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中国高校社会科学 2024年第2期 I0016-I0016页

作者：马书文北京京北职业技术学院教育管理系

含电转气技术的电气综合能源系统风电消纳研究

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含电转气技术的电气综合能源系统风电消纳研究

作者：马书文华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

当今世界面临着能源短缺与环境污染的双重问题,发展可再生能源无疑是解决这两个问题的良策,风电作为主要的可再生能源方式,在我国受到了高度重视,近年来我国的风电装机容量迅速增长。然而由于风力发电受天气状况和地理环境的限制,具有... 详细信息

当今世界面临着能源短缺与环境污染的双重问题,发展可再生能源无疑是解决这两个问题的良策,风电作为主要的可再生能源方式,在我国受到了高度重视,近年来我国的风电装机容量迅速增长。然而由于风力发电受天气状况和地理环境的限制,具有随机性和波动性的特点,使得风电消纳成了一项亟待解决的难题。近年来新兴的电转气技术(Power to Gas,P2G)可以将剩余风电转化为天然气,利用天然气管网进行储存和传输,成为解决风电消纳难题的一条新的方式。同时电转气设备和燃气轮机一起,使得电能和天然气能实现了互相转化,双向流动,作为重要耦合设备构成了电—气综合能源系统。本文以含电转气技术的电—气综合能源系统为背景,研究了其对风电消纳能力的提升以及系统运行的经济性,主要工作内容包括如下几部分:(1)分析了电—气综合能源系统的基本结构,对系统中电转气设备、燃气轮机、风力发电机组、蓄电池、储气罐等关键设备进行了数学建模,这部分内容为接下来的综合能源系统优化运行研究奠定了理论基础。(2)考虑到电转气设备在氢气甲烷化过程中会吸收二氧化碳,可引入碳交易机制将电—气综合能源系统纳入碳市场,研究电转气装置进一步商业化推广的可能性,建立了在含碳交易机制下电转气设备利润最大化和系统整体运行成本最小化的双层优化模型。对传统飞蛾扑火算法进行了加入双自适应因子的改进,利用基于双自适应因子改进的飞蛾扑火算法(DAMFO)对上述模型进行求解。结果分析证明了电转气设备的加入使得综合能源系统消纳风电的能力得到提升,系统综合运行成本下降,改善了经济性。(3)燃气轮机和电转气设备使原先独立运行的电能子网和天然气子网深度耦合成为电—气综合能源系统,因而其制定的多能互补调度方案会对两个子网调度中心制定的运行计划产生影响。对此基于Stackelberg博弈理论建立以综合能源系统为领导者,电能子网和天然气子网的调度中心为跟随者的主从博弈模型,通过双方重复迭代博弈,得到最佳的调度计划。利用人工蜂群算法求解了该博弈模型,结果证明经过双方博弈的综合能源系统的消纳风电能力与系统经济性都优于电力子网和天然气子网独立运行的方式。

关键词：电转气技术电—气综合能源系统消纳风电飞蛾扑火算法 Stackelberg博弈人工蜂群算法

落石冲击下预应力加筋土路堤变形及荷载传递机制

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岩土力学 2023年第3期44卷 799-809页

作者：马书文卢谅王宗建王经天李蓝星重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆工业职业技术学院建筑工程学院重庆401120 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 重庆大学库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心重庆400045 重庆交通大学河海学院重庆400074

针对偏远山区素填土公路在落石冲击下易产生大面积凹陷破坏的问题,提出运用预应力加筋土路堤解决的方法。为了探究预应力加筋土路堤在落石冲击下的变形性能、力学响应规律和荷载传递机制,设计并实施了落石冲击作用下预应力加筋土路堤和... 详细信息

