夏季气象电力负荷相关性分析模型修正方法——以北京为例

气象电力负荷相关性分析对电力负荷预测影响关键,需根据实际数据对相关性经验模型修正。基于综合气象指数、积温效应以及电力负荷与气象因素相关性分析经验公式,提出一种夏季气象负荷相关性模型修正方法;采用负荷趋势分析和Python爬取提取气象负荷与气象数据,提高分析数据的精准性;通过对比分析负荷与单气象因子、综合气象指数以及两种积温效应修正的相关系数,结合负荷与气象指标随时间变化趋势吻合度,确定适用于相关性分析的最优指标参数,进而构建气象负荷与最优指标参数之间的拟合关系式,并以2019年北京夏季主城区为例应用验证。结果表明,与单气象因素相比,电力负荷、气象负荷和综合气象指数的相关性更强;各综合气象指数中,基于日平均气温的酷热指数与气象负荷的相关系数最高;2种积温修正方法中,考虑累积效应系数的方法对气温的修正效果更好,修正后气温与气象负荷的相关系数提高7.39%;基于修正气温的酷热指数与气象负荷的相关性较未修正时均有所提高,与负荷的变化趋势更接近;以酷热指数和修正后温度为自变量构建的气象负荷拟合关系式与实际值的吻合度高于参考的经验公式。

基于FCM-LSTM的光热发电出力短期预测

对光热电站的出力进行短期预测,可以有效应对太阳能随机性和波动性带来的影响,为电网调度做好准备.该文以青海某光热电站为例,首先使用模糊C均值聚类算法对预处理后的实验数据进行分类,然后通过分析不同聚类类型下出力和气象数据中各因子间的关联程度,充分挖掘出数据间的关系,确定不同类型预测模型的输入变量,进而构建出不同类别下的长短期记忆神经网络预测模型.结果表明,与传统长短期记忆神经网络模型、BP神经网络模型、支持向量机模型和随机森林模型的预测结果相比,基于模糊C均值聚类的长短期记忆神经网络预测模型效果良好,大幅减少了预测误差,验证了该预测模型的有效性.

Copula分位数回归方法在风电超短期出力预测上的应用

风电出力具有较强的随机性和波动性,相比于传统预测,分位数预测方法能够提供全面的风电功率概率分布信息,可实现更可靠的风电出力预报,对电网系统的安全和稳定运行具有重要意义.以甘肃某风电站为案例,将数据按6∶2∶2划分为训练集、验证集和测试集,采用基于Copula的分位数回归方法(QCopula)进行功率区间预测,并与三个传统的分位数回归方法进行比较.结果显示,在不同置信区间下QCopula的修正预测区间精度范围在0.701~0.773之间,预测精度平均值比传统分位数回归(QR)、随机森林分位数回归(QRF)和长短期记忆神经网络分位数回归(QLSTM)分别高出15%、9%和13%,优于其他三种分位数预测方法.分位数交叉验证中,QCopula未出现分位数交叉,每个样本点的功率预测值均随概率值单调递增,而QR、QRF、QLSTM均出现不同程度的分位数交叉现象.综上所述,QCopula可以表征更小的区间宽度和更高的区间覆盖率,且分位数曲线不存在交叉,可信度较高.

经济转型时期电力弹性系数应用

分析1978年以来中国电力弹性系数的变化情况,总结电力弹性系数短期波动的主要原因,提炼电力弹性系数波动的长期规律;对比典型发达国家电力弹性系数的变化经验,提出在经济转型时期应用电力弹性系数的方法,对中国"十三五"、"十四五"、"十五五"电力需求预测结果进行校核。

循环冷却水系统新型缓蚀剂应用进展

分析了中水回用于火电厂循环冷却水系统时,对凝汽器和管道造成腐蚀的原因,包括氯离子的含量过高,含盐度增加加剧腐蚀、氨氮发生硝化反应产生H^+造成腐蚀、微生物大量繁殖生成微生物粘泥附着在管道上加剧腐蚀、溶解氧含量高等原因;介绍了缓蚀剂的电化学缓蚀机理、成膜机理和吸附膜机理。同时从无机、有机、聚合物三个方面总结了循环冷却水系统常用的缓蚀剂,分析了它们的优缺点以及应用情况,并探讨了其在不同环境介质中的最佳应用条件。介绍了循环冷却水系统新型缓蚀剂聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸。通过查阅文献发现聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸具有无磷、绿色环保、可生物降解、环境相容性好的特性,在循环冷却水系统中具有更好的应用前景。

