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考虑排放控制区的多目标船舶航速优化研究

舰船科学技术 2024年第17期 20-26页

作者：郭霆黄忠政李瑞民吉承成赖祥华江苏科技大学能源与动力学院海丰国际控股有限公司江苏远望仪器集团有限公司扬帆集团股份有限公司

考虑在船舶排放控制区背景下，以燃油成本和租船成本为优化目标进行多目标船舶航速优化，选择基于蝴蝶优化算法与线性加权相结合和多目标蜻蜓算法的2种多目标优化方法，求解得出Pareto最优解集，最后通过理想点距离法的决策方法从Paret... 详细信息

考虑在船舶排放控制区背景下，以燃油成本和租船成本为优化目标进行多目标船舶航速优化，选择基于蝴蝶优化算法与线性加权相结合和多目标蜻蜓算法的2种多目标优化方法，求解得出Pareto最优解集，最后通过理想点距离法的决策方法从Pareto最优解集中确定出最佳折衷解。结果表明，当以多目标蜻蜓算法优化航速航行时，燃油成本降低2.72%，租船成本降低15.57%，可有效降低5.78%的船舶营运成本，更能大大提高船东和航运企业的经济效益，更符合环保要求。

关键词：多目标船舶航速优化优化算法

综合能源生产单元的全生命周期碳足迹评价与技术经济性评估

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3115-3124,I0015页

作者：余潜跃张玉琼赵强孙立大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心(东南大学能源与环境学院) 江苏省南京市210096 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

综合能源生产单元(integrated energy production unit,IEPU)通过耦合可再生能源制氢与火电碳捕集技术,制备易于储运的绿色燃料,在协调解决可再生能源消纳、碳利用及氢能储运等问题方面具有良好的应用前景。为定量评价IEPU的技术经济性... 详细信息

综合能源生产单元(integrated energy production unit,IEPU)通过耦合可再生能源制氢与火电碳捕集技术,制备易于储运的绿色燃料,在协调解决可再生能源消纳、碳利用及氢能储运等问题方面具有良好的应用前景。为定量评价IEPU的技术经济性与降碳潜力,该文通过构建IEPU工艺流程的仿真模型,模拟风电制氢、甲醇合成及压缩提纯等关键过程,建立多能流与物料流数据的全生命周期清单,进行碳足迹评价,并指出进一步碳减排的可行路径;通过对能量效率、电流密度等技术参数及风电价格、碳税等经济参数进行灵敏度分析,开展不同技术经济性背景下的经济性评估,探究IEPU的盈利条件。碳足迹评价表明,年产39万t绿色甲醇IEPU的全生命周期净碳减排量达5.88万t。技术经济性评估表明,在良好的技术经济性背景下,当风电售价降低至0.21元/(kW×h),基于IEPU生产的绿色甲醇成本可与传统甲醇生产工艺相当。

关键词：综合能源生产单元碳捕集与利用绿色燃料全生命周期评估技术经济性评估

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基于图像对抗卷积自编码的燃烧稳定性定量监测

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中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3610-3618,I0023页

作者：韩哲哲曾文浩唐晓雨王益许传龙南京工程学院信息与通信工程学院江苏省南京市211167 江苏顶晶融合电力工程有限公司江苏省南京市210019 东南大学能源与环境学院江苏省南京市210096

燃烧稳定性的准确监测对于优化燃烧状态具有重要意义。传统燃烧稳定性监测方法不仅高度依赖先验专家知识,而且难以实现定量评估。为了克服这些局限性,该文提出一种新的燃烧稳定性定量评价方法。该方法建立一种对抗卷积自编码(adversaria... 详细信息

燃烧稳定性的准确监测对于优化燃烧状态具有重要意义。传统燃烧稳定性监测方法不仅高度依赖先验专家知识,而且难以实现定量评估。为了克服这些局限性,该文提出一种新的燃烧稳定性定量评价方法。该方法建立一种对抗卷积自编码(adversarial convolutional autoencoder,ACAE)提取火焰图像的深层特征,并利用一种定量评价指标进行特征分析。其中,ACAE采用一种新型对抗机制来提高训练效率,从而增强特征学习能力;定量评价指标的数值区间为[0,1],且当评价指标低于0.5时,燃烧状态稳定。通过乙烯燃烧实验测试了稳定性监测方法的可行性。结果表明,由ACAE提取的深层图像特征能够用于定量估计燃烧稳定性。此外,该监测方法具有较强的泛化性能,能够准确识别训练数据集范围以外的火焰图像。

