楼宇型分布式能源系统优化设计与敏感性分析 被引量：9

1

作者 王智 尹楠 杨佳霖 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第3期45-52,共8页

为实现分布式能源系统的经济效益、能效水平和环境效益的最大化,本文针对楼宇型分布式能源系统建立了相对普适化的优化模型,将粒子群优化算法和线性规划相结合,采用两阶段优化方法计算系统的最优容量配置和运行策略;并以宾馆建筑的分布... 为实现分布式能源系统的经济效益、能效水平和环境效益的最大化,本文针对楼宇型分布式能源系统建立了相对普适化的优化模型,将粒子群优化算法和线性规划相结合,采用两阶段优化方法计算系统的最优容量配置和运行策略;并以宾馆建筑的分布式能源系统为例,采用遍历法验证计算结果的准确性以及分析驱动设备和蓄能装置的容量对系统综合效益的影响程度,分析蓄能装置和能源价格对系统性能的影响。分析结果表明:驱动设备的容量是影响分布式能源系统综合效益的主要因素;配置蓄能装置可以起到削峰填谷的作用,有利于提高系统的综合效益和灵活运行;天然气价格比电价对系统经济性的影响更大。 展开更多

关键词 分布式能源系统 粒子群优化算法 线性规划 运行策略 容量配置 优化 敏感性分析

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基于改进二进制萤火虫算法的风电场微观选址优化研究 被引量：8

2

作者 刘永前 邵振州 +1 位作者 颜灵伟 龙泉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第1期112-118,共7页

风电场微观选址时应合理布置机组位置,减少尾流影响,提高风电场的综合经济效益。首先,针对不同布机方案及不同来流风向、风速下风电场尾流分布的变化,提出了一种基于坐标变换的风电场尾流场快速计算方法以提高计算效率;然后,对传统二进... 风电场微观选址时应合理布置机组位置,减少尾流影响,提高风电场的综合经济效益。首先,针对不同布机方案及不同来流风向、风速下风电场尾流分布的变化,提出了一种基于坐标变换的风电场尾流场快速计算方法以提高计算效率;然后,对传统二进制萤火虫算法进行改进,从而提高寻求全局最优的能力;最后,基于以上工作,以机组总台数和布机方案为决策变量,以单位功率成本为目标函数,完成了3种风况条件下的风电场微观选址优化工作。经过计算对比分析,本方法在3种风况条件下均得到了更优的布机结果,对工程中海上风电场和陆上平坦地形风电场的微观选址工作具有参考价值。 展开更多

关键词 风电场 微观选址 尾流快速模拟方法 萤火虫算法

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切出风速下大型风力机变桨故障叶片气动及结构特性研究 被引量：2

3

作者 高伟 王渊博 +2 位作者 赖如辉 刘志文 刘洋广 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1361-1370,共10页

风力机叶片变桨故障极易引发不稳定超高负载而导致结构失效损毁。首先,基于计算流体力学方法对NREL 5 MW风力机变桨故障/成功叶片气动侧特征进行分析,然后,利用双向强流固耦合及屈曲分析对典型方位角下变桨故障叶片状态展开研究。结果显... 风力机叶片变桨故障极易引发不稳定超高负载而导致结构失效损毁。首先,基于计算流体力学方法对NREL 5 MW风力机变桨故障/成功叶片气动侧特征进行分析,然后,利用双向强流固耦合及屈曲分析对典型方位角下变桨故障叶片状态展开研究。结果显示,切出风速下变桨故障叶片挥舞力矩平均值为变桨成功叶片的13.8倍,且前者流场尾迹更明显。叶片在双向强流固耦合下挥舞力矩较之无流固耦合波动范围明显更广,且变桨故障叶片最大叶尖位移为变桨成功叶片的14.1倍。对于0°、60°、120°和180°四个典型方位角,随角度增大变桨故障叶片的弯矩大小、叶尖位移、弯曲程度、端部效应、尾迹范围和强度逐渐减小。屈曲分析发现随方位角增大,屈曲因子呈递增趋势,其中180°方位角较之0°方位角的一阶屈曲因子增加20.2%。 展开更多