针对偏远山区素填土公路在落石冲击下易产生大面积凹陷破坏的问题,提出运用预应力加筋土路堤解决的方法。为了探究预应力加筋土路堤在落石冲击下的变形性能、力学响应规律和荷载传递机制,设计并实施了落石冲击作用下预应力加筋土路堤和素填土路堤对比模型试验。试验发现:预应力加筋土路堤中形成的凹坑尺寸明显小于素填土路堤,体现了预应力加筋土路堤良好的抗冲击变形性能;随着冲击次数的增加,路堤刚度逐渐增加,导致路堤内部冲击附加应力时程曲线逐渐由“抛物线型单峰”转变为“双峰”分布,且预应力加筋土路堤工况中“双峰”的出现早于素填土路堤;落石在预应力加筋土路堤中的冲击力持续作用时间小于其在素填土路堤中的持续作用时间,且分布更趋均匀,更有利于冲击荷载的扩散;随着冲击次数的增加,预应力加筋土路堤内部冲击力传递率呈先增加后减小的变化趋势,与筋材变形规律一致。结合Levenberg-Marquardt优化算法得到了关于凹坑尺寸和冲击次数的预测方法,可为预应力加筋土路堤在崩塌灾害多发地区的工程应用提供借鉴,为工程预警提供参考。

关键词：落石冲击预应力加筋土路堤冲击变形附加应力冲击持续时间冲击力传递率

落石冲击下预应力加筋路堤变形及荷载传递机理

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岩土力学 2023年

作者：马书文卢谅王宗建王经天李蓝星重庆工业职业技术学院建筑工程学院重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆大学土木工程学院库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心重庆交通大学河海学院

针对偏远山区素填土公路在落石冲击下易产生大面积凹陷破坏的问题，本文提出运用预应力加筋土路堤解决的方法。为了探究预应力加筋路堤在落石冲击下的变形性能、力学响应规律和荷载传递机理，设计并实施了落石冲击作用下预应力加筋路堤... 详细信息

针对偏远山区素填土公路在落石冲击下易产生大面积凹陷破坏的问题，本文提出运用预应力加筋土路堤解决的方法。为了探究预应力加筋路堤在落石冲击下的变形性能、力学响应规律和荷载传递机理，设计并实施了落石冲击作用下预应力加筋路堤和素填土路堤对比模型试验。试验发现：（1）预应力加筋土路堤中形成的凹坑尺寸明显小于素填土路堤，体现了预应力加筋路堤良好的抗冲击变形性能；（2）随着冲击次数的增加，路堤刚度逐渐增加，导致路堤内部冲击附加应力时程曲线逐渐由“抛物线型单峰”转变为“双峰”分布，且预应力加筋路堤工况中“双峰”的出现早于素填土路堤；（3）落石在预应力加筋路堤中的冲击力持续作用时间小于其在素填土路堤中的持续作用时间，且分布更趋均匀，更有利于冲击荷载的扩散；（4）随着冲击次数的增加，预应力加筋路堤内部冲击力传递率呈“先增加后减小”的变化趋势，与筋材变形规律一致。结合Levenberg-Marquardt优化算法得到了关于凹坑尺寸和冲击次数的预测方法，可为预应力加筋路堤在崩塌灾害多发地区的工程应用提供借鉴，为工程预警提供参考。

关键词：落石冲击预应力加筋路堤冲击变形附加应力冲击持续时间冲击力传递率

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基于透明土的成层土中CPT贯入试验研究

岩土工程学报 2022年第12期44卷 2215-2224,I0026页

作者：卢谅何兵肖亮王宗建马书文林浩鑫重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 重庆交通大学河海学院重庆400074

静力触探(CPT)在成层土中的贯入阻力受土层界面影响显著,但目前对探头穿越土层界面时出现的“超前、滞后”现象仍缺乏系统的解释,利用贯入阻力划分土层仍依靠工程经验。采用透明土模型试验模拟探头在成层土中的贯入过程,通过观测探头阻... 详细信息

