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考虑容量优化的光伏制氢盐穴储氢系统经济性分析

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电力建设 2024年第4期45卷 26-36页

作者：朱振涛吴丘驰张焱王海荣徐浩谭文轶袁梓南京工程学院经济与管理学院南京市211167 南京工程学院电力工程学院南京市211167 南京工程学院环境工程学院南京市211167

文章对采用盐穴储氢的光伏制氢模型进行构建并研究其经济性。首先,对盐穴进行物理建模计算其储氢能力,并构建光伏制氢系统,针对压力容器储氢方案与盐穴储氢方案进行对照分析。然后,以成本最小化为目标,利用混合整数规划模型优化各方案容... 详细信息

文章对采用盐穴储氢的光伏制氢模型进行构建并研究其经济性。首先,对盐穴进行物理建模计算其储氢能力,并构建光伏制氢系统,针对压力容器储氢方案与盐穴储氢方案进行对照分析。然后,以成本最小化为目标,利用混合整数规划模型优化各方案容量,并对优化结果进行技术经济性分析。最后,选取4种因素对采用盐穴储氢方案进行敏感性分析。结果表明,采用盐穴储氢的光伏制氢系统的氢气平准化成本为32.18元/kg,相较于压力容器储氢方案成本减少8.73%,盐穴方案的最终净现值高于压力容器方案20.65%,投资回收期缩短10.14%,内部收益率更高。对光伏制氢盐穴储氢方案经济性的影响由大到小依次为太阳辐照量、光伏与电解槽资本成本和盐穴埋深,因此,在未来光伏与电解槽成本下降趋势下,在西部辐照量资源丰富的区域进行光伏制氢盐穴储氢将更具经济可行性。

关键词：光伏制氢盐穴储氢容量优化平准化氢气成本混合整数规划

宽转子极无轴承开关磁阻电机径向力模型全周期拓展

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电机与控制学报 2024年第2期28卷 182-190页

作者：周云红王东黄飞孙玉坤谭正一南京工程学院电力工程学院江苏南京210000

针对单绕组宽转子极无轴承开关磁阻电机在定转子极非完全交叠区间的径向悬浮力模型空白、已有定转子极完全交叠区间径向悬浮力模型推导过程复杂且计算量大的不足,首先通过磁场有限元分析,分别确定了该电机在定转子非完全交叠区间和完全... 详细信息

针对单绕组宽转子极无轴承开关磁阻电机在定转子极非完全交叠区间的径向悬浮力模型空白、已有定转子极完全交叠区间径向悬浮力模型推导过程复杂且计算量大的不足,首先通过磁场有限元分析,分别确定了该电机在定转子非完全交叠区间和完全交叠区间的电磁场几何分布,计算了气隙磁密,再根据麦克斯韦应力法分别推导了这2个区间的径向力表达式,从而建立该电机在一个完整周期范围内的径向力数学模型,并通过与三维有限元计算结果的对比验证该模型的准确性。相比于利用等效磁路图推导径向力模型而言,该建模过程更简便,计算量也更小。全周期径向力模型的建立,不仅能为电机本体和控制器设计提供理论参考,还有助于提高该电机控制策略设计的灵活性,也可以提高与传统单绕组无轴承电机控制器的通用性。

关键词：无轴承开关磁阻电机单绕组宽转子径向力全周期麦克斯韦应力

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考虑不同制氢方法的高速公路加氢站布局规划

电力自动化设备 2024年第4期44卷 9-17页

作者：王书征单婷婷赵洋李沛林蒋宇南京工程学院电力工程学院江苏南京211167

针对高速公路加氢设施不完善的问题,提出一种基于改进自适应遗传算法的高速公路加氢站布局方法。根据高速公路特性及电子收费记录,建立高速公路网络和加氢判断模型。基于多层次-模糊综合评价方法,从经济性、环保性以及安全性角度,提供... 详细信息

针对高速公路加氢设施不完善的问题,提出一种基于改进自适应遗传算法的高速公路加氢站布局方法。根据高速公路特性及电子收费记录,建立高速公路网络和加氢判断模型。基于多层次-模糊综合评价方法,从经济性、环保性以及安全性角度,提供适合高速公路加氢站的制氢方法和制氢地点的组合。再结合分布式光伏的投入,以经济效益最优为目标,构建高速公路站外和站内制氢2组目标函数,利用改进自适应遗传算法分别进行优化布局和容量配置。以沈海高速(浙江段)作为研究对象进行分析,提供了不同制氢方法下加氢站布局方案及相关设施的容量配置,算例结果与模糊综合评价结果相互验证了模型的有效性。

