可再生能源


  • 磁性花椒树枝生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

    曲强;郭晓慧;邵志江;邱凌;

    原生花椒树枝生物炭(PB)对Cr(Ⅵ)的吸附能力有限(10.91 mg/g),且在反应结束后回收困难。文章通过使用浓度为0.4,0.6,0.8,1.0 mol/L的Fe(NO_3)_3溶液浸渍花椒树枝粉末,然后在500℃的温度下热解制备磁性花椒树枝生物炭(MZB)。通过SEM,XRD,FTIR和BET等表征分析,结合批式吸附试验,研究了MZB的理化特性和对Cr(Ⅵ)的吸附性能。研究结果表明:Fe_3O_4成功地附载在MZB上,与PB相比,MZB表面的羟基数量增多,比表面积和总孔容增大;MZB6对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,可达32.3 mg/g,低pH值条件有利于MZB对Cr(Ⅵ)的吸附。Langmuir模型和伪二阶动力学模型的拟合结果表明,MZB对Cr(Ⅵ)的去除是通过均相化学吸附进行的。MZB6在第5次吸附-解吸循环后,对Cr(Ⅵ)的去除率仍能达到54%。

    2023年01期 v.41;No.293 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1019K]
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  • 基于TRIZ的冲击剪切式秸秆微粉机概念设计

    付敏;周柯成;李荣峰;李萌;郝镒林;

    农作物秸秆微粉碎后可实现高品质精细化利用,文章基于发明问题解决理论(TRIZ)进行了秸秆微粉机的概念设计,提出了多层动定刀冲击、剪切、摩擦的复合粉碎方式,应用系统功能分析、物场分析、技术矛盾、物理矛盾、最终理想解、聪明小人法、功能导向搜索等TRIZ工具对秸秆微粉机的粉碎机构、喂入机构和分离收集机构进行创新设计,研究成果为提高秸秆微粉碎效率和降低粉碎粒度提供了参考。

    2023年01期 v.41;No.293 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1356K]
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  • 餐厨垃圾典型组分的热解产物分布特性

    刘亮;龙雨田;卿梦霞;罗屹东;郑扬;贺若愚;田红;何金桥;尹艳山;向军;

    基于餐厨垃圾复杂组分导致的热解机理尚不明确,文章研究了餐厨垃圾典型组分淀粉与蛋白质的热解特性。研究结果表明:当热解温度为300~700℃时,淀粉的热解油产率高于蛋白质;当热解温度为500℃时,淀粉具有最高的热解油产率(62%),热解油的主要组分为呋喃类衍生物和糖类;当热解温度为400℃时,蛋白质具有最高的热解油产率(46%),热解油主要由含N杂环、酚类和酰胺/胺类等物质组成,且其中芳香族化合物的含量要显著高于淀粉热解油;在淀粉与蛋白质热解过程中,其热解焦表面的化学结构差异明显,其中蛋白质热解焦中N-H键和氨基酸结构的C=O键的强度随热解温度的升高而降低,而淀粉热解焦中酮类结构的C=O键的热稳定性较好,在高温下,其强度会有所增加。

    2023年01期 v.41;No.293 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K]
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  • 甲醇喷射正时对柴油/甲醇双燃料HCCI发动机燃烧及排放特性的影响研究

    王柯莹;朱建军;张翠平;米一铭;刘鹏;张步勇;杨涛;

    文章利用CFD仿真软件Converge研究了甲醇喷射正时对柴油/甲醇双燃料HCCI发动机燃烧和排放特性的影响。研究结果表明:随着甲醇喷射正时提前,缸内混合气质量提高,缸压峰值和压力升高率均升高,缸内温度分布更加均匀;当甲醇喷射正时提前角度较小时,缸内混合气存在明显的浓度梯度,使得燃烧始点前移;随着甲醇喷射正时提前,SOOT,HC和CO的排放量显著减少,当甲醇喷射正时为150℃A BTDC时,HC排放量最低;甲醇喷射正时的提前也减弱了甲醇汽化潜热对缸内温度的影响,导致NOx排放量升高。

    2023年01期 v.41;No.293 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K]
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  • 移动型下击暴流作用下定日镜动力响应特性研究

    吉柏锋;邢盼盼;吴会平;邱鹏辉;熊倩;

