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基于GWO-VMD和改进XGBoost的水轮机顶盖振动故障识别 被引量：1
1
作者 张彬桥 黄海洋 江雨 《大电机技术》 2026年第1期72-81,共10页
水轮机顶盖振动是影响水轮机运行稳定性和安全性的重要因素,深入分析其诱因并采取有效措施,有助于提高设备可靠性和运行效率。为了应对水轮机复杂振动信号在噪声干扰下难以提取故障特征的问题,本文提出了一种改进的变分模态分解(VMD)与... 水轮机顶盖振动是影响水轮机运行稳定性和安全性的重要因素,深入分析其诱因并采取有效措施,有助于提高设备可靠性和运行效率。为了应对水轮机复杂振动信号在噪声干扰下难以提取故障特征的问题,本文提出了一种改进的变分模态分解(VMD)与多尺度样本熵相结合的特征提取方法,并利用改进极端梯度提升(XGBoost)机器学习算法进行故障识别。首先,提出将皮尔逊相关系数作为VMD的适应度函数来进行自适应优化分解参数,并通过皮尔逊相关系数来筛选本征模态函数。然后,采用多尺度样本熵对筛选后的本征模函数(IMF)进行特征量化。最后,提出一种基于牛顿-拉夫逊优化算法(NRBO)优化XGBoost模型超参数,将提取到的故障特征数据集分为训练集和测试集输入优化后的XGBoost模型进行训练和故障识别。经实测振动数据集和对比实验验证,该方法能有效地提取振动故障信号,并有更高的故障识别准确率。 展开更多
关键词 水电机组 顶盖振动信号 变分模态分解 灰狼优化算法 多尺度样本熵 牛顿-拉夫逊优化算法 XGBoost
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电-氢-气-热园区综合能源系统低碳化改造系统集成方法
2
作者 周航 王慧媛 +3 位作者 贾宏杰 贾超宇 穆云飞 余晓丹 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第7期27-38,共12页
为促进能源生产和利用的绿色发展,降低社会碳排放量,提高清洁能源消纳,迫切需要推动众多既有园区综合能源系统(PIES)进行低碳化转型。文中提出了一种考虑氢能利用和碳交易的电-氢-气-热PIES低碳化改造系统集成方法。首先,构建总体的系... 为促进能源生产和利用的绿色发展,降低社会碳排放量,提高清洁能源消纳,迫切需要推动众多既有园区综合能源系统(PIES)进行低碳化转型。文中提出了一种考虑氢能利用和碳交易的电-氢-气-热PIES低碳化改造系统集成方法。首先,构建总体的系统集成框架,阐述包含改造前评估和低碳化改造两个阶段的系统集成过程。其次,构建制氢、季节性储氢等氢能设备模型,并引入阶梯碳交易机制。考虑可再生能源和多能负荷的波动性和时序特征,采用基于Fisher最优分割的有序聚类和场景生成方法进行建模。在此基础上,构建系统评估模型来分析制约既有PIES节能减排的薄弱环节。然后,构建低碳化改造随机优化模型,以综合年化成本最低为目标,设置新增、更换、退役等5种改造操作约束和系统运行约束,求解得到最优改造方案。最后,通过算例验证了所提方法的有效性。结果表明,改造后的既有PIES碳排放量减少了63.79%,运行成本减少了17.23%。 展开更多
关键词 综合能源系统 系统集成 低碳化改造 氢能 阶梯碳交易 Fisher最优分割
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基于用户用能行为预测的柔性负荷优化调控方法研究
3
作者 韩中合 张晓雨 +7 位作者 宋寒 韩少峰 吴迪 席昌远 李桂强 朱琳 武书洲 胡郁彬 《动力工程学报》 北大核心 2026年第1期200-212,共13页
为提升综合能源系统及供能侧调度的灵活性,针对现有研究中未充分考虑用户行为主观性与随机性的问题,提出了一种结合用能行为预测与柔性负荷量化的综合能源系统供需两侧优化方法,以提升系统调度灵活性和响应能力。以夏季典型日为例的研... 为提升综合能源系统及供能侧调度的灵活性,针对现有研究中未充分考虑用户行为主观性与随机性的问题,提出了一种结合用能行为预测与柔性负荷量化的综合能源系统供需两侧优化方法,以提升系统调度灵活性和响应能力。以夏季典型日为例的研究结果表明:相比柔性负荷未参与调度优化情况,电负荷波动率下降8.38%,系统总运行成本降低了约7.88%,可再生能源比例和一次能源利用率分别提高了13.4%和1.5%。所提方法在平抑负荷波动、降低系统运行成本、提升能源利用效率方面具有显著效果。 展开更多