静力触探(CPT)在成层土中的贯入阻力受土层界面影响显著,但目前对探头穿越土层界面时出现的“超前、滞后”现象仍缺乏系统的解释,利用贯入阻力划分土层仍依靠工程经验。采用透明土模型试验模拟探头在成层土中的贯入过程,通过观测探头阻力变化曲线和探头附近土体的变形情况,研究CPT在成层土中的贯入机理。结合扩孔理论和Mohr-Coulomb准则,提出锥尖阻力影响深度的计算方法,结合试验数据和理论计算,得到上层砂土下层黏土的塑性区影响范围与贯入阻力曲线的“超前”深度一致。并利用PFC分析成层土中,CPT贯入阻力反映的层间界面效应的影响因素。结果表明,CPT贯入过程中土体变形与土体自身强度、初始地应力和土层界面位置有关;相邻两层土体的强度差异对“超前、滞后”深度有显著影响。利用本文结论根据土体的塑性区影响范围与土体的超前深度一致对土层进行划分,对比目前的土层划分的复杂性,可直接依据该方法对土层直接划分,提高了土层划分的效率和准确性。

关键词：透明土静力触探扩孔理论离散元模拟

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非遗文化融入高校艺术设计专业的实践与探索

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2022年第12期 51-53页

作者：马书文北京京北职业技术学院北京100000

在数千年的发展过程中,我国的非物质文化遗产蕴含着独特的文化基因,有着极高的文化价值和深远的美学意义。当今的“互联网+”时代,各种非遗文化经由网络媒体大量传播,开拓了大学生的视野,使大学生对中华民族的传统文化的认知又有了新高... 详细信息

在数千年的发展过程中,我国的非物质文化遗产蕴含着独特的文化基因,有着极高的文化价值和深远的美学意义。当今的“互联网+”时代,各种非遗文化经由网络媒体大量传播,开拓了大学生的视野,使大学生对中华民族的传统文化的认知又有了新高度,特别是为高校艺术设计专业的学生提供了诸多新鲜的设计素材,其中的图案、色彩、造型都与艺术设计的内容有着异曲同工之妙,学生在欣赏非遗文化的同时,可以进行深层次的研究,从中提取相关的设计元素并结合个人所学的专业进行创新设计。本文对非遗文化的重要价值进行分析,并提出非遗文化融入高校艺术专业的有效措施,旨在创新性地弘扬中华民族的优秀传统文化,助力民族文化自信。为艺术设计专业的特色实践教学提供借鉴与参考。

关键词：非遗文化高校艺术设计专业实践

考虑P2G技术的电-气综合能源系统消纳风电研究

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科学技术创新 2022年第9期 43-48页

作者：马书文华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

伴随着风电的大规模开发,无法消纳全部的风电产生了弃风现象,为提高风电利用率,提出一种利用考虑电转气技术的电-气综合能源系统对风电进行消纳。首先对电-气综合能源系统进行建模,建立其中主要设备的数学模型,利用粒子群算法对是否考... 详细信息

伴随着风电的大规模开发,无法消纳全部的风电产生了弃风现象,为提高风电利用率,提出一种利用考虑电转气技术的电-气综合能源系统对风电进行消纳。首先对电-气综合能源系统进行建模,建立其中主要设备的数学模型,利用粒子群算法对是否考虑电转气技术,是否考虑碳交易机制两种情况下综合能源系统中各主要设备的运行状况进行优化调度,并对系统中各个成本进行计算。研究表明,电转气技术的加入有效提高了电-气综合能源系统消纳风电的能力,并且同时考虑碳交易机制可以降低系统总体成本,有利于电转气技术的推广。

关键词：电转气技术综合能源系统风电消纳

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基于抛物索理论的加筋土调整不均匀沉降研究

岩土力学 2017年第11期38卷 3319-3324,3340页

作者：王宗建马书文卢谅重庆交通大学河海学院重庆400074 重庆大学土木工程学院重庆400044

由于固结沉降、降雨或地震等作用,在软土或新老地基结合处,不均匀沉降现象是一种常见的工程病害,采用加筋土结构来调整不均匀沉降是工程上常用的处理措施。然而,现阶段关于加筋土结构在不均匀沉降条件下筋材变形规律的理论研究尚少,且... 详细信息