关键词：氢燃料电池汽车加氢站规划高速公路模糊综合评价自适应遗传算法

新能源消纳与用户侧响应主从博弈的配电网智能软开关选址策略

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电力自动化设备 2024年第2期44卷 57-63页

作者：陈骁龙孙嘉张俊林倪良华吕干云南京工程学院电力工程学院江苏南京211167

分布式电源接入配电网后,配电网调控能力不足导致新能源消纳水平低、用户支出经济性指标差,提出一种新能源就地消纳和用户支出主从博弈的配电网智能软开关选址策略的嵌套模型和方法。外层建立以新能源渗透率最大、电能质量指标最佳且计... 详细信息

分布式电源接入配电网后,配电网调控能力不足导致新能源消纳水平低、用户支出经济性指标差,提出一种新能源就地消纳和用户支出主从博弈的配电网智能软开关选址策略的嵌套模型和方法。外层建立以新能源渗透率最大、电能质量指标最佳且计及传统调控手段的模型结构;内层考虑新能源用户消纳的分时电价、储能装置充放电成本和日运行费用因素,构建能满足用户支出成本最低的需求响应模型。调用CPLEX求解器求解混合整数非线性规划模型,用户侧与配电网侧模型通过反复博弈优化决策变量,主从博弈内层优化采用改进粒子群优化算法加快收敛速度。以改进的IEEE 33节点系统为算例进行分析,验证了所提智能软开关选址策略的有效性。

关键词：主从博弈智能软开关选址策略新能源渗透率需求响应新能源消纳

考虑储能充放电均衡度的风储联合调频控制策略

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电网技术 2024年第5期48卷 1938-1946,I0034-I0037页

作者：张小莲覃世球陈冲张仰飞郝思鹏武启川南京工程学院电力工程学院江苏省南京市211167

针对储能分组调频的充放电不均衡问题,提出一种考虑储能均衡度的风储联合一次调频控制策略。基于充放电任务分组执行的储能调频原理,建立了最佳放电深度下的储能分组调频充放电数学模型。为改善储能充放电不均衡问题,以储能均衡度构建2... 详细信息

针对储能分组调频的充放电不均衡问题,提出一种考虑储能均衡度的风储联合一次调频控制策略。基于充放电任务分组执行的储能调频原理,建立了最佳放电深度下的储能分组调频充放电数学模型。为改善储能充放电不均衡问题,以储能均衡度构建2组储能的充放电综合下垂控制系数,并设计风储协同控制策略,在储能均衡度偏差较大时通过风机转子动能调频弥补储能功率不足,提升一次调频效果。最后以频率差偏移量及储能均衡度偏移量等作为评价指标进行仿真分析,结果表明所提风储联合调频控制策略有效改善了储能均衡度,降低了其对储能使用寿命的损害程度,同时提升了调频效果。

关键词：风储联合系统储能分组调频一次调频均衡度储能寿命

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分户式低谷电蓄热供暖系统的蓄放热特性

化工进展 2024年第3期43卷 1206-1213页

作者：尹少武李纤纤韩嘉维路明童莉葛王立北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 新疆工程学院能源工程学院新疆乌鲁木齐830000

提出基于相变材料(PCM)的分户式低谷电蓄热供暖系统,通过数值模拟及实验研究对其蓄放热特性和供暖性能做出全面评价。采用Fluent对相变蓄热供暖系统的蓄放热过程进行了数值模拟,分析了不同入口风速、不同入口风温和不同种类蓄热材料等... 详细信息

提出基于相变材料(PCM)的分户式低谷电蓄热供暖系统,通过数值模拟及实验研究对其蓄放热特性和供暖性能做出全面评价。采用Fluent对相变蓄热供暖系统的蓄放热过程进行了数值模拟,分析了不同入口风速、不同入口风温和不同种类蓄热材料等因素对蓄热供暖系统放热性能的影响,通过实验研究验证了模拟工况的正确性。结果表明,入口风速对系统放热性能的影响较大,随着入口风速的提高,系统平均出风温度降低,瞬时供暖负荷增大;入口风温对系统放热性能的影响微弱;复合相变材料(CPCM)由于具有更高的热导率,比纯十二水硫酸铝铵更加适合作为相变蓄热供暖系统的蓄热介质。本文设计和研究的分户式低谷电相变蓄热供暖系统具有良好的蓄放热能力,可为相变蓄热在低谷电利用场景作出有益参考。

关键词：相变蓄热材料分户式供暖系统低谷电利用数值模拟

向列相液晶分子结构与黏度关系研究及BPNN-QSAR模型建立

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物理学报 2024年第6期73卷 270-280页

作者：陈红梅李世伟李凯靖张智勇陈浩王婷婷武汉轻工大学化学与环境工程学院武汉430023

用于光学、微波通信调谐等器件的向列相液晶材料需要具备高响应速度来实现应用需求.液晶器件响应速度与液晶的旋转黏度、液晶的双折射率等因素相关.微波器件用向列相液晶,常采用大π-电子共轭体系、大极性基团来提高液晶分子的双折射率... 详细信息