关键词 综合能源系统 优化调控 柔性负荷 用能行为 马尔科夫链
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基于垃圾与燃煤飞灰固化电厂脱硫污泥中有害重金属元素稳定特性研究
4
作者 王家伟 樊德钦 +4 位作者 侯琦骏 霍敬尧 陈宏刚 汪涛 张永生 《洁净煤技术》 北大核心 2026年第1期169-178,共10页
在“以废制废”理念下,采用燃煤飞灰和垃圾焚烧飞灰作为固化剂,评估其对脱硫污泥中Cu、Zn、Ni、Cr、Cd、Hg、Pb、As的固化稳定性能。选取3个电厂的污泥与飞灰,经TCLP浸出试验筛选出代表性污泥,在固化剂添加量6%、固液比1∶3的条件下进... 在“以废制废”理念下,采用燃煤飞灰和垃圾焚烧飞灰作为固化剂,评估其对脱硫污泥中Cu、Zn、Ni、Cr、Cd、Hg、Pb、As的固化稳定性能。选取3个电厂的污泥与飞灰,经TCLP浸出试验筛选出代表性污泥,在固化剂添加量6%、固液比1∶3的条件下进行固化试验。结果表明:2类飞灰均能显著降低重金属浸出浓度,其中垃圾焚烧飞灰整体固化效果更优。表征显示固化过程中生成的水化产物可填充孔隙并提高结构致密性,从而实现对重金属的物理包覆与化学吸附。进一步采用球磨法与碱激发法对飞灰进行改性后,多种重金属固化率可提升至85%~95%。BCR逐级提取结果表明固化后重金属由易迁移形态向稳定形态明显转化,验证了飞灰固化技术在脱硫污泥重金属固化处理中的可行性。 展开更多
关键词 脱硫污泥 燃煤飞灰 垃圾焚烧飞灰 重金属固化 改性飞灰
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风光气储氢耦合的海上油气平台群低碳优化运行
5
作者 李茜 许宇锋 +3 位作者 晏小彬 许桐 杨威 张安安 《电力自动化设备》 北大核心 2026年第4期157-164,204,共9页
为了减少石油平台运行过程中造成的环境污染,提出一种考虑新能源接入的海上油气平台群综合能源系统,在减少系统碳排放量的同时,提高运行经济性。考虑新能源接入后多平台联合运行时能源供应的稳定性,采取新能源选择性消纳策略应对新能源... 为了减少石油平台运行过程中造成的环境污染,提出一种考虑新能源接入的海上油气平台群综合能源系统,在减少系统碳排放量的同时,提高运行经济性。考虑新能源接入后多平台联合运行时能源供应的稳定性,采取新能源选择性消纳策略应对新能源出力的波动性与不确定性,并搭建含陆地能源终端与混合储能系统的海上油气平台群综合能源系统;构建系统内部异质流耦合模型,对系统内的物质能量流动转换及各模块的耦合关系进行分析;建立风光气储氢耦合的海上油气平台群低碳优化调度模型,并通过算例仿真验证所建模型的可行性与有效性。 展开更多
关键词 海上油气平台群 综合能源系统 风光气储氢耦合 氢燃料电池 异质流耦合 能流分析 低碳优化运行
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基于生命周期评价的城市污水处理碳足迹分析与评价
6
作者 李成杰 黄森 +4 位作者 陈保光 赵爱平 郭晓明 姜凤成 王明仕 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期40-48,共9页
目的针对现有污水处理碳足迹研究中忽略污水中化石源有机碳经活性污泥法生物处理产生的CO_(2)排放和缺乏减碳路径全生命周期综合评估的问题,进行生命周期评价的城市污水处理碳足迹分析与评价研究。方法构建碳足迹核算模型,识别典型A/A/O... 目的针对现有污水处理碳足迹研究中忽略污水中化石源有机碳经活性污泥法生物处理产生的CO_(2)排放和缺乏减碳路径全生命周期综合评估的问题,进行生命周期评价的城市污水处理碳足迹分析与评价研究。方法构建碳足迹核算模型,识别典型A/A/O(厌氧/缺氧/好氧)工艺污水处理厂全流程关键碳排放环节,提出系统性减排路径,并以典型污水处理厂为例,采用生命周期评价法,建立初级处理、生化处理、深度处理和污泥处理4个单元过程,运用eFootprint软件,参照CLCD、Ecoinvent数据库中数据,核算碳足迹。创新性纳入污水中化石源有机碳经活性污泥法生物处理产生的CO_(2)的核算,基于一年实际运行数据,通过敏感性分析识别关键影响因子。