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光-沼协同下的乡村综合能源系统运行优化

中国电机工程学报 2024年

作者：黄宏旭梁睿李嘉翔顾晨薛雪曾博袁乐童孙善加中国矿业大学电气工程学院新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 武汉供电设计院有限公司江苏省东辛农场有限公司

“30·60”双碳目标及乡村振兴战略，对我国提升乡村能源体系的绿色化、智能化水平提出了迫切需求。针对乡村光伏、生物质能等多分布式发电资源产出与负荷需求的时空特性难以匹配的问题，本文首先根据乡村分布式光伏与生物质能资源禀赋... 详细信息

“30·60”双碳目标及乡村振兴战略，对我国提升乡村能源体系的绿色化、智能化水平提出了迫切需求。针对乡村光伏、生物质能等多分布式发电资源产出与负荷需求的时空特性难以匹配的问题，本文首先根据乡村分布式光伏与生物质能资源禀赋，建立光沼协同支撑的乡村综合能源系统架构；其次，精确刻画光沼协同的增温助产的灵活特性，建立乡村综合能源系统运行优化模型；最后，考虑跨发酵周期下的沼气生产与乡村综合能源日前调度的多时间尺度特性与外界温度不确定性，提出光-沼协同下的乡村综合能源跨发酵周期运行优化方法，能根据沼气增温助产、光伏发电各自的特点分别从沼气跨发酵周期调度、日前调度两个阶段生成跨发酵周期乡村综合能源系统滚动优化运行方案。以江苏省东辛农场地区乡村综合能源系统为例进行仿真，验证了所提模型和方法可有效稳定乡村配网各节点的电压幅值，并通过光沼互补降低系统运行经济成本和碳排放量，实现了乡村能源绿色利用和高效转换。

关键词：光沼协同互补厌氧消化产沼乡村综合能源跨周期滚动优化

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基于动态运行包络的多微网合作运行方法

电力系统保护与控制 2024年

作者：张栋梁魏奇赵阳王强薛雪中国矿业大学电气工程学院国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司

多能微网间的联网协作可以缓解分布式发电与需求不匹配的问题，降低电力系统的运行成本。现有的微网合作方法往往忽略了底层配电网运行的网络约束，难以适用于实际系统。为此，提出一种基于动态运行包络(dynamic operating envelopes, D... 详细信息

多能微网间的联网协作可以缓解分布式发电与需求不匹配的问题，降低电力系统的运行成本。现有的微网合作方法往往忽略了底层配电网运行的网络约束，难以适用于实际系统。为此，提出一种基于动态运行包络(dynamic operating envelopes, DOEs)的多微网纳什议价模型。首先，建立配电网及具有多种能量形式的微网模型。其次，根据配电网最优潮流在不同时间动态设置微网进出口限制，计算DOEs并将其分配给不同微网。最后，微网内部的异质能在原微网调度策略的目标函数和约束条件下加入DOEs约束进行优化，按照纳什议价策略使所有参与的微网进行交易。算例结果表明所提模型能够将配电网与微网所做的决策解耦，配电网通过DOEs保证网络完整性，而不直接控制微网间的交易，并且通过优化电量交易，促进了微网内部异质能之间的互补，提高了能源利用率。

关键词：多能微网网络约束动态运行包络最优潮流纳什议价

基于时频关键信息融合的热障涂层太赫兹准确测厚方法

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机械工程学报 2023年第14期59卷 10-22页

作者：孙凤山范孟豹曹丙花刘林中国矿业大学机电工程学院徐州221116 中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 北京航天计量测试技术研究所北京100076

当前太赫兹(Terahertz,THz)厚度测量主要基于飞行时间理论,然而热障涂层微观结构不均匀,精确测厚需要引入频域信息在线提取折射率。为此,基于THz波传输特性,提出了关键时频信息融合方法,结合深度学习减小了反射峰变形对折射率测量精度影... 详细信息

