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计及氢气-天然气混输的气电综合能源系统动态最优能流计算

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电工技术学报 2023年第S01期38卷 1-17页

作者：刘文昕方家琨胡可崴钟治垚艾小猛强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 武汉430074

利用可再生能源电解水制氢并注入天然气管道进行跨区域输运和利用,能够有效改善“三弃”现象,助力能源系统低碳转型。然而,氢气与天然气物化性质存在较大差异,掺氢后气网各管道、节点气质不均一,压力、流量等运行工况发生显著变化。该... 详细信息

利用可再生能源电解水制氢并注入天然气管道进行跨区域输运和利用,能够有效改善“三弃”现象,助力能源系统低碳转型。然而,氢气与天然气物化性质存在较大差异,掺氢后气网各管道、节点气质不均一,压力、流量等运行工况发生显著变化。该文建立了含掺氢环节的气电综合能源系统动态最优能流模型,重点推导了计及分布参数效应的混氢天然气动态潮流方程,反映节点处氢气质量分数与气体流速的定量关系和传输网络中各管道气质差异,揭示掺氢后气网动态过程的关键特征。同时,为降低优化问题求解难度,将模型中难以处理的双线性项等价重构为具有物理意义的新变量,并采用低掺氢比假设等简化方法进一步消除模型非线性,从而将非凸非线性问题转换为线性规划问题。该模型在反映异质气体注入对系统能流分布的影响的同时能够适应大规模优化问题的求解要求。最后通过仿真算例验证了所提模型的合理性和有效性。

关键词：混氢天然气混氢气电综合能源系统动态最优能流计算协调运行策略

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电解水制氢的多物理场建模与监控技术综述

电力自动化设备 2023年第12期43卷 3-13页

作者：胡可崴李浩王创黄丹极钟治垚艾小猛方家琨华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074

电解水制氢设备中存在电流、温度、流速等多个物理量以能量和物质双重耦合的形式分布于电解槽内,其高效运行离不开对内部多物理场的精确解析与协调控制。对电解水制氢设备中多物理场建模与调控技术进行了系统性综述,系统揭示了电解水制... 详细信息

电解水制氢设备中存在电流、温度、流速等多个物理量以能量和物质双重耦合的形式分布于电解槽内,其高效运行离不开对内部多物理场的精确解析与协调控制。对电解水制氢设备中多物理场建模与调控技术进行了系统性综述,系统揭示了电解水制氢设备内传热、传质、气液两相流等多物理过程的耦合机理,并依次综述了各物理场的现有建模技术、研究瓶颈及发展趋势;同时,给电解槽施加磁场和光场可有效监测或调控其内部的多物理过程,分别介绍了外加光场的流场监测原理以及外加磁场的调控技术。最后,总结了电解水制氢设备内场建模与外场调控研究的关键技术与发展方向,以期为电解水制氢设备的多物理场研究的发展提供指导。

关键词：电解水制氢多物理场传热传质气液两相流光场监测磁场调控

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贯流风轮尾缘厚度对空调器性能的影响

家电科技 2017年第12期 64-66页

作者：杨彤钟志尧广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311

对某空调器的贯流风轮叶片进行在不同尾缘厚度下的数值模拟,并对计算结果进行分析,结果表明:叶片尾缘厚度对于空调器风量、出口静压等参数具有一定影响,且不同的尾缘加厚方式对其影响也不同。结论可对今后贯流风轮的设计优化工作提供一... 详细信息

对某空调器的贯流风轮叶片进行在不同尾缘厚度下的数值模拟,并对计算结果进行分析,结果表明:叶片尾缘厚度对于空调器风量、出口静压等参数具有一定影响,且不同的尾缘加厚方式对其影响也不同。结论可对今后贯流风轮的设计优化工作提供一定借鉴。

关键词：贯流风轮叶片数值模拟

面向波动可再生能源的质子交换膜电制氢系统最优压强运行

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电力自动化设备 2024年第8期44卷 210-217页