    为研究移动型下击暴流作用下塔式太阳能定日镜的风振响应特性,文章以中国某塔式太阳能光热发电站定日镜的有限元模型为基础,进行了动力特性分析,模拟了作用于定日镜的下击暴流脉动的风速时程,采用Newmark-β法分析了下击暴流风场作用下定日镜的风振响应。研究结果表明:不同工作仰角的定日镜处于距离下击暴流中心1倍出流直径左右时,风致位移响应峰值和风致应力响应峰值最大;相比于0°,45°和60°仰角,定日镜仰角为30°时,镜面峰值位移最大,各部件的应力峰值也最大,且都小于相对应材料的屈服强度;定日镜在不同仰角下,镜面最大位移发生在最上部单元子镜,镜面背部桁架最大等效应力均小于扭力管及立柱的最大等效应力。

    2023年01期 v.41;No.293 30-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1526K]
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  • 基于5 kW非共轴聚光型模拟器性能数值研究

    黄兴;高方林;Bachirou Guene Lougou;姚鑫;

    文章采用Tracepro软件对一个5 kW小型非共轴聚光型太阳能模拟器建立数学模型,通过实验验证了模型的准确性,并计算得到了太阳能模拟器中聚光镜的结构参数(旋转角度θ、后端开口直径、前端开口直径)和氙灯光源的安装误差(光源离焦、偏转角)对太阳能模拟器焦平面热流密度峰值和辐照不均匀度的影响规律。研究结果表明:太阳能模拟器焦平面热流密度峰值与辐照不均匀度随聚光镜旋转角度呈现逐渐下降的趋势;热流密度峰值与辐照不均匀度随聚光镜后端开口直径增加分别呈下降和上升趋势;热流密度峰值与辐照不均匀度随前端开口直径增加分别呈上升和下降趋势;光源离焦对焦平面热流密度峰值有负影响;光源偏转角度对热流密度峰值和辐照不均匀度几乎无影响。文章研究结果对太阳能模拟器聚光镜结构及汇聚光斑性能优化提供了理论指导。

    2023年01期 v.41;No.293 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K]
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  • 基于排风热回收的空气源热泵粮食干燥系统运行特性的研究

    吴炜;倪美琴;江莹莹;汪峰;吴文婧;陈浩;

    为探索稻谷在烘干过程中排风热回收应用于空气源热泵干燥系统的可行性,文章主要以进风温湿度、送风温湿度、系统耗功、系统性能系数COP、单位耗能除湿量SMER和含水率等作为性能评价指标,分别对半开式和开式系统的运行特性进行了实验对比研究。实验结果表明,这两种系统用来烘干稻谷均能使其含水率达到要求,但半开式系统整体性能要显著优于开式系统。半开式系统的进风温湿度分别为22~27℃,75.8%~95.3%,开式系统的进风温湿度分别为16.5~22.8℃,51%~90.5%,半开式系统蒸发器的进风温湿度均高于开式系统;半开式系统送风含湿量平均为16.8 g/kg干空气,开式系统送风含湿量平均为9.8 g/kg干空气,半开式系统的送风含湿量大于开式系统;半开式系统的送风温度为64~65.5℃,而开式系统的送风温度为62~65℃,开式系统送风温度有时不能达到要求;半开式系统和开式系统的平均耗功率分别为41.07,45.92 kW;半开式系统和开式系统的COP分别为2.86,2.74;半开式系统和开式系统的SMER分别为2.759,2.639 kg/(kW·h)。

    2023年01期 v.41;No.293 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K]
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  • 基于数据特性分析的风电机组叶片结冰辨识

    董兴辉;张劲草;李佳;高迪;杨志凌;

    风电机组叶片结冰影响叶片的气动特性,降低机组的输出功率并形成安全隐患。及时、准确判定叶片结冰,有利于提高风电机组运行可靠性和做出运维应对决策。文章通过分析风电能效指标变化特性、部件振动特性、测风仪测值波动特性,选取与叶片结冰相关的SCADA中耦合变量,利用SVR回归算法挖掘耦合参数的历史样本特征值,构建叶片结冰辨识模型。现场数据验证表明,基于SCADA实时数据分析与设备监测结果完全一致,判定准确。模型只通过对实时数据分析判断,无需额外增设硬件,具有较好的实用价值。

    2023年01期 v.41;No.293 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
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  • 基于改进Pair-Copula方法的多风电场风速时空相关性建模

    陈凡;王浩;刘海涛;赵美莲;张小莲;高恒;

