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“光火储”一体化发电系统的季节适应性分析

太阳能学报 2024年第2期45卷 300-308页

作者：张金宏杨建蒙李斌冯天逸王雨萌华北电力大学能源动力与机械工程学院保定071003

为探索基于压缩空气储能的“光火储”一体化发电系统的季节适应性,选取一年内4个典型日分别代表春夏秋冬4个季节,研究季节特性对一体化发电系统5种运行模式的影响。结果表明:季节变化时,一体化发电系统性能变化较大,其中模式2、3性能受... 详细信息

为探索基于压缩空气储能的“光火储”一体化发电系统的季节适应性,选取一年内4个典型日分别代表春夏秋冬4个季节,研究季节特性对一体化发电系统5种运行模式的影响。结果表明:季节变化时,一体化发电系统性能变化较大,其中模式2、3性能受季节变化影响最大,模式4不受季节影响但性能较差,模式5季节适应性最好。此外,一体化发电系统可依据实际运行条件灵活选择运行模式,避免能源浪费。

关键词：太阳能储热压缩空气储能调峰性能节能减排

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基于改进白鲸算法的太阳能与生物质互补CCHP系统多目标优化研究

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动力工程学报 2024年第5期44卷 735-744页

作者：王耀臣王锡刘琦侯宏娟徐宝萍李安喆华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

为解决可再生能源不稳定及消纳问题,构建了一种涵盖太阳能光伏/光热、电解水制氢及生物质气化甲烷化在内的冷热电联供(CCHP)系统;针对联供系统在高维多目标下的容量匹配问题,提出并验证了一种适用于高维多目标的改进白鲸(MOBWO)算法,其... 详细信息

为解决可再生能源不稳定及消纳问题,构建了一种涵盖太阳能光伏/光热、电解水制氢及生物质气化甲烷化在内的冷热电联供(CCHP)系统;针对联供系统在高维多目标下的容量匹配问题,提出并验证了一种适用于高维多目标的改进白鲸(MOBWO)算法,其在改善分布性的同时提高了算法的收敛速度。基于此方法开展的案例分析表明:容量配置方案相比分产系统,虽然年总成本提高了19.8%,但是化石燃料消耗量降低了56.8%,CO_(2)排放量降低了53.1%,灵活性达到51.6%;在该案例模型下,改进白鲸算法较非支配排序遗传(NSGA-2)算法和多目标粒子群(MOPSO)算法有着更好的求解效果。

关键词：冷热电联供系统白鲸算法多目标优化能流分析

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输电线路脱冰动态数字孪生系统

计算机应用 2024年

作者：陈庆昊刘天宇王璋奇华北电力大学机械工程系

冰灾作为输电线路常见灾害，严重影响了电力系统的安全运行。针对实际线路脱冰振荡精准映射、实时通讯和可视化呈现的需求，设计并实现了架空输电线路脱冰数字孪生系统。文中引入物理信息实时映射的思想，依托unity3D平台搭建线路脱冰... 详细信息

冰灾作为输电线路常见灾害，严重影响了电力系统的安全运行。针对实际线路脱冰振荡精准映射、实时通讯和可视化呈现的需求，设计并实现了架空输电线路脱冰数字孪生系统。文中引入物理信息实时映射的思想，依托unity3D平台搭建线路脱冰数字孪生系统整体框架；建立并求解基于解析解的任意时间段内迭代模型，将迭代模型与测量得到的时变参数结合进行分段迭代修正，完成孪生数字模型建模，并将计算出的孪生数据在线路脱冰振荡孪生交互平台上展示，最后将系统应用在连续三档导线脱冰模拟线路上，验证模型的有效性。实验结果表明：通过孪生模型计算的结果和真实测量值吻合度较高，孪生模型系统误差在0.5%以内，该方法可以建立准确反映线路运行状态的模型，为数字孪生技术真正在输电线路系统落地应用提供了理论依据和技术参考。

关键词：输电线路脱冰数字孪生模型时间序列分段解析解连续三档线路仿真分析

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石灰石法与氨法脱硫产物中痕量元素对比

动力工程学报 2024年第2期44卷 301-306,338页

作者：王铭玮肖海平吴海涛郭正旺华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

为实现脱硫产物资源化利用,评估硫酸铵和脱硫石膏的环境风险,分析了全厂重金属的含量,研究了石膏和硫酸铵中重金属的赋存和浸出特性。结果表明:Cu、Cr在硫酸铵中的含量均不足1%,远低于在石膏中的含量;Mn、Sn在石膏和硫酸铵中的含量相差... 详细信息