作者：刘元肖碧涛卢昂刘文昕钟治垚方家琨王辉黄蕾国电南京自动化股份有限公司江苏南京210032 华中科技大学强电磁技术全国重点实验室湖北武汉430074

为提升质子交换膜电制氢系统在波动可再生能源输入下的制氢效率,提出面向最大效率的质子交换膜电制氢系统最优压强运行模式。介绍质子交换膜电制氢系统,提出基于压强控制的协调运行原理;对质子交换膜电制氢系统的压强特性和功率特性进... 详细信息

为提升质子交换膜电制氢系统在波动可再生能源输入下的制氢效率,提出面向最大效率的质子交换膜电制氢系统最优压强运行模式。介绍质子交换膜电制氢系统,提出基于压强控制的协调运行原理;对质子交换膜电制氢系统的压强特性和功率特性进行建模,从而建立面向最大效率的压强优化模型。在波动电流输入算例下检验最优压强运行模式的制氢效果,结果表明,相较于恒定压强模式,最优压强运行模式下的质子交换膜电制氢系统平均制氢能耗得到有效降低,系统性能得到明显提升。

关键词：可再生能源质子交换膜电制氢系统压强特性建模最大制氢效率最优压强运行

考虑广义储能参与灵活响应的光储氢集站实时能量管理策略

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电力自动化设备 2024年第10期44卷 53-61页

作者：肖碧涛刘元叶雨润刘文昕钟治垚方家琨黄蕾王辉国电南京自动化股份有限公司江苏南京210032 华中科技大学强电磁技术全国重点实验室湖北武汉430074

为了促进含氢能源系统中灵活性资源的综合利用,针对光储氢集站对调度指令的响应问题,提出一种考虑广义储能参与灵活响应的光储氢集站实时能量管理策略。对光储氢集站内电池储能、电制氢负荷等广义储能进行精细化建模,在集站模型中引入... 详细信息

为了促进含氢能源系统中灵活性资源的综合利用,针对光储氢集站对调度指令的响应问题,提出一种考虑广义储能参与灵活响应的光储氢集站实时能量管理策略。对光储氢集站内电池储能、电制氢负荷等广义储能进行精细化建模,在集站模型中引入考虑电-热-流耦合关系的电制氢虚拟储能模型。通过优化集站灵活性资源的出力构建日内-实时两级能量管理策略,在能量管理优化层面满足运行计划要求的同时考虑效益最大化,实现电池储能荷电状态初、末状态优化;对系统功率波动进行实时反馈校正,保证集站内功率平衡。算例仿真结果验证了所提策略在提升运行经济效益、促进可再生能源消纳方面的积极作用。

关键词：光储氢集站氢能能量管理策略广义储能灵活响应

基于近似动态规划的海上风电制氢微网实时能量管理策略

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电力建设 2022年第12期43卷 94-102页

作者：陈鸿琳刘新苗余浩钟治垚刘文昕艾小猛广东电网有限责任公司电网规划研究中心广州市510080 广东电网有限责任公司广州市510080 华中科技大学电气与电子工程学院武汉市430074

电解水制氢(power-to-hydrogen, PtH)装置耦合海上风电运行,在促进风电消纳的同时可以制备绿色氢能,推进工业领域的无碳化进程,因而备受关注。文章开展海上风电制氢微网的实时能量管理策略研究。首先,构建海上风电制氢微网的实时能量管... 详细信息

电解水制氢(power-to-hydrogen, PtH)装置耦合海上风电运行,在促进风电消纳的同时可以制备绿色氢能,推进工业领域的无碳化进程,因而备受关注。文章开展海上风电制氢微网的实时能量管理策略研究。首先,构建海上风电制氢微网的实时能量管理模型,包含海上风电、电制氢装置以及储氢罐等元件。然后,提出基于近似动态规划(approximate dynamic programming, ADP)的微网实时能量管理策略,采用分段线性函数近似状态值函数以应对不确定性因素。最后,通过算例验证所提策略的有效性和优越性。在所提策略下,海上风电通过电制氢装置就地消纳,实现氢气的提前制备和存储。以具备精准预测技术的理想算例为基准,所提策略在满足正态分布的实时测试场景下,优化准确率平均值大于99%。