关键词：燃烧稳定性火焰图像对抗卷积自编码定量监测

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台风梅花对海上风电场海床演变数值模拟研究

太阳能学报 2024年

作者：汤春生麦子浚沈良朵东台双创新能源开发有限公司浙江远算科技有限公司浙江海洋大学海洋工程装备学院

以2212号台风梅花为例，基于有限元数值模型，对位于江苏东台海域的海上风电场场址，进行大小尺度模型嵌套的水动力-波浪-泥沙的耦合数值模拟，计算台风造成的风暴潮和风浪影响下的海床形貌演变趋势。结果表明：场区海床受台风影响下的... 详细信息

以2212号台风梅花为例，基于有限元数值模型，对位于江苏东台海域的海上风电场场址，进行大小尺度模型嵌套的水动力-波浪-泥沙的耦合数值模拟，计算台风造成的风暴潮和风浪影响下的海床形貌演变趋势。结果表明：场区海床受台风影响下的冲刷和淤积程度比无台风情景下的结果更显著，在过境期间，台风能够增大海床的输沙量。采用数值模拟分析预测台风对海床造成的泥沙冲淤变化趋势，能对海上风电场海床泥沙冲刷风险评估以及海上风电场的安全保障和预测性运维提供科学的参考依据。

关键词：海上风电风暴潮水动力泥沙冲淤海床演变

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高能量密度液流电池关键材料与先进表征

储能科学与技术 2024年第1期13卷 143-156页

作者：闫苏钟芳芳刘俊伟丁美贾传坤长沙理工大学能源与动力工程学院储能研究所湖南长沙410114 张家港德泰储能装备有限公司江苏苏州215627

氧化还原液流电池具有安全性能高、可深度充放电、设计灵活等优势,在大规模储能领域得到了广泛关注,是实现“双碳”目标的一种重要储能技术。然而,较低的能量密度限制了液流电池的应用前景,因此亟需开发高能量密度的液流电池体系。液流... 详细信息

氧化还原液流电池具有安全性能高、可深度充放电、设计灵活等优势,在大规模储能领域得到了广泛关注,是实现“双碳”目标的一种重要储能技术。然而,较低的能量密度限制了液流电池的应用前景,因此亟需开发高能量密度的液流电池体系。液流电池的能量密度取决于电池关键材料的性能,尤其是正、负极电解液中活性物质的溶解性和电解液的电化学活性。因此,液流电池关键材料的开发和性能表征是液流电池领域中的重要研究方向。本文综述了高能量密度液流电池的主要构建策略,着重讨论了多电子转移体系、提高活性物质溶解度、半固态流体电池和氧化还原靶向反应液流电池四种提升电池能量密度的方法,并介绍了当前液流电池领域中的先进原位表征技术,包括原位拉曼光谱、原位紫外-可见吸收光谱、原位红外光谱和原位核磁共振技术。本文总结了高能量密度液流电池关键材料的研究进展,明确了原位表征技术在揭示复杂电化学反应机理中的重要作用,并对高能量密度液流电池的应用场景进行了展望。

关键词：电化学储能技术液流电池能量密度原位表征

13X分子筛对C_(4)F_(7)N混合气体碳氟分解产物吸附性能研究

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高压电器 2024年第9期60卷 20-26页

作者：杨景刚丁然赵科高山肖焓艳卞超田双双王毅国网江苏省电力有限公司电力科学研究院GIS设备运维检修技术实验室南京211103 国网江苏省电力有限公司南京211103 国网江苏省电力有限公司检修分公司南京211103 湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心武汉430068

环保绝缘气体C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能,与缓冲气体CO_(2)混合后具有在气体绝缘设备中运用的潜力。选择合适吸附材料对C_(4)F_(7)N混合气体分解产物吸附处理,可保证环保绝缘气体设备的安全稳定运行。文中通过气体吸附实验探究了13... 详细信息

环保绝缘气体C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能,与缓冲气体CO_(2)混合后具有在气体绝缘设备中运用的潜力。选择合适吸附材料对C_(4)F_(7)N混合气体分解产物吸附处理,可保证环保绝缘气体设备的安全稳定运行。文中通过气体吸附实验探究了13X分子筛对C_(4)F_(7)N混合气体主要4种碳氟分解产物的吸附性能,并分析其对主要气体C_(4)F_(7)N和CO_(2)体积分数的影响。通过观测吸附实验后各碳氟分解产物体积分数变化,进而对13X分子筛关于开断实验后的混合气体吸附性能进行评估。实验结果表明13X分子筛对C_(3)F_(6)和C_(3)F_(8)有较强吸附性能,吸附效率高达89%以上,但对C_(2)F_(6)和CF_(4)吸附能力较差,CF_(4)吸附效果不明显另外,实验后主气成分C_(4)F_(7)N和CO_(2)的体积分数会受到一定影响。混合气体吸附实验中,13X分子筛对C_(3)F_(6)和C_(3)F_(8)表现出一定的吸附能力,但没有单一气体吸附效率高,可以通过增加分子筛的使用量来吸附处理混合气体中C_(3)F_(6)和C_(3)F_(8)分解产物。