结果全厂碳足迹为5.11×10^(-1)kgCO_(2)e/m^(3)。该污水处理厂4个单元过程的碳足迹排序为:生化处理>污泥处理>深度处理>初级处理,其中生化处理和污泥处理合计占比73%,是主要碳排放单元。从清单类型看,碳足迹占比排序为电耗>物耗>污染物排放>直接排放,电耗和物耗为核心影响因素,间接排放合计占比82%。结论构建的碳足迹核算模型纳入了化石源CO_(2)排放,明确了生化处理和污泥处理为关键减排单元,电耗和物耗为核心管控对象。据此提出短期通过设备能效提升、运行优化和低成本材料替代,长期通过工艺升级、智能控制和能源结构优化的短长期协同减排方案,为污水处理厂碳减排提供可操作路径。 展开更多
关键词 生命周期评价 污水处理 碳足迹 碳排放 减碳路径 单元过程分析
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空气湿度和环境温度对中高温压缩系统设计运行和水分析出的影响
7
作者 张旭 李阳海 +2 位作者 曹福毅 王廷举 孙力 《太阳能学报》 北大核心 2026年第2期688-701,共14页
为定量评估空气湿度和环境温度对大容量压缩空气储能系统运行特性的影响,对空气物性进行高精建模,搭建大容量压缩空气储能工程的全工艺流程仿真系统。研究表明,将空气视为理想气体可导致系统设计容量偏小、热功供给不足,且这种缺陷在高... 为定量评估空气湿度和环境温度对大容量压缩空气储能系统运行特性的影响,对空气物性进行高精建模,搭建大容量压缩空气储能工程的全工艺流程仿真系统。研究表明,将空气视为理想气体可导致系统设计容量偏小、热功供给不足,且这种缺陷在高温高压区间越发明显。空气湿度和环境温度对压缩系统的运行特性影响较大,当空气湿度增加、环境温度升高时,压缩系统的注气能力降低,为保证储气室压力,压缩系统须开大变频且增加注气时长,导致功耗等关键参数的改变。无论对于中温和高温压缩策略,水分析出量最大均发生在首级和第2级压缩流程,且随湿度的增大和环境温度的升高,各级水分析出量均增加且位置前移,运行中应格外关注。 展开更多
关键词 大气湿度 压缩空气储能 环境温度 高精度物性 水分析出 压缩机
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城市供水管道冰浆清管技术研究进展
8
作者 陈永珍 秦坤 +4 位作者 宋文吉 冯自平 易娟 颜欣 肖睿 《新能源进展》 北大核心 2026年第1期113-120,共8页
近几年发展起来的冰浆清管技术应用在城市供水管道中,具有节约用水、降低耗时、无污染、免开挖等优势。首先介绍了管道清洗的必要性,现有管道清洗技术的特点。重点介绍了冰浆管道清洗技术及应用进展,包括冰浆制备技术、冰浆存储技术以... 近几年发展起来的冰浆清管技术应用在城市供水管道中,具有节约用水、降低耗时、无污染、免开挖等优势。首先介绍了管道清洗的必要性,现有管道清洗技术的特点。重点介绍了冰浆管道清洗技术及应用进展,包括冰浆制备技术、冰浆存储技术以及冰浆泵送技术,并对冰浆清管技术应用进展进行调研分析。结果表明,过冷水法和刮削法是清管领域最可能应用的冰浆制备技术;冰浆存储熟化会导致冰晶颗粒变大,影响压降和传热特性等参数,需要为冰浆存储设施设计搅拌装置,以保证冰浆的均匀性及流动性;为了实现良好的清管效果,需要调控泵送条件参数,以获得全管程有效的清管柱塞。案例分析表明,城市供水管道清洗出来的沉积物主要为泥浆和铁锈。含冰率、用冰量、推动水流速度及水温等因素对冰浆清管效果有重要影响,其中,冰浆注入体积占管道容积的10%~30%,且冰体积分数为60%~70%是最佳注入策略。研究成果将为冰浆清管装备系统开发、清管性能优化以及清管效果评价等提供参考。 展开更多
关键词 冰浆清管 城市供水 管道清洗
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零碳能源载体铁粉燃料燃烧及其能源转化技术研究现状与进展
9
作者 王长安 吴梦洁 +5 位作者 赵鹏勃 高昕玥 顾俊彦 侯育杰 白文刚 车得福 《洁净煤技术》 北大核心 2026年第2期1-24,共24页
