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双重移相控制下双有源桥变换器最小回流功率全局优化控制

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电网技术 2024年第9期48卷 3921-3930,I0097,I0098页

作者：王祺张泽轲刘彬韩栋梁赵慕欣郭杰帅李世翔郭一甫山西大学电力与建筑学院山西省太原市030006 太原学院工程训练中心山西省太原市030032

双有源桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器通常用于能量转换。然而,传统的单移相控制使得变换器在输入电压和输出电压不匹配时产生较大的回流功率,特别是轻载情况下该现象更为严重。现有基于双重移相控制(dualphase-shift,DPS)的回... 详细信息

双有源桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器通常用于能量转换。然而,传统的单移相控制使得变换器在输入电压和输出电压不匹配时产生较大的回流功率,特别是轻载情况下该现象更为严重。现有基于双重移相控制(dualphase-shift,DPS)的回流功率优化策略,尚未考虑全功率范围内的回流功率,也缺乏对所有工作模式下最小回流功率的研究。为此,该文提出一种考虑全功率范围、全工作模式的DPS最优控制策略。首先,详细阐述回流功率产生的机理,建立了不同工作模式的传输功率和回流功率数学模型。然后,计及不同工作模式的功率限值,将DPS控制的传输功率分成不同的功率区。在此基础上,提出了一种基于最小回流功率的DPS最优控制策略,通过分析不同工作模式下的优化路径获得各个功率区的最优移相角,进而提升DAB变换器的传输效率。最后,搭建实验平台验证所提最小回流功率控制策略的可行性。

关键词：双有源桥变换器双重移相控制最小回流功率全功率范围全工作模式

考虑产消者响应与不确定性的微能网双层混合博弈优化

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电网技术 2024年第7期48卷 2754-2764,I0033-I0038页

作者：王泽淇贾燕冰韩肖清陈俊先李伊竹林张世懿电力系统运行与控制山西省重点实验室(太原理工大学) 山西省太原市030024 国网山西省电力公司太原供电公司山西省太原市030001 国网山西省电力公司营销服务中心(计量中心) 山西省太原市030021

随着分布式能源的发展,传统用户具备发电能力而成为产消者(production and consumption users,PCU)的趋势愈演愈烈,该文主要研究了同一微能网下大量产消者的协同运行问题。电价不确定性和产消者响应给微能网协同不同利益主体的PCU之间... 详细信息

随着分布式能源的发展,传统用户具备发电能力而成为产消者(production and consumption users,PCU)的趋势愈演愈烈,该文主要研究了同一微能网下大量产消者的协同运行问题。电价不确定性和产消者响应给微能网协同不同利益主体的PCU之间的调度带来困难。在此背景下提出考虑产消者响应与电价不确定性的微能网与产消者混合博弈优化策略。首先,构建产消者响应模型和电价不确定性模型,引入效用函数来描述PCU的满意程度,采用鲁棒优化和机会约束方法描述电价的不确定性与新能源出力的不确定性。其次,构建混合博弈模型,即上层微能网运营商(integrated energy operator,IEO)与下层PCU之间的主从博弈模型和下层PCU联盟之间的合作博弈模型。上层IEO作为主从博弈的领导者以运行成本最小化为目标,通过为产消者制定电价、热价引导产消者的用能需求;下层产消者作为跟随者,以效益最大为目标通过合作方式对IEO的决策进行产消者响应。PCU之间的合作博弈以纳什议价的方式进行,将PCU模型等效为联盟收益最大化和合作分配两个子问题。基于KKT条件利用Big-M法和Mc Cormick包络法将双层问题转换为单层混合整数线性规划问题求解主从博弈,结合交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)求解下层合作博弈。结果表明,该文所提策略有效协调了微能网与PCU的调度并保证了PCU合作联盟的公平性。

关键词：产消者不确定性微能网混合博弈纳什议价 KKT条件交替方向乘子法

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基于动态电-碳需求响应的综合能源系统日前多元低碳交易方法

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 24-35页

作者：李伊竹林韩肖清李廷钧周鑫肖春太原理工大学电气与动力工程学院山西省太原市030024 国网山西省电力公司营销服务中心山西省太原市030001

随着电力行业碳减排任务的推进,电-碳耦合愈加紧密,为综合能源系统优化运行带来了新机遇、新挑战。根据新型电力系统多能互补、清洁低碳、安全可控、灵活高效、开放互动的基本特征,提出需求侧动态电-碳双响应的日前多级市场交易方法。首... 详细信息

