考虑碳交易的CSP电站-电极锅炉-热电联产联合供热系统优化策略

由于我国北方弃风光现象严重，为了提高新能源的利用效率，响应我国“碳达峰”和“碳中和”的双碳计划，提出了考虑碳交易的光热电站（CSP）-电极锅炉配合含储热热电机组联合供电、供热的优化策略。电极锅炉是一种高效电转热设备，在促进风电消纳方面具有重要意义，同时CSP电站在平抑风电波动、减少弃风等方面也具有重要作用。因此构建了风电-电极锅炉系统、CSP电站系统、储热系统（TES），通过TES将各子系统与热电机组联系起来构成一个整体，引入碳交易成本对系统进行优化调度建模，并利用YALMIP和CPLEX进行求解。以IEEE 30节点为例进行算例分析，通过仿真验证了该方法的有效性。与传统热电联产模型相比，该方法提高了可再生能源的容纳性，减少了碳排放量。     

电极锅炉与热电厂的弃风消纳协调供热策略

目前，我国北方冬季供暖期弃风严重，为了优化我国能源结构、减少弃风电量、降低热电厂出力，提出利用电极锅炉消纳弃风电与热电厂协调供热策略。电极锅炉作为一种高效供热和储热设备，可以将电能转化为热能用以供热，以实现最低运行成本和最大消纳弃风电量为目标，考虑了电、热平衡约束及热电联产机组（CHP）出力约束构建了协调供热模型。在供热策略上为了降低建设成本，将电极锅炉分时段调整供热比例供热，如此一来可以降低储热装置容量上限进而节约了建设成本。最后，利用改进的遗传算法对电极锅炉与热电厂联合协调供热模型进行仿真分析，由于电极锅炉存在功率约束和储热装置周期容量不变的约束限制，且调度计划种群的个体具有随机性，优化前进行种群筛选，提高了寻优速度，降低了局部最优解的可能性。仿真结果表明，电极锅炉与热电厂联合供热可有效减少弃风电量提高弃风消纳能力，减少燃煤锅炉煤耗，提升经济和环境效益。     

分布式能源系统中燃气轮机热电联产运行方式优化方法

为了对热电联产之中电负荷与热负荷变化进行协调,需对热电供需的不均衡问题进行处理,优化分布式能源的系统之中燃气轮机的热电联产运行方式.同时在传统以热定电与以电定热运行基础上,添加辅助的设备方式,对热电联产运行方式进行补充.本文主要分析了燃气轮机的热电联产两类运行方式,深入研究优化分布式能源的系统之中燃气轮机的热电联产运行方式,为相关研究提供参考.     

考虑可平移负荷的综合能源系统动态优化调度策略

综合能源系统因多能互补、协调优化等特性受到了广泛关注,但该系统的热电机组在运行时的调峰能力具有一定局限性。为降低综合能源系统的用能成本,提升系统的用能效率,改善其调峰能力,文中提出了一种考虑可平移负荷的综合能源系统动态优化调度策略。该策略以系统的整体运维成本最小化为目标,结合可平移负荷和相关算例构建仿真模型,并采用自适应混沌粒子群算法进行求解。结果表明在引入可平移负荷时,多能源微网能够较好地达到削峰填谷目的,并降低系统综合运行成本,实现节能减排效果。同时,文中将传统粒子群算法与自适应混沌粒子群算法作比较,证明了自适应混沌粒子群算法在精度与效率上都优于传统的粒子群算法。     

参与辅助调峰的电池储能系统优化配置研究

随着风电渗透率节节攀升，风电出力的强随机性带来的系统调峰问题日益严峻。对于高风电渗透率系统，配置电池储能辅助调峰可以增加风电消纳空间。文中提出一种兼顾经济性和风电消纳效果的储能辅助电网调峰的双层优化配置方法。外层模型是以储能系统净收益和新增风电消纳量为目标的多目标储能配置模型。内层模型在外层配置方案的基础上优化调度策略，综合考虑储能系统运行成本、火电机组运行成本以及弃风惩罚成本，以系统调峰成本最小为目标优化风电消纳量，并将其与储能系统充放电功率传递给外层。最后，通过仿真计算确定了考虑储能经济性和风电消纳效果的储能系统配置方案，并分析其经济性和调峰效果，以及储能系统加入后对火电机组调峰经济性的影响，验证了配置方案的有效性。     

微型热电制冷器非稳态特性的热电模拟研究

在微型热电制冷器应用中,精密恒温器、医疗仪器、电子控制元件等的快速制冷以及在环境条件变化情况下的适应性调节,都体现了非稳态研究的重要价值.介绍了一种利用等效电路网络思想来研究微型热电制冷器非稳态特性的方法.首先基于热电模拟思想,建立了微型热电制冷器的等效电路模型,该模型综合考虑了结构尺寸、非控制端温度、控制端热流量、附加热阻、附加电阻、工作电流以及驱动源等因素对器件特性的影响.然后利用该模型分别分析了制冷与热泵模式下,控制端热量、非控制端温度、工作电流等运行条件随时间改变时,对微型热电制冷器非稳态工作特性的影响.并最终得出了控制端的负载、非控制端温度、工作电流等参数对控制端温度Tcs影响的基本规律,这为微型热电制冷技术的深入研究和应用提供了理论指导.     

