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不同风剪切特性下的尾流分布

可再生能源 2024年第3期42卷 355-360页

作者：李泽鹏张福国周川吴鹏李晓恩国家电投集团科学技术研究院有限公司北京102209

针对风剪切对尾流的影响研究不充分的问题,文章在某风电场进行了风场实验,分析了不同风速下的风剪切现象以及在不同来流条件下的尾流变化特征,并使用了三维尾流模型对垂直尾流剖面进行了验证。结果表明:风速大小对风剪切的影响较为明显... 详细信息

针对风剪切对尾流的影响研究不充分的问题,文章在某风电场进行了风场实验,分析了不同风速下的风剪切现象以及在不同来流条件下的尾流变化特征,并使用了三维尾流模型对垂直尾流剖面进行了验证。结果表明:风速大小对风剪切的影响较为明显,风剪切效应随着风速的增加而加强,风速每增加1 m/s,风剪切指数增加0.05;风剪切效应对尾流的分布有较大影响,风剪切效应越强,尾流的速度沿着高度方向上的梯度越大,尾流的宽度和长度也越大;在轮毂中心线附近的模型预测曲线和尾流实测数据拟合较好,相对误差基本在10%以内,受地形的影响,近地侧预测的相对误差较大。

关键词：风场实验风剪切尾流激光雷达

基于经济成本目标的综合能源系统容量规划方法研究

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煤炭工程 2024年第2期56卷 192-198页

作者：李晓恩李泽鹏周川吴鹏王雪国家电投集团科学技术研究院有限公司北京102209

综合能源系统能够协同规划多种能源,提升可再生能源的消纳能力,从而实现系统的低碳高效运行。基于此,本研究提出了一种集成光伏发电系统、蓄热水箱和内燃机的综合能源系统。考虑冷、热、电三种形式能量平衡约束,采用遗传算法以系统的年... 详细信息

综合能源系统能够协同规划多种能源,提升可再生能源的消纳能力,从而实现系统的低碳高效运行。基于此,本研究提出了一种集成光伏发电系统、蓄热水箱和内燃机的综合能源系统。考虑冷、热、电三种形式能量平衡约束,采用遗传算法以系统的年总成本最小为优化目标,并以年总碳排放量和年总一次能源消耗量为评价指标建立了综合能源系统规划优化模型。结果表明:与分产系统相比,所提出的综合能源系统的年总成本节约率、年二氧化碳减排率和年一次能源节约率分别为30.67%、33.26%和8.93%。此外,综合能源系统中光伏发电系统承担了全年用户电负荷的14.58%,有效提升了系统的经济性以及能效性。

关键词：综合能源系统光伏发电容量规划遗传算法

山地冰川冰湖变化及其溃决洪水遥感监测研究进展

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地球信息科学学报 2024年第4期26卷 1019-1039页

作者：李晓恩刘易江利明黄荣刚周志伟庞校光中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

冰湖作为冰川融水主要储蓄载体,能在一定程度延缓区域冰川淡水资源流失,但也为冰湖溃决洪水(Glacial Lake Outburst Floods,GLOFs)、滑坡、泥石流等山地灾害发生提供了孕灾场所,是众多山地冰川灾害链的重要环节。升温、极端气候变化扰动... 详细信息

