包含多投资主体的综合能源系统容量配置

包含风电、光伏等新能源的综合能源系统以实现电、热、冷等多能互补供能而备受关注.当多个投资者作为独立主体参与综合能源系统运营时，如何对各设备进行合理的容量配置，以更好地消纳新能源和实现各投资主体的利益最大化，是值得关注的问题.本文基于博弈论的纳什均衡原理，针对由风电设备、光伏设备以及冷热电联供设备3个投资者组成的综合能源系统，构建容量配置博弈模型，并采用粒子群算法（PSO）进行求解.在非博弈、非合作博弈以及合作博弈3种不同场景下的对比分析结果表明，在合作博弈场景下，各方投资者收益相对最大、容量配置相对最小，系统具有最大的整体收益，各参与者有明显的合作可能性.研究结果为多方参与供能市场提供了解决思路.     

基于改进BP网络和AHP模型的区域多能系统协同优化方法

针对多能系统对分布式能源使用率较低且经济效益不理想的问题，提出了基于改进BP网络与AHP模型的区域多能系统协同优化方法.该方法利用AHP模型构建了区域多能系统评价体系，并设计了双层GA-BP网络用于学习优化系统的各项评价指标，以得到最佳的系统综合评价得分用于调整系统能源的供需量.基于园区多能系统的实验结果表明，所提方法的可靠性、经济效益、碳交易成本及用户满意度分别为0.99、10.82万元、0.43万元和1.故其在提高经济效益的同时，还可保证系统运行可靠性及绿色环保.     

基于区块链技术的非合作博弈共享储能交易模型

针对目前储能成本过高、缺乏交易平台导致的利用效率低下、收益较低等问题,设计基于区块链技术的非合作博弈交易模型.以微网作为节点引出共享储能的概念,利用数字签名技术进行节点身份验证,有效提高交易的安全性.基于智能合约自我驱动、自我执行的特征,建立共享储能交易机制.通过建立非合作博弈模型,实现各节点利益最大化,提高储能收益,提高节点用户参与交易的积极性,推动产业结构进一步优化.算例分析结果表明,本文所提出基于区块链技术的共享储能非合作博弈交易模型可以有效实现储能参与市场交易,提高储能利用效率,增加储能项目收益来源,为储能行业的进一步发展提供有效的技术支持和理论支撑.     

协作干扰下的无线安全传输联盟享乐博弈

基于协作干扰机制,研究了分布式无线网络中,节点采取怎样的交互与合作策略能提升其物理层安全传输性能.该问题被建模成一个联盟形成博弈,并引入享乐设置,在此基础上提出一种分布式享乐博弈算法,以获取稳定的联盟结构.仿真结果表明,相比于非合作及基于放大转发的博弈机制,所提出的合作博弈机制可以大幅提高网络用户的平均安全传输性能.     

考虑富氧燃烧的综合能源系统低碳优化可行性研究

综合能源系统（IES）因其能源利用率高和多能源互补特性而被广泛认为是减少碳排放、提高可再生能源消纳的有效途径。将富氧燃烧技术引入IES,构建了考虑富氧燃烧空分系统和多能互补的IES优化调度模型。首先,通过研究富氧燃烧电厂的运行原理及其能量时移特性建立了富氧燃烧电厂模型。其次,将碳捕集装置（CCS）与IES进行耦合,并在富氧燃烧装置（OECP）与电转气装置（P2G）之间建立合作机制,减小IES运行成本,最大程度降低碳排放,促进可再生能源全消纳,提高能源利用率,保证在负荷高峰期较好的富氧燃烧效果和较高的碳捕集水平。最后,仿真分析证明传统电厂引入富氧燃烧技术及多能互补合作机制可以明显降低碳排放量,促进可再生能源的消纳和利用。     

定价机制下认知无线电网络频谱接入算法

为了研究认知无线电网络中认知用户频谱接入的决策问题,将认知用户的频谱接入过程视为非合作博弈过程,并考虑到授权用户享有频谱的优先使用权,基于带有服务台故障的M/G/1排队理论建立了系统模型,分析了认知用户个体最优接入策略和社会最优接入策略,并在此基础上提出定价机制使认知用户追求个体利益最大化的目标与社会目标一致,实现社会福利最大化.实验结果表明,基于定价机制的频谱接入策略可以使频谱资源得到相对的优化配置,满足社会整体利益需求.     

