计及需求响应的区域电—气互联系统综合优化运行分析

针对区域电—气互联系统综合优化运行问题,研究了需求响应对系统经济安全运行的协调作用,首先通过分析激励型需求响应资源参与系统调度的原理,构造了反映负荷削减量-需求响应成本关系的多段式函数模型;然后结合以燃气发电机和天然气压缩机为耦合对象的区域电—气互联系统的调度运行特点,考虑系统安全约束,建立了计及需求响应的区域电—气互联系统综合优化运行模型,以实现综合系统的经济可靠运行;最后通过算例验证表明所提模型可行、有效,不仅可有效改善互联系统各子部分的运行稳定性,且保证了各部分的安全运行。     

汽油机两级增压系统的匹配与性能研究

在某单级涡轮增压汽油机的基础上,围绕提升低速扭矩及改善涡轮迟滞效应进行了复合增压系统、两级涡轮增压系统匹配方法研究。采用GT-Power软件建立某汽油机单级涡轮增压与两级增压发动机(复合增压发动机和两级涡轮增压发动机)仿真模型,并借助实测结果进行校核。在此基础上,利用模拟计算结果对单级涡轮增压和两级增压系统的低速扭矩特性、动态响应特性和燃油经济性进行比较分析。研究结果表明:复合增压与两级涡轮增压发动机的低速扭矩特性比单级涡轮增压发动机分别增加了62.80%和54.35%,燃油经济性分别减少了23.45%和22.71%;动态响应特性由优到劣依次为复合增压、两级涡轮增压、单级涡轮增压发动机,并且在1 500r/min(低速区域)三者动态响应特性差距最为明显。     

考虑需求响应与光伏不确定性的电力系统经济调度

针对光伏不确定性对电网的影响日益增加,该文提出一种考虑需求响应的源网荷经济调度方法。首先以光伏历史数据,利用非参数估计来拟合光伏出力,同时利用蒙特卡洛进行场景表征,并利用基于马氏距离场景缩减技术进行场景缩减;其次,结合随机规划方法,建立考虑需求响应下系统运行成本最小的电力系统源网荷经济调度模型;最后以IEEE39节点模型进行分析,结果表明采用所提出的优化模型可实现对光伏的不确定性调度,并能降低用户用电成本,对未来电力系统需求响应下的多能互补提供理论支撑。     

区域能源-经济协同趋势预测模型研究——以武汉市为例

以宏观视角研究区域能源问题,需要思考能源系统与经济系统之间复杂的作用关系。从协同学基本原理出发,通过理论假设与数学推导,在优化传统时间序列模型的基础上,构建了区域能源-经济协同趋势预测模型。利用该模型对武汉市进行实证分析,并与指数平滑曲线的预测结果进行对比。结果表明,区域能源-经济协同趋势模型具有更加精确的预测效果,对区域能源系统与经济系统的协同发展、低碳城市的建设具有更加明确的政策指导意义。     

基于三阶段逐步优化算法的三峡水库水沙联合优化调度研究

针对水沙联合优化调度多目标、高维、难以求解以及泥沙淤积计算具有后效性的问题,以泥沙淤积量为基本目标、发电量为约束目标,利用约束法将多目标水沙联合优化调度模型转化为单目标模型,并采用三阶段逐步优化算法进行求解。以三峡水库水沙联合优化调度为例,获得了满意的水库发电与泥沙淤积的非劣解集及水库非劣运用过程,验证了所建立模型及提出的求解方法的合理性和有效性。     

基于多源协同的区域分层能源综合调度优化

为解决区域综合能源的调度优化问题,提出了基于多级能源协同的区域分层能源综合调度方案。分析了多级能源区域协调系统特点以及分层优化需求;建立了双层优化模型,上层优化输电网经济成本,下层优化微网运行成本,二者通过联络线交换功率形成信息流,利用典型算法对本文提出模型进行求解。通过仿真分析了所提方法的有效性,对比了微网联网运行和孤岛运行模式下的系统经济性,说明了双层优化的合理性,即在不同的可响应负荷水平下,相比孤岛模式系统成本下降在11%～17%之间。     