中国电力弹性系数与工业化阶段关系

电力弹性系数是用以表征电力消费与经济增长之间关系的指标,研究电力弹性系数与工业化进程之间的关系,具有实际指导意义。主要结论是在工业化中期,各地区电力弹性系数普遍较高,之后出现明显下降;工业比重大的省份电力弹性系数比较高。"十四五"期间,中国经济实现高质量发展,电力需求将保持中速增长,全国电力弹性系数在0.83左右,与中国工业化后期发展阶段相吻合。

砷对钴基催化剂催化亚硫酸镁氧化的影响

本文主要研究砷离子对钴基催化剂催化亚硫酸镁氧化的影响,探究As(Ⅲ)和As(Ⅴ)浓度变化,以及As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的间隔加入对亚硫酸镁氧化的影响,发现As(Ⅲ)与As(Ⅴ)对亚硫酸镁氧化具有不同的作用,提出SO4-活性自由基在CoO-MgSO3-As(Ⅲ)体系中起到加速As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)的作用,同时SO4-与As(Ⅲ)反应生成SO42-,从而出现亚硫酸镁氧化速率提高以及加速去除As(Ⅲ)的现象。

基于AHP-熵权法的省域节能减排动态综合评价方法

省域节能减排量化综合评价对各省份明确自身节能水平,制定合理的节能发展规划,高效完成节能减排任务具有重要意义。对各省份节能减排情况从空间和时间2个维度进行动态综合评价。首先从节能、减排和经济3个维度构建综合评价指标体系,然后结合主观与客观赋权法,利用AHP-熵权法对各省份节能减排情况进行静态综合评价。基于时序加权向量,对静态综合评价模型进行时序权重的线性加权集结,从时间维度对各省份节能减排情况进行动态综合评价。最后,通过搜集'十一五'、'十二五'期间30个省、市、自治区的指标数据,对中国省域节能减排情况进行综合评价与分析。该研究成果可以实现多个时间、空间维度的省域节能减排量化综合评价,充分结合主观赋权与客观赋权的优势,提高综合评价结果的客观性和准确性。

基于群论的PAHs分子偏振拉曼去噪

利用群论理论研究16种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)分子振动规律,并对PAHs指纹区特征拉曼峰进行偏振去噪,减少非特征拉曼峰对特征拉曼峰的干扰,增强16种PAHs之间的拉曼辨识度。群论分析发现16种PAHs分别属于Cs,C2v,C2h,D2h点群,四个点群中的A′,A1,Ag,Ag类对称振动属于全对称振动,其余对称振动为非全对称振动,其中全对称振动均具有拉曼活性。Gaussian 09杂化密度泛函理论计算与群论分析相结合,发现16种PAHs全对称振动分布拉曼位移全区域,涵盖16种PAHs基团振动模式;全对称振动产生的波动性小,具有一定的抗外部环境干扰能力,稳定性相对较高,并且其产生的拉曼峰更强。根据全对称振动具有代表性、稳定性、显著性的特征,本文将16种PAHs的全对称振动作为特征拉曼振动。此外,研究发现,拉曼偏振效应与振动模对称性直接相关,拉曼光谱的偏振效应具有增强PAHs特征拉曼峰、降低PAHs非特征峰强度的作用。16种PAHs通过拉曼光谱的偏振效应选择性调节作用后,PAHs特征拉曼峰信噪比可提高6.52%~182%,说明利用拉曼偏振效应去除非特征拉曼峰的作用显著,可有效降低特征峰的噪声干扰。因此,所建立的基于群论的PAHs分子拉曼偏振去噪方法可以改善其拉曼光谱信号质量,提高PAHs同步拉曼光谱分析效率,为实现16种PAHs同步拉曼光谱检测提供了理论依据。

