基于碳足迹的可再生能源分布鲁棒协调优化配置

“电力零碳”是实现“双碳”目标的重要支撑,高比例可再生能源(renewable energy, RE)的不确定性给配电网规划带来了新挑战,基于此,建立基于碳足迹的RE分布鲁棒协调优化配置模型。首先,确定各类RE的全生命周期碳足迹系数。然后,考虑多种RE配置、运行等约束,以最小化配电网碳排放惩罚费用及RE安装成本为优化目标,通过二阶锥等手段将原模型进行混合整数二阶锥凸化以快速求解;为处理RE不确定出力因素,构建基于数据驱动的分层分布鲁棒优化规划模型。其次,结合RE典型历史数据,通过相对熵Kullback-Leibler(KL)散度约束不确定性出力概率分布模糊集,通过列与约束生成(columns and constraints generation, CCG)算法求解优化配置方案。最后,基于IEEE 33节点系统验证模型的有效性。     

兼顾DG影响等级划分及权重特性的线损分摊方法

针对现有线损分摊方法没有合理考虑分布式电源(DG)并网对配电网线损实际影响的现状,提出一种兼顾DG影响等级划分及权重特性的线损分摊方法。首先,设计一套涵盖了配电网规划、运行、管理的影响指标体系,较全面地表征了DG并网对配电网的影响,并基于该指标体系制定线损分摊策略弥补配电网经济成本;其次,使用基于CRITIC法原理改进的序关系分析法(CRITIC-G1)计算指标权重,并从主、客观角度综合分析指标的权重特性,以突出不同指标对线损的影响程度。由于各指标与线损没有必然线性关系,故进行影响等级分类并设置影响因子分值;随后,将所得指标权重和影响因子分值纳入线损分摊修正系数的计算中,在潮流追踪法的基础上修正DG的分摊电量;最后,以某含DG配电网的典型日为例,验证所提方法的有效性。     

计及储能循环寿命的柔性配电网优化运行及效益均衡策略

针对储能寿命模型和多主体调峰效益考虑不足的问题，提出一种计及储能循环寿命的柔性配电网分布鲁棒优化运行及效益均衡策略。首先，考虑光伏不确定性和供需两侧互动特征，嵌入负荷需求响应、储能循环寿命等约束，以最大化系统总运行收益为目标建立基于数据驱动的两阶段分布鲁棒优化运行模型。其次，模型通过等价转换、大M法、McCormick方法和二阶锥松弛等方法凸化处理为混合整数凸规划问题，利用可调相对熵约束随机变量的概率分布模糊集并通过列与约束生成算法求解。然后，将改进Shapley值法应用于多个储能间的调峰收益分摊问题，以均衡储能自身建设成本。最后，通过293节点算例验证了所提优化模型的有效性。     

考虑冗余系统故障率参数时变性的直流配电网可靠性评估

合理的元件层冗余配置是提高直流配电设备可靠性的有效手段,针对现有研究在进行直流配电网可靠性评估时缺乏对直流配电设备内部冗余系统故障率参数时变性的考虑,提出一种考虑冗余系统故障率参数时变性的直流配电网可靠性评估模型。首先,从冗余方式、冗余程度2个维度对冗余系统存在形式进行分析,归纳并推导出4种主要的冗余系统可靠性模型。其次,从可靠性度量参数的定义及观测值角度构建可靠度与故障率间的时变性数学解析模型,据此探讨传统冗余系统故障率参数不考虑时变性的机理性缺陷。然后,基于系统可靠性理论建立考虑冗余系统可靠性参数时变性的各直流配电设备可靠性模型,并据此建立了基于最小割集法的直流配电网可靠性评估模型。最后,算例分析验证了该方法的合理性。     

悬丝摆式加速度计底座组件自动装配与焊接控制

悬丝摆式加速度计具有小型化、大量程和抗冲击的特点，在航空航天领域得到广泛的应用。其底座与摆组件的精密装配，目前仍以人工装配为主，具有装配精度差、悬丝张紧力不易控制，人工焊接时焊接参数难以保证、焊点质量不佳等问题，导致产品的良品率较低。为此，研发了一套悬丝摆式加速度计底座组件自动装配与焊接设备。根据零件特点与装配环境，采用视觉与力觉反馈控制，实现底座与摆组件位姿和悬丝张紧力的自动调整。基于C++语言，开发了分层架构的控制软件。设计温度反馈控制的焊接工艺流程与焊接策略，并通过有限元仿真与焊接实验进行验证。实验结果表明：该设备可实现自动装配与焊接功能，底座组件的装配精度与焊接质量符合技术指标要求，提高了产品质量。     