化石燃料燃烧伴随大量碳排放,对生态环境构成严重威胁,开发新型零碳燃料已成为实现“双碳”目标的核心路径之一。铁粉燃料凭借体积能量密度高、储量丰富、制备及应用成本较低、燃烧产物易于回收等优势,成为极具潜力的零碳能源载体之一... 化石燃料燃烧伴随大量碳排放,对生态环境构成严重威胁,开发新型零碳燃料已成为实现“双碳”目标的核心路径之一。铁粉燃料凭借体积能量密度高、储量丰富、制备及应用成本较低、燃烧产物易于回收等优势,成为极具潜力的零碳能源载体之一。系统梳理了国内外铁粉燃料燃烧技术的研究现状与应用进展,首先依据研究侧重点与技术手段的差异,对铁粉颗粒的燃烧模型进行了归纳分类,并总结了当前应用于铁粉颗粒燃烧过程的诊断技术。在此基础上,深入揭示了粒径尺寸、当量比及氧气体积分数等因素对铁粉颗粒燃烧特性的影响规律,系统剖析了铁粉燃烧过程的点火特性、火焰传播行为及污染物生成机制,明确了关键参数的优化区间。随后,围绕铁粉燃料储能发电系统,对其发展现状进行了阐述,归纳了储能环节中铁粉颗粒还原再生技术的核心原理、技术优势及应用瓶颈。最后从基础研究和技术应用角度对可再生铁粉燃料的未来发展进行了展望,明确了后续的重点研究方向。研究铁粉燃料燃烧的新型能源转换技术,对加速全球能源结构转型、构建低碳经济体系具有重要的理论与实践价值。 展开更多
关键词 铁粉燃料 零碳能源载体 燃烧特性 储能发电系统 碳减排
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熔融氢氧盐体系微藻颗粒热化学制氢特性及结构演化机制
10
作者 李俊 雷玲 +5 位作者 曹文轩 朱瀚 钟典 曾阔 杨海平 陈汉平 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2026年第3期136-145,共10页
本研究旨在探究微藻颗粒在熔融氢氧盐(80%NaOH-20%Na_(2)CO_(3))体系中的热化学转化行为对氢气生成的影响。通过对比有无熔融盐条件下的微藻颗粒温度演变、气体释放特性及结构演化规律,并结合焦炭碱化反应实验,分析了熔融盐对微藻颗粒... 本研究旨在探究微藻颗粒在熔融氢氧盐(80%NaOH-20%Na_(2)CO_(3))体系中的热化学转化行为对氢气生成的影响。通过对比有无熔融盐条件下的微藻颗粒温度演变、气体释放特性及结构演化规律,并结合焦炭碱化反应实验,分析了熔融盐对微藻颗粒反应路径及制氢行为的调控机制。结果表明,熔融盐显著提升了颗粒内部传热效率,中心升温速率达177℃/s,有效缓解了颗粒传热滞后。同时,熔融盐通过渗透、侵蚀与催化作用促进了颗粒孔隙发育,颗粒反应10 s后的孔隙率增幅达53.2%–104.3%;并显著提升了转化效率,反应主导路径在反应70 s后即转为焦炭碱化反应。在高于600℃提高升温速率时,焦炭碱化反应的氢气产率提升更为显著,主要归因于熔融盐的催化作用与快速升温过程对挥发分重整的协同促进效应。本研究为深入理解熔融氢氧盐体系生物质高效制氢的机制提供了理论依据。 展开更多
关键词 熔融氢氧盐 微藻颗粒 结构演化 制氢 焦炭碱化
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基于系统动力学的需求侧响应节能减排政策模拟研究
11
作者 李璐 朱泽良 +2 位作者 毕贵红 陈仕龙 赖俊升 《电工技术学报》 北大核心 2026年第7期2267-2280,共14页
在实现“双碳”与“双控”目标的过程中,用能权制度是需求侧提高节能减排效率的主要手段。为了研究用能权制度与其他节能减排政策之间的协同关系,该文以需求侧用能权市场为主要研究对象,以高耗能、高排放的钢铁行业为主体,构建了基于用... 在实现“双碳”与“双控”目标的过程中,用能权制度是需求侧提高节能减排效率的主要手段。为了研究用能权制度与其他节能减排政策之间的协同关系,该文以需求侧用能权市场为主要研究对象,以高耗能、高排放的钢铁行业为主体,构建了基于用能权市场、碳排放权市场和绿色证书市场的系统动力学模型。由于用能权市场和碳排放市场对同一责任主体存在双重考核的影响,因此,该文提出动态双权互换机制,根据用能权价格和碳价实时更新互换比例,用能企业基于成本最优化原则在互换上限内自主选择用能权和碳排放权的交易量。同时引入绿色证书抵消机制和自主超额消纳机制,分析不同政策措施情景对系统的影响。研究结果表明,有效的政策组合和机制引入能够降低用能企业的碳排放、能耗和消纳成本,超额完成消纳目标。但在政策实施的前期阶段多市场耦合机制对整个系统所展现出的效果不明显,中后期影响较为显著。该文建议针对不同耗能级别的主体灵活调整用能权初始额度和互换比例上限,同时考虑节能减排效果和企业成本的平衡问题,并加强市场监管和激励制度。 展开更多
