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集成智能楼宇灵活负荷的主动配电网建模及优化运行

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集成智能楼宇灵活负荷的主动配电网建模及优化运行

作者：李泽宁东北电力大学

学位级别：硕士

由于全球能源的快速消耗与环境的持续恶化,能源效率提升技术备受关注。根据建筑能源数据手册,建筑能耗约占全球能源消耗的40%,暖通空调系统在运行期间产生的能量消耗约占建筑物能耗的一半。随着世界城市化水平的不断提高和产业结构的调... 详细信息

由于全球能源的快速消耗与环境的持续恶化,能源效率提升技术备受关注。根据建筑能源数据手册,建筑能耗约占全球能源消耗的40%,暖通空调系统在运行期间产生的能量消耗约占建筑物能耗的一半。随着世界城市化水平的不断提高和产业结构的调整,这一比例将继续增长。为此,本文研究了集成智能楼宇灵活负荷的主动配电网的联合建模和优化调度。首先,基于建筑物的蓄热特性,利用电阻电容网络模型,构建了考虑建筑物内部不同加热区的建筑能耗预测模型。在此基础上,提出了不同的暖通空调系统优化控制方法,并通过在舒适的温度范围内调节室温来实现暖通空调系统的能耗管理。进一步为考虑智能楼宇对主动配电网经济性和安全性的影响,通过引入楼宇集群负荷系数,提出了考虑负荷系数的集成智能楼宇的主动配电网建模与优化调度方法。最后,以冬季采暖场景为例,对暖通空调各种控制方式下的建筑集群进行了优化调度分析。另外,在支路潮流模型的基础上,采用分段线性化和二阶锥松弛法构造了含有载调压变压器的主动配电网最优潮流模型,实现了主动配电网的灵活运行,并进一步分析和比较了智能建筑集群优化调度对主动配电网的经济性与安全性影响。研究结果表明,该方法能够充分发挥智能楼宇的需求响应潜力,在一定程度上降低建筑物的运营成本;同时,利用智能楼宇负荷的灵活性,考虑负荷系数的集成智能楼宇的主动配电网组合优化方法,可以保证建筑物的经济运行,并在一定程度上减少系统网损并提高电压质量。

关键词：主动配电网暖通空调系统电阻电容网络模型分段线性化二阶锥松弛

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卫星活动载荷残余力矩高精度辨识技术

卫星活动载荷残余力矩高精度辨识技术

作者：李泽宁哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着航天任务的复杂化,卫星上载荷结构也日益复杂,活动载荷在工作过程中会产生残余力矩,影响卫星控制精度,进而影响卫星姿态的稳定性。如若能够测量出载荷的残余力矩大小,则在设计卫星的控制算法时,可以引入残余力矩进行分析,进而减小... 详细信息

随着航天任务的复杂化,卫星上载荷结构也日益复杂,活动载荷在工作过程中会产生残余力矩,影响卫星控制精度,进而影响卫星姿态的稳定性。如若能够测量出载荷的残余力矩大小,则在设计卫星的控制算法时,可以引入残余力矩进行分析,进而减小残余力矩对卫星姿态的影响。在这种背景下,本文针对活动载荷工作时产生残余力矩影响卫星姿态的问题,研究了残余力矩地面高精度辨识技术,分析了残余力矩地面辨识算法,建立了残余力矩地面辨识系统,研究了卫星在轨运动时残余力矩的辨识算法,为活动载荷产生的残余力矩提供了有效的测量方法。本文首先研究了航天器姿态运动学模型,给出了三轴气浮台转动惯量辨识模型和残余力矩辨识模型,分析了地面全物理仿真中姿态数据的处理方法,为活动载荷残余力矩的地面辨识提供了数据支持。进一步研究了航天器轨道动力学模型,给出了航天器在轨残余力矩辨识模型,为残余力矩的在轨辨识提供了理论支撑。给出了详细的残余力矩测量方法,为后续算法的应用与实际系统的设计提供了参考依据。然后研究了三轴气浮台的转动惯量辨识算法,给出了基于最小二乘法和递推最小二乘法的转动惯量辨识算法,分析了三轴气浮台转动惯量辨识过程中激励信号的选取方法,给出了激励信号的频率范围和波形要求。研究了分步测量法用以测量残余力矩,给出了基于已辨识三轴气浮台数学模型的残余力矩分步测量算法。研究了联合辨识法用以测量残余力矩,给出基于渐消记忆法和梯度下降法的残余力矩与三轴气浮台转动惯量联合辨识算法,对比了不同算法对于残余力矩辨识精度和辨识速度的影响,从理论上分析了残余力矩辨识方法的可行性。接着设计了残余力矩地面辨识系统,给出了该系统的组成结构以及工作流程,设计了系统的软件方案,给出了系统的软件结构和实现方法。借助实际三轴气浮台全物理仿真系统,对残余力矩辨识算法进行了实际测试,分析了残余力矩测量算法的实际可行性与辨识精度,给出了残余力矩测量算法在卫星地面模拟系统中的效果分析。最后将残余力矩测量算法延伸至在对地定向的航天器中,分析了在轨运动的航天器控制系统模型,给出了航天器在轨运动的辨识模型,分析了航天器上活动载荷残余力矩辨识算法,给出了残余力矩辨识算法在航天器在轨运动工况下的应用方法。分析了航天器在轨运动过程中活动载荷残余力矩的可辨识性,给出了航天器转动惯量与残余力矩的可辨识条件,进一步扩展了残余力矩辨识算法的应用范围。