从“萨扬事改”探究水电机组实施状态在线监测系统的重要意义

随着国内水电机组状态在线监测系统的不断发展,该系统先后在三峡左岸电站、右岸电站、紫坪铺电站、拉西瓦电站等一批大型水电机组的成功应用,取得了良好的效果,为保障大型水电机组的安全稳定运行发挥着重要的作用。本文从俄罗斯萨扬电站“817”事故原因之一“未能有效利用水电机组状态在线监测系统优化机组运行工况”谈起,结合水电机组状态在线监测系统指导某大型水电站实际生产的典型案例,深入阐述了水电机组实施状态在线监测系统的重要意义。     

某医院建筑应用冷热电三联供系统的可行性分析

以上海某医院建筑作为冷热电三联供系统计算与分析的基础,对医院建筑的能耗特性进行了深入探讨,引入热电比、热电比频数和热电比时间数的概念,用以反映该医院建筑的冷、热、电负荷特性,得出医院建筑是冷热电三联供系统较合适用户的结论。     

风光水联合发电系统多目标优化运行策略研究

本文针对风、光发电并网功率波动性较大以及风光资源浪费的问题,基于风光水互补特性,构建了风光水互补发电系统拓扑结构;以并网波动指数最小、风光丢弃率最小以及电站经济收益最大为目标函数,综合考虑风光水电厂机组的各种约束条件,建立风光水电互补系统的三目标优化运行模型。以湖北省某地区为例,对模型进行了算例仿真。通过案例分析,验证了本文所提出的优化运行策略有效性,为高比例水电电网大规模消纳新能源提供了新思路。     

Si-Bi2Te3光热耦合电源器件的结构设计与性能

空间近日等强辐照造成的高温严重影响光伏电池的转化效率,同时造成辐射能量的浪费.以单晶Si光伏电池和Bi2Te3热电电池为基本单元,构建Si-Bi2 Te3光热耦合电源器件模型.采用有限元分析法分析特定辐射条件下Si-Bi2Te3光热耦合电源器件的热分布情况,并结合光伏电池与热电电池的温度特性进一步计算了器件的转化效率.结果显示,Bi2Te3热电池的存在一定程度上降低了Si光伏电池的工作温度,在空间环境下Si-Bi2Te3光热耦合电源器件的转化效率相对于单一的Si光伏电池有2％ ～3％的提高.最后讨论了该器件Si光伏电池和Bi2Te3热电池的功率输出方式.     

基于有限元法的微测辐射热计热电性能研究

采用有限元法针对微测辐射热计的热电耦合敏感机理进行研究.建立微测辐射热计精确三维有限元模型,采用动态热电有限元方法对器件的热电特性进行了分析,得到了其热电耦合场下的温度响应特性,并获取其热容、有效热时间常数和有效热导值等热学参数;采用该方法在微测辐射热计的设计阶段中,即可初步预判器件性能并为器件制备提供可靠的参考.所设计结构经流片验证,性能良好,且满足60 Hz帧频成像要求.     

异质结双极晶体管（HBT）热电耦合特性的准二维TLM法数值分析

通过建立基于耗尽层等效的准二维模型。模拟了异质结双极晶体管（HeterojuctionBipolarTransistorHBT）的热电耦合特性。在模型中，器件内的温度和少数载流子分布都采用传输线矩阵（TransmissionLineMatrix．TLM）法求得。计算结果表明该模型能有效、方便地分析器件的热电耦合特性，同时能减少对计算的时间占用和内存空间。     

SnSe的制备方法、热电性能及潜在应用

硒化锡(SnSe)具有极低热导率、高功率因子和高热电优值,是一种性能优异的热电材料。SnSe的热电性能与其结构和掺杂状态密切相关。从SnSe的基本特性出发,介绍了SnSe的典型制备方法,综述了SnSe的热电性能及光(热)电性能,讨论了SnSe在光伏、锂离子电池、柔性热电器件及相变存储器等领域的潜在应用,总结了目前SnSe研究中存在的问题,并对提高其低温热电性能的方法进行了展望。     