关键词 用能权交易市场 系统动力学 节能减排 需求侧 绿证市场
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二水合硫酸钙多孔复合热化学储热材料的制备及热性能研究
12
作者 杨光 牟飞 +1 位作者 李元元 程晓敏 《储能科学与技术》 北大核心 2026年第3期735-746,共12页
二水合硫酸钙(CaSO_(4)·2H_(2)O)作为磷石膏的主要成分,具有储热密度高、成本低廉、来源广泛等优势,其脱水/水合可逆反应可实现中温领域热能的高效存储与释放,在太阳能中温集热、工业余热回收等场景中具有巨大应用潜力。但该材料... 二水合硫酸钙(CaSO_(4)·2H_(2)O)作为磷石膏的主要成分,具有储热密度高、成本低廉、来源广泛等优势,其脱水/水合可逆反应可实现中温领域热能的高效存储与释放,在太阳能中温集热、工业余热回收等场景中具有巨大应用潜力。但该材料具有固有热导率低、循环过程中易团聚和板结的缺陷,严重制约了其传热传质与长期服役稳定性,成为其工程化应用的核心难题。为解决上述问题,本研究以CaSO_(4)·2H_(2)O为储热基体,通过功能组分协同改性与多孔结构复合策略,开展了热化学储热材料的制备与性能优化研究。具体采用溶液合成法制备高纯度CaSO_(4)·2H_(2)O粉末,添加质量分数为3%的膨胀石墨(EG)作为导热增强相、5%的纳米二氧化硅(SiO2)作为团聚抑制剂,经球磨工艺制备CaSO_(4)·2H_(2)O/3EG/5SiO2储热基质(HSM),再通过真空浸渍法将储热基质与多孔泡沫铜(CF)复合,构建CF@HSM多孔复合热化学储热材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、激光导热仪等表征手段,系统分析材料的微观形貌、晶体结构、化学相容性、热性能及循环稳定性。结果表明,膨胀石墨的高导热特性使CaSO_(4)·2H_(2)O热导率从0.577 W/(m·K)提升至0.797 W/(m·K),提升幅度达38.1%;纳米二氧化硅通过分散颗粒、抑制晶界迁移,显著改善了材料循环后的团聚现象;泡沫铜的多孔结构与高导热性进一步优化了传热传质路径,使复合后材料热导率提升至1.509 W/(m·K),较纯CaSO_(4)·2H_(2)O提高161.5%。该复合材料焓值达359 J/g、封装率为70.4%、反应温度区间为120~160℃,与太阳能中温集热条件高度适配;经80次水合/脱水循环后,储热密度仍保持在92.3%,晶体结构与化学相容性未发生明显变化,循环稳定性优异。本研究通过多孔结构与功能组分改性的协同设计,有效破解了水合盐热化学储热体系热导率低、易团聚的关键技术难题,为水合盐类储热材料的性能优化提供了兼具科学性与实用性的新策略,同时为磷石膏资源化利用开辟了高附加值应用路径,对推动中温热化学储热技术的工程化应用具有重要参考价值。 展开更多
关键词 二水合硫酸钙 热化学储热 热导率 循环稳定性
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面向产业集聚区流程化工序能源需求的综合能源优化配置
13
作者 梁睿 陈逸翔 +3 位作者 丁宣升 陈曙光 王飞 张潇 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第5期44-53,共10页
产业集聚区涵盖工业生产全流程,其复杂的产业链结构和多元化的能源需求为优化配置和碳减排提供了巨大潜力。为此,文中提出一种服务产业集聚区流程化工序能源需求的综合能源优化配置方法。首先,根据各生产环节差异化的用能需求,将产业集... 产业集聚区涵盖工业生产全流程,其复杂的产业链结构和多元化的能源需求为优化配置和碳减排提供了巨大潜力。为此,文中提出一种服务产业集聚区流程化工序能源需求的综合能源优化配置方法。首先,根据各生产环节差异化的用能需求,将产业集聚区供能划分为服务工艺流程差异的多综合能源系统;然后,将系统运行经济性与工业生产全流程碳排放作为优化目标,构建综合能源双层优化配置模型;最后,以半导体产业集聚区为例,考虑流程化工序能源需求的关联性约束,通过混合自适应交叉变异改进非支配排序遗传算法,基于工业生产灵活用能实现设备容量的优化配置。仿真结果表明,该配置方法在兼顾产业集聚区运行经济性及碳减排的要求下,实现了多综合能源的优化配置。 展开更多