关键词：残余力矩三轴气浮台转动惯量辨识全物理仿真

从CBA技战术特点反观CUBA技战术及衔接发展研究

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从CBA技战术特点反观CUBA技战术及衔接发展研究

作者：李泽宁南京体育学院

学位级别：硕士

研究立足于篮球高水平人才培养,探究CUBA与CBA技战术发展及衔接问题。运用灰色关联分析和独立样本T检验,将CUBA与CBA技战术特点的进行对比,并对CUBA与CBA衔接发展战略提供技战术层面和宏观层面的建议,旨在为未来大学向CBA乃至国家队输... 详细信息

研究立足于篮球高水平人才培养,探究CUBA与CBA技战术发展及衔接问题。运用灰色关联分析和独立样本T检验,将CUBA与CBA技战术特点的进行对比,并对CUBA与CBA衔接发展战略提供技战术层面和宏观层面的建议,旨在为未来大学向CBA乃至国家队输送人才提供一定借鉴。研究认为,CBA球队的攻防制胜因素为多样化的传球方式、多种战术组合化、减少进攻失误、对持球队员的侵略性防守、阵地防守战术配合的针对性和快速形成由守转攻的意识。CUBA球队的攻防制胜因素为无球队员的积极跑动、快攻反击、失误后就地反抢、对无球人防守的压迫性、利用延误掷球入界一传阻碍对手快攻和争夺防守篮板。CUBA与CBA的攻防差距体现在无球跑动能力、进攻串联度、持球进攻技术效果、攻防战术意识、防守侵略性、卡位抢防守篮板的意识和比赛节奏。基于以上定量分析结果,提出增加身体对抗性、提高跑位灵活性、强调防守侵略性和树立“快速、准确、凶狠”的防守战术风格的技战术层面衔接发展建议。并依据问卷调查法结果,提出做好运动员价值定位、提升区域内大学交流、缓解学训矛盾、促进高校与生源地学校和各地方队的交流合作、拓宽生源渠道、增加课余时间训练频率,专项化提升攻防水平的宏观层面衔接发展建议。

关键词： CBA联赛 CUBA联赛篮球技战术衔接发展

历史文化主题公园规划设计研究 ——以洛阳市庄王山文化公园为例

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历史文化主题公园规划设计研究 ——以洛阳市庄王山文化公园为例

作者：李泽宁河南科技大学

学位级别：硕士

随着城市化进程的不断发展,传统的公园模式已经不能满足人们日益增长的精神文化需求,公园逐渐向主题化发展。历史文化主题公园是以悠久的历史文化为载体,通过公园景观的表达,使人们在游览中感受历史文化的一种园林形式。本文的研究目标... 详细信息