当前太赫兹(Terahertz,THz)厚度测量主要基于飞行时间理论,然而热障涂层微观结构不均匀,精确测厚需要引入频域信息在线提取折射率。为此,基于THz波传输特性,提出了关键时频信息融合方法,结合深度学习减小了反射峰变形对折射率测量精度影响,提高了微观结构不均匀条件下热障涂层测厚准确性。首先构建了考虑热障涂层表界面粗糙度THz信号解析模型,发现了测厚所需飞行时间与折射率可利用时域和频域数据求解。然后利用小波变换实现了THz信号时频融合,依据朗伯比尔定理揭示了完整时频图含有冗余信息物理机理。最后基于厚度特征获取了关键时频图,以此为输入,构建了卷积神经网络测厚方法。试验与仿真结果表明,所提出方法与反射峰提取、时域特征机器学习、时域信号、插值下采样时频图、完整时频图卷积神经网络测厚方法相比,平均绝对误差分别减小4.65μm、3.08μm、2.51μm、0.58μm、0.25μm,较输入完整时频图网络训练耗时降低1446 s。关键时频融合方法可提高热障涂层微观结构不均匀与反射峰变形条件下THz测厚精度。

关键词：太赫兹无损检测热障涂层测厚时频融合解析模型卷积神经网络

CASS工艺在徐州市三八河污水处理厂三期扩建工程的应用

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绿色科技 2024年第10期26卷 115-121页

作者：顾宏威万蕾丁其海贾伟博阳昆华韩鹏徐州市城区水资源管理处江苏徐州221000 徐州工程学院环境工程学院江苏徐州221018 徐州新水环境科技有限公司江苏徐州221018

徐州市三八河污水处理厂(三期)设计规模为5万t/d,采用CASS生化池为主体工艺,深度处理采用转盘滤池+接触消毒工艺。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)水污染物排放一级A标准,恶臭气体进入填充塔式生物脱臭罐进行处... 详细信息

徐州市三八河污水处理厂(三期)设计规模为5万t/d,采用CASS生化池为主体工艺,深度处理采用转盘滤池+接触消毒工艺。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)水污染物排放一级A标准,恶臭气体进入填充塔式生物脱臭罐进行处理,全厂异味控制参照执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中关于厂界大气污染物排放最高允许浓度二级标准。污泥脱水含水率降低至80%后外运处置。污水厂实际运行结果表明:出水水质优于设计标准,对有机物的去除效果最好,对TN的去除率相对较低。吨水占地为0.26 m^(2) ,综合处理费用为0.5~0.6元/t水。

关键词：污水处理厂 CASS工艺转盘滤池除臭系统

变温影响下乡村生物质能发电系统跨周期滚动优化运行方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：梁睿袁乐童黄宏旭顾晨李嘉翔卢巍徐青平吴金辉中国矿业大学电气工程学院江苏省东辛农场有限公司

为助力实现国家乡村振兴战略及双碳目标，提高乡村生物质能产出效率及用能清洁化水平，本文提出变温影响下乡村生物质能发电系统跨周期滚动优化运行方法。首先，精确建模生物质物料预处理、厌氧消化产沼、沼气净化与贮存、沼气发电及余... 详细信息

为助力实现国家乡村振兴战略及双碳目标，提高乡村生物质能产出效率及用能清洁化水平，本文提出变温影响下乡村生物质能发电系统跨周期滚动优化运行方法。首先，精确建模生物质物料预处理、厌氧消化产沼、沼气净化与贮存、沼气发电及余热回收、增温助产等环节，提出精准量化助产能耗与发电增量的乡村生物质能产沼及发电优化模型；其次，考虑环境不确定性因素对厌氧消化产沼效率的影响，针对跨多个水力停留周期下的助增方式及运行变量难以决策的问题，提出一种跨周期的滚动优化运行方法，以最近一个水力停留周期为控制域，滚动时窗后移更新环境温度、太阳辐射等变量数据，以年运行总发电量最大为目标，生成跨周期乡村生物质能发电系统滚动优化运行方案；最后，以我国北方某大型农场乡村生物质能发电系统为例进行仿真，验证了该方案能有效减小系统能耗，使全周期发电总量较仅采用余热回收提高14.66%以上。