随着电力行业碳减排任务的推进,电-碳耦合愈加紧密,为综合能源系统优化运行带来了新机遇、新挑战。根据新型电力系统多能互补、清洁低碳、安全可控、灵活高效、开放互动的基本特征,提出需求侧动态电-碳双响应的日前多级市场交易方法。首先,基于碳排放流理论,将源侧碳排放信息传递至各园区,实现差异运行方式下电力系统源-网-荷的精细化“电-碳”联动。然后,构建需求侧电-碳-绿证多元交易市场,鼓励更多主体参与市场,充分挖掘需求侧在经济、环境等方面的价值。最后,建立主网与各园区间的双层综合能源系统优化调度模型。上层主网发布动态电价与动态碳排放因子,下层需求侧的各园区生成有效的减排方案,使得源荷双侧形成有效互动,综合能源系统整体实现低碳经济运行。仿真结果表明,所提策略能够在较为精确表征碳排放的基础上,通过完善需求侧多元交易市场,深度挖掘园区的碳减排潜力,提高新能源的消纳率,有效平衡系统的经济性、安全性和低碳性。

关键词：需求响应碳排放碳交易绿证交易综合能源系统

清代官学视域下的明代选本批评——以《四库全书总目》明总集提要为考察中心

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文艺理论研究 2024年第2期44卷 179-186页

作者：祁雁蓉山西大学文学院山西省太原市030006

《四库全书总目》明总集提要集中阐发了四库馆臣的明代选本批评观,其作为官修书目很大程度上可以代表清代官方的学术立场和政治态度。在清代统治者“明以门户亡国”的历史反思之下,《总目》明总集提要指斥明人喜结社、倡流派、立门户的... 详细信息

《四库全书总目》明总集提要集中阐发了四库馆臣的明代选本批评观,其作为官修书目很大程度上可以代表清代官方的学术立场和政治态度。在清代统治者“明以门户亡国”的历史反思之下,《总目》明总集提要指斥明人喜结社、倡流派、立门户的习气,并认为是流派纷争和门户之见导致了明代选本批评的整体滑坡和倒退。参与编修《四库全书》的各级官员秉承上意,对涉及流派、门户、党争等敏感内容的明代选本采取了批评斥责、抽删改动、令行禁毁三种手段进行打压和肃清,很大程度上导致了明代选本批评在清代官学评价体系中的缺席和失语。总之,《总目》明总集提要作为政治偏见在文学批评上的具象表征,反衬出清代官方学术研究与现实焦虑并行交织的矛盾所在。

关键词：清代官学《四库全书总目》明代选本批评流派批评门户批评

基于直接磁链跟踪控制的无刷双馈电机无Crowbar对称低电压穿越方法

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中国电机工程学报 2024年第2期44卷 766-775,I0028页

作者：樊慧彬王淑红李佳彬曹建文许连丙姜铭张爱玲太原理工大学电气与动力工程学院山西省太原市030024 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西省太原市030006

低电压穿越(low-voltage ride through,LVRT)能力是并网型风电机组重要的性能指标之一。该文提出一种基于直接磁链跟踪控制的无刷双馈感应发电机(brushlessdoubly fed induction generator,BDFIG)无Crowbar对称低电压穿越方法。该方法... 详细信息

低电压穿越(low-voltage ride through,LVRT)能力是并网型风电机组重要的性能指标之一。该文提出一种基于直接磁链跟踪控制的无刷双馈感应发电机(brushlessdoubly fed induction generator,BDFIG)无Crowbar对称低电压穿越方法。该方法基于开关表,通过直接选定电压空间矢量来控制无刷双馈电机控制绕组(control winding,CW)磁链的幅值和相位,以迅速抑制低电压穿越期间控制绕组的感应过电压和由此导致的过电流,同时快速向电网注入动态无功电流以支撑电压恢复。该方法无需坐标变换、系统结构简单、磁链动态响应迅速。样机实验结果表明,低电压穿越过程中,有功恢复及无功功率动态响应满足国标相关要求,且控制绕组电流得到有效抑制,验证了所提控制策略的有效性。

关键词：无刷双馈电机直接磁链跟踪控制低电压穿越磁链幅值优先开关表

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一种基于GRU的氢燃料重卡汽车工况下锂离子电池温度预测模型

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中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2330-2339,I0021页

作者：闫志远孙桓五刘世闯赵立禹太原理工大学机械与运载工程学院山西省太原市030024

针对目前氢燃料重卡在行驶过程中,动力电池工况复杂、外表面温度变化难以预测、滞后时间长等问题,以氢燃料重卡锂离子动力电池外表面温度为研究对象,提出一种类交叉熵损失函数和自适应矩估计(adaptive moment estimation,Adam)优化的改... 详细信息

针对目前氢燃料重卡在行驶过程中,动力电池工况复杂、外表面温度变化难以预测、滞后时间长等问题,以氢燃料重卡锂离子动力电池外表面温度为研究对象,提出一种类交叉熵损失函数和自适应矩估计(adaptive moment estimation,Adam)优化的改进型门控循环单元神经网络(gate recurrent unit,GRU),建立锂离子动力电池表面温度预测模型。该模型利用GRU神经网络的特殊门机制和全局处理能力,得到锂离子电池表面温度和电池充放电电流、电压、充放电时间、历史温度、当前温度以及环境温度之间的非线性关系。采用4个精度评价函数对预测模型进行评价:经过5种环境温度下的模拟工况实验,验证该模型的准确性。结果表明,基于GRU的电池温度预测模型的误差相对于反向传播(back propagation,BP)神经网络模型和循环神经网络模型(recurrent neural network,RNN)来说较小,说明GRU的锂离子电池温度预测模型具有更高的精度。该文为磷酸铁锂电池表面温度的精准预测提出了一种新的方法。