关键词 产业集聚区 综合能源系统 碳减排 关联性约束 优化配置 混合自适应交叉变异
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基于经验正交分解的黄河流域水-风-光资源时空变异性及互补性分析
14
作者 李赫 袁鑫雨 +3 位作者 赵乐伟 林宏志 程龙 胡虎 《水资源与水工程学报》 北大核心 2026年第1期140-149,共10页
为优化黄河流域水-风-光多能互补系统的规划与调度,亟需系统揭示水资源、风能和太阳能三类可再生资源的时空演变规律及其协同互补特征。基于1980—2018年高分辨率网格再分析数据,综合运用气候统计特征分析、经验正交函数(EOF)及联合EOF(... 为优化黄河流域水-风-光多能互补系统的规划与调度,亟需系统揭示水资源、风能和太阳能三类可再生资源的时空演变规律及其协同互补特征。基于1980—2018年高分辨率网格再分析数据,综合运用气候统计特征分析、经验正交函数(EOF)及联合EOF(JEOF)方法,定量评估三类资源的时空变异性与互补潜力。结果表明:径流深在夏季达到峰值,高值区集中于上游源区及下游山东段,并呈现显著的年际波动与长期上升趋势;风速高值主要集中于中上游地区,春冬季最为突出,且年际变率最大;地表太阳辐射强度在春夏季最强,上游源区显著高于中下游,整体呈上升趋势,但夏季上游因水汽含量增加导致云量增多,辐射反而有所减弱;EOF分析揭示了三类资源变化的主导空间模态,第一模态均表现为全流域一致性变化,第二模态则呈现出上中下游间的反向变化特征;JEOF分析显示,风-光资源之间缺乏显著的反向变化关系,互补性整体偏弱,而水-风与水-光组合的互补性更为突出,主要分布于水资源丰富、风光条件较好的中上游地区。 展开更多
关键词 气候统计特征分析 经验正交分解 水-风-光资源 时空变异性 时空互补性 黄河流域
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面向蓄意物理攻击下电-气综合能源系统韧性提升的协同加固策略
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作者 李少岩 戴瑞恒 +4 位作者 张涛 顾雪平 屠竞哲 冀鲁豫 白岩松 《电力自动化设备》 北大核心 2026年第1期40-48,共9页
在蓄意物理攻击场景下,电-气综合能源系统极易出现大规模停电和严重的燃气供应中断事件,制定事前加固方案可提升系统整体的防御能力。面向蓄意物理攻击场景,以系统失负荷量评估电-气综合能源系统的韧性水平,实现不同能源形式负荷损失的... 在蓄意物理攻击场景下,电-气综合能源系统极易出现大规模停电和严重的燃气供应中断事件,制定事前加固方案可提升系统整体的防御能力。面向蓄意物理攻击场景,以系统失负荷量评估电-气综合能源系统的韧性水平,实现不同能源形式负荷损失的统一表征。充分计及不同能源系统攻击难度与效果的差异性,建立基于主从博弈的3层两阶段事前线路加固方案优化模型,并采用列与约束生成算法对模型进行求解,有效识别最恶劣攻击场景并得到最优加固策略。以修改的新英格兰10机39节点电力系统与比利时20节点天然气系统为算例进行仿真分析,结果验证了在电-气综合能源系统蓄意物理攻击防御研究中计及电-气系统耦合特性的必要性,所得协同加固策略能在不同的攻击资源水平下有效提升系统整体的防御韧性。 展开更多
关键词 电-气综合能源系统 蓄意物理攻击 韧性提升 线路加固 列与约束生成算法
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基于数据驱动的综合能源系统储能优化调度方法
16
作者 李庆生 蔡权 +2 位作者 张裕 牟雪鹏 周依然 《储能科学与技术》 北大核心 2026年第2期579-582,共4页
