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正十八烷储能复合材料的制备与表征

化工新型材料 2024年第6期52卷 98-102,107页

作者：刘一凡林兴王勃东黄小玲刘乐杨文童姜彦张洪文常州大学材料科学与工程学院常州213164 江苏晨光涂料有限公司常州213154

通过两步法制备了以正十八烷(n-OD)为囊芯、SiO_(2)为内层壁材和硅橡胶微球(SRm)为外层壁材具有高储能密度的n-OD@SiO_(2)/SRm复合相变微胶囊,通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪对复... 详细信息

通过两步法制备了以正十八烷(n-OD)为囊芯、SiO_(2)为内层壁材和硅橡胶微球(SRm)为外层壁材具有高储能密度的n-OD@SiO_(2)/SRm复合相变微胶囊,通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪对复合相变微胶囊的化学结构组成、结晶衍射峰、微观形貌、热稳定性和潜热性能进行表征,并考察了囊壁质量比及单体种类对其性能的影响。结果表明:n-OD/SiO_(2)相变微胶囊的初始分解温度高于n-OD,引入SRm后复合相变微胶囊的热稳定性较好;n-OD/SiO_(2)相变微胶囊的熔融焓、凝固焓分别为135.5J/g和141.8J/g,复合相变微胶囊的熔融焓、凝固焓最高可达112.2J/g和112.8J/g;经过30次循环复合相变微胶囊的熔融焓、凝固焓变化不大,表现出优异的可循环工作性。

关键词：储能相变硅橡胶热稳定性可循环工作

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聚乙烯醇接枝聚硅氧烷的制备与性能

高分子材料科学与工程 2022年第8期38卷 42-49页

作者：陈娟张晓梅刘一凡王勃东姜彦张洪文常州大学国家材料科学与工程实验示范中心常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164 江苏晨光涂料有限公司江苏常州213154

通过阴离子聚合向聚乙烯醇(PVA)中引入聚二甲基硅氧烷,制得以碳为主链、硅氧烷为侧链的亲水性共聚物(PVA-PDMS-OH)。与正硅酸四乙酯进行脱醇硫化制备了耐碱性的交联共聚物,提高了纯PVA-PDMS-OH的耐热和疏水的特性。使用PVA-PDMS-OH的硫... 详细信息

通过阴离子聚合向聚乙烯醇(PVA)中引入聚二甲基硅氧烷,制得以碳为主链、硅氧烷为侧链的亲水性共聚物(PVA-PDMS-OH)。与正硅酸四乙酯进行脱醇硫化制备了耐碱性的交联共聚物,提高了纯PVA-PDMS-OH的耐热和疏水的特性。使用PVA-PDMS-OH的硫化涂层覆盖改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜片表面,发现改性PET膜片透光率最高可提升至92.7%。将PVA-PDMS-OH添加到α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS-OH)中制得共混硅橡胶。发现在共混硅橡胶中PVA-PDMS-OH的质量分数为10%时,共混硅橡胶的拉伸强度达到0.842 MPa,为纯PDMS-OH硅橡胶的6.7倍;断裂伸长率达到168.2%,为纯PDMS-OH硅橡胶的2.6倍。表明PVA-PDMS-OH可用于提高硅橡胶的拉伸强度和延伸率,改善其韧性,说明它在改进硅橡胶性能方面具有应用前景。

关键词：聚乙烯醇硅氧烷交联共聚物硅橡胶耐碱性

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含硅氧烷超滑表面的制备及其性能

高分子材料科学与工程 2023年第2期39卷 154-161页

作者：杨丽吕程程买重阳胡建顾钦天郭雅雯赵烈伦王勃东张志远姜彦张洪文常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164 江苏晨光涂料有限公司江苏常州213164

文中利用端氨基聚硅氧烷(APT-PDMS)和顺丁烯二酸酐酯化β-环糊精(β-CD-MAH)进行反应,再通过金属配位反应引入铁离子,制备了聚硅氧烷-顺丁烯二酸酐酯化β-环糊精(APT-PDMS-co-β-CD-MAH)。分别通过红外光谱、核磁共振、紫外分光光度计... 详细信息

