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基于合作博弈的风-光-电氢微网容量配置

太阳能学报 2024年第2期45卷 395-405页

作者：陈燚何山谢少华胡兵陈洁袁至新疆大学电气工程学院可再生能源发电与并网技术自治区重点实验室乌鲁木齐830017 可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心乌鲁木齐830017

当风电场、光伏电站、电氢混合储能系统分属不同的投资者时,微网容量配置存在微网整体运行最优与各投资者自身运行最优的矛盾,同时风、光出力的不确定性也会影响容量配置。针对上述问题,提出一种考虑风、光不确定性,基于合作博弈的风-光... 详细信息

当风电场、光伏电站、电氢混合储能系统分属不同的投资者时,微网容量配置存在微网整体运行最优与各投资者自身运行最优的矛盾,同时风、光出力的不确定性也会影响容量配置。针对上述问题,提出一种考虑风、光不确定性,基于合作博弈的风-光-电氢微网容量配置方法。首先,依据有序聚类和K-均值聚类提取出风-光-负荷典型月场景;其次综合考虑影响微网运行的因素,构建基于不同投资者的经济模型,在典型月场景下,分析完全合作博弈、部分合作博弈、非合作博弈模式下各投资者与联盟的收益关系;最后,以月净收益最高为优化目标,利用改进灰狼优化算法配置投资者装机容量,并基于shapley值分配合作联盟投资者收益。根据算例结果和关键参数灵敏度分析可知,微网在完全合作博弈模式下兼顾经济性与低碳性,且各投资者利益分配合理;电价、风光补贴价格的波动对各投资者影响不同。

关键词：微网优化储能分布式发电合作博弈容量配置

基于非对称议价的多综合能源服务商分布鲁棒热电交易优化

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太阳能学报 2024年第10期45卷 121-133页

作者：郑杰凯何山王维庆袁至程志江樊小朝新疆大学可再生能源发电与并网技术自治区重点实验室可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心新疆工程学院能源工程学院

在含高比例可再生能源电力系统中，存在源侧不确定性及各服务商收益分配公平问题。针对上述问题，首先建立包含电转气、碳捕集和电制氢耦合的电热气多能协同的多综合能源系统模型，考虑含有多区域需求响应以及碳交易优化运行机制。其次... 详细信息

在含高比例可再生能源电力系统中，存在源侧不确定性及各服务商收益分配公平问题。针对上述问题，首先建立包含电转气、碳捕集和电制氢耦合的电热气多能协同的多综合能源系统模型，考虑含有多区域需求响应以及碳交易优化运行机制。其次，以风光出力场景的历史数据为基础，提出基于数据驱动的多综合能源系统两阶段分布鲁棒（DRO）优化调度模型，并利用列与约束生成（C&CG）算法求解。最后，基于海萨尼博弈建立多综合能源服务商热电共享交易模型，采用交替方向乘子法（ADMM）求解基于非对称议价的支付效益最大化问题。算例表明，含联合需求响应的多服务商分布鲁棒热电交易能有效促进新能源消纳，提高整体经济效益；含多谈判因子的非对称议价方法实现了利益公平分配。

关键词：综合能源系统需求响应分布鲁棒优化热电交易非对称议价

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基于文献计量学的玉米秸秆利用及关键共性技术分析

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农业工程学报 2024年第12期40卷 224-236页

作者：陈理赖有春陈帅宇马明旭周宇光韩毅冯欢欢郑永军中国农业大学工学院北京100083 农业农村部可再生能源清洁化利用技术重点实验室北京100083

为促进玉米秸秆全价值利用,该研究以中国知网(CNKI,China national knowledge infrastructure)数据库和Web of Science(WOS)核心数据库作为数据来源,利用知识图谱可视化软件,绘制玉米秸秆利用领域的知识图谱,以便全面了解玉米秸秆利用... 详细信息

