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基于需求侧响应的新型电价策略及用户设备调度算法研究

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基于需求侧响应的新型电价策略及用户设备调度算法研究

作者：张姣龙广东工业大学

学位级别：硕士

世界经济迅猛发展的同时,随之不断增加的还有能耗量,这也导致了能源短缺和环境恶化越来越严重。以往为了保证负荷峰值通常采取増加装机容量的方法,而这种方法会导致资源的严重浪费。需求侧响应技术通过不断开发用户侧的负荷调节能力,起... 详细信息

世界经济迅猛发展的同时,随之不断增加的还有能耗量,这也导致了能源短缺和环境恶化越来越严重。以往为了保证负荷峰值通常采取増加装机容量的方法,而这种方法会导致资源的严重浪费。需求侧响应技术通过不断开发用户侧的负荷调节能力,起到削峰填谷的作用,在不增加机组容量的同时满足日益增长的负荷需求。随着电力系统市场化改革的日益深化,我国电力企业也开始关注需求侧响应在增强系统稳定性、降低运行成本、提高能源利用率等方面的重要作用。围绕需求侧响应技术,本文着重研究电价策略的设计方法,以及用户电力设备(包括储能设备)的调度问题。首先,本文就基于非合作博弈论的机制设计方法的定价策略展开研究。以一个含有电力供应商和多个家庭用户的居民小区电力网络作为研究对象,建立系统模型来描述消费者的效益函数,同时提出一种新型电价策略。该策略通过对比一个周期内用户的用电行为和电网的负荷曲线来产生一个周期电价,该电价包含跟随电价分量与耗能电价分量,其中跟随电价分量由各时段电网的负荷量和用户的用电量决定,而耗能电价分量则由周期用电量决定。通过仿真可以看出,本文所提出的策略能有效实现削峰填谷,同时也节约了用户用电成本。其次,本文分析家庭中多种实际约束下的用电设备调度问题,在“边缘转移”模型的基础上重点研究增加储能装置后用电设备调度的仿真方法。采用具体用电设备的数据进行仿真,验证了本文所提出电价策略的实用价值。最后,总结了所取得的研究工作,并对未来研究方向进行了阐述。

关键词：智能电网需求侧响应电价策略

考虑接头真实性能的盾构隧道衬砌结构计算模型与混合分析方法

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现代隧道技术 2018年第5期55卷 72-78,87页

作者：张姣龙柳献袁勇 Herbert MANG 同济大学土木工程学院上海200092 维也纳科技大学材料与结构力学研究所

由于接头的存在,盾构隧道衬砌结构分析面临巨大的挑战。基于接头处的位移量测数据,混合分析方法可以有效地降低衬砌结构分析的复杂程度。但对于设计阶段的盾构隧道,接头处的位移量测数据是未知的。为此,文章基于圆形拱的线弹性理论的解... 详细信息

由于接头的存在,盾构隧道衬砌结构分析面临巨大的挑战。基于接头处的位移量测数据,混合分析方法可以有效地降低衬砌结构分析的复杂程度。但对于设计阶段的盾构隧道,接头处的位移量测数据是未知的。为此,文章基于圆形拱的线弹性理论的解析解,结合接头的线性刚度模型,针对盾构隧道衬砌结构的设计,提出了一种解析计算方法。为了验证线性接头刚度模型的适用性,该种解析方法被应用于盾构隧道衬砌结构足尺试验的分析并将相应的结构分析结果与已经发表的混合分析方法所得结果进行对比。结果表明:基于线性接头模型的结构分析能较好地计算内力的分布;在位移方面,该方法的预测精度尚有不足。

关键词：隧道工程计算模型混合分析盾构隧道衬砌结构接头模型足尺试验结构设计

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UHPC加固盾构隧道衬砌结构试验

中国公路学报 2021年第8期34卷 181-190页

作者：柳献张姣龙蒋子捷刘震徐品李飞同济大学土木工程学院上海200092 上海复培新材料科技有限公司上海201804

为了研究超高性能混凝土(UHPC)加固盾构隧道衬砌结构性能,首先开展了UHPC材料抗压、抗拉试验研究,然后将其应用于加固盾构隧道衬砌结构,并开展了加固结构的极限承载力足尺试验研究。该加固方法包括以下步骤:在隧道管片内表面进行凿毛处... 详细信息