文中利用端氨基聚硅氧烷(APT-PDMS)和顺丁烯二酸酐酯化β-环糊精(β-CD-MAH)进行反应,再通过金属配位反应引入铁离子,制备了聚硅氧烷-顺丁烯二酸酐酯化β-环糊精(APT-PDMS-co-β-CD-MAH)。分别通过红外光谱、核磁共振、紫外分光光度计检验了聚合物的组成与结构。采用操作简单、低成本的呼吸图法创新性地制备了特殊多层次孔结构膜,通过静态接触角测试仪测试了多孔结构膜的疏水性能,通过场发射扫描电子显微镜观察了多孔结构膜的表面形貌。结果表明,当APT-PDMS相对分子质量为3504、APT-PDMS与β-CDMAH的摩尔比为3∶1、聚合物浓度为25 mg/mL时制备的多孔基底及SLIPS性能最佳,该多孔基材结构中的大孔包含2~3个小孔,且小孔内还包含多个纳米级孔洞,静态接触角大于150°。灌入硅油后,滑动角小于10°,且该超滑表面(SLIPS)具有良好的稳定性、自清洁性、防冰抗冻及抗细菌黏附性。

关键词：聚二甲基硅氧烷呼吸图法超滑表面自清洁

时空特性下基于图卷积神经网络的风电集群功率短期预测方法

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太阳能学报 2024年第5期45卷 95-103页

作者：乔宽龙董存车建峰蒋建东王勃郑州大学电气与信息工程学院郑州450001 中国电力科学研究院有限公司可再生能源并网全国重点实验室北京100192 国家电力调度控制中心北京100031

为解决传统风电集群功率预测方法忽略了不同位置点气象关联特性及单场预测无法快速得到风电集群整体功率的问题,并充分考虑到风电集群耦合的复杂时空特性,提出一种融合注意力机制的时空图卷积神经网络的风电集群功率短期预测方法。首先... 详细信息

为解决传统风电集群功率预测方法忽略了不同位置点气象关联特性及单场预测无法快速得到风电集群整体功率的问题,并充分考虑到风电集群耦合的复杂时空特性,提出一种融合注意力机制的时空图卷积神经网络的风电集群功率短期预测方法。首先,计算区域内风电场站历史功率之间的互信息,提取特征邻接矩阵,并结合影响集群功率的气象特征变量转化为气象图数据。其次,构建图卷积神经网络(GCN)模型,从非欧式空间提取气象图节点关联特征。并馈入融合注意力机制(AM)的门控循环单元网络(GRU)增强时序特征中关键信息对风电集群功率的贡献程度。最后,基于中国西部某省风电集群的实际运行数据,验证所提方法的先进性和适应性。

关键词：风电功率图数据结构深度学习时空特性图卷积神经网络注意力机制

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基于因果正则化极限学习机的风电功率短期预测方法

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电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 127-136页

作者：杨茂张书天王勃现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林吉林132012 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192

随着风电并网比例的逐年提高,电力系统对风电功率预测的准确性和稳定性提出了更高要求。对于同一风电场而言,为了避免不同特征选择方法所选择的风电场特征子集不同,从因果关系的角度出发,提出了一种基于因果正则化极限学习机(causal reg... 详细信息

随着风电并网比例的逐年提高,电力系统对风电功率预测的准确性和稳定性提出了更高要求。对于同一风电场而言,为了避免不同特征选择方法所选择的风电场特征子集不同,从因果关系的角度出发,提出了一种基于因果正则化极限学习机(causal regularized extreme learning machine, CRELM)的风电功率短期预测方法。首先将极限学习机(extreme learning machine, ELM)建模为结构因果模型(structural causal model, SCM),在此基础上计算隐藏层神经元与输出层神经元之间的平均因果效应向量。然后将该平均因果效应向量与输出层权重相结合构成因果正则化项,在最小化训练误差的同时最大化网络的因果关系,以进一步提升模型的预测准确性和预测稳定性。最后,以国内蒙西某风电场数据为例,与采用特征选择或不采用特征选择的预测模型相对比,验证了所提方法的有效性和适用性。

关键词：特征选择因果正则化结构因果模型平均因果效应向量极限学习机

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基于数据集蒸馏的光伏发电功率超短期预测

中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5196-5208页

作者：郑珂王丽婕郝颖王勃北京信息科技大学自动化学院中国电力科学研究院有限公司

云是影响太阳直接辐射变化的主要因素，由于各类云的透光率不同，导致到达光伏电站的太阳辐射会随之产生波动。为解决各类云遮挡下的光伏发电功率波动大、预测模型个数多的问题，提出一种基于卫星云图和数据集蒸馏的光伏发电功率超短期... 详细信息

云是影响太阳直接辐射变化的主要因素，由于各类云的透光率不同，导致到达光伏电站的太阳辐射会随之产生波动。为解决各类云遮挡下的光伏发电功率波动大、预测模型个数多的问题，提出一种基于卫星云图和数据集蒸馏的光伏发电功率超短期预测模型。首先，基于待测场站上方的历史云图，采用Farneback光流法预测出云图；然后，根据卫星云分类标签数据建立各类云的样本库，利用数据集蒸馏算法训练样本库得到云类判别图，将预测云图与云类判别图匹配计算，获得云类聚合匹配特征；最后，利用上述特征、云量特征以及数值天气预报数据建立长短期记忆网络模型，对光伏发电功率进行超短期预测。利用某光伏电站数据进行验证，结果显示，该文所提模型能准确描述云层的各项特征，有效提升光伏功率预测精度。