关键词： C_(4)F_(7)N混合气体碳氟分解产物 13X分子筛气体吸附实验

非隔离型低压柔性互联装置的低频地线环流产生机理及抑制策略

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电网技术 2024年第9期48卷 3965-3973,I0101页

作者：袁宇波刘瑞煌史明明雷家兴刘利国张宸宇国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市210009 东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210024

柔性互联装置是实现低压配电网潮流优化和新能源高效消纳的关键装备,有必要去除隔离变压器以提高效率和功率密度。但实际运行中面临严重的地线环流问题,恶化装置电能质量和安全稳定运行能力。为此,建立了低压配电网直接接地和变流器调... 详细信息

柔性互联装置是实现低压配电网潮流优化和新能源高效消纳的关键装备,有必要去除隔离变压器以提高效率和功率密度。但实际运行中面临严重的地线环流问题,恶化装置电能质量和安全稳定运行能力。为此,建立了低压配电网直接接地和变流器调制算法影响下非隔离型柔性互联装置地线环流分析数学模型,揭示了变流器共模电压注入、电网运行工况差异产生基波和三次谐波地线环流的机理。在此基础上,给出了一种闭环抑制方法,通过比例–多模谐振控制器对地线环流进行闭环控制,并通过改进的载波调制算法在逆变侧各桥臂中注入附加的共模电压信号,以维持双侧变流器的共模电压平衡,进而消除低频地线环流。控制器在环的半实物仿真结果表明,采用所提控制策略后,不同电网工况下非隔离型柔性互联装置的低频地线环流均得到充分抑制,有效提升了装置的电能质量和运行可靠性。

关键词：柔性互联装置无隔离变压器地线环流共模电压三相四桥臂变流器

应力迭代法重构电弧增材AA7075铝合金薄壁件残余应力场研究

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计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 1127-1137页

作者：周志杰池元清蔡舒鹏张琪唐雪松张永康广东工业大学机电工程学院广东广州510006 广东省海洋能源装备先进制造技术重点实验室广东广州510006 沈阳飞机设计研究所扬州协同创新研究院有限公司江苏扬州225002 广东镭奔激光科技有限公司广东佛山528200

残余应力是影响电弧增材制造构件疲劳寿命的关键因素,传统的测量与仿真难以完整高效地分析增材构件的残余应力分布。为此基于本征应变相容原理,提出一种通过应力迭代重构电弧增材AA7075铝合金薄壁件残余应力场的新方法。该方法使用有限... 详细信息

残余应力是影响电弧增材制造构件疲劳寿命的关键因素,传统的测量与仿真难以完整高效地分析增材构件的残余应力分布。为此基于本征应变相容原理,提出一种通过应力迭代重构电弧增材AA7075铝合金薄壁件残余应力场的新方法。该方法使用有限的残余应力实测数据与基函数构造应力分量,并使用APDL语言对ANSYS进行二次开发,将应力分量映射至有限元模型迭代重构残余应力场。结果表明,重构的残余应力场与X射线衍射法实测值、热弹塑性模型仿真值误差较小,证明了该方法用于电弧增材薄壁件的全局残余应力场重构的有效性。

关键词：电弧增材制造残余应力场应力迭代法重构

基于CWT和优化Swin Transformer的风电齿轮箱故障诊断方法

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振动与冲击 2024年第15期43卷 200-208页

作者：周舟陈捷吴明明南京工业大学机械与动力工程学院南京211816 江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室南京211816 远景能源有限公司南京分公司南京211816

针对传统故障诊断方法在风电齿轮箱运行故障诊断应用上的不足,提出一种基于小波变换(continuous wavelet transform, CWT)和优化Swin Transformer的风电齿轮箱故障诊断方法。该方法利用小波变换将风电齿轮箱振动信号转换为时频图;使用Su... 详细信息

针对传统故障诊断方法在风电齿轮箱运行故障诊断应用上的不足,提出一种基于小波变换(continuous wavelet transform, CWT)和优化Swin Transformer的风电齿轮箱故障诊断方法。该方法利用小波变换将风电齿轮箱振动信号转换为时频图;使用SuperMix数据增强算法对样本进行扩充;利用迁移学习技术将模型预训练参数用于训练和优化Swin Transformer模型;将训练完成的优化Swin Transformer模型应用于风场实际运维数据进行对比验证,分类准确率达到99.67%。验证结果表明该方法能够有效地实现风电齿轮箱故障诊断,并提高模型的识别准确率。

关键词：风电齿轮箱小波变换数据增强 Swin Transformer