    传统Pair-Copula方法采用藤结构表示风电场风速之间的相依结构,能充分计及风电场风速之间的空间相关性,但缺乏风速时间尺度上相关性的考虑。针对此问题,文章提出了一种基于改进Pair-Copula的风速建模方法。该方法首先将藤结构中风电场风速的Copula联合分布函数样本点所包含的自相关信息转移至抽样模拟的随机数中,以此体现风电场风速数据在时间序列上的波动规律性。然后,采用分布更均匀的Sobol序列随机数代替普通随机数进行抽样,以提高风速概率特性模拟的准确性。最后,以位于美国东部的多个相邻风电场实测风速数据为例进行算例分析,算例结果验证了所提风电场风速建模方法的有效性。

    2023年01期 v.41;No.293 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1573K]
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  • 基于改进型正则化MLS的风概率分布三维数值拟合方法

    张丽霞;赵骞;李国良;

    针对移动最小二乘法(MLS)存在的过拟合问题,以及传统正则化方法普遍采用单一的正则项系数,没有充分考虑不同阶次MLS基函数对过拟合产生不同程度的影响,文章提出了一种改进型正则化MLS方法,对不同阶次项采用了不同的正则项系数。将该方法应用于风电场风速风向概率分布的三维曲面拟合。该方法有效克服了传统MLS方法的过拟合问题;拟合后,所显示的风概率分布规律性得到增强;对3个不同区域风分布的拟合结果表明该方法具有较强的通用性。

    2023年01期 v.41;No.293 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1380K]
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  • 基于动态数据的风电机组维护效果评价方法研究

    贾子文;

    针对风电机组维护效果评价结果主观性强和解释性差的问题,文章提出了一种基于动态数据的风电机组维护效果评价方法。该方法基于机组设备状态特征,建立了适合机组维护效果评价的指标体系;引入云模型,明确了评价方法的整体流程;采用非线性状态估计(NSET)模型对云模型进行改进,并将描述机组设备状态的动态数据特征进行解析与转化,作为云模型的输入数据,提高了评价模型分析结果的客观性。通过实际案例证明,该方法能够较为客观真实地对机组设备维护效果进行评价,同时,评价结果具有较强的解释性,可为后续维护工作提供必要的技术支持。

    2023年01期 v.41;No.293 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1036K]
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  • 光伏机组虚拟惯量控制下电力系统频率特性分析

    颜湘武;张世峥;贾焦心;

    高比例可再生能源机组的接入和大量火电机组退出,导致电网系统的惯量支撑和一次调频能力下降,降低了系统的频率稳定性。文章首先考虑光伏机组的惯量支撑和一次调频能力,建立了计及新能源惯量支撑和一次调频能力的电力系统频率响应模型;其次,引入最大频率偏差、稳态频率偏差、最大频率变化率(Rate of Change of Frequency,RoCoF)幅值3个指标,对不同新能源渗透率场景下的频率特性进行量化评估。最后,基于DigSILIENT/PowerFac-tory15.1搭建含光伏机组的3机9节点系统仿真模型。仿真结果表明,尽管RoCoF幅值指标在不同渗透率场景下的数值均大于全同步机系统,但在惯性时间常数较大时,高渗透率场景下的最大频率偏差指标优于全同步机系统。

    2023年01期 v.41;No.293 81-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1281K]
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  • 新能源运行容量可信度的精细化评估方法

    王榆楗;吴琼;柳璐;张啸虎;桑妲;刘盾盾;程浩忠;

    随着风电、光伏并网规模不断增大,现有容量可信度评估指标与方法对实际运行的指导意义相对有限。文章提出了一种新的容量可信度指标,该指标能够考虑系统运行备用,以风光新能源各时刻的运行可信容量指标衡量风光对于电力系统充裕性的贡献。提出考虑多维风光荷相关性的风光新能源容量可信度评估方法,基于Pair-Copula对多维风光荷相关性进行建模,针对可信度指标尚未深入应用于运行阶段的问题提供了解决方案。最后以某实际区域电网的典型场景下风光参与电力平衡的精细化度量结果,验证了文章所提方法的有效性。

    2023年01期 v.41;No.293 90-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1303K]
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  • 计及风电随机性的跨区域电-气互联系统分散协调调控

    张瀚;黄琨;刘凤全;王成福;周万鹏;肖少华;

