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基于混合模型的回热加热器运行特性研究

华北电力大学学报(自然科学版) 2025年

作者：许小刚赵建红韩宇王惠杰华北电力大学动力工程系

回热加热器是火电机组余热回收系统的核心，建立回热加热器高精度模型对回热系统的故障诊断、运行优化和控制具有重要意义。本文提出了机理-数据并联混合模型与特性参数混合模型两种用于回热加热器高精度建模的方法，并将其结果与单一... 详细信息

回热加热器是火电机组余热回收系统的核心，建立回热加热器高精度模型对回热系统的故障诊断、运行优化和控制具有重要意义。本文提出了机理-数据并联混合模型与特性参数混合模型两种用于回热加热器高精度建模的方法，并将其结果与单一模型进行对比，以确定在精度和规律性方面表现最优的模型。机理-数据并联混合建模方法先采用机理模型进行计算，然后利用基于BP神经网络的数据驱动模型并联在机理模型上进行误差补偿，特性参数混合模型则以过程机理方程为基础，将关键特征变量取用大量历史数据拟合成易得变量的函数。对比各模型输出结果显示，两种混合建模方法均可达到提高整体模型精度的目的，机理-数据并联混合模型输出结果的平均相对误差(AARE)在抽汽侧和给水侧较机理模型则分别减小了0.329%和0.165%，特性参数混合模型则分别减小了0.207%和0.079%，均方根误差(RMSE)也有明显减小。其中机理-数据并联混合模型的误差最小，且规律性更好，可为火电机组数字孪生模型的开发提供模型依据。

关键词：回热加热器混合建模特性参数数据驱动

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基于群论的频率图在旅行商问题中的应用

郑州大学学报（理学版） 2025年第1期57卷 74-80页

作者：王永华北电力大学新能源学院北京102206

针对最小生成树(minimum spanning tree,MST)和旅行商问题(travelling salesman problem,TSP),介绍了完全图上的两类特殊图并定义了这些图上的交运算,每类特殊图和交运算构成一个半群。根据半群性质计算出频率图,分析了最优哈密顿圈(opt... 详细信息

针对最小生成树(minimum spanning tree,MST)和旅行商问题(travelling salesman problem,TSP),介绍了完全图上的两类特殊图并定义了这些图上的交运算,每类特殊图和交运算构成一个半群。根据半群性质计算出频率图,分析了最优哈密顿圈(optimal Hamiltonian cycle,OHC)和MST中边的频率性质,证明了频率图上OHC中边的频率下界,该频率下界用于缩小OHC的搜索空间,降低了TSP的求解难度。此外,采用一些TSP算例验证了频率图上OHC中边的频率性质。

关键词：半群特殊图频率图旅行商问题最小生成树

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数字化转型赋能制造业新质生产力发展——基于资源基础理论与动态能力理论的实证研究

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工业技术经济 2025年第1期44卷 12-24页

作者：赵巧芝郭紫晴华北电力大学经济管理系保定071003

通过数字化转型引领新质生产力的发展,是数字经济赋能制造强国建设的重要课题。本文基于资源基础论与动态能力理论,剖析数字化转型驱动制造企业新质生产力发展的影响机理,为赋能新质生产力提供参考。结果发现:(1)数字化转型对制造企业... 详细信息

通过数字化转型引领新质生产力的发展,是数字经济赋能制造强国建设的重要课题。本文基于资源基础论与动态能力理论,剖析数字化转型驱动制造企业新质生产力发展的影响机理,为赋能新质生产力提供参考。结果发现:(1)数字化转型对制造企业新质生产力的长期与短期影响存在差异,短期表现为提升整合、配置及运用资源能力,长期表现为增强其创新变革的感知、抓取与转化能力;(2)实证结果表明,数字化转型对新质生产力的影响显著为正。其中,短期影响的正向作用显著,长期影响不显著。不仅如此,市场竞争强度的正向调节作用不容忽视;(3)根据异质性效应结果,东部地区影响显著为正,中部与西部地区则较为微弱;国有企业的驱动效应明显高于非国有企业样本。研究结论为提升制造业新质生产力水平提供了新的赋能方向。

关键词：数字化转型制造业新质生产力资源基础论动态能力理论赋能机制市场竞争强度异质性效应

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基于MOPSO算法的风光氢燃气轮机互补系统优化研究

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热力发电 2025年第1期 35-45页

作者：王亚平王雨田李永毅王子晗张磊国能国华(北京)燃气热电有限公司河北省低碳高效发电技术重点实验室(华北电力大学) 华北电力大学动力工程系华北电力大学能源动力与机械工程学院

为满足高比例可再生能源对电网调节能力提升的迫切需求，解决荷源不平衡问题，针对风光氢燃气轮机互补系统的优化配置方法进行了研究。构建了考虑启停和掺氢燃烧的燃气轮机联合循环机组数据驱动模型和光伏、风机与电解槽理论模型，提出... 详细信息