随着风电、光伏等波动性电源占比持续提升,MR-IES调度面临区域自治与全局协同失衡、物理建模适配性不足、多源数据隐私保护难、不确定性调控复杂等问题出现,传统基于物理模型的调度方法已难以满足高精度、实时性、多目标优化需求。为破... 随着风电、光伏等波动性电源占比持续提升,MR-IES调度面临区域自治与全局协同失衡、物理建模适配性不足、多源数据隐私保护难、不确定性调控复杂等问题出现,传统基于物理模型的调度方法已难以满足高精度、实时性、多目标优化需求。为破解上述困境,本文提出一种数据驱动的储能协同分布式优化调度方法。首先系统梳理MR-IES多源异构、协同耦合、利益多元的核心特征,明确其在跨区域协调、多约束兼容、波动平抑等方面的运行挑战;随后构建“数据清洗-异构转换-特征融合”全流程预处理体系,整合源荷预测、设备运行、市场价格等多维度海量数据,形成高质量训练数据集;创新性地融合联邦学习与深度强化学习技术,设计多智能体分布式调度模型,将调度问题转化为马尔科夫决策过程,通过一致性协调算法实现区域储能独立优化与全局协同优化的并行推进,在严格保障区域数据隐私的前提下,动态输出设备出力计划、跨区域能源传输方案及储能充放电策略。该数据驱动型调度方法能够在保障区域自治与数据隐私的同时,显著提升MR-IES对可再生能源的消纳能力与全局运行效能,为高渗透率可再生能源接入下的区域综合能源系统协同优化提供了兼具实用性与创新性的技术路径。 展开更多
关键词 综合能源系统 储能 数据驱动 优化调度 多约束
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考虑源-荷协调响应的综合能源系统优化调度
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作者 徐涛 刘宇航 +4 位作者 郑坤 王辰宇 邢佳宝 刘泽楠 鲁亚楠 《电网与清洁能源》 北大核心 2026年第1期93-101,共9页
为充分挖掘源-荷侧可调度资源,优化综合能源系统(integrated energy system,IES)的经济性能和低碳效益,提出一种考虑源-荷协调响应的综合能源系统优化调度策略。在能源供给侧,利用余热设备和电-氢耦合系统,构建电、热能灵活转换与输出... 为充分挖掘源-荷侧可调度资源,优化综合能源系统(integrated energy system,IES)的经济性能和低碳效益,提出一种考虑源-荷协调响应的综合能源系统优化调度策略。在能源供给侧,利用余热设备和电-氢耦合系统,构建电、热能灵活转换与输出的源侧响应模型;在负荷需求侧,综合考虑多元负荷的中断、时移等响应特性,并结合电动汽车充电站的运行约束,构建负荷侧响应模型;为评估综合能源系统负荷需求的综合满意程度,提出了一种负荷满意度综合评价指标,通过商业求解器对综合能源系统优化模型进行仿真求解。仿真结果表明,所提策略在保障用能质量的同时有效降低了系统运行成本。 展开更多
关键词 源-荷协调 电-氢系统 电动汽车 综合能源系统 优化调度
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单罐熔盐储热系统的放热性能实验
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作者 李炜 聂阳彬 +3 位作者 李云飞 刘绍鹏 程晓君 张永学 《储能科学与技术》 北大核心 2026年第3期760-768,共9页
本工作通过实验研究了采用直排管换热器的单罐熔盐储热系统放热性能,分析了蓄热、放热及静置散热过程中的温度变化规律。实验表明,在风机全功率运行时,系统最大放热功率为63.7 kW,平均放热功率为46 kW,整体放热效率为88%,能够将冷水从2... 本工作通过实验研究了采用直排管换热器的单罐熔盐储热系统放热性能,分析了蓄热、放热及静置散热过程中的温度变化规律。实验表明,在风机全功率运行时,系统最大放热功率为63.7 kW,平均放热功率为46 kW,整体放热效率为88%,能够将冷水从27℃加热至64.4℃。放热过程中熔盐温度分布整体均匀,但空气进口附近因局部换热强,温度下降较快。在12小时静置散热过程中,熔盐温度线性下降,总降幅为36.8℃,平均散热功率为4.8 kW,垂直方向出现明显温度分层,最大温差达16.8℃。本研究为直排管换热器在单罐熔盐储热系统中的应用提供了实验依据,对区域供热及工业储热工程设计具有参考价值。 展开更多
关键词 熔盐储热 单罐系统 放热性能 直排管换热器 静置散热
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联合循环燃气轮机系统中低浓度CO_(2)捕集的双相吸收剂研究
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作者 于航 金理健 +3 位作者 孔思凝 张帆 何梓睿 杨林军 《中国电机工程学报》 北大核心 2026年第4期1530-1541,I0019,共13页
