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用于海岛微电网的直驱式波浪发电控制技术研究

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用于海岛微电网的直驱式波浪发电控制技术研究

作者：陈珉烁东南大学

学位级别：硕士

随着我国制定海洋发展战略,加速开发海洋产业,促进沿海地区经济发展,直驱式波浪发电以及多能互补海岛微电网吸引了越来越多研究学者的关注。本文研究设计了一个基于直驱式波浪发电的波浪、风、光、储多能互补发电直流母线海岛微电网系... 详细信息

随着我国制定海洋发展战略,加速开发海洋产业,促进沿海地区经济发展,直驱式波浪发电以及多能互补海岛微电网吸引了越来越多研究学者的关注。本文研究设计了一个基于直驱式波浪发电的波浪、风、光、储多能互补发电直流母线海岛微电网系统。采用基于生物智能控制算法的直驱式波浪发电系统控制策略,减少了波浪发电系统输出电能的波动,采用超级电容和蓄电池复合储能,提高了多能互补发电系统的稳定性。本文的具体研究内容如下:1、阐述了本文的研究背景和意义。介绍了直驱式波浪发电技术、基于直驱式波浪发电的海岛微电网及直驱式波浪发电控制策略的国内外研究现状。分析了直驱式波浪发电实现最大波浪能跟踪控制和输出功率平滑两大问题。分析了直驱式波浪发电系统常用的几种拓扑结构。比较了基于波浪发电的海岛微电网常用的网架结构,提出了蓄电池和超级电容复合储能用于提高海岛微电网稳定性的方案。2、建立了海岛微电网中可再生能源发电系统和复合储能系统的数学模型。研究了直驱式波浪发电系统、直驱式风力发电系统、光伏发电系统的最大功率跟踪控制策略。研究了海岛微电网并网运行和孤岛运行时逆变器典型控制策略,包括基于电网电压定向矢量控制策略和电压频率控制策略。3、介绍了生物智能算法的基本原理,根据原理设计了生物智能控制器,提出了基于生物智能算法的直驱式波浪发电系统控制策略,并建立了基于传统PID控制算法和基于生物智能控制算法的直驱式波浪发电系统PSCAD仿真模型,通过对比仿真结果,验证了基于生物智能算法的直驱式波浪发电系统的控制策略能减小波浪发电输出功率的波动。4、搭建了采用波浪能、风、光伏三种可再生能源互补发电系统,采用超级电容和蓄电池复合储能的直流母线海岛微电网PSCAD仿真模型,并针对并网运行和孤岛运行进行了仿真研究。通过对比仿真结果,验证了采用生物智能控制算法的直驱式波浪发电系统接入海岛微电网后,输出功率更加平稳,可提高海岛微电网的稳定性。

关键词：直驱式波浪发电生物智能算法海岛微电网多能互补发电

计及可变流量调节模式的电热综合能源系统条件分布鲁棒优化调度

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4702-4714,I0009页

作者：杨畅李正烁山东大学电气工程学院山东省济南市250061

电-热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)可以有效促进可再生能源消纳。构建区域供热系统精细化模型与合理的可再生能源不确定性出力模型是调度IEHS的两个难点。该文首先提出计及可变流量调节模式的IEHS条件分... 详细信息

电-热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)可以有效促进可再生能源消纳。构建区域供热系统精细化模型与合理的可再生能源不确定性出力模型是调度IEHS的两个难点。该文首先提出计及可变流量调节模式的IEHS条件分布鲁棒优化调度模型,主要有两点改进:通过构建基于修正模糊集的条件分布鲁棒模型建模可再生能源预测误差与其预测出力信息之间的内在依赖性,提升调度结果安全性与最优性;基于流体能量守恒方程与一阶隐式迎风格式建立可变流量调节模式下的IEHS调度模型,以期充分挖掘区域供热系统的灵活性,促进可再生能源消纳。所构建的IEHS调度模型为含有大量非线性约束的条件分布鲁棒模型,难以直接求解。对此,通过对偶理论与条件风险价值近似方法将条件分布鲁棒模型转化为含非线性约束的确定性模型,并提出自适应McCormick算法用以求解非线性约束。通过不同规模案例仿真表明,所提模型能够降低IEHS的调度成本,所提算法在保证可行性的条件下快速求出问题的近似最优解,最优间隙小于千分之一。

关键词：电-热综合能源系统分布鲁棒优化可变流量调节模式 McCormick松弛联合机会约束

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基于多任务学习和单任务学习组合模型的综合能源系统多元负荷预测

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电网技术 2024年第4期48卷 1510-1518,I0038,I0040-I0042页

作者：秦烁赵健徐剑魏敏捷上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 大航有能电气有限公司江苏省镇江市212200

针对气象因素对多元负荷变化的灵敏度差异及多元负荷间耦合强度的差异导致多任务学习(multi-tasklearning,MTL)预测模型精度受限的问题,该文提出一种MTL和单任务学习(single-tasklearning,STL)组合的多元负荷预测方法。首先使用基于长... 详细信息