关键词 风力机 变桨故障 流固耦合 气动特性 结构响应 屈曲分析

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基于升力面自由尾迹的深海浮式风力机全耦合模型仿真研究 被引量：1

4

作者 高伟 尹凡夫 +1 位作者 沈昕 黄亚振 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期984-990,共7页

采用基于升力面自由尾迹的气动预测方法构建浮式风力机全耦合模型,采用多体系统动力学模型描述浮式风力机系统的运动响应,基于准静态假设计算系泊系统的系泊力,基于改进Morison公式计算水动力。结果表明:采用全耦合模型计算得到的叶尖... 采用基于升力面自由尾迹的气动预测方法构建浮式风力机全耦合模型,采用多体系统动力学模型描述浮式风力机系统的运动响应,基于准静态假设计算系泊系统的系泊力,基于改进Morison公式计算水动力。结果表明:采用全耦合模型计算得到的叶尖涡轨迹预测值与实验值吻合良好;基于全耦合模型预测得到的浮式风力机运动轨迹与FAST计算结果吻合良好;在风波联合作用下可观察到较为明显的气动-水动耦合现象。 展开更多

关键词 浮式风力机 升力面法 自由尾迹 多体系统动力学 气动-水动耦合

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二阶波浪力对15MW漂浮式风力机动态响应影响研究 被引量：2

5

作者 高伟 杨阳 +1 位作者 苗继春 张勋奎 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期333-338,共6页

为研究二阶波浪力对15 MW漂浮式风力机动态响应的影响程度,文章以IEA 15 MW风力机和VolturnUS-S平台为研究对象,通过WAMIT计算了平台和频及差频二阶传递函数,采用OpenFAST计算了常规运行工况和极端停机工况下,忽略及考虑二阶波浪力时的... 为研究二阶波浪力对15 MW漂浮式风力机动态响应的影响程度,文章以IEA 15 MW风力机和VolturnUS-S平台为研究对象,通过WAMIT计算了平台和频及差频二阶传递函数,采用OpenFAST计算了常规运行工况和极端停机工况下,忽略及考虑二阶波浪力时的平台运动和塔基弯矩。计算结果表明:在运行工况下,平台运动主要受到气动载荷影响,但忽略二阶波浪力将导致塔基面内弯矩最大值偏大9.3%;二阶波浪力对极端停机工况下的平台运动具有显著影响,其可增大纵摇固有频率对应幅值达147.8%;忽略二阶波浪力,也会导致塔基面外弯矩最大值和标准差计算结果偏低10%以上,说明塔架结构强度校核及疲劳分析均应考虑二阶波浪力。 展开更多

关键词 漂浮式平台 15MW风力机 二阶波浪力 动态响应

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短期风电功率动态云模型不确定性预测方法 被引量：19

6

作者 阎洁 李宁 +3 位作者 刘永前 李莉 孔德明 龙泉 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期17-23,共7页

高比例风电并网场景下,电力系统优化运行势必对风电功率预测精度及其不确定性分析结果的可靠性提出更高要求。现有的不确定性预测研究中大多为整体性的误差分析与建模,难以满足模型在各个时刻和各类天气下的适应性。因此,提出了动态云... 高比例风电并网场景下,电力系统优化运行势必对风电功率预测精度及其不确定性分析结果的可靠性提出更高要求。现有的不确定性预测研究中大多为整体性的误差分析与建模,难以满足模型在各个时刻和各类天气下的适应性。因此,提出了动态云模型的短期风电功率不确定性预测方法。首先,建立各个预测功率区间段内的单点预测误差云模型,利用云模型数字特征(期望、熵、超熵)生成云滴分布图,以此量化预测不确定性态势。然后,计算给定置信水平下的云滴分位点,以及与之相对应的预测功率可能发生波动的置信范围,即风电功率预测不确定性分析结果。根据实时条件更新云模型,可以提高各个运行时刻点不确定性预测结果的可靠性。以中国北方某风电场运行数据为例进行验证,结果表明与传统的分位数回归方法相比,所提方法可靠性有所提升,能够为电力系统调度决策、备用安排等提供更为可靠的指导信息。 展开更多