关键词：氢燃料重卡锂离子电池温度预测模型门控循环单元神经网络深度学习

融合多注意力深度神经网络的可解释光伏功率区间预测

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电网技术 2024年第7期48卷 2928-2939,I0080-I0086页

作者：武宇翔韩肖清牛哲文闫博阳赵津蔓杨晶电力系统运行与控制山西省重点实验室(太原理工大学) 山西省太原市030024

现有光伏出力预测研究对复杂时空相关性的影响考虑不足,且深度学习自身的黑箱性质使其预测结果的可解释性差。为提高多时空尺度下光伏功率预测精度并增强模型可解释能力,提出融合时空注意力深度神经网络的光伏出力预测模型及其可解释性... 详细信息

现有光伏出力预测研究对复杂时空相关性的影响考虑不足,且深度学习自身的黑箱性质使其预测结果的可解释性差。为提高多时空尺度下光伏功率预测精度并增强模型可解释能力,提出融合时空注意力深度神经网络的光伏出力预测模型及其可解释性分析方法。首先,建立了时间-空间-特征的多维注意力机制,结合深度神经网络和分位数回归模型构建光伏区间预测模型,并以注意因子为导向指导模型优化。然后,提出了面向深度学习模型预测过程和预测结果的可解释性体系,基于神经元电导梯度法从模型结构上解释其预测机制,进一步结合注意力权重挖掘影响模型功率预测的核心时空特征。为验证解释结果的可靠性,通过沙普利加性原理量化考虑时间差异性的特征全局边际贡献,并结合实例样本溯因模型的预测依据。最后,在中国某省分布式光伏电站数据中进行验证,结果表明,所提模型相比传统预测模型具有更高的预测精度,可以挖掘光伏出力的时空规律性并合理解释模型预测机制。

关键词：光伏功率区间预测多时空维度注意力深度神经网络可解释性

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烟气凝变过程中SO_(3)酸雾凝结长大与脱除特性模拟研究

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中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2301-2309,I0018页

作者：裴婷马素霞赵贯甲王鹏宋冠强米晨锋太原理工大学电气与动力工程学院山西省太原市030027

烟气冷凝技术能够回收湿烟气中的废水和余热,同时降低SO_(3)酸雾排放量。该文通过建立烟气冷凝、颗粒运动及颗粒凝结长大模型,对烟气凝变过程中SO_(3)酸雾的凝结长大和脱除特性进行研究,分析关键影响因素,并讨论了酸雾长大和脱除机理。... 详细信息

烟气冷凝技术能够回收湿烟气中的废水和余热,同时降低SO_(3)酸雾排放量。该文通过建立烟气冷凝、颗粒运动及颗粒凝结长大模型,对烟气凝变过程中SO_(3)酸雾的凝结长大和脱除特性进行研究,分析关键影响因素,并讨论了酸雾长大和脱除机理。结果表明:SO_(3)酸雾经过凝结长大后在换热器出口粒径呈双峰分布,最高数量浓度在微米范围;亚微米粒径的酸雾捕集机理以热泳和扩散泳为主,提高入口烟气温度和相对湿度,降低壁面温度和入口烟气流速都有利于酸雾粒径的增长和脱除。微米粒径的酸雾捕集机理以惯性碰撞和拦截为主,提高烟气流速有助于微米粒径酸雾的脱除。

关键词：凝变换热器数值模拟脱除效率饱和度

低负荷下CFB锅炉二次风优化对NO_(x)排放影响的数值模拟

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中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3588-3597,I0021页

作者：侯跃华刘海玉申欣康红红谢玉婷金燕吴杨太原理工大学电气与动力工程学院山西省太原市030024

为控制循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉低负荷下NO_(x)的原始排放,以某350 MW超临界CFB锅炉为研究对象,基于计算颗粒流体力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法对40%负荷下燃烧过程进行数值模拟。分析... 详细信息

为控制循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉低负荷下NO_(x)的原始排放,以某350 MW超临界CFB锅炉为研究对象,基于计算颗粒流体力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法对40%负荷下燃烧过程进行数值模拟。分析了不同二次风角度、新增二次风量对NO_(x)排放的影响。结果表明:随着射流角度的减小,炉膛出口NO浓度逐渐降低,CO浓度无明显增加。部分二次风上移后炉膛密相区氧浓度降低,不完全燃烧增加,还原性氛围增强,抑制了NO的生成。当新增风量从10%增加到30%时,NO排放浓度降低了17.2%。但随着比例的进一步提高,炉膛密相区的缺氧环境造成燃烧效率下降,温度大幅降低。因此,在不影响燃烧的前提下可以通过提高新增二次风比例来降低NO的原始排放浓度。

关键词：循环流化床计算颗粒流体力学低负荷二次风分级氮氧化物