针对气象因素对多元负荷变化的灵敏度差异及多元负荷间耦合强度的差异导致多任务学习(multi-tasklearning,MTL)预测模型精度受限的问题,该文提出一种MTL和单任务学习(single-tasklearning,STL)组合的多元负荷预测方法。首先使用基于长短期记忆(long and short-term memory,LSTM)网络的MTL模型提取多元负荷间的耦合信息进行初步预测;然后采用基于前置双重注意力长短期记忆(dual attention before LSTM,DABLSTM)网络的STL模型减少输入噪声进行二次预测;同时将初步的预测值输入STL模型,使得STL模型可以考虑未来的时序信息;最后,通过全连接层对两个模型的预测结果进行融合得到最终的预测结果。实验结果表明,所提组合模型相比单一的MTL和STL模型具有更高的预测精度。

关键词：综合能源系统多任务学习单任务学习长短时记忆网络注意力机制负荷预测

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计及调节资源AGC动态特性的离散-连续时间随机前瞻经济调度

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中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2578-2589,I0006页

作者：田野李正烁吴文传山东大学电气工程学院山东省济南市250061 新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

随着具有波动性的可再生能源渗透比例不断提高,系统对调频备用的需求显著增加。为了制定更合理的调度方案和调频备用,有必要研究经济调度和自动发电控制(automatic generation control,AGC)之间的协调优化。该文提出建立考虑调节资源AG... 详细信息

随着具有波动性的可再生能源渗透比例不断提高,系统对调频备用的需求显著增加。为了制定更合理的调度方案和调频备用,有必要研究经济调度和自动发电控制(automatic generation control,AGC)之间的协调优化。该文提出建立考虑调节资源AGC动态特性的离散-连续时间随机前瞻经济调度模型,以制定兼顾能量平衡和调频需求的调度决策,并实现快慢资源的最优协同,增强系统的动态调节能力。为降低模型复杂度,在当前时段将调节资源的AGC动态特性建模为精细化离散模型,在前瞻时段采用简化的连续时间模型刻画调节资源的AGC动态特性,显著降低问题规模。通过在目标函数中引入合适的储能充放电成本惩罚项,将储能充放电互补约束松弛,从而消除01变量。最后,采用Benders分解算法实现并行求解,进一步降低了计算时间。该文在PJM5节点系统和IEEE118节点系统进行算例验证。结果表明,与传统模型相比,所提模型可以有效降低系统的频率偏差;与在前瞻时段考虑精细化AGC动态约束的模型相比,所提模型可显著降低计算时间。

关键词：随机前瞻经济调度 AGC动态特性连续时间模型 Benders分解

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低碳试点能否促进中国城市碳脱钩状态向好转变 ——来自中国284个城市的经验证据

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重庆大学学报(社会科学版) 2024年

作者：侯新烁贺妍湘潭大学商学院湘潭大学消费经济研究院

党的二十大明确提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”，中国各大城市正抓紧建设全方位低碳体系，碳减排呈现新局面。然而，城市碳排放占比随着工业化和城镇化进程不断攀升，如何在保证经济发展的前提下促进碳减排，已经成为实现碳达峰、碳... 详细信息

党的二十大明确提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”，中国各大城市正抓紧建设全方位低碳体系，碳减排呈现新局面。然而，城市碳排放占比随着工业化和城镇化进程不断攀升，如何在保证经济发展的前提下促进碳减排，已经成为实现碳达峰、碳中和的关键挑战。国家发展和改革委员会于2010年开始并逐步扩大范围的低碳试点政策，是国家推动落实控制温室气体排放行动目标的重要抓手，旨在降低碳排放的同时促进经济增长与碳排放的脱钩，实现可持续的绿色经济。本文基于1999—2019年中国284个城市面板数据，以五年为窗口周期计算了平滑处理下的Tapio碳脱钩指标，将强脱钩和弱脱钩识别为向好的脱钩状态，分析城市脱钩态势。再依据城市碳脱钩状态，构建了多元离散脱钩变量，并采用固定效应有序逻辑回归方法（FE-ologit）构建多期双重差分（DID）模型，对低碳试点政策的脱钩效果进行了评估。研究表明，一定程度上，中国各地级市碳脱钩状态有向好转变的趋势，但强脱钩出现频次极低，经济发展与碳排放未实现完全脱钩；低碳试点政策能够显著促进城市碳脱钩状态的向好转变，这一结论在不同的多元分类条件下得到了保持，且经过内生性检验、平行趋势检验、安慰剂检验以及其他稳健性检验研究后仍然成立；同时，低碳试点政策效果存在规模和资源禀赋的异质性，小型和中型规模城市及非资源城市能更有效地发挥低碳试点政策的脱钩效应，而大规模城市和资源型城市因碳排放依赖性强，试点政策效果不明显。经济集聚、技术创新和结构转型都是低碳试点促进碳脱钩的重要调节机制，机制的调节效应存在着规模和资源禀赋的异质性。进一步对机制异质性分析发现，大规模城市的技术创新水平和结构转型升级，对于低碳试点政策碳脱钩效应有显著且正向的影响。本文认为，碳脱钩的关键不在于城市资源丰富程度，而在于城市技术是否进步、结构规模是否革新、经济集聚是否显著。本研究为我国针对不同城市实行差异化政策、全面推广低碳城市建设、助力碳达峰碳中和提供经验证据和政策借鉴。