冰湖作为冰川融水主要储蓄载体,能在一定程度延缓区域冰川淡水资源流失,但也为冰湖溃决洪水(Glacial Lake Outburst Floods,GLOFs)、滑坡、泥石流等山地灾害发生提供了孕灾场所,是众多山地冰川灾害链的重要环节。升温、极端气候变化扰动下,冰川物质亏损/减薄速率进一步加剧,冰湖形态变化速率加快、GLOFs发生频次与规模有所提升、灾害影响效应愈发显著,对高海拔山地冰川区下游居民生命财产和基础设施安全带来潜在风险。鉴于此,本文以冰湖与GLOFs研究为主题,首先,通过冰湖研究文献计量分析确定了近些年研究热点专题;其次,围绕山地冰川冰湖与GLOFs研究的3个主要方向:冰湖与GLOFs遥感监测、冰湖时空演化与冰川变化分析及未来潜在冰湖探测、冰湖灾害风险评估与GLOFs案例研究,遴选10项重要专题内容,分门别类、系统梳理总结、剖析了国内外研究进展,阐述了当下研究存在不足;最后,针对所选专题结合技术发展趋势与研究热点问题,围绕冰湖形态信息与GLOFs智能提取、冰川-冰(前/面)湖系统演化及其气候变化响应关系、冰湖监测预警与灾害防治内容,对未来研究做了一定展望,以期为山地冰川冰湖灾害管理与适应性规划提供借鉴与参考。

关键词：山地冰川冰湖冰湖溃决洪水GLOFs 遥感监测未来潜在冰湖编目冰湖时空演化冰湖水量(库容)估算冰湖风险评估气候变化响应

Tempospacial energy-saving effect-based diagnosis in large coal-fired power units:Energy-saving benchmark state

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Science China(Technological Sciences) 2015年第12期58卷 2025-2037页

作者： FU Peng WANG Ningling YANG Yong Ping XU Han li xiaoen ZHANG YuMeng National Thermal Power Engineering and Technology Research Center North China Electric Power University

The energy-saving analytics of coal-fired power units in China is confronting new challenges especially with even more complicated system structure, higher working medium parameters, time-dependent varying operation conditions and boundaries such as load rate, coal quality, ambient temperature and humidity. Compared with the traditional optimization of specific operating parameters, the idea of the energy-consumption benchmark state was proposed. The equivalent specific fuel consumption(ESFC) analytics was introduced to determine the energy-consumption benchmark state, with the minimum ESFC under varying operation boundaries. Models for the energy-consumption benchmark state were established, and the endogenous additional specific consumption(ASFC) and exogenous ASFC were calculated. By comparing the benchmark state with the actual state, the energy-saving tempospacial effect can be quantified. As a case study, the energy consumption model of a 1000 MW ultra supercritical power unit was built. The results show that system energy consumption can be mainly reduced by improving the performance of turbine subsystem. This nearly doubles the resultant by improving the boiler system. The energy saving effect of each component increases with the decrease of load and has a greater influence under a lower load rate. The heat and mass transfer process takes priority in energy saving diagnosis of related components and processes. This makes great reference for the design and operation optimization of coal-fired power units.

关键词： energy-saving diagnosis coal-fired power generation unit specific fuel consumption exergy thermodynamics

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InSAR技术在滑坡灾害中的应用研究进展

遥感学报 2021年第2期25卷 614-629页

作者：李晓恩周亮苏奋振吴文周兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070 中国南海协同创新研究中心南京210023

InSAR技术作为重要的对地观测技术之一,已在城市、矿山、地质灾害等地表形变监测领域得到广泛应用与探索,特别是在滑坡灾害形变监测中具有很强的实用性。为全面、准确及深入认识和梳理InSAR技术在滑坡灾害应用中的前沿科学问题、局限性... 详细信息