生物增效低曝气BC-BAF处理低碳高氨氮废水的性能研究

为改善传统曝气生物滤池(BAF)对低碳高氨氮比猪场沼液脱氮除磷效果差的困境，采用生物炭(Biochar,BC)为BAF载体填料，接种课题组前期驯化好的脱氮除磷功能菌泥，低曝气条件下构建生物增效BC-BAF工艺。研究该工艺对猪场沼液脱氮除磷的效能，并基于高通量测序技术分析启动前后微生物种群的组成变化，最后结合启动后污泥样品的能谱分析(EDS)，探讨其强化脱氮除磷机理。结果表明，启动成功后的生物增效BC-BAF工艺对低碳高氨氮猪场沼液的NH4₊^-N、TN和TP的平均去除率分别达到了65.27%、60.31%和63.20%；与脱氮除磷功能相关的优势菌属Nitrosomonas(2.12%),Candidatus＿Brocadia(3.24%),Acinetobacter(3.88%),Micropruina(24.72%),norank＿o＿RBG-13-54-9(11.71%),JGI＿0001001-H03(1.77%)和unclassified＿f＿Burkholderiaceae(1.11%)在反应体系中实现了很好的富集。微曝气生物增效BC...     

含氧燃料对柴油机高原工作特性影响

以单缸柴油机为对象，探索燃用新型含氧柴油(独立含氧化合物)和含氧混合柴油(煤基/含氧柴油体积比为1∶1)的燃烧及排放特性变化，并对高原环境工作特性进行优化．结果表明：定增压燃用含氧柴油和含氧混合柴油能提升功率和有效热效率，但两种燃料随转速呈一定变化．低速、小负荷时燃用含氧柴油较含氧混合柴油功率和有效热效率略高．随转速增加，含氧柴油功率高于含氧混合柴油．在高原外特性增压规律下，转速为1 100 r/min时燃用含氧燃料，最大功率提升6.50%，对应有效热效率提升14.00%，转速为2 500 r/min时最大功率提升1.68%．含氧柴油在转速为2 500 r/min、过量空气系数1.6时功率提升11.20%，对应有效热效率提升1.97%．各工况下燃用含氧柴油的NOx和颗粒物(PM)排放均显著降低，最大降幅为28%和87%.     

考虑新型配电元件多状态可靠性模型的配电网可靠性评估

传统配电网可靠性评估模型难以模拟新型配电元件在传统工作与停运2种状态之外的新状态。针对该问题，提出一种考虑新型配电元件多状态可靠性模型的配电网可靠性评估方法。首先建立基于状态空间法的新型配电元件可靠性指标求解模型，该模型根据新型配电元件的子模块故障及其影响情况对新型配电元件进行状态划分，并建立新型配电元件马尔可夫模型，利用状态合并简化模型平稳状态概率求解，通过频率持续时间法计算考虑状态合并后的各状态可靠性指标，通过状态合并归总获取不同的可靠性状态及相应可靠性指标。在此基础上，建立基于状态空间蒙特卡洛法的含新型配电元件配电网可靠性评估模型，从而实现可靠性评估。最后，通过算例验证了该模型的有效性。     

连续燃烧分缸工作型发动机理论热力循环分析

连续燃烧分缸工作型发动机因其热效率及功率密度高，振动及噪声小，未来将在小型无人机及鱼雷上具有很好的应用前景。该型发动机将压缩、燃烧和膨胀过程分缸进行，同时使用进气掺水、不等缸径、回热器和连续外燃技术，被认为具有极高的热功转换潜力，但目前缺乏对其热力循环的研究，导致在发动机设计过程中缺乏理论指导。将发动机各工作阶段等效为定温压缩、定容加热、定熵膨胀、排气放热与回热共5个工作过程，构建出新型理论热力循环并推导出指示热效率公式。研究结果表明：指示热效率主要由工质热物性、压缩比、膨胀比和回热率决定，增大压缩比或降低膨胀比均可提升指示热效率；应用定温压缩后可扩大回热温差，提升指示热效率，同时还可保持较低的缸内温度和压力；该型发动机热效率及可靠性较传统汽油机、柴油机具有显著优势，发动机指示热效率可达65%以上。