计及负荷需求响应的并网家用光伏系统协同优化调度

针对未充分利用负荷的需求响应而限制家用光伏系统经济调度问题,提出计及负荷需求响应的协同经济调度策略,实现源荷协同调度。首先,建立负荷需求响应模型,对家用负荷进行需求响应处理;其次,考虑光伏出力不确定性,构建计及用户售电收益、购电费用、政府补贴、运维费用和光伏系统建设成本的并网家用光伏系统优化调度模型;然后,提出以动态联络线传输功率为优化变量,结合拉丁超立方采样、场景削减及改进粒子群算法的优化方法求解该模型。最后,结合典型算例验证所提模型和方法的有效性。     

基于生态调度的滦河流域多目标优化配置

针对滦河流域的水资源配置问题,建立了滦河流域多目标优化配置模型,运用粒子群算法求解该优化模型中非劣解集,并用支持向量机对非劣解进行评价。计算结果表明,随着水平年的增长,流域内各分区供水量增加,缺水量基本不变,缺水比例减小;95%频率下缺水量的增加较75%频率下要快。     

计及碳交易和需求响应的虚拟电厂低碳经济调度

为实现虚拟电厂的低碳经济运行,提出了一种考虑阶梯式碳交易和综合需求响应的虚拟电厂低碳经济调度方法。首先,研究多元柔性负荷的运行特性,建立了负荷侧综合需求响应模型;其次,在建立电转气两阶段运行模型基础上,引入氢燃料电池提高氢能利用效率;然后,将阶梯碳交易机制引入计及需求响应的虚拟电厂优化调度中,并建立了虚拟电厂低碳经济调度模型。最后,通过仿真分析表明所提方法和模型在提高系统运行灵活性的同时,改善了系统的经济性和碳排放水平。     

电源规划的双目标动态规划模型

提出以总费用最小和电力不足时间概率最小的电力系统电源规划的双目标动态规划模型．并采用约束法将双目标动态规划问题转化为单目标动态规划问题，进而利用大系统递阶分析原理将其分解为一个三级送阶控制模型，从而得到原问题的非劣解集和相应的容量扩展规划方案，为决策提供了良好的参考依据．实例研究表明了模型与算法的可行性．     

基于投影寻踪聚类思想的区域旱灾综合风险动态评估模型

从系统理论的角度分析了区域旱灾系统的结构体系,将区域旱灾风险分为致旱因子危险性、孕灾环境不稳定性和承灾体脆弱性三个子系统,并分析了各子系统的主要因素,从而建立了区域旱灾系统综合风险评估指标体系,并根据区域旱灾综合风险评估的目的,将动态综合评估方法和区划聚类评估方法相结合,建立了基于投影寻踪聚类思想的区域旱灾综合风险动态评估模型,为区域旱灾综合风险评估提供了参考依据。     

Static and dynamic wind turbine simulator using a converter controlled dc motor

This paper describes a new wind turbine simulator for dynamic conditions. The authors have developed an experimental platform to simulate the static and dynamic characteristics of real wind energy conversion system. This system consists of a 3 kW dc motor, which drives a synchronous generator. The converter is a 3 kW single-phase half-controlled converter. MATLAB/Simulink real time control software interfaced to I/O board and a converter controlled dc motor are used instead of a real wind turbine. A MATLAB/Simulink model is developed that obtains wind profiles and, by applying real wind turbine characteristics in dynamics and rotational speed of dc motor, calculates the command shaft torque of a real wind turbine. Based on the comparison between calculated torques with command one, the shaft torque of dc motor is regulated accordingly by controlling armature current demand of a single-phase half-controlled ac–dc converter. Simulation and experimental results confirm the effectiveness of proposed wind turbine simulator in emulating and therefore evaluating various turbines under a wide variety of wind conditions.     

物元可拓模型在水资源可持续利用评价中的应用

基于区域水资源可持续利用的内涵和意义,从水资源条件及开发利用、社会经济、生态环境和水资源管理等角度建立了水资源可持续利用指标体系。针对部分指标间存在不相容性和关联性的问题,结合物元分析和可拓学的相关理论,建立了新型的评价模型——物元可拓模型。以海南省为例,通过优选指标、确立等级和构建模型对该省水资源可持续利用态势进行了全面的评价,将结果与现实状况及传统评价模型的结果相比,验证了物元可拓模型在区域水资源可持续利用评价中的实用性。     