关键词：近似动态规划(ADP) 电解水制氢(PtH) 海上风电实时优化微网

地埋管地源热泵系统对森林公园植被生长热环境的影响

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暖通空调 2018年第9期48卷 19-23,36页

作者：刘启明张志尧北京市勘察设计研究院有限公司

为研究地源热泵系统运行时对植被的影响,对浅层(0.5~3.1m)地温进行了监测,结果表明:随着地层深度及距地源热泵系统距离的增大,地源热泵系统对浅层地温的影响逐渐减小,且对浅层地温的年变化及变化幅度影响较小;同时将浅层地温按各自深度... 详细信息

为研究地源热泵系统运行时对植被的影响,对浅层(0.5~3.1m)地温进行了监测,结果表明:随着地层深度及距地源热泵系统距离的增大,地源热泵系统对浅层地温的影响逐渐减小,且对浅层地温的年变化及变化幅度影响较小;同时将浅层地温按各自深度进行加权平均,数据表明地源热泵系统对整个地温场的影响有限,故地源热泵系统对森林公园的植被影响亦有限。

关键词：森林公园地源热泵监测植被生长热环境地层温度

Comparing Set Reconciliation Methods Based on Bloom Filters and Their Variants

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Tsinghua Science and Technology 2016年第2期21卷 157-167页

作者： zhiyao Hu Xiaoqiang Teng Deke Guo Bangbang Ren Pin Lv zhong Liu College of Information System and Management National University of Defense TechnologyChangsha 410073China School of Computer Electronics and InformationGuangxi UniversityNanning 530004China.

Set reconciliation between two nodes is widely used in network applications. The basic idea is that each member of a node pair has an object set and seeks to deliver its unique objects to the other member. The Standard Bloom Filter （SBF） and its variants, such as the Invertible Bloom Filter （IBF）, are effective approaches to solving the set reconciliation problem. The SBF-based method requires each node to represent its objects using an SBF, which is exchanged with the other node. A receiving node queries the received SBF against its local objects to identify the unique objects. Finally, each node exchanges its unique objects with the other node in the node pair. For the IBF- based method, each node represents its objects using an IBF, which is then exchanged. A receiving node subtracts the received IBF from its local IBF so as to decode the different objects between the two sets. Intuitively, it would seem that the IBF-based method, with only one round of communication, entails less communication overhead than the SBF-based method, which incurs two rounds of communication. Our research results, however, indicate that neither of these two methods has an absolute advantages over the others. In this paper, we aim to provide an in-depth understanding of the two methods, by evaluating and comparing their communication overhead. We find that the best method depends on parameter settings. We demonstrate that the SBF-based method outperforms the IBF-based method in most cases. But when the number of different objects in the two sets is below a certain threshold, the IBF-based method outperforms the SBF-based method.

关键词： set reconciliation bloom filter communication overheads

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硒对砷污染土壤中丛枝菌根真菌生长的影响

南昌工程学院学报 2021年第6期40卷 45-49页

作者：胡良刘瑜钟智遥樊后保熊润国胡卓王香莲高桂青南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室江西南昌330099 江西生物科技职业学院江西南昌330200

丛枝菌根真菌(AMF)在生态系统中承担了养分媒介的角色,可为宿主植物提供土壤中的P、N等矿质元素,提高宿主植物的抗逆性。本实验研究了亚硒酸钠(Se(IV))、硒酸钠(Se(VI))、酵母硒(Se-Y)和麦芽硒(Se-M)对砷污染土壤中丛枝菌根真菌生长的... 详细信息

丛枝菌根真菌(AMF)在生态系统中承担了养分媒介的角色,可为宿主植物提供土壤中的P、N等矿质元素,提高宿主植物的抗逆性。本实验研究了亚硒酸钠(Se(IV))、硒酸钠(Se(VI))、酵母硒(Se-Y)和麦芽硒(Se-M)对砷污染土壤中丛枝菌根真菌生长的影响差异。结果表明,适量施硒有利于土壤中AMF的生长,且随着施硒浓度的增加而促进生长。砷污染土壤不利于AMF的生长,砷污染越严重,AMF含量越低,施硒能够有效促进砷污染土壤中AMF的生长。对于砷污染土壤,适当的补硒可以有效增加土壤中的AMF真菌含量。该结论可为农业安全生产提供相应的应用参考。

关键词：土壤砷硒丛枝菌根真菌