关键词：低碳试点城市经济增长碳排放碳脱钩固定效应有序逻辑回归 Tapio指数

我国法治体系建设中的立法质量评估与分析——基于2020年28省份法学专家的调研数据

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北京行政学院学报 2024年第1期 29-39页

作者：张龑江烁中国人民大学法学院北京100872

从中国特色社会主义法律体系建设进入法治体系建设的新时代,立法质量成为法治建设的重要内容。从法理角度观察,我国立法质量建设不是从无到有的建设,而是提升法律规范性品质的建设,为此要构建一套符合我国法治建设实际的立法质量评估体... 详细信息

从中国特色社会主义法律体系建设进入法治体系建设的新时代,立法质量成为法治建设的重要内容。从法理角度观察,我国立法质量建设不是从无到有的建设,而是提升法律规范性品质的建设,为此要构建一套符合我国法治建设实际的立法质量评估体系。基于详实的问卷调查数据,本评估体系将立法质量判断标准建立在指标得分及指标之间内在逻辑的双重基础之上,改变了以往仅凭指标简单加权平均来评估立法成效的方式,实现了立法整体发展水平和立法中各项要素发展情况的刻度化测评,从而有助于把握立法规律和现状,准确评估当前立法水平,以提升立法的规范性品质。

关键词：法律体系法治体系法律规范性品质立法质量评估

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基于波浪能和风能的多能发电系统建模及仿真分析

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电气应用 2018年第6期37卷 25-33页

作者：王琛岳付昌陈珉烁杨文高翔国网连云港供电公司东南大学电气工程学院国电南瑞科技股份有限公司

我国众多岛屿离大陆较远，市电难以覆盖或者成本过高，因地制宜，利用海岛周围丰富的风能、波浪能和太阳能，能满足海岛供电需求。然而这些可再生能源的能量密度较低且稳定性较差，容易出现供电不稳定的现象。针对此问题，采用波浪能和... 详细信息

我国众多岛屿离大陆较远，市电难以覆盖或者成本过高，因地制宜，利用海岛周围丰富的风能、波浪能和太阳能，能满足海岛供电需求。然而这些可再生能源的能量密度较低且稳定性较差，容易出现供电不稳定的现象。针对此问题，采用波浪能和风能互补发电。使得系统能够稳定供电，提高电能质量。研究基于波浪能和风能建立多能互补发电系统，搭建了系统整体模型，分析并推导了风力发电机和直驱式波浪发电机的控制策略，分析了电网侧的逆变器控制策略。搭建了整体系统的PSCAD仿真模型，进行运行仿真分析，结果表明。采用风能和波浪能互补发电，输出电能平稳，可实现功率跟随。

关键词：海岛供电直驱式波浪发电直驱式风力发电多能互补发电系统

高压直流金属化薄膜电容器绝缘性能提升方法研究进展

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高电压技术 2024年第6期50卷 2319-2331页

作者：肖萌陈毓妍赵亦烁杜伯学天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

金属化薄膜电容器因其具有优异的绝缘特性与自愈性能,被广泛用作高压直流输电等先进能源系统的核心设备,其绝缘介质聚丙烯薄膜是制约电容器安全可靠运行的重要因素。文中系统梳理了高压直流电容器用金属化聚丙烯薄膜的研究进展,基于聚... 详细信息

金属化薄膜电容器因其具有优异的绝缘特性与自愈性能,被广泛用作高压直流输电等先进能源系统的核心设备,其绝缘介质聚丙烯薄膜是制约电容器安全可靠运行的重要因素。文中系统梳理了高压直流电容器用金属化聚丙烯薄膜的研究进展,基于聚丙烯薄膜的微观结构、运行工况及电极设计,提出了薄膜介质目前面临的风险及挑战。总结了提升聚丙烯薄膜耐受极端环境的绝缘改性方法,介绍了基于微观结构调控、本体掺杂、界面改性及多层结构设计的聚丙烯薄膜材料改性方法,并阐述了复合薄膜设计、安全膜设计、方阻设计等金属电极设计方法的发展进程。该研究将为服役于高压直流输电系统中电容器的绝缘设计、生产和运行维护提供参考。

关键词：高压直流电容器聚丙烯薄膜绝缘性能材料改性击穿强度

构建“润石成玉”特色校园文化促进学校优质发展——以南宁市第十中学为例

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广西教育 2024年第8期 12-15页

作者：陈珉南宁市第十中学

南宁市第十中学结合本地及本校实际,汲取中华优秀传统文化精华,提炼“润石成玉”的校园文化主题,在实践过程中围绕该文化主题,从精神文化、物质文化、制度文化、课程文化、行为文化等五个层面进行全面建设,不断推进学校优质发展。

关键词：特色校园文化 “润石成玉” 精神文化物质文化制度文化课程文化行为文化中学校园文化建设