为了研究超高性能混凝土(UHPC)加固盾构隧道衬砌结构性能,首先开展了UHPC材料抗压、抗拉试验研究,然后将其应用于加固盾构隧道衬砌结构,并开展了加固结构的极限承载力足尺试验研究。该加固方法包括以下步骤:在隧道管片内表面进行凿毛处理,在凿毛后的内弧面植入弯筋和化学锚栓,清理凿毛表面,最后在内弧面浇筑0.06m厚UHPC。未加固衬砌结构整环外径6.2m,环宽0.6m,管片厚度0.35m。加固结构通过外弧面上均匀分布的24个千斤顶进行加载,这些千斤顶分为3组,分别控制其荷载大小,以模拟地层的不均匀压力。标准养护条件下,UHPC 18d龄期(足尺试验龄期)的抗压和抗拉弹性极限强度分别达到138MPa和12MPa。加固整环结构的弹性极限由腰部外弧面的混凝土开裂控制,结构破坏是由于原管片接头位置出现4个塑性铰,致使结构变成可变机构。通过分析试验结果以及对比现有加固技术,得到如下主要结论:①UHPC材料的拉压力学性能对养护湿度的依赖性较小,材料存在明显的应变强化现象;②UHPC加固隧道衬砌结构极限承载力由管片接头部位性能控制;③UHPC自身的材料性能得到充分利用,但原隧道管片的材料性能尚未得到充分发挥;④相比未加固结构,初始结构刚度提高1个数量级,结构弹性极限提高了115%,UHPC加固结构承载力和传统的钢板加固相当。

关键词：隧道工程盾构隧道结构加固足尺试验超高性能混凝土极限承载力

盾构隧道衬砌结构环向连接螺栓作用机制研究——以上海地铁为例

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现代隧道技术 2018年第A2期55卷 475-483页

作者：金山张姣龙柳献上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海200125 同济大学上海200092

地铁隧道管片螺栓由于遭受地下水中腐蚀性介质侵蚀而导致管片结构耐久性受影响的问题显得特别突出,直接关系到地铁管片结构的正常安全运行和使用年限。在管片设计时连接螺栓有利于提高管片接头的连接刚度、增强结构的整体性和控制结构... 详细信息

地铁隧道管片螺栓由于遭受地下水中腐蚀性介质侵蚀而导致管片结构耐久性受影响的问题显得特别突出,直接关系到地铁管片结构的正常安全运行和使用年限。在管片设计时连接螺栓有利于提高管片接头的连接刚度、增强结构的整体性和控制结构的变形,但对于连接螺栓在管片结构受力过程中的作用机制仍不明。文章开展了考虑环向连接螺栓锈蚀和失效两种情况下盾构隧道衬砌结构力学性能的顶部超载工况足尺试验研究,并与已开展的环向连接螺栓完好的整环结构足尺试验结果进行对比,揭示了环向连接螺栓的作用机制。整环试验的结果表明:结构受力过程分为三个阶段,分别为弹性阶段、弹塑性阶段和塑性阶段;弹性阶段中,环向连接螺栓劣化对于结构的受力性能影响有限;弹塑性阶段中,环向螺栓弹性模量降低导致结构整体刚度大幅降低;塑性阶段中,环向螺栓劣化导致结构极限承载力降低。

关键词：地铁隧道环向连接螺栓螺栓劣化足尺试验

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机械法联络通道施工中主隧道的破洞响应分析

岩土工程学报 2020年第5期42卷 951-960页

作者：柳献高一民张姣龙朱瑶宏同济大学地下建筑与工程系上海200092 宁波大学建筑工程与环境学院浙江宁波315211

为研究盾构主隧道在机械切削过程中的结构响应,开展了两组平行足尺试验研究。两组试验分别采用钢筋混凝土管片和复合管片,均放置于七环立式试验架中,通过24个外部千斤顶模拟外部水土压力,通过内置盾构机和内支撑体系模拟真实施工过程。... 详细信息

为研究盾构主隧道在机械切削过程中的结构响应,开展了两组平行足尺试验研究。两组试验分别采用钢筋混凝土管片和复合管片,均放置于七环立式试验架中,通过24个外部千斤顶模拟外部水土压力,通过内置盾构机和内支撑体系模拟真实施工过程。通过结合试验现象、结构环内变形和内力、环间变形等分析得到主隧道的破洞响应。试验结果表明,机械法联络通道破洞过程是管片和内支撑共同受力的过程,结构在开洞拆撑后是安全的。结构响应为环、纵向两个方向的内力重分布,分布范围和幅度受到衬砌结构性质,切削推力和内支撑刚度等的影响。在内支撑辅助受力的情况下,最危险工况为拆撑工况,弯矩增量达到40~60 kN·m。始发工况下受到较大影响的为第4环的切削侧,弯矩变化量达到50 kN·m。危险截面主要集中在第4环的切削侧和第3、第5环的顶部和腰部位置。纵向影响范围基本集中在中间三环到五环。内支撑在切削过程中承担主要的荷载变化。

关键词：机械切削盾构隧道复合管片足尺试验内力重分布

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盾构隧道新型衬砌结构受力性能与设计参数

现代隧道技术 2018年第5期55卷 201-209页

作者：张雨蒙张姣龙曹伟飚柳献同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海市隧道工程轨道交通设计研究院上海200235