为实现脱硫产物资源化利用,评估硫酸铵和脱硫石膏的环境风险,分析了全厂重金属的含量,研究了石膏和硫酸铵中重金属的赋存和浸出特性。结果表明:Cu、Cr在硫酸铵中的含量均不足1%,远低于在石膏中的含量;Mn、Sn在石膏和硫酸铵中的含量相差6倍以上,可能是因为Mn、Sn离子的弱酸性;As、Pb含量在不同炉型的石膏中相差5倍以上,Se、Cd、Ba的分布规律不受炉型和脱硫工艺的影响;Cr的浸出质量浓度最高,约为标准限值的2.04%,Se与石膏中的Ca^(2+)生成CaSeO_(3)沉淀,Cu以CuFe_(2)O_(4)形式赋存于石膏中;硫酸铵中重金属的整体浸出水平高于脱硫石膏,但实验过程中重金属的排放和浸出质量浓度均远低于我国现行标准限值,脱硫产物资源化利用安全可行。

关键词：脱硫石膏硫酸铵痕量元素环境评估

考虑阶梯式碳交易机制的电化学储能与抽水蓄能协同调度优化

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动力工程学报 2024年第3期44卷 430-438页

作者：佟曦陈衡苟凯杰徐钢刘文毅张国强华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

为了验证电化学储能与抽水蓄能协同调度下参与电力市场与碳市场的可行性,构建了包含火力发电、风力发电、光伏发电、抽水蓄能以及电化学储能的多能互补系统。考虑平准化度电成本(LCOE)和碳排放成本,以购能成本、LCOE、碳排放成本及弃风... 详细信息

为了验证电化学储能与抽水蓄能协同调度下参与电力市场与碳市场的可行性,构建了包含火力发电、风力发电、光伏发电、抽水蓄能以及电化学储能的多能互补系统。考虑平准化度电成本(LCOE)和碳排放成本,以购能成本、LCOE、碳排放成本及弃风弃光成本之和最小为目标函数,调用MATLAB的Cplex求解器,进行调度优化求解。以西北某区域电网夏季典型日的数据为例,引入分时上网电价及阶梯碳交易机制,设置不同储能系统参与、不同碳交易机制等6种场景。结果表明:抽水蓄能与电化学储能协同调度下的电力市场收益和碳市场收益最高,系统碳排放量最低,验证了所提出的储能协同配置方案及调度优化方案的可行性。

关键词：阶梯式碳交易储能系统电力市场碳市场协同调度 LCOE

300 MW超临界二氧化碳燃煤发电机组热经济性分析

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动力工程学报 2024年第2期44卷 307-316页

作者：白亚平杨伊琳李鹏韩中合陈东旭郭董阳华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室河北保定071003 华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

针对300 MW超临界二氧化碳(SCO_(2))部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_(t)、系统㶲效率η_(ex)及平准化度电成本C_(LCOE)为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。... 详细信息

针对300 MW超临界二氧化碳(SCO_(2))部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_(t)、系统㶲效率η_(ex)及平准化度电成本C_(LCOE)为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。结果表明:在设计工况下,与部分冷却循环系统相比,在部分冷却再热循环下η_(t)高0.33%,η_(ex)高0.35%;在相同参数条件下,2个发电机组燃煤消耗成本占比均超过70%,锅炉成本远高于其他设备成本;存在最优的主压缩机入口压力,使得η_(t)、η_(ex)达到最大,同时C_(LCOE)达到最小;随着主压缩机入口温度的增大,η_(t)、η_(ex)逐渐减小,C_(LCOE)则逐渐增大;η_(t)、η_(ex)随着透平入口温度的增大线性提升,C_(LCOE)则先减小后增大。

关键词：超临界二氧化碳燃煤发电部分冷却多指标评价热经济性分析

数字化转型、内部控制与企业高质量发展——基于重污染企业的经验数据

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会计之友 2024年第16期 103-110页

作者：孟祥松唐雨萱华北电力大学经济管理系

习近平总书记强调,要加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合。数字经济发展速度之快前所未有,正在成为中国经济结构转型升级的关键力量,并且实现高质量发展已成为经济增长的新目标。同时,随着数字化技术和绿色可持续发展理... 详细信息