关键词：生物质能发电厌氧消化产沼跨周期滚动优化能源产出最大化

增液八珍汤对慢传输型便秘大鼠模型结肠肌5-HT、AchE、SP及VIP的影响

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中医药信息 2023年第5期40卷 21-26页

作者：陈泽芃王辰龙顾庆龙陈瑞超南京中医药大学附属医院江苏南京210029 徐州医科大学江苏徐州221004 江苏省徐州市中医院江苏徐州221000

目的:观察增液八珍汤对慢传输型便秘大鼠结肠肌间神经丛中5-HT、AchE、VIP、SP的影响。方法:将72只SPF级大鼠随机分为空白对照组、模型组、麻仁软胶囊组、增液八珍汤低剂量组、增液八珍汤中剂量组和增液八珍汤高剂量组各12只。麻仁软胶... 详细信息

目的:观察增液八珍汤对慢传输型便秘大鼠结肠肌间神经丛中5-HT、AchE、VIP、SP的影响。方法:将72只SPF级大鼠随机分为空白对照组、模型组、麻仁软胶囊组、增液八珍汤低剂量组、增液八珍汤中剂量组和增液八珍汤高剂量组各12只。麻仁软胶囊组给予麻仁软胶囊内容物6.2 mL/(kg·d)灌胃,增液八珍汤低、中、高剂量组分别给予17、34、68 g/(kg·d)增液八珍汤灌胃,共给药14 d,空白对照组和模型组给等量的生理盐水。大鼠结肠组织给予HE染色及免疫组化染色,并对染色组化结果进行半定量积分分析。结果:与模型组比较,增液八珍汤各剂量组及麻仁软胶囊组结肠肌间神经丛神经元阳性表达和5-HT、AchE、VIP、SP定量分析显著增加(P<0.05);与麻仁软胶囊组比较,增液八珍汤各剂量组及麻仁软胶囊组结肠肌间神经丛神经元阳性表达和5-HT、AchE、VIP、SP定量分析显著增加(P<0.05),增液八珍汤中、高剂量组对结肠肌间神经丛5-HT、AchE、VIP、SP神经元增加的量均优于麻仁软胶囊组(P<0.05)。结论:增液八珍汤可通过增加便秘大鼠结肠中5-HT、AchE、VIP、SP表达神经细胞含量,刺激结肠收缩,增加结肠动力,加快结肠传导速度。

关键词：增液八珍汤慢传输型便秘 5-HT AchE SP VIP 结肠肌间神经丛

磁流体填充的光子晶体光纤Bragg光栅三参量同时传感特性研究

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光电子．激光 2017年第12期28卷 1344-1350页

作者：高源董碧成谭策王琰朱晟昦刘海中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116

基于光子晶体光纤(PCF)包层空气孔灵活的结构设计,将磁流体填充的PCF(MF-PCF)和普通PCF进行焊接,并在其纤芯区域刻蚀Bragg光栅,提出一种能够同时测量温度、磁场和应变的PCFBG传感器。基于模式耦合理论以及传输矩阵法,结合PCF中基模以及... 详细信息