盾构隧道衬砌结构由管片和接头组成,接头的形式直接影响盾构隧道的整体力学性能。上海地铁18号线盾构隧道衬砌结构环间采用了插入式快速接头,块间采用了新型的滑入式快速接头,这种新型衬砌结构受力性能尚不明晰。文章针对通、错缝拼装... 详细信息

盾构隧道衬砌结构由管片和接头组成,接头的形式直接影响盾构隧道的整体力学性能。上海地铁18号线盾构隧道衬砌结构环间采用了插入式快速接头,块间采用了新型的滑入式快速接头,这种新型衬砌结构受力性能尚不明晰。文章针对通、错缝拼装的新型衬砌结构,分别进行设计工况下的整环足尺试验。通过试验结果分析,得到了不同拼装方式下新型衬砌结构的受力性能;讨论了结构的计算模型,计算了不同工况下结构修正惯用法设计参数,为新型衬砌结构的拼装方式比选、设计计算提供了参考和依据。

关键词：快速接头足尺试验受力性能均质圆环修正惯用法设计参数

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碳纳米管在水泥基复合材料中的分散性研究

武汉理工大学学报 2012年第5期34卷 6-9,24页

作者：张姣龙朱洪波柳献袁勇同济大学隧道及地下建筑工程系上海200092 同济大学材料科学与工程学院上海201804

通过试验研究了碳纳米管在不同掺量、超声波分散以及表面活性剂作用下的分散性及其对水泥基复合材料力学性能的影响;采用SEM观测了碳纳米管改性水泥基复合材料的微观结构,讨论了影响碳纳米管在水泥基复合材料中分散性的因素;综合分析了... 详细信息

通过试验研究了碳纳米管在不同掺量、超声波分散以及表面活性剂作用下的分散性及其对水泥基复合材料力学性能的影响;采用SEM观测了碳纳米管改性水泥基复合材料的微观结构,讨论了影响碳纳米管在水泥基复合材料中分散性的因素;综合分析了分散性与力学性能的关系。结果表明:合理的碳纳米管掺量在超声波分散和PVP表面活性剂共同作用下能够显著提高碳纳米管在水泥浆体中的分散性,使水泥/碳纳米管复合材料的抗压强度提高14%。

关键词：碳纳米管分散性水泥基复合材料 SEM

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面向需求侧响应的定价策略研究

工业控制计算机 2017年第8期30卷 154-156页

作者：张姣龙广东工业大学自动化学院广东广州510006

需求侧响应(Demand Response,DR)是智能电网中的一个重要组成部分,包括基于电价和基于激励的需求侧响应。结合两者优点,提出了模式电价的概念,即考虑用电跟随性和耗能量,制定用户在一个周期内的单位电价。首先,基于一个小区构建用户需... 详细信息

需求侧响应(Demand Response,DR)是智能电网中的一个重要组成部分,包括基于电价和基于激励的需求侧响应。结合两者优点,提出了模式电价的概念,即考虑用电跟随性和耗能量,制定用户在一个周期内的单位电价。首先,基于一个小区构建用户需求侧响应的数学模型,考虑用户的用电特性和满意度;其次,具体说明电价制定策略,分别介绍了跟随电价分量和耗能电价分量的产生机制;然后,从用户利益的角度考虑,以用户效益最大化为目标构建优化函数;最后,对模式电价策略进行数据仿真,并与实时电价进行对比。

关键词：需求侧响应用电跟随性效益最大化

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斜拉桥梁底维修施工吊架的设计和安装

四川水泥 2022年第9期 193-194,216页

作者：张姣龙中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040

某斜拉桥梁经过多年的运营,存在上锚头有部分锈蚀、部分锚头底部混凝土大面积脱落、部分上锚头有积水也有锈蚀、部分减震器严重错位、箱梁裂缝锈蚀等病害。该桥箱梁需要加固维修,设计一种不影响桥面交通的梁底吊架,通过建模对梁底吊架... 详细信息

某斜拉桥梁经过多年的运营,存在上锚头有部分锈蚀、部分锚头底部混凝土大面积脱落、部分上锚头有积水也有锈蚀、部分减震器严重错位、箱梁裂缝锈蚀等病害。该桥箱梁需要加固维修,设计一种不影响桥面交通的梁底吊架,通过建模对梁底吊架结构的安全可靠性进行计算,并分析了其施工工艺、验收标准和压载实验等。安装完成后的梁底吊架对桥面车辆的通行无影响,且拆装灵活、安全可靠、经济适用,能在不中断交通的条件下进行斜拉桥梁底结构的检查、维护、维修。

关键词：斜拉桥维修梁底吊架设计验算施工