关键词 风电功率预测 不确定性 概率预测 动态建模 云模型

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基于K2CO3一步活化作用的煤基多孔碳孔隙与微晶结构协同发展 被引量：1

7

作者 王丽杰 高伟 +3 位作者 曹善桥 李森 孙飞 高继慧 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期575-587,共13页

在碳基储能应用中,多孔碳丰富的孔隙结构与较好的石墨化度有助于提高电解液离子的表面吸附能力与电子传输能力.因此,孔隙结构与石墨化度协同调控是多孔碳材料结构调控的重要方面.但在多孔碳制备过程中,孔隙和微晶结构的演变相互依存,难... 在碳基储能应用中,多孔碳丰富的孔隙结构与较好的石墨化度有助于提高电解液离子的表面吸附能力与电子传输能力.因此,孔隙结构与石墨化度协同调控是多孔碳材料结构调控的重要方面.但在多孔碳制备过程中,孔隙和微晶结构的演变相互依存,难以协同调控,是研究的难点.本文提出K2CO3一步高温化学活化工艺,基于K基组分在高温刻蚀反应中的造孔与催化石墨化作用,实现煤基多孔碳孔隙与石墨化度的协同调控,所得多孔碳在电解液离子吸附储能中展现优异的性能.研究结果表明:在K2CO3一步化学活化过程,多孔碳孔隙结构由极微孔向微孔和分级孔演变;碳微晶由无定形向石墨化结构演变,在较高反应温度下(1000℃及以上),实现了孔隙与微晶结构协同发展;具有石墨化结构的分级孔碳作为有机系对称电容器件电极材料具有较高的比电容、倍率性能和运行稳定性. 展开更多

关键词 K2CO3一步活化 煤基多孔碳 孔隙结构 微晶结构 超级电容器

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基于改进LB动态失速模型的翼型非线性气弹分析 被引量：1

8

作者 李原 尹凡夫 +3 位作者 高伟 苗继春 沈昕 杜朝辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期402-408,共7页

基于改进后的动态失速模型,研究非线性气动作用下的二维翼型颤振特性。从初始附着流出发,对比研究临界速度以下、以上时,系统的时域位移、气动力变化,发现气动非线性主要影响临界流速以上的极限环振荡阶段;从振幅增速的角度,发现对系统... 基于改进后的动态失速模型,研究非线性气动作用下的二维翼型颤振特性。从初始附着流出发,对比研究临界速度以下、以上时,系统的时域位移、气动力变化,发现气动非线性主要影响临界流速以上的极限环振荡阶段;从振幅增速的角度,发现对系统稳定性强弱的判断受时间尺度定义的影响;从改变翼型平均攻角的角度,气动非线性在振动收敛时影响较小,而在颤振阶段影响较大,表现为改变系统的动态失速特性;对于高攻角下的初始分离流,不同计算结果展现出强烈的差异性、非线性,系统的颤振信号具有显著的单自由度特征。 展开更多

关键词 风力机 翼型 气动载荷 气动失速 颤振

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基于经验模态分解与多分支神经网络的超短期风功率预测 被引量：11

9

作者 孟鑫禹 王睿涵 +3 位作者 张喜平 王明杰 丘刚 王政霞 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第1期237-242,共6页

风功率预测是实现风电场监控及信息化管理的重要基础,风功率超短期预测常用于平衡负荷、优化调度,对预测精度有较高的要求。由于风电场环境复杂、风速不确定性因素较多,风功率时序信号往往具有非平稳性和随机性。循环神经网络(RNN)适用... 风功率预测是实现风电场监控及信息化管理的重要基础,风功率超短期预测常用于平衡负荷、优化调度,对预测精度有较高的要求。由于风电场环境复杂、风速不确定性因素较多,风功率时序信号往往具有非平稳性和随机性。循环神经网络(RNN)适用于时间序列任务,但无周期、非平稳的时序信号会增加网络学习的难度。为了克服非平稳信号在预测任务中的干扰,提高风功率预测精度,提出了一种结合经验模态分解与多分支神经网络的超短期风功率预测方法。首先将原始风功率时序信号通过经验模态分解(EMD)以重构数据张量,然后用卷积层和门控循环单元(GRU)层分别提取局部特征和趋势特征,最后通过特征融合与全连接层得到预测结果。在内蒙古某风场实测数据集上的实验结果表明,与差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型相比,所提方法在预测精度方面有将近30%的提升,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 风功率超短期预测 经验模态分解 神经网络 卷积 门控循环单元 特征融合