InSAR技术作为重要的对地观测技术之一,已在城市、矿山、地质灾害等地表形变监测领域得到广泛应用与探索,特别是在滑坡灾害形变监测中具有很强的实用性。为全面、准确及深入认识和梳理InSAR技术在滑坡灾害应用中的前沿科学问题、局限性、面临挑战及未来发展趋势,以期更好地服务于滑坡灾害的防治与监测。以InSAR技术滑坡灾害应用研究为主要脉络,系统阐述其研究进展:(1)以滑坡监测中应用的主要InSAR方法概述为切入点,系统梳理了各类主要方法的适用范围、优缺点及内在联系;(2)基于早期识别探测、不同量级形变监测、活动模式与三维信息获取、形变与诱因耦合4个视角,深入探析InSAR技术在滑坡应用中的最新进展、趋势及目前应用中存在的关键问题与挑战;(3)针对InSAR技术系统的局限性、滑坡灾害的特点,剖析了InSAR滑坡监测中存在的几何畸变、密集植被覆盖、大气干扰、三维形变信息获取、精度评定、滑坡形变的复杂性和非线性等问题,并对相应问题的解决提供了可行性的方案与建议措施;(4)基于InSAR滑坡行业体系构建的视角,结合人工智能(AI)、机器学习、无人机遥感及地学领域地震台网等其他观测技术,从数据处理、与其他新型技术融合对未来InSAR在滑坡应用研究进行总结和展望。

关键词：遥感 InSAR技术山体滑坡地质灾害形变监测研究进展

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环境工程专业实验教学与创新人才培养

实验技术与管理 2014年第8期31卷 174-176页

作者：黄方李晓恩周恒国电子科技大学资源环境学院四川成都611731

以培养具有创新能力的高素质环境工程人才为目标,环境工程专业实验教学改革要结合专业建设规划,体现数字环保特色。实验教学过程中的重要途径和关键环节是改革实验课程和开放实验室,要使实验室成为创新性教学场所而充分发挥作用,实验教... 详细信息

以培养具有创新能力的高素质环境工程人才为目标,环境工程专业实验教学改革要结合专业建设规划,体现数字环保特色。实验教学过程中的重要途径和关键环节是改革实验课程和开放实验室,要使实验室成为创新性教学场所而充分发挥作用,实验教学改革也要充分依托学校的"大学生创新实验计划"等各种创新性项目,鼓励更多的大学生进入实验室及科研项目中。

关键词：环境工程实验教学创新能力开放实验室创新人才培养

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从地理信息系统到智能地理系统

地球信息科学学报 2020年第1期22卷 2-10页

作者：苏奋振吴文周张宇康路李晓恩中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国南海研究协同创新中心南京210023 兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070

地理系统是自然与人文要素构成的,分布在地球表层空间中,具有生成、维持或转换物质形态和能量形式,或驱动物质和能量流动等功能的有机整体,表征为自然与人文要素及其相互作用的空间分布、结构、格局、演化和功能。地理系统分层级广泛存... 详细信息

地理系统是自然与人文要素构成的,分布在地球表层空间中,具有生成、维持或转换物质形态和能量形式,或驱动物质和能量流动等功能的有机整体,表征为自然与人文要素及其相互作用的空间分布、结构、格局、演化和功能。地理系统分层级广泛存在于地球表层空间,是客观现实系统。地理信息系统将地理系统用数字投影到信息世界中,进而考察、分析和制定改造地理系统的方案。由此存在2个地理系统,即现实地理系统和信息地理系统,2个地理系统长期独立存在,各自演化。近些年,融合实时观测和物联网技术,现实地理系统的变化或演变已基本能够实时投影到信息地理系统中,即2个系统不再是独立演化,信息地理系统成为现实地理系统的镜像,现实地理系统一旦发生变化,信息地理系统同步变化。当前,人类科技正以前所未有的速度发展,特别是云服务、大数据、人工智能的异常迅猛发展,使得信息地理系统不再满足于成为现实地理系统的镜像,开始利用人工智能和无人自动控制技术,实现与现实世界的融合,即通过信息地理系统的操作,实现现实地理系统的改变。如此,未来现实地理系统与信息地理系统的界线日趋模糊,直至2个系统完全融合,不再区分现实地理系统和信息地理系统。本文暂且以智能地理系统指征这种融合2个世界的系统,并以南海岛礁的无人值守智能系统为例,展示现实地理系统与信息地理系统的融合与操作交互,实现岛礁地理环境和人工设施监测、保护、应对和操作的无人化和智能化。