低光降解性氟喹诺酮类抗生素的分子设计及光解路径推断

以已知光降解半衰期(t1/2)的12种氟喹诺酮(FQs)同系物按摩尔比4∶1选择训练集和测试集(随机组合),釆用Sybyl-X 2. 0软件QSAR模块中结合比较分子力场分析(Co MFA)方法和比较分子相似性指数分析(Co MSIA)方法进行三维定量构效关系(3D-QSAR)研究,建立以FQs分子结构参数为自变量,lgt1/2为因变量的3D-QSAR模型,并预测剩余14种FQs分子的t1/2.结果表明,任意组合所构建的Co MFA和Co MSIA模型交叉验证相关系数q2在0. 564～0. 655区间内(> 0. 5),非交叉验证相关系数r2在0. 996～1. 000区间内(>0. 9),表明所构建模型稳定性较强且预测能力良好;对剩余14种FQs分子的t1/2预测发现,第四类FQs的t1/2普遍高于第三类FQs;选取环丙沙星(CIP)为目标分子,QSAR三维等势图分析其C-13位置引入体积较小的基团有利于降低目标分子的t1/2值,据此设计出9种t1/2值显著降低的新型CIP分子,其中引入·OH基团的新型分子t1/2下降幅度最为显著(27. 2%);对CIP分子以及新型CIP分子可能发生的光降解路径进行推断发现,CIP光降解过程中发生芳香环羟基化的路径所需能垒最小,推断为FQs类抗生素降解过程中的主要反应类型,而氧化脱羧反应能垒最大,发生哌嗪环断裂的路径最多,而新型CIP分子光解过程中发生芳香环羟基化、氧化脱羧及羟基化脱氟3种反应的能垒较原CIP分子变化不大,仅哌嗪环断裂所需要能垒明显小于CIP分子需要的能垒;新型CIP分子及其光解产物的生物降解性评价发现,新型CIP分子不仅光解活性提高,其生物降解性同时提高0. 26%～59. 71%,且其光解产物的生物降解性也显著上升(12. 03%～34. 38%),即CIP分子以及新型CIP分子可通过光降解最终生成生物降解性显著提高的物质,从而达到进一步控制FQs环境行为的目的.

改进的灰色模型在光催化数据预测中的应用

光催化去除水中污染物的研究通常得到的是小样本的离散数据,利用拟一级动力学模型对实验结果进行模拟和分析,有时拟合效果较差,且无法用于数据预测。本研究在离散灰色预测模型(DGM(1,1))的基础上,考虑数据的非线性特征并结合等维信息替代思想建立了非线性动态离散灰色模型(EDGM(1,1,α)),利用该模型对三元复合材料Bi/BiOCl/Au光催化去除四环素实验所得数据进行了预测,其平均相对误差和拟合度数据显示:相比于DGM(1,1)等3种模型,EDGM(1,1,α)模型对光催化实验数据具有良好的预测水平,与实验结果吻合。该预测方法可以用于指导下一步实验,有望减少实验次数,降低成本和能耗。

利用SVM-LSTM-DBN的短期光伏发电预测方法

为解决传统预测算法的不足,利用深度信念网络(DBN)耦合支持向量机(SVM)和长短期记忆神经网络(LSTM),提出一种新的光伏功率组合预测方法.分别构建以高斯径向基函数为核函数的支持向量机预测模型、4层长短期记忆神经网络为单项预测模型,通过深度信念网络组合,优化预测结果并输出.根据实际出力和预测结果的误差,利用DBN动态调整以获得最优值,进一步验证SVM-LSTM-DBN模型的有效性和准确性,并以新疆维吾尔自治区某光伏电站的实测数据进行仿真验证.结果表明:基于SVM-LSTM-DBN组合的光伏出力预测模型与单一模型相比,预测精度明显提高.