习近平总书记强调,要加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合。数字经济发展速度之快前所未有,正在成为中国经济结构转型升级的关键力量,并且实现高质量发展已成为经济增长的新目标。同时,随着数字化技术和绿色可持续发展理论的不断成熟,重污染企业迎来了数字化转型新机遇,而有效的内部控制可以在转型中提供必要的监督和管理。文章选取2011—2021年重污染行业上市公司为研究样本,实证分析了数字化转型对企业高质量发展的影响。结果表明,数字化转型显著促进了企业的高质量发展;内部控制在数字化转型与企业高质量发展之间起正向调节作用;数字化转型在企业高质量发展的两个维度间存在中介效应,即数字化转型可以通过改善企业的环境绩效提高全要素生产率。文章研究结论不仅为微观企业高质量发展评价指标体系提供了新的经验证据,也为企业在数字化转型过程中实现经济效益和环境效益的“双赢”局面提供了参考。

关键词：数字化转型高质量发展全要素生产率环境绩效内部控制重污染企业

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计及梯度化扩散层结构的PEMFC性能评价与多场协同分析

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中国电机工程学报 2024年

作者：郝俊红马腾宇周敬龙周嘉晗邬学峰张超杜小泽华北电力大学能源动力与机械工程学院

扩散层作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)内部最柔软的部分，承担着将反应气体传递到催化层，将生成的水排出等作用，改变其扩散性能是提高燃料电池的性能的重要途径。该文聚焦于对PEMFC扩散层几何形状进行优化以提高燃料电池输出性能，提... 详细信息

扩散层作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)内部最柔软的部分，承担着将反应气体传递到催化层，将生成的水排出等作用，改变其扩散性能是提高燃料电池的性能的重要途径。该文聚焦于对PEMFC扩散层几何形状进行优化以提高燃料电池输出性能，提出一种基于有限数据分析法与BP神经网络预测法的燃料电池扩散层优化方法。这是一种可广泛应用于多自变量复杂优化过程的优化方法，基于此方法得到了一种全新的锥形扩散层结构。与传统结构PEMFC相比，在相同的工作条件与相同流道结构下，使用新型扩散层结构的PEMFC的输出功率提高约4.4%，最大温度梯度减小约4.2%，反应物利用率提高约3.9%，排水能力提高约5.3%。进一步分析了两种结构PEMFC在三物理场协同性能的差异，发现所提出的新型扩散层结构PEMFC在同结构同工况条件下协同性能比传统扩散层结构平均提高16.1%，为PEMFC结构优化提供一种全新的优化方法与优化路径。

关键词：燃料电池梯度结构扩散层多场协同

基于GRU门控循环单元的火电AGC数据建模及应用

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洁净煤技术 2024年第S1期 406-413页

作者：董建宁张淇钧陈衡冯福媛潘佩媛徐钢王修彦刘彤华北电力大学能源动力与机械工程学院

为响应国家“双碳”目标，提高火电机组的运行灵活性，使用数学模型或仿真软件对火电AGC变负荷过程进行分析研究。而深度学习作为最火热的研究方法之一，将其应用于传统火电机组的大量数据集，可快速、轻便构建更具针对性和准确性的火... 详细信息

为响应国家“双碳”目标，提高火电机组的运行灵活性，使用数学模型或仿真软件对火电AGC变负荷过程进行分析研究。而深度学习作为最火热的研究方法之一，将其应用于传统火电机组的大量数据集，可快速、轻便构建更具针对性和准确性的火电机组AGC变负荷数据模型，对火电机组动态性能进行分析优化。对比不同循环神经网络框架，选择表现最优的GRU门控循环单元对火电机组变负荷过程进行数据建模，并通过遍历法提高模型精度，并结合自身数据集和物理仿真模型进行数据模型的多重验证。结果表明，基于门控循环单元搭建的数据模型可模拟火电机组在实际变负荷过程中的运行状况，并可模拟不同负荷指令组下的AGC变负荷过程，从而对最佳负荷指令组进行优化。根据模拟结果，在机组75%～100%THA升负荷过程中，调节精度提高了28.4%,在100%～75%THA降负荷过程中，调节精度提高了17.8%。

关键词：自动发电控制深度学习门控循环单元数据模型负荷指令