基于分布鲁棒优化的社区型能源系统低碳经济调度

随着可再生能源渗透率的提高以及能源转型进程的推进,能源系统在保证调度策略鲁棒性的同时,也要考虑系统的绿色性和低碳性. 针对含碳捕集机组的社区型能源系统中各社区在风电功率不确定性下的最优决策问题,提出一种非合作博弈模式下的分布鲁棒优化方法. 首先,以运行成本最低为目标,构建各社区的两阶段调度模型. 其次,将风电功率的分布信息纳入到两阶段模型中,考虑各社区之间的非合作博弈关系,构建分布鲁棒博弈模型. 最后,利用线性决策理论及对偶原理求解模型. 仿真结果表明,所提分布鲁棒博弈方法可以保证博弈策略的鲁棒性,同时也克服了鲁棒优化强保守性的问题.     

云环境下多副本审计策略研究

针对云计算多副本审计中用户利益不能最大化的问题,基于博弈理论,建立了用户和CSP之间的博弈模型.分析了在不同条件下用户和CSP之间的最优策略,达到使用户利益最大化目的.根据Amazon S3提供的价格模型进行了仿真实验.实验结果表明,当错误率小于0.167%时,用户应选择非审计策略,当错误率大于0.167%时,用户应选择审计策略.该模型为用户提供了云计算环境下多副本审计最优策略的选择依据.     

基于NSGA-Ⅱ算法的互补能源接入方案优化配置

构建以电力为主体,融合热、气等不同形式能源,在生产、消费多个环节优势互补的多能源系统,是提升能源利用效率,促进能源清洁发展,构建能源互联网的关键.首先,依据风、光等分布式能源稳定模型,构建智慧城市多能互补系统架构;然后综合考虑投资商、电力公司、用电客户等能源主体利益,以系统潮流、接入互补能源的节点电压、装机容量等为条件,建立智慧城市多能互补系统规划模型;最后,引入改进的遗传进化算法,确定模型的寻优流程,对多能互补系统能源网络接入能源的节点位置与装机容量进行优化求解.结果表明,对多能互补系统合理规划,有助于智慧城市能源供应向清洁、可持续化方向发展.     

超密集网络中非合作博弈的功率分配算法

为了抑制超密集网络中小小区基站的密集化部署带来的干扰,并提高系统的吞吐量,本文研究了频谱共享超密集网络中的功率分配策略.首先,针对非凸的系统和速率最大化问题,采用非合作博弈模型将其转化为每个用户效益函数最大化的凸子问题,并通过设计一种动态定价使得非合作博弈模型的纳什均衡点（NE）是原优化问题的驻点.其次,为了保证宏小区用户的服务质量（QoS）,模型中引入了干扰功率约束条件来抑制宏小区受到的干扰.最后,在此非合作博弈论框架下,设计了一种迭代式的基于全局信息的功率分配算法.每次迭代通过求解KKT条件获得每个用户的最优发射功率,通过理论推导证明了迭代算法可收敛到博弈模型的NE.此外,为了减少迭代算法的信令开销、提高资源利用率,还提出了一种基于局部信息的功率分配算法.仿真结果表明,所提出的基于全局信息的功率分配算法比对比方法具有更好的传输性能,所提出的基于局部信息的功率分配算法在保证较好的传输性能的前提下有效地减少了信令开销.     

绝对的光子能量与相对的原子势能

以选取不同零势点为例，认真分析了原子内能及弹性势能的基本特性，用简单明晰的实例证明了势能是相对的，而释放光子的能量是绝对的。     

总能系统能量利用效率分析

分析满足冷、热、电用能需求的总能系统配置中,能量梯级利用的转换效率、余热资源、余热利用率、一次能源利用率和能量利用率的计算,以及典型配置中系统的能量流向和所达到的能量利用效率,为总能系统的应用和深入研究提供借鉴,以求高效合理地用好能量成本较高的液化天然气.     