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多元催化剂活性组分及助剂配合对V型火焰法制备碳纳米管的影响

10

作者 孙亚萍 乔加飞 +2 位作者 刘燕 郝卫 王顺森 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期197-202,共6页

为实现在燃煤锅炉中批量生产碳纳米管,深入研究火焰法制备碳纳米管具有重要的意义。选用α-Al_(2)O_(3)作为催化剂载体,采用浸渍法制备催化剂,通过V型火焰燃烧器制备碳纳米管。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪表征产物形态及石墨化程度... 为实现在燃煤锅炉中批量生产碳纳米管,深入研究火焰法制备碳纳米管具有重要的意义。选用α-Al_(2)O_(3)作为催化剂载体,采用浸渍法制备催化剂,通过V型火焰燃烧器制备碳纳米管。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪表征产物形态及石墨化程度,分析不同催化剂对产物形貌及性质的影响。采用X射线衍射仪、氮气吸附-脱附及氢气程序升温还原表征不同催化剂的物理及化学性质,分析催化剂的催化机理。结果表明:开发的新型FeNiCr和CoFeCr三元催化剂,能够合成大量簇状碳纳米管;铬不适于做活性组分,在催化剂中起到分散剂的作用,能够促进碳纳米管簇的形成;催化剂孔容和孔径的增加有助于提高产量并形成簇状产物;相比于镍,铁和钴更适于做多元催化剂的活性组分且更易形成高质量且杂质少的碳纳米管。 展开更多

关键词 簇状碳纳米管 多元催化剂 组分配合 V型火焰法

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助剂种类对Co-Cr系多元催化剂制备碳纳米管的影响

11

作者 孙亚萍 乔加飞 +2 位作者 刘燕 郝卫 王顺森 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第15期6198-6203,共6页

为实现基于现有工业燃烧炉直接生长不同形态的碳纳米管,深入研究催化剂在火焰法制备碳纳米管中的作用机理具有重要的意义。以Co为活性组分、Cr为分散剂,采用浸渍法制备催化剂,研究Fe、Ni、Mo、Zn、Zr、V、W等助剂的添加对催化剂及碳纳... 为实现基于现有工业燃烧炉直接生长不同形态的碳纳米管,深入研究催化剂在火焰法制备碳纳米管中的作用机理具有重要的意义。以Co为活性组分、Cr为分散剂,采用浸渍法制备催化剂,研究Fe、Ni、Mo、Zn、Zr、V、W等助剂的添加对催化剂及碳纳米管性质的影响。利用扫描电子显微镜-能谱仪表征合成产物的形貌及含碳量,分析不同助剂对催化剂活性及碳纳米管形态的影响;运用X射线衍射仪、N_(2)吸附脱附及氢气程序升温还原表征不同催化剂的物理及化学性质,分析助剂对催化剂性质的作用机理。结果表明:添加Fe、V或Mo的催化剂都能够形成大量的簇状碳纳米管,Zn和Zr为助剂时催化剂无法生成碳纳米管;Cr与活性金属形成混合氧化物,作为结构促进剂,起到分散活性金属的作用;助剂通过改变混合氧化物与活性金属氧化物的比例,影响催化剂的活性;Fe、V和Mo的添加使得活性金属氧化物增加,提高了催化剂的还原活性,而适量混合氧化物起到的分散作用有利于形成生长碳纳米管的催化剂颗粒,从而促进碳纳米管簇的形成。 展开更多

关键词 Co-Cr系催化剂 助剂 碳纳米管簇 V形火焰法

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