在“双碳”战略的大背景下,含氢综合能源系统(hydrogen integrated energy system,HIES),以其高比例可再生能源的集成应用,已成为推动高效节能与实现深度脱碳的关键途径之一。HIES不仅有助于提升能源利用效率,更能有效促进碳排放的减少...在“双碳”战略的大背景下,含氢综合能源系统(hydrogen integrated energy system,HIES),以其高比例可再生能源的集成应用,已成为推动高效节能与实现深度脱碳的关键途径之一。HIES不仅有助于提升能源利用效率,更能有效促进碳排放的减少。为充分挖掘氢能在HIES中蕴含的低碳潜力,该文提出一种基于电气混合制氢及多氢能协同优化的HIES低碳经济调度策略。在传统IES基础上引入电制氢系统和气制氢系统,并对其产-储-用全过程进行精细化建模,在HIES中实现多元氢能的协调产用;为进一步控制系统碳排量以及提升新能源消纳能力,通过在HIES供给侧中引入动态碳排放因子来降低碳排放量,并减少弃风弃光。算例分析表明,所提出的计及动态碳排因子的电气混合制氢调度策略能够有效提高HIES的经济性和低碳性。展开更多
热电联产(combined heat and power,CHP)机组作为区域综合能源系统中的核心耦合单元,是实现其高效运行的关键。然而CHP机组固有的热电耦合特性对其灵活调节能力和运行性能的提升存在一定限制,且其“以电定热”和“以热定电”的调度策略...热电联产(combined heat and power,CHP)机组作为区域综合能源系统中的核心耦合单元,是实现其高效运行的关键。然而CHP机组固有的热电耦合特性对其灵活调节能力和运行性能的提升存在一定限制,且其“以电定热”和“以热定电”的调度策略缺乏前瞻性考虑多元负荷和可再生能源的波动特征。集成储能系统可有效实现热电解耦,然而储能的充放电能力受其能量状态的影响。基于此,该文采用长短记忆神经网络对区域综合能源系统中多元负荷及可再生能源进行预测,以考虑多元负荷及可再生能源的时序波动,提出耦合源-荷多元预测与电热混合储能的主动调度策略。构建计及碳排放惩罚、可再生能源弃电惩罚及运行成本的优化调度模型。以某区域综合能源系统为例,对比分析“以电定热”、“以热定电”和“主动调度”策略。结果显示,长短记忆神经网络的最大预测误差为4.7%。采用电-热混合储能主动调度策略的运行成本比“以电定热”和“以热定电”运行策略分别降低了11.12%和3.67%。此外,主动调度策略可在平滑热电比负荷曲线的同时降低区域综合能源系统购电成本,并且对CHP机组的能效具有促进作用,进一步降低了区域综合能源系统的运行成本。展开更多
文摘在“双碳”战略的大背景下,含氢综合能源系统(hydrogen integrated energy system,HIES),以其高比例可再生能源的集成应用,已成为推动高效节能与实现深度脱碳的关键途径之一。HIES不仅有助于提升能源利用效率,更能有效促进碳排放的减少。为充分挖掘氢能在HIES中蕴含的低碳潜力,该文提出一种基于电气混合制氢及多氢能协同优化的HIES低碳经济调度策略。在传统IES基础上引入电制氢系统和气制氢系统,并对其产-储-用全过程进行精细化建模,在HIES中实现多元氢能的协调产用;为进一步控制系统碳排量以及提升新能源消纳能力,通过在HIES供给侧中引入动态碳排放因子来降低碳排放量,并减少弃风弃光。算例分析表明,所提出的计及动态碳排因子的电气混合制氢调度策略能够有效提高HIES的经济性和低碳性。
文摘热电联产(combined heat and power,CHP)机组作为区域综合能源系统中的核心耦合单元,是实现其高效运行的关键。然而CHP机组固有的热电耦合特性对其灵活调节能力和运行性能的提升存在一定限制,且其“以电定热”和“以热定电”的调度策略缺乏前瞻性考虑多元负荷和可再生能源的波动特征。集成储能系统可有效实现热电解耦,然而储能的充放电能力受其能量状态的影响。基于此,该文采用长短记忆神经网络对区域综合能源系统中多元负荷及可再生能源进行预测,以考虑多元负荷及可再生能源的时序波动,提出耦合源-荷多元预测与电热混合储能的主动调度策略。构建计及碳排放惩罚、可再生能源弃电惩罚及运行成本的优化调度模型。以某区域综合能源系统为例,对比分析“以电定热”、“以热定电”和“主动调度”策略。结果显示,长短记忆神经网络的最大预测误差为4.7%。采用电-热混合储能主动调度策略的运行成本比“以电定热”和“以热定电”运行策略分别降低了11.12%和3.67%。此外,主动调度策略可在平滑热电比负荷曲线的同时降低区域综合能源系统购电成本,并且对CHP机组的能效具有促进作用,进一步降低了区域综合能源系统的运行成本。
文摘为了提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)矢量控制系统的响应速度和抗干扰能力,提出一种分数阶模糊反步控制方法(fractional order fuzzy backstepping control,FOFB),以保证永磁同步电机更好的控制性能。首先,根据反步控制的原理,对系统分解,并在每一步中利用模糊逻辑系统来逼近系统的未知部分。其次,引入分数阶理论并选取符合系统规律的Lyapunov函数,得出合适的控制律和参数自适应律。最后,分别对比例积分微分调节(proportional integral derivative,PID)、模糊PID(fuzzy PID,F-PID)、整数阶模糊反步法(integer order fuzzy backstepping control,IOFB)、分数阶模糊反步法(fractional order fuzzy backstepping,FOFB)控制下的PMSM进行仿真。仿真和试验结果表明,FOFB控制在转速突变过程中能够实现转速的实时跟踪。相较于其他控制策略,加入负载转矩FOFB的下降转速为40 r/min、超调量为4.7%时的响应性能更好、抗干扰能力更优,这证明了FOFB控制方法的合理性和有效性。