关键词：数据集蒸馏卫星云图云分类光流法超短期光伏功率预测

基于二阶变增益滑模的感应电机电压模型磁链观测器

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4490-4500,I0027页

作者：王天擎王勃于泳徐殿国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

针对无速度传感器感应电机驱动系统,基于二阶滑模的电压模型磁链观测器可以有效提升传统开环电压模型观测器的转速估计鲁棒性。然而,现有二阶滑模电压模型观测器仍然存在以下2个问题:1)滑模观测器常数增益与可变稳定性条件间的不匹配问... 详细信息

针对无速度传感器感应电机驱动系统,基于二阶滑模的电压模型磁链观测器可以有效提升传统开环电压模型观测器的转速估计鲁棒性。然而,现有二阶滑模电压模型观测器仍然存在以下2个问题:1)滑模观测器常数增益与可变稳定性条件间的不匹配问题;2)由于存在直流偏置,需要采用非理想积分器来估计转子磁链。针对这2个问题,该文提出相应解决方案:1)改进二阶滑模观测器结构,并根据稳定性条件设计可变增益,以同时实现宽调速范围内的观测器稳定性与抖振抑制;2)根据滑模观测器的输出,设计一种带直流偏置补偿的积分器,以提升磁链估计精确度。最后,在3.7 kW的感应电机实验装置上进行对比实验,证明所提方法有效性。

关键词：感应电机无速度传感器控制电压模型观测器滑模观测器直流偏置补偿

基于功率重构和时序特性约束的长预见期光伏集群功率预测

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电力系统自动化 2024年

作者：杨茂贾梦琦张薇王勃新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)

光伏装机容量的逐渐增大，为大规模的光伏并网带来了巨大挑战，突破更长预见期的光伏功率预测有助于电力系统的安全稳定运行，现有研究及应用最长预见期为7 d，为将预见期延长至8～15 d，提出了一种基于功率重构和时序特性约束的长预见... 详细信息

光伏装机容量的逐渐增大，为大规模的光伏并网带来了巨大挑战，突破更长预见期的光伏功率预测有助于电力系统的安全稳定运行，现有研究及应用最长预见期为7 d，为将预见期延长至8～15 d，提出了一种基于功率重构和时序特性约束的长预见期光伏集群功率预测方法。首先，采用近似积分计算日电量和辐照能；其次，基于麻雀搜索算法优化变分模态分解以分解电量及辐照能序列，并采用多元线性回归模型对不同频率的分量进行预测叠加得到电量预测结果；再根据出力特性建立约束过程，将电量预测结果重构为光伏功率。最后，将所提方法应用于中国甘肃省某光伏集群，模型在不同季节典型月功率预测的均方根误差平均降低2.55%，验证了方法的有效性。

关键词：长预见期光伏集群功率预测功率重构时序特性约束变分模态分解多元线性回归

基于二维风速修正和多重集成的两阶段迁移学习短期风电功率预测

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高电压技术 2024年

作者：马志远王勃杨茂王钊现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 可再生能源并网全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)

为了在数据量不足的情况下增强新投运风电场的功率预测能力，提出了一种基于二维风速修正和多重集成的两阶段迁移学习短期风电功率预测方法。首先，在数据增强阶段，引入投运前气象站的测风数据，基于风电场的时空相关性关系，通过时序... 详细信息

为了在数据量不足的情况下增强新投运风电场的功率预测能力，提出了一种基于二维风速修正和多重集成的两阶段迁移学习短期风电功率预测方法。首先，在数据增强阶段，引入投运前气象站的测风数据，基于风电场的时空相关性关系，通过时序特征构建和场景匹配，从时空2个维度对预报风速进行初步修正。然后，对初步修正后的结果进行数据重构，以重构后的数据作为下一次集成的输入，构建多重集成模型对预报风速进行二次修正。最后，在功率预测阶段，基于一阶段的修正结果，通过门控循环单元(gate recurrent unit，GRU)得到预测功率。算例结果表明，所提方法使预报风速的均方根误差降低了1.038 m/s，功率预测精度提升了4.718%。论文研究可为新投运风电场的短期功率预测提供参考。

关键词：功率预测风速修正集成学习迁移学习时空相关性新投运风电场