为促进玉米秸秆全价值利用,该研究以中国知网(CNKI,China national knowledge infrastructure)数据库和Web of Science(WOS)核心数据库作为数据来源,利用知识图谱可视化软件,绘制玉米秸秆利用领域的知识图谱,以便全面了解玉米秸秆利用领域的研究现状和发展趋势,总结其面临的主要问题,并在此基础上深入挖掘分析玉米秸秆利用关键共性技术。玉米秸秆利用研究大致可分为1990—2007年及2008—2022年两个阶段。在后一阶段,各研究团队逐渐构成以肥料化、饲料化为主,燃料化为辅的玉米秸秆利用研究体系。经文献梳理发现,玉米秸秆利用研究大致经历了3次阶段性热点迁移,每次变化时长约为10a;中国玉米秸秆利用研究已取得较多成果,主要集中在秸秆还田和生物质能源生产方面;通过对知识图谱综合分析发现,玉米秸秆利用的热点方向包括生物质能源生产、土地改良和保护、畜牧业发展和饲料生产。最后,知识工程和归纳法分析结果表明,玉米秸秆利用技术仍存在收运不及时、还田质量低、秸秆制饲料技术不成熟、能源化技术成本高和附加值低等瓶颈。故在农业废弃物资源化利用这一国家重大需求驱动下,该文主要关注并分析了未来研究应重点聚焦的13项玉米秸秆全价值利用关键共性技术。该研究可为促进中国玉米秸秆全价值利用提供参考。

关键词：秸秆利用文献计量学 Web of Science 中国知网关键共性技术

计及能源交易下基于纳什议价模型的多微网合作博弈运行优化策略

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电力系统保护与控制 2024年第6期52卷 29-41页

作者：田海东何山艾纯玉樊小朝胡兵徐立军新疆大学可再生能源发电与并网技术自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830017 新疆大学可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830017 新疆工程学院新疆乌鲁木齐830023

以能源交易为背景,针对多微电网合作中的运行优化问题,提出了基于Nash议价模型的合作博弈策略,旨在实现微电网之间的合作,以最大化整体利益,同时考虑能源交易和成本优化。首先,将各微电网视为博弈参与者,构建了基于Nash议价理论的多微... 详细信息

以能源交易为背景,针对多微电网合作中的运行优化问题,提出了基于Nash议价模型的合作博弈策略,旨在实现微电网之间的合作,以最大化整体利益,同时考虑能源交易和成本优化。首先,将各微电网视为博弈参与者,构建了基于Nash议价理论的多微电网合作博弈模型,通过选择能源交易策略和运行策略来影响其能源成本和效益。其次,采用交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)求解此多参与者优化问题,通过将原问题分解为子问题并引入乘子变量来实现迭代求解。最后,在每次迭代中,各微电网根据其局部信息更新能源交易和运行策略,并利用乘子变量进行信息交换和博弈协调,以达到全局一致性。结果表明,该策略在多微电网合作中能够实现整体性能的提升,有效促进了可再生能源的消纳水平,平衡了各参与者的利益,同时降低了能源成本。

关键词：多微网系统能源交易合作博弈 Nash议价

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纳米铁氧化物强化牛粪厌氧发酵产甲烷

农业环境科学学报 2024年第5期43卷 1163-1170页

作者：李煜叶青青瞿云山刘子墨任玉莹于莉民李欣中国农业大学工学院农业部可再生能源清洁化利用技术重点实验室北京100083

为探究金属添加剂对牛粪厌氧发酵产甲烷过程的影响,提升牛粪厌氧发酵效率,本研究以纳米铁氧化物(Iron oxide nanoparticle,INP)为典型金属添加剂,比较了添加INP的反应器和从未添加INP的对照反应器中日产甲烷量、总挥发性酸、纤维素和半... 详细信息

为探究金属添加剂对牛粪厌氧发酵产甲烷过程的影响,提升牛粪厌氧发酵效率,本研究以纳米铁氧化物(Iron oxide nanoparticle,INP)为典型金属添加剂,比较了添加INP的反应器和从未添加INP的对照反应器中日产甲烷量、总挥发性酸、纤维素和半纤维素等的变化,并进一步探究INP添加对微生物群落和关键酶活性的影响。结果显示,INP添加促进纤维素水解并有利于挥发性脂肪酸的降解,从而促进产甲烷过程。连续反应器每日添加625 mg∙L^(-1)INP时日甲烷产量达到173.4 mL∙g^(-1)∙d^(-1),比对照组提高了38.3%;即使反应器停止添加INP,与对照组相比日产甲烷量依然显著提高(P能源化利用效率。

关键词：厌氧发酵牛粪纳米铁氧化物挥发性脂肪酸宏基因组学

流型转化对CO_(2)流动沸腾换热的影响研究

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工程热物理学报 2024年第6期45卷 1643-1649页

作者：黄永方徐肖肖孙云龙刘朝重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆4400044

本文开展了CO_(2)在内径5 mm水平光滑管内的流动沸腾换热及流型可视化实验,结合非绝热流型可视化数据对其流动沸腾换热特性开展研究。结果表明,受重力的影响,换热管顶部在低干度下发生间歇性干涸,导致其换热系数远低于底部换热系数。饱... 详细信息