随着城市化进程的不断发展,传统的公园模式已经不能满足人们日益增长的精神文化需求,公园逐渐向主题化发展。历史文化主题公园是以悠久的历史文化为载体,通过公园景观的表达,使人们在游览中感受历史文化的一种园林形式。本文的研究目标是探索以历史文化景观的营造手法、表达手法、设计原则等设计理论为指导的历史文化主题公园规划设计。论文首先通过查阅文献,明确了研究的目的与意义,对相关文献进行了归纳和整理,总结出历史文化主题公园国内外的相关研究进展。其次,对城市公园的概念、城市公园的作用、主题公园的概念及分类、历史文化主题公园概念进行了研究,总结出历史文化主题公园的特点,以及历史文化的载体。在此基础上,分析了影响历史文化公园规划设计的因素,历史文化主题公园规划设计的设计原则、表达手法以及设计策略。再次,对国内外的优秀案例进行分析,总结出案例的可借鉴之处,以此检验和补充论文的理论部分研究,指导实践设计部分。最后,以历史文化主题公园规划设计研究理论为基础,以洛阳市庄王山文化公园为例,分析场地的实际情况,理论与实践相结合。根据场地内现存东汉墓,以东汉历史文化为主题,将东汉文化中的瓦当文化、墓葬文化、纹样艺术等历史文化融入景观节点、道路铺装、景观小品中,完成洛阳市庄王山文化公园规划设计。使理论与实践相互依托、互相促进,共同完善相关知识理论体系。

关键词：历史文化主题公园规划设计洛阳市庄王山

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带约束轴心受压不锈钢柱抗火性能试验研究

带约束轴心受压不锈钢柱抗火性能试验研究

作者：李泽宁东南大学

学位级别：硕士

随着现代社会不断进步与发展,建筑行业呈现出蓬勃的发展趋势,越来越多的新材料和新技术逐渐地被应用至建筑领域中。人们在追求卓越的建筑功能的同时,对建筑物的美观要求越来越高。不锈钢作为新型建筑材料不断发展的结晶,因其具有良好的... 详细信息

随着现代社会不断进步与发展,建筑行业呈现出蓬勃的发展趋势,越来越多的新材料和新技术逐渐地被应用至建筑领域中。人们在追求卓越的建筑功能的同时,对建筑物的美观要求越来越高。不锈钢作为新型建筑材料不断发展的结晶,因其具有良好的外观效果而越来越受到建筑师的青睐。正是由于不锈钢材料具有良好的表观性,在实际工程中往往不喷涂防火涂料,因此不锈钢结构的抗火性能更值得关注。与此同时,在火灾作用下,结构往往具有整体性,各个构件发生复杂的相互作用和内力重分布,仅单独研究个体构件无法真实的反应火灾下的结构受力特点。目前,我国对于高温下不锈钢材料的力学性能研究相对较少,对火灾下带约束轴心受力的不锈钢柱构件研究尚属空白。柱构件作为整体结构中的关键受力构件,其在火灾作用下的抗火性能更值得研究,因此本文对带约束轴心受力不锈钢柱开展的抗火性能研究具有重要意义。基于国产奥氏体不锈钢材料$30408,本文对2个常温试件和14个高温稳态试件进行了力学性能拉伸试件试验研究。材料力学性能试验结果表明：Rasmussen提出的常温下两阶段R-O应力-应变模型中相关参数(硬化指数n和系数m)尚需要进行修正,修正后的两阶段R-O应力-应变力学模型能更好地模拟不锈钢材料力学性能。Ju Chen提出的两阶段R-O应力-应变模型能够较准确地模拟高温下不锈钢的材料力学性能,但其推荐表达式中的相关参数需要进行适当修正,修正后的两阶段R-O应力-应变力学模型能更好地模拟高温下不锈钢材料力学性能。为了考察火灾作用下带约束轴心受力不锈钢柱的受力性能,基于常温和高温不锈钢材料力学性能的试验基础上,开展了6根带约束的轴心受压矩形截面不锈钢柱的抗火性能试验研究,揭示了火灾下不锈钢柱的受力性能与破坏模式,着重考察了荷载比、截面尺寸以及约束刚度比等参数对不锈钢柱抗火性能的影响。试验得到了不锈钢柱各试件的炉温-时间关系曲线、试件表面温度-时间关系曲线、轴向变形-时间关系曲线和试件的屈曲温度,并揭示了带约束轴心受压不锈钢柱火灾下的破坏模式。试验结果表明：荷载比n和轴向约束刚度比β1对矩形截面不锈钢柱抗火性能的影响较为明显;对于相同厚度的矩形截面不锈钢柱试件,试件截面尺寸的改变会影响火灾下不锈钢柱试件破坏模式。不锈钢柱试件截面若符合《欧洲规范》中规定的第四类截面时,在火灾升温过程中试验试件同时发生局部屈曲与弯曲屈曲。采用有限元软件ABAQUS对带约束轴心受力不锈钢柱抗火试验中的各个试件进行了有限元数值模拟分析,以试验结果验证了有限元模型的准确性。并对可能影响带约束轴心受力不锈钢柱抗火性能的相关因素开展了参数化分析,分析结果表明：轴向约束刚度比β1、长细比λ和荷载比n是影响带约束轴心受压不锈钢柱抗火性能的主要因素,初始缺陷eo的影响相对较小。最后借鉴《欧洲规范》中已有无约束不锈钢柱抗火设计方法,通过对火灾下带约束轴心受压不锈钢柱进行受力过程分析,且考虑初始弯曲缺陷eo,轴向约束刚度比β、长细比λ和荷载比n等因素的影响,推导出了高温下带约束轴心受压不锈钢柱屈曲温度计算公式和屈曲承载力的理论计算公式,并验证了本文推导公式的准确性。

