SOFC/MGT混合发电系统变工况控制模式及性能分析

以220kW的SOFC/MGT混合发电系统为研究对象,建立了相应的数学模型,分析了不同控制模式对混合发电系统变工况性能的影响.结果表明:对于220kW的SOFC/MGT混合发电系统,在单独SOFC燃料控制模式(Case 1)下,系统的稳定负荷必须大于70%;在变转速控制模式(Case 2)下,系统的稳定负荷必须大于77%;而在定转速恒定电池温度的控制模式(Case3)下,系统最低负荷可以低到59%.在相同负荷条件下,Case 2对应的系统效率最高,Case 1对应的系统效率最低.为保证混合发电系统的高效率,并扩大混合发电系统的运行范围,提出了一种新的控制模式,可以使得混合发电系统最低负荷达到45%,而系统效率始终保持在56.4%以上.

基于LOF与欧氏距离的液态危化品安全鹤位分配方法

为保障液态危化品装卸过程中的生产安全,引入基于局部异常因子(LOF)与欧氏距离进行安全鹤位分配。首先通过使用LOF计算空位点局部离群程度,再计算空位点与出口间的欧氏距离,采用模糊量化法对得到的2个指标进行无量纲化处理,将2个结果加权计算后生成最终的综合评价指标。针对装卸区域建立坐标系,通过鹤位分配算法评估候选鹤位的安全程度,依照候选鹤位的综合评价得分结果,选取当前轮次得分最高的鹤位作为最终分配结果。同时根据鹤位实时作业进行迭代优化计算,实现安全鹤位分配。实验结果表明,基于LOF与欧氏距离的安全鹤位分配算法可以同时保证作业鹤位的相对较大安全间隔和相对较短避险距离。通过多轮次候选鹤位点选取,装卸安全性得到改善。

活动门试验中土压力盒标定方法

为确保活动门试验结果的准确性,根据试验填土深度的不同,对一批相同型号的电阻式土压力盒进行了垂直方向上的分级加载和卸载标定,并考虑标定装置内壁摩擦力影响,修正了作用在土压力盒上的有效加载和卸载应力。通过对加卸载过程进行离散元模拟,证明有效加载和卸应力修正方法较为合理。标定试验结果表明,加载过程中微应变量-有效应力曲线呈线性变化,可使用线性函数拟合;卸载过程中微应变量-有效应力曲线存在明显的滞后现象,且滞后程度随有效加载应力的增大而增大,可使用单指数曲线拟合。标定土压力盒后,开展了填土试验,结果表明土压力盒不宜在压力过小或填土深度过小时使用。

钢铁物流中心平面布局研究

钢铁物流中心将物流的各个环节连接在一起,科学合理地布局钢铁物流中心,对于促进物流中心内各项物流活动高效运作、降低物流成本、提升物流服务质量具有重要意义。结合钢铁物流的特点,研究了钢铁物流中心的功能分区和作业流程,提出适合钢铁物流中心平面布局的原则。根据铁路装卸线是否进入仓库,以及库内桥吊与铁路装卸线的相对关系不同,研究了铁路布置在库外和库内、桥吊垂直和平行铁路布置等4种平面布局方案,并给出了不同布局方案的适用场景。最后结合长沙北货场钢铁物流中心实例,对钢铁物流中心平面布局进行说明,对钢铁物流中心的规划和设计具有一定的参考意义。

计及热负荷柔性的户用氢能系统运行优化研究

针对风电/光伏出力的随机性和间歇性给户用氢能系统热电联供可靠性带来的挑战,提出基于热负荷柔性松弛运行约束的户用氢能系统热电联供优化策略。首先,搭建包含不同模块的户用氢能系统基础架构,并详细说明该系统的运行原理;其次,建立系统中关键环节的数学模型,确定电解槽平均氢/热比和燃料电池在不同温度下电/热比的范围;然后,为了兼顾用户的舒适度和热负荷的灵活性,根据热感觉平均标度预测指标对户用氢能系统的热负荷需求进行调整;最后,综合考虑储氢罐的容量限制、氢能设备的电/热功率和用户侧柔性热能需求等约束条件,以总投资成本最少和新能源弃电率最低为目标,建立户用氢能系统优化运行模型。仿真结果表明:引入柔性热负荷进行运行调节时,不仅增强了可再生能源的消纳能力,还显著降低了系统的运行成本。