针对燃气轮机联合循环系统(combined-cycle gas turbine,CCGT)排放烟气中低浓度CO_(2)捕集效率低、能耗高的问题,该文开发一种基于3-二甲胺基丙胺(dimethylaminopropylamine,DMPDA)/N,N-二甲基环己胺(dimethylcyclohexylamine,DMCA)/H_(... 针对燃气轮机联合循环系统(combined-cycle gas turbine,CCGT)排放烟气中低浓度CO_(2)捕集效率低、能耗高的问题,该文开发一种基于3-二甲胺基丙胺(dimethylaminopropylamine,DMPDA)/N,N-二甲基环己胺(dimethylcyclohexylamine,DMCA)/H_(2)O体系的新型两相吸收剂。通过鼓泡反应器实验结合碳-13核磁共振(carbon-13 nuclear magnetic resonance,13C NMR)表征和量子化学计算,系统研究吸收剂的CO_(2)捕集性能、分相特性及反应机理。结果表明,当吸收剂组成为30 wt.%DMPDA且DMCA与H_(2)O质量比为6:4(DDH364)时,在313 K条件下CO_(2)吸收容量可达2.28 mol/kg,383 K解吸后循环容量达1.96 mol/kg;吸收后溶液自发分相,富相占比48%且黏度仅为44.6 mPa×s;反应后富相中的产物主要为DMPDACOO-,在质子化反应过程中,质子转移优先发生在分子内部;再生能耗低至2.74 GJ/tCO_(2),较传统30 %单乙醇胺(monoethanolamine,MEA)吸收剂降低38%。研究表明,DMPDA/DMCA/H_(2)O两相吸收剂具有吸收速率快、黏度低、再生能耗少等优势,可为CCGT系统低浓度CO_(2)高效捕集提供新型解决方案。 展开更多
关键词 CO_(2)捕集 燃气轮机联合循环 低浓度CO_(2) 两相吸收剂 再生能耗
原文传递
分解炉内不同O_(2)/CO_(2)气氛下煤粉燃烧及生料分解特性
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作者 李兰 张爽 +5 位作者 徐贵玲 张海霞 卜昌盛 康宇 张琦 卢平 《化工进展》 北大核心 2026年第3期1330-1339,共10页
水泥行业是工业二氧化碳排放的主要来源之一,其排放量约占全球CO_(2)排放总量的8%。富氧燃烧技术作为CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)领域的关键技术,在减少温室气体排放和提升燃烧效率方面具有广阔的应用前景。为探究O_(2)/CO_(2)气氛下... 水泥行业是工业二氧化碳排放的主要来源之一,其排放量约占全球CO_(2)排放总量的8%。富氧燃烧技术作为CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)领域的关键技术,在减少温室气体排放和提升燃烧效率方面具有广阔的应用前景。为探究O_(2)/CO_(2)气氛下煤粉的富氧燃烧特性和生料分解过程,以TTF型分解炉为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法分析了不同氧气体积分数对炉内温度、组分分布、生料分解过程以及NO_(x)生成的影响。结果表明,当氧气体积分数从21%增加至33%时,分解炉内的流场变化不大,整体呈现出良好的对称性;煤粉的着火和高温区域的位置提前,温度峰值逐渐升高,高温区域面积增加,最高温度从1562K升高至1657K。同时,由于氧气体积分数的增加,燃烧环境中的氧化性增强,促进了燃料型NO_(x)的生成,出口NO_(x)浓度逐渐升高,从205μL/L升高至230μL/L。此外,生料分解率由80.1%提升至84.2%,出口温度因生料分解吸热反应的增强,从1254K降低至1248K。当氧气体积分数在27%~33%范围内时,煤粉燃烧温度升高,生料分解率大幅提升。综合考虑煤粉燃烧、生料分解率、实际生产成本以及NO_(x)排放等因素,O_(2)/CO_(2)气氛下建议选取30%的氧气体积分数。 展开更多
关键词 煤燃烧 O_(2)/CO_(2)气氛 水泥分解炉 生料分解 数值模拟
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