关键词：不锈钢柱约束刚度比轴心受压抗火性能屈曲温度荷载比

基于机会约束规划的含电动汽车主动配电网能量管理方法

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电力自动化设备 2022年第10期42卷 184-192页

作者：苏粟韦存昊李泽宁夏冬王业庭王世丹北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京100044 国网天津市电力公司经济技术研究院天津276000 国网新源控股有限公司北京100761 国网北京市电力公司海淀供电公司北京100195

针对含电动汽车(EV)和分布式光伏的主动配电网(ADN),提出了一种基于机会约束规划的能量管理方法。首先,基于EV用户的出行特性和需求,构建了基于分段线性化的EV智能充放电决策模型;其次,通过支路潮流模型与二阶锥松弛,构建了含EV与分布... 详细信息

针对含电动汽车(EV)和分布式光伏的主动配电网(ADN),提出了一种基于机会约束规划的能量管理方法。首先,基于EV用户的出行特性和需求,构建了基于分段线性化的EV智能充放电决策模型;其次,通过支路潮流模型与二阶锥松弛,构建了含EV与分布式光伏的ADN一体化数学模型,EV集群作为灵活可控单元主动参与ADN的能量管理;然后,为了充分考虑分布式光伏的不确定性,采用机会约束规划方法描述了含不确定性参数的数学模型,并对模型中的机会约束条件进行确定性转换;最后,考虑不同城市功能区内含EV与分布式光伏的ADN场景,进一步对比分析了不同的机会约束条件置信水平下EV对ADN经济安全运行的影响。仿真结果表明,适度降低机会约束条件的置信水平能在保证EV用户出行需求的同时充分地挖掘EV充放电行为的灵活性,进一步实现ADN的灵活运行。

关键词：主动配电网电动汽车分布式光伏机会约束规划能量管理一体化模型二阶锥松弛

基于机会约束规划的含智能楼宇主动配电网分布式能量管理策略

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中国电机工程学报 2023年第10期43卷 3781-3793页

作者：苏粟李泽宁靳小龙夏明超陈奇芳国家能源主动配电网技术研发中心(北京交通大学) 北京市海淀区100044 智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072

为实现集成智能楼宇(intelligent building,IBs)的主动配电网(active distribution network,ADN)灵活运行,该文提出一种基于机会约束规划的含IBs的ADN分布式能量管理策略。首先,基于建筑物的热惯性,构建含空调柔性负荷的IBs数学模型;其... 详细信息