计及用户均匀性差异的风电消纳策略研究

为了充分挖掘需求侧潜在的风电消纳能力,促进风电消纳,提出一种计及用户均匀性差异的风电消纳策略。基于热舒适度α、灵敏度β、距离b、热负荷Q分析个体用户i的均匀性差异,并基于以上参数利用场景分析构造出均匀型、近端型、中间型及远端型的终端热负荷空间分布场景1～4,在计及用户扰动的前提下根据其均匀性差异选择出精准用户参与调控,使需求侧用户更有效地参与风电消纳。调节策略以风电消纳最大为目标,使用混合整数非线性规划算法求解。算例结果表明:场景1下,本文调度策略下的风电消纳量较以热定电增加8.01%,煤耗降低3.24%;在本文调度策略下,场景2较场景1风电消纳最大,提高6.21%,煤耗、扰动人次最少,依次降低2.39%,48.79%;风电消纳的提高、煤耗和扰动人次的降低表明所提策略和模型的可行性。     

基于Bi_2Te_3合金材料的热发电模块研究

为了提高Bi2Te3热电材料的性能,采用Bi2Te3纳米粉体前驱物快速熔炼烧结法,制备了在室温条件下具有温度敏感性的Bi2Te3合金材料,在425K时此材料的热电优值达到0.548。在此基础上,研制了热电模块,并对其性能进行了测试。结果表明,以该Bi2Te3合金材料制备的热发电模块具有良好的伏安特性和稳定的内阻,当热冷端温度分别为140和60℃时,模块的最大输出功率可达到0.39W,显现出潜在的应用前景。     

基于介质嵌层的热电式微波功率传感器特性研究

为改善热电式MEMS微波功率传感器的电-热-电转换效率,提出了一种新型介质嵌层结构。选用Si₃N₄、新型材料石墨烯分别作为介质嵌层。建立介质嵌层结构的热学模型,采用Ansys软件对热学特性进行了仿真。结果表明,当石墨烯作为介质嵌层时,热电偶热端的温度提高了12 K,有效改善了传热效率,提高了热电堆温差。建立介质嵌层结构的电磁模型,采用Hfss软件对微波性能进行了仿真。结果表明,在8~12 GHz范围内,S参数约为-18 dB,传感器仍具有良好的匹配特性。该介质嵌层结构对热电式MEMS微波功率传感器研究有参考价值。     

脉冲方波驱动强化热电制冷的瞬态特性

采用有限差分法对脉冲电压驱动下的瞬态热电效应及其动态特性过程进行了理论分析,探索了非稳态工况下帕尔帖效应、焦耳热效应与傅里叶导热效应之间的耦合关系及其关键制约因素对制冷性能的影响规律,进而探讨了脉冲驱动强化热电制冷性能的作用机理。分析结果得到,在合理电压域值内采用主动控制方法,对热电模块周期性施加数倍于稳态工况理想电压的脉冲突变电压,有益于充分利用帕尔贴制冷效应而推迟出现以焦耳热和傅里叶热耗散形式为主的内部热积聚对热电模块冷端引起的负效应,并能瞬态实现冷端面的制冷强化作用和最大程度实现输入电能的有效转换。该结论不仅为进一步提出脉冲驱动模式的优化控制策略提供了理论依据,也为瞬态热电制冷效应的应用开辟了一条新思路。     

火电机组深度调峰全负荷协调控制系统优化

为优化协调控制系统性能以适应电力系统对火电机组深度调峰能力越来越高的要求,文章对火电机组在深度调峰状态下协调控制系统进行深入分析,提出了基于公用指令前馈、分层热值修正和全负荷段流量曲线优化等方法组合而成的全负荷协调控制系统优化方案,在某660MW机组进行了实际应用。结果表明,该优化策略可行有效。     

高速通信光模块热控系统设计

为了测试高速通信光模块在极端环境下的工作性能，并提升其出厂测试效率，设计了高速通信光模块热控系统。使用该系统不仅可以实现单独测试QSFP-DD封装模式的光模块，还可以实现双通道并行测试QSFP-28封装模式的光模块，成功使光模块测试效率提升一倍。首先，根据半导体制冷器的特性设计了待测试件热电制冷器组件，Flotherm的仿真结果表明热电制冷器组件可用。接着，根据半导体制冷器的原理及特性，设计了热排散系统。最后，将热控系统与水冷机的控温效率和效果做对比。实验结果表明：热控系统可以在110 s内实现光模块壳温在0～65℃之间的快速调控。热控系统基本满足对常用封装方式的高速通信光模块的控温需求，且相对于水冷机而言，具有小型化、低噪音、零震动的优势，更利于光模块集成化测试。     

热电耦合微执行器温度分布的节点分析法

MEMS系统设计的节点分析法已经被成功地用于机械或机电耦合器件的仿真，但其无法用于热执行器中热电耦合问题的分析仿真．本文提出一种通过傅里叶变换使用节点分析法动态分析仿真热执行器中热电耦合问题的方法，并建立了热执行器中基本单元——梁单元的热电耦合模型．这种模型的分析计算结果与有限元软件ANSYS吻合较好．