本文开展了CO_(2)在内径5 mm水平光滑管内的流动沸腾换热及流型可视化实验,结合非绝热流型可视化数据对其流动沸腾换热特性开展研究。结果表明,受重力的影响,换热管顶部在低干度下发生间歇性干涸,导致其换热系数远低于底部换热系数。饱和温度的减小促进了流型的转换,有效减小间歇性干涸引起的管周向局部换热性能的差异,提高了截面的平均换热系数。饱和温度从15℃降至9℃时,截面平均换热系数提高约50%。

关键词：二氧化碳流动沸腾流型可视化沸腾换热特性

基于扩展状态空间模型的锂离子电池内热源场和温度场同时重构

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工程热物理学报 2024年第2期45卷 478-487页

作者：刘佳明陈红王广军陈泽弘重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044

锂离子电池内部产热机制十分复杂,难以从理论上有效描述电池产热的空间分布。本文提出了一种锂离子电池内部三维内热源场和温度场的同时重构方案。根据锂离子电池传热过程基本方程,建立对应的状态空间模型;进一步,通过状态空间扩展,获... 详细信息

锂离子电池内部产热机制十分复杂,难以从理论上有效描述电池产热的空间分布。本文提出了一种锂离子电池内部三维内热源场和温度场的同时重构方案。根据锂离子电池传热过程基本方程,建立对应的状态空间模型;进一步,通过状态空间扩展,获得以内热源场和温度场为联合状态向量的扩展状态空间模型;最后,应用Kalman滤波方法实现内热源场和温度场的同时三维重构。通过数值试验重构了锂离子电池充放电过程的三维内热源场和温度场,讨论了温度测点数目、环境温度温度和测量误差对重构结果的影响。

关键词：锂离子电池温度场重构扩展状态空间模型 Kalman滤波

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催化材料的空间限域效应及其低温脱硝应用

化学进展 2024年第6期36卷 928-938页

作者：张巍伍乔付业昊梁垚城阮敏尹艳山成珊长沙理工大学能源与动力工程学院长沙410114 可再生能源电力技术湖南省重点实验室长沙410114

多孔材料的空间限域效应可以改变表面电子分布和电子传输性能,实现微纳孔域中的局部反应,有效防止外部环境对限域空间内活性物质产生影响,并抑制活性中心的团聚,是强化催化剂脱硝性能的有效途径。本文聚焦于不同催化材料表面能、周期性... 详细信息

多孔材料的空间限域效应可以改变表面电子分布和电子传输性能,实现微纳孔域中的局部反应,有效防止外部环境对限域空间内活性物质产生影响,并抑制活性中心的团聚,是强化催化剂脱硝性能的有效途径。本文聚焦于不同催化材料表面能、周期性边界条件和电子能级的变化,探讨了空间限域效应的形成机制;阐述了限域效应对反应过程中活性物种分散性、氧化还原能力和分子吸附强度的影响以及限域效应中尺寸效应、封装效应和分子筛效应的调控策略;并总结了限域催化剂在脱硝过程中对NH3吸附性、反应选择性、抗毒性以及脱硝活性的强化作用,最后对限域型脱硝催化剂的发展前景做出了展望。

关键词：多孔材料限域效应催化机制调控策略低温脱硝

多园区综合能源系统互联两阶段分布式运行优化策略

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电网与清洁能源 2024年第8期40卷 18-25,35页

作者：陈燚何山新疆大学可再生能源发电与并网技术自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830017 可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830017

针对多个园区互联形成的多园区综合能源系统园区间电能交互、收益分配问题,首先,构建园区间电能交互运行框架;其次,从电力市场、隐私保护角度出发,提出一种两阶段分布式运行优化策略,第一阶段求解园区间的电能交互量,第二阶段基于非合... 详细信息

针对多个园区互联形成的多园区综合能源系统园区间电能交互、收益分配问题,首先,构建园区间电能交互运行框架;其次,从电力市场、隐私保护角度出发,提出一种两阶段分布式运行优化策略,第一阶段求解园区间的电能交互量,第二阶段基于非合作博弈理论出清园区互联运行模式下的电能交互成本与收益;最后,采用交替方向乘子法分离耦合变量依次对两阶段模型分布式求解。结果表明,交替方向乘子法在保护各主体隐私的前提下实现了两阶段模型的高效迭代求解,园区间通过电能交互整合资源降低了运行成本,经非合作博弈出清后的园区收益公平合理。

关键词：园区综合能源系统电力市场交替方向乘子法非合作博弈