基于分子对接技术及CoMSIA/HQSAR辅助的二羟基多氯联苯衍生物分子修饰

利用类二噁英类多氯联苯(PCBs)大气氧化降解产物二羟基多氯联苯与2,3-二羟基联苯双加氧酶(Bphc,PDB ID:1KW6)进行分子对接,构建以分子结构参数为自变量,对接打分函数(K_d,代表对接活性)为因变量的分子相似性指数分析(Co MSIA)与分子全息定量结构-活性相关关系(HQSAR)模型,并对二羟基多氯联苯进行分子修饰,研究结果表明,Bphc酶对二羟基多氯联苯均有不同程度的降解能力,影响Bphc酶对接活性的氨基酸残基为His145,Val147,Ile174,His194,His208,His209,His240,Asn242,Tyr249及Thr280,且二羟基多氯联苯与氨基酸残基对接形成的氢键越多对接活性越高.建立了CoMSIA和HQSAR模型耦合的二羟基多氯联苯分子取代活性精确定位方法,以打分函数较低的二羟基多氯联苯5,6-2OH-CB60为目标分子,设计出8种打分函数显著提升的新型分子,其对接活性提高65%~185%,分子毒性(IC_(50))下降10%~83%,生物富集性(BCF)下降4%~27%,迁移性(K_(OA))与半衰期(t_(1/2))增降幅基本不变.所设计新型分子反应路径的推断可以验证二羟基多氯联苯5,6-2OH-CB60在环境中与活性自由基或与活性分子反应生成所设计的新型5,6-2OH-CB60分子,即类二噁英类PCBs可通过大气氧化降解最终生成酶降解性显著提高的新型二羟基多氯联苯,达到进一步控制类二噁英类PCBs环境行为的目的.

基于药效团模型设计的PAEs分子拉曼特征振动光谱衍生增强研究

对17个PAEs训练集分子、五个PAEs测试集分子,应用Discovery Studio软件构建PAEs分子拉曼特征振动光谱的3DQSAR药效团模型,并对PAEs分子(以环境优先控制污染物DMP,DBP和DNOP为例)进行9种常见的疏水基团取代反应,同时利用密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)计算气态环境中取代前后PAEs的拉曼特征振动光谱,筛选PAEs拉曼特征振动光谱显著增强的衍生物。研究结果表明:药效团模型(Hypo1)具有最大的相关系数(R^2)0.83、最小的均方根值(RMS)0.182和总消耗值(total cost)71.865,且Configuration值为12.68(<17),说明所构建模型具有显著性及较好的预测能力;获得基于Hypo 1药效团模型设计的PAEs分子衍生物23个:DMP(9),DBP(9)和DNOP(5),上述衍生物分子正频计算值均大于0,说明所设计的PAEs分子衍生物结构稳定,其中DMP-CH_2CH_3,DBP-Cl,DNOP-C_6H_5的拉曼特征振动光谱峰强较DMP,DBP和DNOP分别增大了6.25倍、2.05倍、1.56倍,说明PAEs分子衍生化对其拉曼特征振动光谱峰强具有显著增强作用。此外,利用密度泛函理论在相同的基组水平下计算了PAEs分子衍生物的取代反应能垒(以DNOP为例),取代反应的难易程度:—CH_2CH_2CH_3>—C_6H_5>—NO_2>—SH>—Cl,可作为筛选PAEs分子衍生化拉曼光谱增强反应的依据,并为建立增强PAEs分子拉曼光谱的检测技术提供理论支撑。

C@K2Ti6O13分级纳米材料对Cr(Ⅵ)的吸附去除

Cr(Ⅵ)具有非常大的生物毒性,去除溶液中的Cr(Ⅵ)是当前的一个研究热点。本研究制备了C@K2Ti6O13分级纳米材料,并用不同表征手段对材料的物相和结构等进行表征,进一步探究了初始pH、吸附时间、离子强度等对C@K2Ti6O13复合纳米结构吸附Cr(Ⅵ)的影响。实验结果表明C@K2Ti6O13复合纳米结构对Cr(Ⅵ)有较强的吸附能力, 1 h内去除率能够达到50%以上,其吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附热力学符合Langmuir等温吸附模型,表明这种分级纳米材料在环境治理方面应用潜力巨大。