由于固结沉降、降雨或地震等作用,在软土或新老地基结合处,不均匀沉降现象是一种常见的工程病害,采用加筋土结构来调整不均匀沉降是工程上常用的处理措施。然而,现阶段关于加筋土结构在不均匀沉降条件下筋材变形规律的理论研究尚少,且工程实践往往先于理论研究。为完善并简化加筋土结构的设计理论,以加筋土结构中筋材变形为研究对象,在基于抛物索理论的基础上,提出了一种在不均匀沉降下加筋土结构筋材变形的计算方法。通过室内模型试验并结合理论分析初步验证了该计算方法的可行性和准确性。该方法计算简便,不需要反复的数值模拟,计算结果能够满足实际工程的精度需要,对进一步完善加筋土结构设计的计算理论具有一定的意义。

关键词：抛物索理论不均匀沉降加筋土结构筋材变形迭代法

新时期优化高校青年教师师德师风建设环境研究

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教育探索 2010年第4期 15-16页

作者：马书文上海金融学院人文艺术系上海201209

目前,高校青年教师在师德师风方面存在诸多问题,整个社会和高校必须优化高校青年教师的师德师风建设环境,加强对青年教师的师德师风教育,以提高高等教育质量。优化高校青年教师的师德师风建设环境应从以下几方面着手:形成尊师重教的良... 详细信息

目前,高校青年教师在师德师风方面存在诸多问题,整个社会和高校必须优化高校青年教师的师德师风建设环境,加强对青年教师的师德师风教育,以提高高等教育质量。优化高校青年教师的师德师风建设环境应从以下几方面着手:形成尊师重教的良好社会风气;营造健康的校园文化氛围;创造人尽其才、才尽其用的工作环境;创造关心教师切身利益的生活环境。

关键词：高校青年教师师德师风建设环境优化

REBCO带材和铜带堆叠的准各向同性超导股线机械特性研究

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REBCO带材和铜带堆叠的准各向同性超导股线机械特性研究

作者：马书文华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着对超导材料的研究越来越深入,出现了第二代REBCO高温超导带材,超导输电技术进入了快速发展的阶段。但是第二代超导带材存在着受磁场方向影响表现出各向异性和单根传输容量较小的问题,这成为限制超导输电技术发展的因素。为了解决这... 详细信息

随着对超导材料的研究越来越深入,出现了第二代REBCO高温超导带材,超导输电技术进入了快速发展的阶段。但是第二代超导带材存在着受磁场方向影响表现出各向异性和单根传输容量较小的问题,这成为限制超导输电技术发展的因素。为了解决这两个问题,国际上出现了多种超导股线结构,这些超导股线是将超导带材按照不同方式堆叠在一起组成。准各向同性超导股线作为其中一种,在不同方向磁场作用下能够表现出较好各向同性和较高电流密度。为了提高超导输电的经济性,提升超导带材的利用率,本文通过在超导股线中引入铜带材的方式提出了两种新型超导股线结构。这两种超导股线分别是REBCO带材和铜带交替堆叠的准各向同性超导股线和将REBCO带材堆叠在外侧的准各向同性超导股线。建立了这两种结构超导股线二维（2 D）稳态仿真模型,仿真计算了超导股线的临界电流。制作了超导股线样品并测试了临界电流。通过所建模型,仿真分析了两种结构超导股线堆叠不同厚度铜带以及不同堆叠方式下的临界电流特性,并在此基础上提出了将REBCO带材堆叠在铜骨架上的准各向同性超导股线结构。同时,还可以将这种超导股线扭绞一定角度来进一步提高工程电流密度,降低交流损耗。对于超导股线机械特性的研究,首先通过不同的实验模具测试了 REBCO超导带材的拉伸、弯曲和扭绞特性,以及REBCO带材和铜带交替堆叠的超导股线的弯曲和扭绞特性。然后,提出了基于层合梁理论的超导股线机械特性研究方法,建立了三维（3 D）有限元仿真模型。提出了准各向同性超导股线电流密度和应力之间关系公式,计算出了超导股线的临界弯曲半径。最后通过所建模型,仿真分析了准各向同性超导股线沿不同方向弯曲时的临界弯曲半径,研究发现其各向异性率小于18%。

关键词：准各向同性超导股线铜带材临界电流特性机械特性层合梁理论