编组站货运调车协同监控系统设计与应用

铁路货运调车作业协同是车站货运部门与运转部门间结合部的关键问题,直接影响调车作业和货运作业效率。通过对铁路货运调车作业现状进行梳理,分析货运调车作业在提前规划和确认、作业进度效率、应急指挥效率方面存在的不足。编组站货运调车协同监控系统包括股道状态监控、装卸作业计划编制、调车作业管理、调车作业协同、其他功能5个功能模块,基于现场作业流程以通辽站东郊专用线为案例进行开发,构建基于数据资源层、服务支撑层、业务应用层的软件总体架构,在非集中区设置车号识别设备和车轮传感器,实现运转和货运岗位间计划协同、作业监控、设备监控及安全卡控的作用。系统通过仿真测试和现场测试,已满足提升信息化水平、作业效率,有效满足铁路货运调车作业的实际需求,可为铁路货运调车作业协同提供技术支持。

集装箱码头桥吊作业的强化学习优化

对码头桥吊装卸操作进行强化学习优化,通过Unity建立码头桥吊的模型及训练环境,用PPO算法对码头桥吊进行装卸操作训练,最终使桥吊学习在海浪及大风对集装箱船和吊具造成晃动影响时的平稳下落行为,提高桥吊抓取准确性并优化桥吊路径,实现更高效智能的码头装卸作业。

基于节点网元的韧性配电网时-空调度序列协同优化负荷恢复策略

为提升配电网的韧性,在更大的时间尺度和空间范围内确保新型电力系统下灵活、高效的电力供应,提出一种新颖的基于节点网元的韧性配电网时-空调度序列协同优化负荷恢复策略,获取配电网灾后场景下的最优负荷恢复序列方案及其调度时刻表。在多智能体代理系统架构下提出节点网元的概念,制定负荷恢复序列方案,通过邻近节点间局部信息的交互获取全局参数信息,作为灾后信息网络受损下负荷恢复优化模型的输入。对灾后负荷恢复模型中的混合整数线性规划问题进行求解,获取负荷恢复路径及修复时刻表,形成由多个分布式电源组成的节点网元以恢复停电负荷,实现检修人员调度和操作人员调度间的协同优化。最后,通过改进IEEE 37节点和IEEE 123节点系统验证了所提协同调度优化模型的有效性。

铁路装卸清算信息系统设计与实现

为改进铁路装卸清算作业模式,提高装卸清算作业效率和准确性,基于铁路货运生产作业与管控平台的装卸作业数据,设计了铁路装卸清算信息系统。详细阐述了其总体架构和作业流程,实现了装卸工单/作业单管理、工作量统计分析、清算统计分析和装卸参数维护等功能,优化了装卸作业组织模式。该系统已在中国铁路济南局集团有限公司、郑州局集团有限公司试运行,在提升装卸效率、保障安全生产、提高装卸统计准确性和可追溯性等方面具有明显优势,成效显著,具有推广价值。

贵阳枢纽作业车运输组织优化研究

贵阳枢纽地区货运作业以卸车为主,各站卸车到达辆数及品类零散、到达时间不均衡,车站装卸线路、设备复杂多样。作业车集中到达时输送困难,造成卸车积压、作业站堵塞,枢纽机车运用不合理,各站卸车能力不能充分释放。通过对贵阳枢纽各作业站装卸设备、装卸能力、作业车到达情况、枢纽机车运用等进行分析,采取优化贵阳南站作业车编组、有序均衡输送作业车、加强分流卸车组织、规范枢纽调度机车运用等措施,合理有效输送作业车,最大化释放枢纽卸车能力,实现枢纽卸车提质增量,对于深挖贵阳枢纽卸车潜力,实现铁路货运增量具有重要的现实意义。

树枝形专用线取送车作业方案优化

为高效编制树枝形专用线取送车方案,考虑机车的数量、机车的牵引能力、调移作业节点的先后顺序,建立以取送作业时间为目标的优化模型;再根据作业性质,设计了结合遗传算法和大规模邻域搜索算法的改进遗传算法求解该模型。以某一铁路车站的取送作业为例,对模型进行求解,验证模型算法的有效性,结果表明:建立的模型求解方案符合实际,设计的改进GA算法可以快速高效求解模型,验证了改进算法的有效性。

多工况下卸船机钢结构的静载强度分析

针对卸船机钢结构进行技术分析,依托卸船机的实际结构和载荷条件,构建条理清晰、结构合理的有限元模型,对卸船机钢结构静载强度设定相应的输送量与螺距,以预测其在不同工况下的性能表现。结果表明,卸船机钢结构在外部作用力的影响下,钢结构静载强度在不同工况下呈现明显的差异。进一步进行了有限元仿真结果分析和静载强度检测结果分析,对卸船机钢结构的静载强度进行了全面评估。本研究为相关领域的工程实践以及设计和优化卸船机钢结构提供了参考。