基于分子对接的类二恶英类多氯联苯的拉曼光谱增强

为了从分子结构角度找到可以增强类二恶英类多氯联苯(PCBs)的拉曼光谱振动强度的结构变量,利用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-31G(d)水平下对13种类PCBs结构进行优化,通过分子对接技术提取13种PCBs与联苯双加氧酶(Bpha,PDB∶3GZX)对接后的PCBs分子结构,并计算了气态环境下对接前后PCBs分子的拉曼光谱振动强度和频率。研究结果表明:13种PCBs的拉曼振动归属为苯环变形、C—C伸缩、C—H摇摆、C—H伸缩以及各种形式的耦合,其中拉曼光谱频率在1 632.77~1 652.06 cm-1之间的振动最强,苯环变形为特征振动;对接后PCBs的二面角大小有明显的改变,导致拉曼振动强度提高2.9%~213.98%,频率在1631.57~1 651.94 cm-1之间的拉曼峰整体发生蓝移,二面角大小与拉曼振动强度呈现一定程度的线性关系,随二面角逐渐减小,拉曼振动增强。实验结果表明,可通过调整PCBs的二面角大小达到提升PCBs辨识灵敏度的目的,并为PCBs拉曼光谱检测提供理论依据。

氧化镁法脱硫工艺中多污染物控制技术发展现状

目前催化氧化法制硫酸镁晶体是最为可行的技术,但该法催化剂易受脱硫浆液中多种有毒重金属离子的影响,缩短使用寿命,所以催化氧化法需排除有毒重金属干扰。从经济运行角度,提出多污染物协同控制技术,即在催化氧化阶段减少重金属的干扰。总结了处置脱硫副产物亚硫酸镁现有的技术和脱除重金属离子的新型技术,以及协同控制亚硫酸镁和重金属离子的研究,并对协同控制技术的不足提出几点建议。

基于粒子群优化改进Gompertz模型的终端电能消费量分析

终端电能消费量分析是推进我国能源战略转型的重要举措,基于我国能源消费的现状,对我国终端电能消费的发展进行了分析。分析了终端电能消费量的影响因素,重点分析了经济、技术、环境3个因素,提出了一种基于粒子群优化的改进Gompertz模型,将影响电能消费量的经济、技术、环境因素引入了基本的Gompertz模型,并用粒子群算法优化了Gompertz模型的参数,实现了对终端电能消费量的预测,并通过实验验证了它的有效性。仿真结果表明,此方法能够有效地提升预测的精度,能够较好地描述终端电能消费量的变化规律,也为电能替代潜力分析提供了指导,为电能替代的发展规划提供了理论支撑。

基于逐步聚类分析的短期光伏发电预测方法

光伏发电功率与气象因素密切相关,可靠的功率预测对光伏入网和电网安全运行具有重要意义。为提高光伏短期发电功率预测的准确率,基于某40 MW光伏电站历史功率和气象数据,在不同季节和天气类型下利用逐步聚类分析方法(SCA)搭建光伏短期预测模型,实现分季节和天气类型的光伏功率预测。模型对比结果表明:逐步聚类分析方法具有较高的预测精度,在四季、单一天气类型和复合天气类型3方面预测精度分别提高了11.13%,9.51%和8.26%。

中国城市蔓延阶段特征及驱动因素分析

城市蔓延是城市快速发展过程中普遍出现的问题。本文在总结国内外理论和实证研究的基础上,采用建成区面积对城镇人口的弹性来表征城市蔓延,对全国214个地级市市辖区1996-2014年的城市蔓延阶段特征进行分析,从产业发展、政府推动作用、教育发展水平、全球化水平、交通发展水平、市场化水平这些方面,进一步对城市蔓延的驱动力展开深入探究。结果表明:(1)城市蔓延问题具有路径依赖,在以经济快速增长为目标的发展纲要指导下,城市往往持续蔓延。(2)第二产业发展将显著加剧城市蔓延,但地方政府可以通过推动第三产业发展、吸引外资优化经济发展结构,缓解城市蔓延问题。(3)道路建设、市场化水平、高校教育水平对城市蔓延的影响较小或并不显著。最后本文提出了控制城市蔓延问题的政策建议。