,其热辐射量小,除了与其直接接触的感温火灾探测器能做出报警响应外,其余非接触式的探测器均无法响应。对大规模火灾,光纤拉曼感温探测器和光纤光栅感温探测器的报警反应时间均在30 s左右,热电偶记录的火灾发生上方60 s以内的温度都在35℃以下,而±3 m内的温升都超过5℃/min。根据3种探测器的技术特点,分析了典型线型感温火灾探测器应用于电缆隧道场所火灾早期探测的工程适用性,为规范编写《火灾报警设计规范》的相关条款提供了技术支持。

φ60mm×600μm硅PIN探测器γ灵敏度和时间响应测量

φ6 0 mm× 6 0 0μm硅 PIN半导体探测器是近年国内新研制的大面积高灵敏度探测器 ,用 10 13Bq级的 60 Coγ放射源测量了该类探测器的 60 Coγ灵敏度 ,用 CΓC脉冲辐射源 (约 0 .2 Me V)测量了该类探测器的时间响应。实验和理论计算表明 :该类探测器的 60 Coγ灵敏度约为 5 f C·cm2 / Me V。脉冲响应上升时间约为 10 ns,脉冲响应半高宽约为 35 ns。

感温火灾探测器的预警时间

文章结合建筑火灾的特性和感温火灾探测器的工作原理 ,分析了感温火灾探测器的换热机理 ,建立其换热数学模型 ,并对此模型作详细的求解计算和实例分析 ,确定了影响感温火灾探测器预警时间的主要因素 。

紫外火焰探测器响应时间测试系统的研究

采用AVR系列ATmega8单片机设计并研制了紫外火焰探测器响应时间测试系统,介绍了该系统的结构和工作原理,论述了系统中高能自动点火装置与时间测试仪的同步特性,研究并测试了不同型号火焰探测器的响应时间．样机运行的测试结果表明:该响应时间测试系统的设计是成功的,消除了现行火焰探测器响应时间测试方法中存在的点火与计时不同步而引起的测量误差．

用于X射线探测的CVD金刚石薄膜探测器

研制了用于X射线测量的化学气相沉积（CVD）金刚石薄膜探测器。该探测器灵敏区直径为15 mm、厚度300μm,其暗电流在800 V偏压下小于50 pA,且暗电流-电压曲线线性较好。就CVD金刚石探测器对不同能量X射线的响应及脉冲X射线时间响应进行了理论和实验研究。结果表明：该探测器对6-22 keV X射线具有10^-4-10^-2A·W^-1的灵敏度,假设电荷收集效率为39%时,灵敏度的理论值与实验测量值符合较好,探测器的RC时间常数约为1.5 ns;对亚纳秒脉冲X射线的响应上升时间为2-3 ns。