港口大型装卸机械设备运行状态智能监测技术探讨

本文以港口大型装卸机械设备与智能监测技术为研究对象,以合理运用智能监测技术为目标,从智能监测技术内容与实现两个维度开展研究,阐述了物联网、BP神经网络、信号采集、数据传输、数据处理五项技术;并基于实例探究法,围绕设备运行状况与实际监测需求,运用智能监测技术完成系统开发,论述系统结构、软件构成,最后经测试验证系统能够消除设备监控盲区,实现智能监测技术价值,有效提升港口大型装卸机械设备运行状态智能监测技术可操作性。

“岸桥—集卡—堆场”双向作业协同模型

为了提高集装箱码头作业效率及客户的满意度,在计划周期范围内,本文考虑客户的集港、提箱业务需求,结合岸桥、堆场龙门吊的装卸序列,建立了'岸桥-集卡-堆场'双向作业计划协同优化模型.场内集卡在所有的船舶间共享,以减少内部集卡在码头区域的空驶率,降低客户集港、提箱的等待时间,从而实现系统整体优化.鉴于模型的复杂性,设计了混合智能算法对其求解.数值试验结果表明,模型和算法可行有效,岸桥作业效率提高28.2%,集卡作业效率提高34.6%,龙门吊作业效率提高15.9%,为集装箱码头实际作业计划提供了依据.

机器人制造单元自动装卸控制系统设计

为提高数控机床运行稳定性和生产效率,设计满足自动装卸工件作业的机器人制造单元控制系统。分析了制造单元结构和生产工艺流程,设计以SIMATIC S7-1200 PLC为控制器,通过ProfiNet协议远程控制机器人与数控机床协调作业的自动控制方案,完成主要设备和I/O模块选型、I/O信号分配。根据生产工艺流程要求,编写机器人和PLC控制程序,完成ABB IRB120机器人与SINUMERIK 828D加工中心信息交互,实现在CNC加工过程中自动装卸工件辅助作业。机电联调试验结果表明:该控制系统满足CNC加工自动装卸作业要求,有效地降低人力成本,提高产品质量稳定性和生产效率。

搭载太阳电池的船舶电源系统

探索船用太阳光发电与船舶原发电机系统并联运行的模式。从太阳电池的发电效率、面积、发电量及船舶用电总量、负载分配等各个方面分析搭载太阳电池的船舶电源系统的设计方法及流程,得到可使小型船舶的发电机及柴油机功率减少约 10%的结论。

同贝同步模式下的集装箱装卸作业调度优化

同贝同步装卸是集装箱码头一种新的作业组织模式,可以大幅度提高码头装卸效率,本文建立了同贝同步装卸调度整数规划模型,通过优化同贝同步作业每贝中舱和栈的装卸作业顺序,减少岸桥的作业时间;同时,通过优化堆场的集装箱装船顺序,降低堆场场桥的翻箱时间,进而减少船舶在港时间.针对该模型的特点推导出了该问题的一个理论下界值,并设计了遗传算法进行求解,通过与理论下界值以及与现行调度方法的对比实验,显示了模型与算法的有效性与实用性.

集装箱码头装卸设备配置优化研究

研究了集装箱码头运用双小车岸桥的装卸设备配置问题,通过构建一个包括岸桥、龙门吊和集卡的动态多级排队网络,考虑码头装卸运作中的随机因素,建立集装箱码头装卸作业模型,并运用Witness仿真系统来描述集装箱码头装卸系统,用仿真法求解集装箱码头装卸设备的最优配置。通过对系统输出指标的分析得出了集装箱码头装卸作业的最优配置比,仿真结果表明最优配置可充分提高集装箱码头装卸设备的使用效率。

铁路专用线装卸安全问题AHP分析

铁路专用线装卸安全问题严重影响着专用线的安全运营,对其进行定性定量分析具有重要意义。本文利用层次分析法对某省88条铁路专用线装卸安全存在的问题进行了分析,并采用MATLAB编程计算得到对铁路装卸安全影响较大的因素,以督促企业进行整改,指导企业的安全生产。

动态压力加载/卸载装置dDAC及原位表征技术研究进展

动态压力加载/卸载装置dDAC(Dynamic diamond anvil cell)是近年来备受高压界关注的研究装置之一,可以用来开展亚稳态材料制备、相变动力学、超高压化学等方面研究,在材料学、凝聚态物理学、化学、地学等领域具有重要的应用前景。综述了近年来国内外动态压力加载/卸载装置及原位表征技术的研究进展,详细介绍了一套新型与原位时间分辨光谱测试系统及原位加热/冷却系统相结合的、具有较大加载/卸载速度和较宽压力范围的动态压力加载/卸载装置。该动态压力加载/卸载装置及原位光谱表征系统的建立,将成为新的高压实验研究平台,从而促进高压极端条件下材料新结构和新性能等方面的研究。