用于光学、微波通信调谐等器件的向列相液晶材料需要具备高响应速度来实现应用需求.液晶器件响应速度与液晶的旋转黏度、液晶的双折射率等因素相关.微波器件用向列相液晶,常采用大π-电子共轭体系、大极性基团来提高液晶分子的双折射率和介电各向异性,实现宽相位调制量,也因此增大了液晶材料黏度,影响了微波器件的响应速度.本文以液晶黏度因素为主线,对本课题组设计合成的42种向列相液晶在25℃时的黏度用旋转流变仪进行测试,从液晶化合物的结构角度分析影响液晶黏度的因素.首次建立向列相液晶分子结构与黏度的BPNN-QSAR定量构效模型,模型测试组预测值跟真实值之间的相关系数q^(2)=0.607>0.5,说明模型可用于液晶化合物的黏度性能预测,并对影响黏度性能的分子结构描述符进行了探讨.从实际应用出发结合本课题研究,设计了两个系列7个大双折射率液晶分子,BPNN模型测试黏度量度小于同类型分子,实验测试值与模型测试值相近.

关键词：向列相液晶黏度分子结构定量构效关系

天水市主城区公交站地表灰尘重金属来源解析及污染评价

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环境科学 2024年第1期45卷 417-428页

作者：李春艳王新民王海吕晓斌甘肃林业职业技术学院环境工程学院天水741020 天水师范学院资源与环境工程学院天水741000

为探明公交站地表灰尘重金属来源和污染水平,利用PMF模型解析重金属污染来源,在传统重金属污染评价方法基础上,采用Hakanson毒性响应系数来修正传统权重,引入物元可拓集理论,进而体现重金属的毒理性质和危害程度,建立物元可拓模型对研... 详细信息

为探明公交站地表灰尘重金属来源和污染水平,利用PMF模型解析重金属污染来源,在传统重金属污染评价方法基础上,采用Hakanson毒性响应系数来修正传统权重,引入物元可拓集理论,进而体现重金属的毒理性质和危害程度,建立物元可拓模型对研究区地表灰尘重金属污染水平进行评价,并与I_(geo)、P_(N)和RI结果对比分析.结果表明:(1)除Co和V外,其余重金属含量平均值都高于甘肃省土壤背景值,为背景值的1.29~9.30倍,Cu和Pb的点位超标率均为100%,Cr、Ni和As分别为96.15%、94.23%和96.15%,Co和V未超标.(2)相关性分析和PMF模型结果表明,源1为自然源,对V的贡献率为32.12%;源2为自然-交通混合源,对Cu和Co分别为51.50%和33.37%;源3为建筑废弃物污染源,对Cr和Ni分别为45.06%和44.70%,源4为燃煤-交通混合源,对As和Pb分别为49.89%和75.25%.(3)物元评价结果显示,研究区公交站地表灰尘以Ⅳ级(中度污染)为主,13%的样点为尚清洁,37%的样点为中度污染,轻度和重度污染样点各占25%.此方法与PN结果有较大差异,与RI结果较为一致,表明其评价结果更为敏感,可用于地表灰尘重金属污染评价.

关键词：物元可拓模型地表灰尘 PMF模型毒性响应系数重金属公交站

基于多视角三维点云融合的采棉机器人视觉感知方法

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农业机械学报 2024年第4期55卷 74-81页

作者：刘坤王晓朱一帆南京工程学院自动化学院南京211167

针对传统采棉机器人因单一视角和二维图像信息带来的视觉感知局限问题,本文提出了一种多视角三维点云配准方法,以增强采棉机器人实时三维视觉感知能力。采用4台固定位姿的Realsense D435型深度相机,从不同视角获取棉花点云数据。通过Apr... 详细信息

针对传统采棉机器人因单一视角和二维图像信息带来的视觉感知局限问题,本文提出了一种多视角三维点云配准方法,以增强采棉机器人实时三维视觉感知能力。采用4台固定位姿的Realsense D435型深度相机,从不同视角获取棉花点云数据。通过AprilTags算法标定出深度相机RGB成像模块与Tag标签的相对位姿,并基于深度相机中RGB成像模块与立体成像模块坐标系间的转换关系,解算出各个相机间点云坐标的对应变换,进而实现点云间的融合配准。结果表明,本文配准方法的全局配准平均距离误差为0.93 cm,平均配准时间为0.025 s,表现出较高的配准精度和效率。同时,为满足采棉机器人感知的实时性要求,本文对算法中点云获取、背景滤波和融合配准等步骤进行了效率分析及优化,最终整体算法运行速度达到29.85 f/s,满足采棉机器人感知系统实时性需求。

关键词：采棉机器人视觉感知三维点云融合 AprilTags算法