为满足高比例可再生能源对电网调节能力提升的迫切需求，解决荷源不平衡问题，针对风光氢燃气轮机互补系统的优化配置方法进行了研究。构建了考虑启停和掺氢燃烧的燃气轮机联合循环机组数据驱动模型和光伏、风机与电解槽理论模型，提出了互补系统能量分配策略，基于多目标粒子群优化（multi-objective particle swarm optimization,MOPSO）算法建立了系统容量配置优化模型。以平准化度电成本A、荷源偏差和年碳排放量为优化目标，对互补系统进行了容量配置优化。结果表明，在选取气象数据和负荷数据下，系统配备风机85.28 MW、光伏108.69 MW、电解槽78.02 MW、储氢罐139 302 m3时，全年运行最高可实现碳减排6%，荷源偏差仅0.02%，验证了由电解槽-燃气轮组成的系统架构能够有效解决电网荷源偏差问题。

关键词：燃气轮机联合循环氢燃气轮机氢电转化可再生能源消纳多目标粒子群优化

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超临界直流炉机组建模及模型复杂方程优化

热力发电 2025年第1期 88-98页

作者：韩程浩杜鸣牛玉广崔召飞李青华北电力大学控制与计算机工程学院

为了根据超临界直流炉机组动态特性设计直流炉机组协调控制算法，以某超临界600 MW直流炉燃煤机组为研究对象，建立该机组的机理模型。考虑到长短时记忆（long short-term memory,LSTM）神经网络算法在处理长时序列数据的优越性，对于... 详细信息

为了根据超临界直流炉机组动态特性设计直流炉机组协调控制算法，以某超临界600 MW直流炉燃煤机组为研究对象，建立该机组的机理模型。考虑到长短时记忆（long short-term memory,LSTM）神经网络算法在处理长时序列数据的优越性，对于所建机理模型中锅炉部分复杂的工质吸热方程和蒸汽压差方程以及汽轮机部分复杂的过热蒸汽流量方程和负荷系数方程，采用LSTM神经网络结合机组真实运行数据进行方程拟合，建立了能够捕获机组各状态运行特性的复杂方程优化子模型。对于所建立模型中的动态参数，结合机组的动态运行数据，采用改进的差分进化算法进行参数寻优，最终得出机组完整的状态方程模型。对于所建立的模型进行开环阶跃扰动测试和闭环运行验证，结果表明所建立的模型能够精确地反映超临界机组的动态运行特性，模型闭环运行过程中的主蒸汽压力、分离器蒸汽焓值和机组负荷的平均绝对百分比误差均小于1.76%，故所建立模型可用于超临界机组协调控制算法研究。

关键词：直流炉机组机理建模长短时记忆神经网络差分进化算法状态空间方程模型

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基于CEEMDAN-PE与优化算法建筑冷热负荷预测模型研究

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华北电力大学学报(自然科学版) 2025年

作者：孙健刘鼎群蔡潇龙孙冰瑞谷子豪杨勇平新能源电力全国重点实验室(华北电力大学)

建筑冷热负荷的供需不平衡性导致了显著的能源浪费或人体舒适性差等现象，因此通过高精度的负荷预测实现供需平衡对降低建筑运行能耗和提升用户舒适性具有重要意义。该研究提出了一种基于完全集成经验模态分解与自适应噪声-排列熵重构... 详细信息

建筑冷热负荷的供需不平衡性导致了显著的能源浪费或人体舒适性差等现象，因此通过高精度的负荷预测实现供需平衡对降低建筑运行能耗和提升用户舒适性具有重要意义。该研究提出了一种基于完全集成经验模态分解与自适应噪声-排列熵重构分量（Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise- Permutation Entropy， CEEMDAN-PE）与改进粒子群-长短期记忆网络（Particle Swarm Optimization- Long Short-Term Memory， PSO-LSTM）的多特征冷热负荷组合预测模型以提升负荷预测模型精度及计算效率。首先，利用CEEMDAN算法模态分解提升模型的非线性处理能力。其次，通过PE算法合并重组降低模型的运算时间。最后，利用改进PSO算法对LSTM模型进行超参数优化以提升模型的准确性实现高精度预测。计算结果表明该组合模型的平均绝对误差和均方根误差相较于单一LSTM模型分别降低了62.2%与75.7%，同时决定系数提升了16.3%。该研究所提出的模型相比现有类似模型具有显著的拟合度、泛化度和预测精度优势，进而在负荷预测领域具有较好的应用前景。