基于光子晶体光纤(PCF)包层空气孔灵活的结构设计,将磁流体填充的PCF(MF-PCF)和普通PCF进行焊接,并在其纤芯区域刻蚀Bragg光栅,提出一种能够同时测量温度、磁场和应变的PCFBG传感器。基于模式耦合理论以及传输矩阵法,结合PCF中基模以及高阶光波模式的不同传感特性,通过分析热光效应、磁光效应以及弹光效应对模型不同光波模式的影响,探究谐振波峰反射谱响应特性。实验结果表明,本文的PCFBG传感器,温度灵敏度最高可达13.97pm/℃,磁场灵敏度最高达10.04pm/mT,应变灵敏度最高达1.223pm/με;且谐振反射光谱的漂移量与温度、磁场以及应变的变化具有良好的线性关系。通过设计相应的三参量矩阵解调算法,可实现温度、应变以及磁场的同时测量,从而有效降低传感成本,拓宽传感思路,具有一定的应用价值。

关键词：光子晶体光纤Bragg光栅(FBG) 温度/磁场/应变光纤传感

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采掘装备截割煤层过程中截齿温度场特性研究

仪器仪表学报 2024年

作者：司垒王忠宾戴剑博魏东顾进恒中国矿业大学机电工程学院

采掘装备在截割煤层过程中，不同性状的煤岩体会导致截齿温度发生变化。为了探究截齿温度场的变化特性，分析了截齿截割煤层过程的热源分布情况，利用热源法建立了截割煤层过程中截齿温度场的理论计算模型，并考虑到采掘装备的实际工况... 详细信息

采掘装备在截割煤层过程中，不同性状的煤岩体会导致截齿温度发生变化。为了探究截齿温度场的变化特性，分析了截齿截割煤层过程的热源分布情况，利用热源法建立了截割煤层过程中截齿温度场的理论计算模型，并考虑到采掘装备的实际工况条件，推导了喷雾系统对流换热系数的计算过程。以MG2×55/250-BWD型采煤机为研究对象，基于ABAQUS有限元软件建立了截齿旋转截割煤岩模型，研究了不同工况下截齿温度场的分布情况与变化规律；接着，基于Fluent流体仿真软件建立了喷雾冷却模型，获取了不同喷雾压力下截齿的对流换热系数，进而将换热系数带入ABAQUS有限元模型来模拟水喷雾冷却下截齿截割煤岩过程的温度场；最后，搭建了滚筒截割煤岩温度采集实验台，设计了截齿温度采集系统，开展了不同工况下滚筒截割煤岩实验，分析了截齿温度场的变化规律，验证了理论计算与仿真模型的正确性。结果表明，不同工况下截齿的温度场具有不同的分布形态，且最高温度与滚筒转速、牵引速度、煤岩坚固性系数呈正相关性；水喷雾压力与截齿温度呈反比，与常规条件相比水喷雾冷却能使截割温度场温度降低20%以上。研究成果为基于截齿温度场的煤岩性状识别提供新的理论和方法。

关键词：采掘装备煤岩截割截齿温度场喷雾冷却

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二维光子晶体中赝磁场作用下的电磁波操控

物理学报 2023年第13期72卷 95-102页

作者：杨玉婷钱欣悦石礼伟中国矿业大学材料与物理学院徐州221116

在经典波系统中,赝磁场作为人工合成的规范场,可以像真实磁场一样调控波的传输,从而受到了人们的广泛关注.本文利用在二维光子晶体中引入单向线性梯度形变的方式,构建空间均匀分布的赝磁场.强赝磁场的存在导致光子晶体出现朗道能级量子... 详细信息

在经典波系统中,赝磁场作为人工合成的规范场,可以像真实磁场一样调控波的传输,从而受到了人们的广泛关注.本文利用在二维光子晶体中引入单向线性梯度形变的方式,构建空间均匀分布的赝磁场.强赝磁场的存在导致光子晶体出现朗道能级量子化.与真实磁场不同,光子晶体赝磁场在两个不等价的能谷中相反,系统的时间反演对称性没有被打破.设计的光子晶体支持边界态的输运,并且能够使波束的传输路径发生弯曲.将具有相反赝磁场的光子晶体构造在一起还能够实现有趣的“蛇态”传输,为操控电磁波的传输并设计信息处理器件提供了良好的平台.

关键词：光子晶体赝磁场朗道能级边界态

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