基于层次分析法的区域电能替代技术选择研究

  [目的]  电能替代是促进新能源消纳、提升能源利用效率、提高电能占终端能源消费比重等问题的有效解决措施,因此选择适合地区特点的电能替代技术并加以实施显得至关重要。  [方法]  通过研究电能替代技术,梳理各领域潜在的电能替代技术,提出了一种基于地区适用性、经济性和推广难度的评价体系,并应用改进的层次分析法(IAHP)确定各指标权重系数。  [结果]  针对南方某区域进行分析验证建立的模型,结果表明:模型分析结果与实际情况相符合,说明了本模型的正确性与合理性;其次,模型排除了人为干预因素以及提供了一个科学的方法论,能实际指导地区电能替代发展。  [结论]  通过实际算例分析,所建立的体系对电能替代技术实施具有一定的指导意义。     

广东省东江河流健康诊断思路及关键内容

为诊断东江河流的健康状况以利于经济社会可持续发展,利用河流健康理论并结合东江的实际情况,明确了东江河流健康诊断的总体思路,并在此基础上确定了东江河流健康诊断的关键内容,建立了东江河流健康评价(预警)指标体系,提出了由健康评价模型、病因诊断模型、健康预警模型组成的东江河流健康诊断体系,实现河流健康诊断由静态评价向动态评估的转变。研究成果可为东江河流系统健康诊断的实际应用提供理论和技术指导。     

基于超循环理论的低碳技术创新系统构建

低碳技术创新的进化及其与区域政策、经济的互动式发展是实践中亟待解决的难题,将政府、高校、企业、市场、区域政策和经济环境纳入一个系统,构建了低碳技术创新超循环模型,通过分析以知识转移为核心的催化循环过程揭示了低碳技术创新各主体与区域经济之间互动发展机理,拓展了创新系统的功能领域。以中英(广东)碳捕获、利用与封存产业促进与学术交流中心为例,为地方政府和企业制定符合区域政策、经济特点的低碳发展路径提供了范式借鉴。     

Evaporator modeling – A hybrid approach

In this paper, a hybrid modeling approach is proposed to model two-phase flow evaporators. The main procedures for hybrid modeling includes: (1) Based on the energy and material balance, and thermodynamic principles to formulate the process fundamental governing equations; (2) Select input/output (I/O) variables responsible to the system performance which can be measured and controlled; (3) Represent those variables existing in the original equations but are not measurable as simple functions of selected I/Os or constants; (4) Obtaining a single equation which can correlate system inputs and outputs; and (5) Identify unknown parameters by linear or nonlinear least-squares methods. The method takes advantages of both physical and empirical modeling approaches and can accurately predict performance in wide operating range and in real-time, which can significantly reduce the computational burden and increase the prediction accuracy. The model is verified with the experimental data taken from a testing system. The testing results show that the proposed model can predict accurately the performance of the real-time operating evaporator with the maximum error of ±8%. The developed models will have wide applications in operational optimization, performance assessment, fault detection and diagnosis.     

PLC远程I/O的设计与安装技术分析

PLC远程I/O的设计与安装过程中,关于远程I/O网络通讯硬件的配置、网络拓扑结构的优化、电缆规格型号的选择、以及远程I/O的测试与维护的技术解析。     

柴油机燃烧系统最优化动态辩识

本文提出一种工程上可实现柴油机最佳放热规律的研究方法，即以零维工作过程计算为基础，将柴油机整个工作过程当成一个动态的热力学系统，由整个动态系统的最优匹配来辩识燃烧子系统的最优动态响应，获得柴油机的最佳热效率及最佳经济性与动力性，从而为有现机型的改进潜力找到一种全新的判断方式，同时，应用这种方法，对某一中速大功率柴油机进行了实例优化计算。     

自整定PID在锅炉汽包水位控制中的仿真应用与分析

论文建立余热锅炉汽包水位的数学模型,对该数学模型进行分析和验证,并对余热锅炉汽包水位动静态特性进行分析。在讨论了汽包水位在单冲量和三冲量方式下的常规PID控制器和自整定控制方案后,重点研究一种基于模糊控制的自整定PID控制对水位参数进行实时调整。针对该控制策略,应用Matlab／Simulink进行仿真分析,仿真研究表明,这种方案使汽包水位控制系统具有较强的鲁棒性及良好的控制品质,提高了系统的动静态性能指标。