关键词：冷热负荷预测模态分解排列熵改进粒子群长短期记忆网络

考虑阶梯型碳交易和条件风险价值的虚拟电厂经济调度

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华北电力大学学报(自然科学版) 2025年

作者：苏海锋董鑫星孙明皓华北电力大学电气与电子工程学院

“双碳”背景下，分布式能源的装机容量增加，其出力的随机性和不确定性给电力系统带来了严峻挑战。为此，提出了一种考虑阶梯型碳交易和条件风险价值的虚拟电厂在电力市场环境下的两阶段调度方法，利用虚拟电厂可以整合多种分布式能源... 详细信息

“双碳”背景下，分布式能源的装机容量增加，其出力的随机性和不确定性给电力系统带来了严峻挑战。为此，提出了一种考虑阶梯型碳交易和条件风险价值的虚拟电厂在电力市场环境下的两阶段调度方法，利用虚拟电厂可以整合多种分布式能源的特性，不仅可以参与电力市场获取收益，还可以参与碳交易市场降低碳排放量。构建了考虑运行成本、阶梯式碳交易成本和风险成本的调度目标函数。日前阶段，基于预测信息和碳交易市场成本，制定最优调度策略；日内阶段，用k-means聚类模拟风光的出力不确定性，再采用条件风险价值度量不确定性带来的风险，同时跟踪参考日前出力，以减小偏差惩罚，完成日内调度。最后通过算例分析表明该模型能有效降低虚拟电厂的碳排放量，使调度结果更具低碳性和实用性。

关键词：虚拟电厂阶梯式碳交易条件风险价值两阶段调度电力市场

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甘肃九甸峡水库外迁移民融合度研究

中国农村水利水电 2025年

作者：杨清仁姚凯文华北电力大学水利与水电工程学院

水库外迁移民在迁入地的融合状况会直接影响移民的可持续发展与地区和谐稳定，如何探究水库外迁移民的融合度发展规律及其影响机制，促使其尽快摆脱“移民”这一特殊身份并融入当地，实现后期扶持政策的平稳过渡，是当下亟需解决的难题... 详细信息

水库外迁移民在迁入地的融合状况会直接影响移民的可持续发展与地区和谐稳定，如何探究水库外迁移民的融合度发展规律及其影响机制，促使其尽快摆脱“移民”这一特殊身份并融入当地，实现后期扶持政策的平稳过渡，是当下亟需解决的难题。本文构建水库外迁移民融合度综合评估指标体系，基于甘肃省九甸峡水库6个外迁移民村2008-2021年的跟踪调查数据，使用纵横向拉开档次-交叉熵组合赋权法、改进秩和比评价法测算其融合度，并使用莫兰指数、方差分解等方法分析其空间相关性与影响机制。结果表明：（1）在外迁后的第14年，各移民村的外迁移民融合度均已超过80%，融合状况良好；（2）各外迁移民村的融合度发展规律具有趋同性与“前期快速、中期放缓、后期稳定”的阶段性特征；（3）融合度高的水库外迁移民村具有空间集聚性，且融合前期聚焦基础设施建设、促进民生融合显著提升了融合度，而融合后期重视移民观念引导、促进心理融合对融合度提升的帮助最大。

关键词：水库外迁移民融合度纵横向拉开档次-交叉熵组合赋权改进RSR法影响机制分析

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基于SRGAN-DAE的室内定位指纹生成

电子测量技术 2025年

作者：吕博周蓉张甜愉浦梦杨华北电力大学控制与计算机工程学院

基于WiFi指纹数据库的室内定位技术因其高精度和易于部署的特点而备受关注，而离线指纹数据库的质量则是决定定位精度的关键因素。针对离线指纹数据库采集成本高的问题，提出了一种基于降噪自编码器超分辨率生成对抗网络的降噪指纹数据... 详细信息

基于WiFi指纹数据库的室内定位技术因其高精度和易于部署的特点而备受关注，而离线指纹数据库的质量则是决定定位精度的关键因素。针对离线指纹数据库采集成本高的问题，提出了一种基于降噪自编码器超分辨率生成对抗网络的降噪指纹数据库增强模型（FASRGAN-DAE）。该方法通过增强稀疏指纹数据库，提高定位精度。具体而言，首先将指纹数据映射为相应的指纹图像；接着，生成器网络在删除批量归一化层（BN层）的基础上改进感知损失函数，生成高分辨率指纹图像，并通过降噪自编码器的隐藏层和输出层，以提高生成图像的质量，同时在判别器网络中，删除BN层并采用卷积层的输出作为输入图像的真实性评分，利用均方差损失函数优化判别器网络，以增强对真实和生成图像的区分能力；最终，通过映射模块将指纹图像还原为指纹数据，实现指纹数据库的增强。通过在真实地下停车场环境中进行定位实验，与原始指纹数据库相比，FASRGAN-DAE增强数据后将平均定位误差降低了5.69%。

关键词：室内定位超分辨率生成对抗网络降噪自编码器指纹数据库数据增强