基于能耗统计数据库的能耗评测方法研究

在寒冷地区居住建筑能耗统计数据的基础上,深入分析了该类建筑的能耗构成与特点,提出了基于能耗统计数据库的能耗评测方法;利用该方法对石家庄居住建筑进行了能耗评测。评测结果表明:这一地区该类建筑节能潜力约为19%。这一结论与北方地区既有居住建筑节能改造的调研成果基本一致;据此对寒冷地区居住建筑的节能改造提出了针对性措施与建议。     

抗震结构能量设计方法中阻尼耗能的研究

基于能量原理,在非线性动力时程分析的基础上,对抗震结构地震总输入能Ei(t)中的阻尼耗能Ed(t)进行了分析研究,重点探讨了不同阻尼比、不同滞回模型、地震波频谱和加速度峰值对阻尼耗能的影响.计算分析表明,阻尼比ξ对阻尼耗能影响最显著,Ed/Ei值和Ed/Eh值随阻尼比ξ而增加,当ξ=0.20时,阻尼耗能占到总耗能的80%左右.阻尼耗能可以有效地减小滞回耗能,增加阻尼比是减少结构累积损伤破坏,提高结构抗震性能的有效途径.     

地能利用中的蓄能时间效应

针对地能利用中耗能和蓄能过程吸热和放热的时间效应进行了实验分析和探讨,研究了地下蓄能体温位变化和分布规律。实验结果表明:间歇过程是提高地下蓄能效果的有效手段,间歇频率和地下瞬态换热负荷的协同优化控制将有利于发挥其综合效能;连续高温大负荷蓄热,地下换热器热源周边温度急升,导致热源与近边土壤温差骤减,发生周边热量积聚和传热抑制现象。本文还提出了地下蓄能温度"理想域值"的概念,可作为评价能量蓄存效果的重要指标。     

发展可再生能源

阐述了发展可再生能源的重要性、原因与动力,介绍和分析了世界各国可再生能源发展的概况,以及我国可再生能源发展的现状和存在的问题,指出我国具备规模化发展可再生能源的条件,并提出了发展规划和几点建议.     

基于照明能耗的分级节能控制策略的研究

目前的智能照明系统的控制策略主要是根据人为经验进行设定,而不是根据灯具的实际用电情况进行合理规划,因此智能照明系统需进一步提高其效能.针对上述问题,本文对已有智能照明系统,通过采集照明回路信息,计算照明回路能耗并进行能耗预测,以此为节能控制提供可靠的数据依据,并在此基础上,提出了一种根据实际照明回路使用情况可灵活设置的分级节能控制策略.实验结果表明,本文方法能够提高10%的节能效果,具有一定的实际应用价值.     

从宏观和微观来看内能与应变能

通过对宏观意义上和微观意义上内能定义的分析和比较,指出内能是一个相对值,单纯地考虑其某一时刻的绝对值是没有意义的.进而得出微观上粒子间距的变化是物体宏观变形的物理根源,二者的作用效果相一致的结论.     

圆柱形壳管式相变蓄热单元的释热特性

为了推广太阳能季节相变蓄热热泵供暖系统在寒冷地区的应用,提出了适合该系统的圆柱形壳管式相变材料(Phase Change Material,PCM)贮热单元的结构形式;基于焓法建立了贮热单元的数学模型,并通过数值模拟研究了以CaCl2.6H2O为相变材料的相变蓄热单元的的释热特性及其随换热流体温度和流速的变化规律.研究结果表明:PCM在显热释热阶段温度变化快且释热持续时间短,而在相变潜热释热阶段,PCM温度变化慢且持续时间长;换热流体入口温度越高,释热速度慢且释热量越小.换热流体的流速越大则释热速度越快,流速越小则释热速度越慢.换热流体入口温度与流速是影响圆柱形壳管式相变贮热单元释热特性的重要因素.     

住宅建筑能耗基准确定及用能评价新方法

针对当前建筑能耗基准确定及用能评价方法仍不完善的现状,提出了一种适用于住宅建筑的新方法。通过灰色关联分析确定了不同影响因素(即特征参数)与建筑能耗的关联度,将关联度作为该因素的权值并结合聚类分析对建筑进行合理分类。在此基础上采用累积频率分布法确定了每类建筑的能耗基准值,并对建筑住户进行用能评价。为验证该方法的可行性,将其应用于日本建筑学会所建立的住宅建筑能耗数据库,为聚类后的每类建筑确定了相应的能耗基准并对住户进行了用能评价。结果表明该方法能够综合考虑不同特征参数的影响大小,科学合理地对建筑细化分类,根据分类后的基准评价能够更好地评估住户的节能潜力并提供可行的节能建议。