关键词：智能地理系统虚拟现实物联网人工智能

基于渔船AIS数据的南海北部海洋渔业捕捞强度空间特征挖掘

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地球信息科学学报 2021年第5期23卷 850-859页

作者：李晓恩周亮肖杨吴文周苏奋振石伟兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 南京大学地理与海洋科学学院南京210023 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070 中国南海研究协同创新中心南京210093 中国科学院南海生态环境工程创新研究院广州510301

高精度渔业捕捞强度数据是开展捕捞限额管理的前提与关键,也是海洋渔业资源可持续发展的重要保障。因此,本文以挖掘海洋渔业捕捞强度空间特征为出发点,选用2018年2、4、9和11月典型季节的中国籍6364艘渔船1.8亿条高时空粒度AIS数据。运... 详细信息

高精度渔业捕捞强度数据是开展捕捞限额管理的前提与关键,也是海洋渔业资源可持续发展的重要保障。因此,本文以挖掘海洋渔业捕捞强度空间特征为出发点,选用2018年2、4、9和11月典型季节的中国籍6364艘渔船1.8亿条高时空粒度AIS数据。运用专家知识经验、空间统计及数据挖掘分析方法,以广西南岸北部湾渔场、广东沿岸和环海南岛周边海域为研究区域,对渔业捕捞强度空间特征展开了细致的挖掘与分析。结果表明:(1)广东、广西两省(以下简称"两广")沿岸海域渔业高强度捕捞主要呈现"团块"向外扩张汇聚成"条带"或"更大团块"的特征,而环海南岛周边主要呈现"团块状"特征;(2)受渔业从业人员、渔业作业船舶数量、海洋渔场及海域环境影响,"两广"沿岸近海海域捕捞强度明显高于环海南岛周边海域;(3)高强度捕捞区域主要集中于近岸30~50 km范围内,且近海捕捞强度高于远海区域,归因于研究区内中小型作业渔船占比较高,达50.9%;(4)渔业捕捞活动受农历传统春节及休渔期等政策因素的影响,春节期间的渔业捕捞强度是所选数据覆盖时间范围中最低的,并且休渔期后(9月)渔业捕捞强度明显高于休渔期前(4月);(5)研究区海岸附近的大型渔港对近岸海域的高强度捕捞具有一定的辐射带动效应。本研究通过对高时空粒度的AIS数据进行处理、分析及深度挖掘,可为近岸海洋渔业捕捞强度探析提供重要数据支撑,服务于海洋渔业可持续发展。

关键词：渔船AIS 大数据南海北部海洋渔业数据分析与挖掘混合高斯模型捕捞强度空间特征分析渔业资源可持续

直接空冷高背压供热机组的梯级供热特性与冷端变工况协同优化

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中国电机工程学报 2016年第20期36卷 5546-5554,5731页

作者：冯澎湃王宁玲杨志平李晓恩杨勇平华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心北京市昌平区102206

直接空冷高背压供热是适应复杂环境条件,降低火力发电煤耗和减少污染排放的有效途径。考虑环境因素对机组供热负荷与冷端释热特性的影响,基于EES和Ebsilon平台建立直接空冷高背压供热机组的冷端传热和供热特性模型,分析供热系统变工况... 详细信息

直接空冷高背压供热是适应复杂环境条件,降低火力发电煤耗和减少污染排放的有效途径。考虑环境因素对机组供热负荷与冷端释热特性的影响,基于EES和Ebsilon平台建立直接空冷高背压供热机组的冷端传热和供热特性模型,分析供热系统变工况运行特性;得到量调节和质调节模式下不同列风机隔离运行时的冷端传热特性、空冷岛耗功和机组净功率,确定机组供热系统和空冷系统的最佳运行方式,为直接空冷高背压供热机组多冷源耦合特性,余热梯级高效利用与变工况协同优化提供参考。

关键词：分布式能源直接空冷供热节能协同优化