为实现集成智能楼宇(intelligent building,IBs)的主动配电网(active distribution network,ADN)灵活运行,该文提出一种基于机会约束规划的含IBs的ADN分布式能量管理策略。首先,基于建筑物的热惯性,构建含空调柔性负荷的IBs数学模型;其次,综合考虑楼宇侧与网络侧的运行约束,建立基于Dist Flow的集成IBs的ADN数学模型;然后,考虑到光伏(photovoltaic,PV)出力与外界温度的不确定性,利用机会约束规划将集成IBs的ADN优化问题转化为混合整数二阶锥规划(mixed integer second-order cone programming,MISOCP)问题;最后,为了保护配电网运营商与用户的隐私性,利用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)实现了集成IBs的ADN的分布式能量管理。基于ADMM的解耦机制,原MISOCP问题可以被分解为楼宇侧的混合整数线性规划(mixed-integer linear programming,MILP)子问题以及网络侧的二阶锥规划(second-order cone programming,SOCP)子问题进行求解。结果表明,在保障各主体信息隐私性的前提下,所提策略利用IBs灵活性实现了集成IBs的ADN全局最优能量管理。

关键词：主动配电网空调机会约束规划分布式能量管理智能楼宇

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考虑用户需求的电动汽车虚拟同步机辅助调频控制策略

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电力自动化设备 2021年第11期41卷 40-47页

作者：苏粟李家浩李泽宁王业庭夏冬王世丹北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京100044 国网新源控股有限公司北京100761 国网天津市电力公司经济技术研究院天津276000 国网北京市电力公司海淀供电公司北京100000

大量电动汽车(EV)入网可为电网提供辅助调频服务。针对车网互动(V2G)造成的惯量、阻尼缺失的问题,采用虚拟同步机技术,使得EV具有与同步发电机类似的惯性阻尼特性和频率调节特性。针对EV辅助调频问题,提出考虑用户充电需求的EV智能充放... 详细信息

大量电动汽车(EV)入网可为电网提供辅助调频服务。针对车网互动(V2G)造成的惯量、阻尼缺失的问题,采用虚拟同步机技术,使得EV具有与同步发电机类似的惯性阻尼特性和频率调节特性。针对EV辅助调频问题,提出考虑用户充电需求的EV智能充放电控制策略。首先,提出调频参与度因子,根据期望荷电状态以及用户的计划充电时间自适应确定一次调频系数,进而得到一次调频功率;然后,充分考虑车主需求,设计T-S型模糊控制器,根据电网频率偏差及调频参与度因子得到二次调频功率,实现EV的智能充放电;最后,在不同电池初始状态以及用户需求情况下进行仿真验证。仿真结果表明,所提控制策略可以根据电网频率波动情况以及用户充电需求程度智能控制EV进行充放电,在满足用户充电需求的情况下参与电网辅助调频服务,减小了电网频率波动,提高了电力系统的稳定性。

关键词：电动汽车虚拟同步机辅助调频用户需求控制策略 V2G

考虑道路抢修和负荷恢复的电动汽车分层调度策略

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电力系统自动化 2022年第12期46卷 140-150页

作者：苏粟韦存昊陈奇芳李泽宁夏明超北京交通大学电气工程学院北京市100044

为了解决极端灾害过后的负荷恢复问题,提出了一种城市道路抢修辅助重要负荷恢复的电动汽车能量时空分层调度策略。在第1阶段,通过建立并集成电动汽车路径规划模型和多时段协同的重要负荷恢复模型,确定电动汽车能量的最优空间配置;在第2... 详细信息

为了解决极端灾害过后的负荷恢复问题,提出了一种城市道路抢修辅助重要负荷恢复的电动汽车能量时空分层调度策略。在第1阶段,通过建立并集成电动汽车路径规划模型和多时段协同的重要负荷恢复模型,确定电动汽车能量的最优空间配置;在第2阶段,建立道路抢修队路径规划模型并与电动汽车路径规划模型进行统筹优化,确定道路抢修队的抢修顺序与路径,求解电动汽车到达充放电站的时间与剩余能量;在第3阶段,统筹配电网内各供电源和各重要负荷,以最大化加权负荷供电时间为目标,确定能量在时间尺度上的优化配置。最后,考虑配电网-交通网耦合的灾后故障场景,对不同策略的调度结果进行对比分析并探究道路抢修对于负荷恢复的辅助作用。结果表明,所提策略可以充分发挥电动汽车能量的时空灵活性,合理协调电动汽车和道路抢修队之间的行动决策,在一定程度上提高了重要负荷的恢复效果。

关键词：电动汽车负荷恢复道路抢修配电网交通网分层调度路径规划时空灵活性