    针对风电出力强随机性和不同能源主体间信息私密性,影响跨区域能源合作协调调控问题,文章提出一种计及风电随机性的跨区域电-气互联系统(Cross-Regional Integrated Electricity-Gas System,CRIEGS)分散协调调控策略。首先,介绍CRIEGS内、外双层结构及跨区协调特点,并基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers, ADMM)和节点撕裂法在联络管线和耦合元件处实现系统分解,利用场景法表征风电出力随机性;然后,以各个能源主体运行成本的期望值最小为目标,构建CRIEGS日前优化调控模型,并采用了变惩罚参数的交替迭代方式,分别对非线性交流潮流模型、潘汉德尔修正稳态潮流模型进行线性化处理,;最后,通过多个算例对所提CRIEGS分散分布式协调调控策略的有效性进行验证。

    2023年01期 v.41;No.293 99-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K]
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  • 基于改进下垂控制的双馈风电机组频率控制策略

    许益恩;张新松;李大祥;张罗玉;陈沛;杨德健;

    为高效利用风机旋转动能,提高风电机组的频率支撑能力,文章在传统下垂控制策略的基础上,提出一种基于改进下垂控制的双馈风电机组频率控制策略。该策略通过结合扰动后电网频率动态特性,提出了可随系统频率变化率(RoCoF)变化的自适应下垂控制系数,在不同扰动下,有效提高风电机组频率支撑能力,改善系统最大频率偏差和最大频率变化率。基于EMTP-RV仿真软件搭建了四机两区域系统模型进行仿真,结果表明,改进后的下垂控制可有效应对不同扰动工况,提高了风电机组频率响应能力,进一步地改善了系统频率稳定性。

    2023年01期 v.41;No.293 107-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K]
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  • 发电企业充换电产业投资机会与策略研究

    张敏;李嘉宇;张靖;唐诚;

    随着交通运输领域电气化进程的不断推进与电力交易领域“多买多卖”竞争格局的逐渐放开,充换电产业已成为助力发电企业推动现有产业转型升级,扩展售电侧途径,如期实现“双碳目标”的重要手段。文章首先从宏观态势、政策环境、技术现状、市场格局4个方面对国内充换电产业现状进行了研究;其次,以发电企业视角切入,分析了发电企业进入充换电市场的投资机会与风险;最后,以能力培育、产业投资两个角度给出了发电企业投资发展充换电产业的具体策略。

    2023年01期 v.41;No.293 114-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1270K]
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  • 基于Copula理论的风光互补配网经济运行联合配网重构优化

    付婷婷;边俐争;李嫚;甘辉;

    文章建立了基于Copula理论的风光互补配电网经济运行模型,联合配网重构进行求解。分析了风光输出功率以及互补发电模型,考虑了Copula相关性函数对风电和光伏输出功率的影响。说明了风光互补相关性在经济运行联合配网重构优化模型中的应用原理,建立了以网损、运行成本、购电成本等最小为目标的多目标优化模型。提出采用改进的帕累托强度算法(SPEA2)进行求解,在仿真算例中说明了考虑相关性对结果的影响,验证了文章所提模型的有效性。

    2023年01期 v.41;No.293 122-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1306K]
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  • 计及UPFC的含新能源电网静态电压稳定性分析

    曹帅;沈凤杰;葛亚明;闫朝阳;钱威臣;马道广;

    随着大规模高比例新能源的接入,新型电力系统的安全运行面临静态电压稳定性的问题。文章提出使用统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller, UPFC)提升新能源电网静态电压稳定性的方案,从系统静态电压稳定性方面评估UPFC发挥的控制效能。首先详细分析了UPFC的结构及工作原理,并基于UPFC的等效功率注入模型得到电力系统潮流计算方程;其次基于潮流计算方程提出反映系统静态电压稳定的效能评估指标,计算分析接入不同容量新能源对系统静态电压的影响以及UPFC对系统薄弱节点静态电压的提升;最后通过仿真验证,安装UPFC后能明显地改善新能源电网薄弱节点的电压稳定问题。文中所提出的方法方便快捷,具有一定的实际应用价值。

    2023年01期 v.41;No.293 129-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1279K]
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  • 双自由度PID-Ⅲ型锁相环在新能源系统的应用

    王晓东;杜鹃;倪喜军;王霁莹;闫芳;

    针对电网故障(电压跌落、频率跳变、谐波、其他扰动等)对锁相环相位检测快速性和准确性产生很大影响的问题,文章提出一种基于双自由度PID补偿的快速准确跟踪配电网电压相位信息的锁相环技术,并结合Ⅲ型系统内模特性,给出了双自由度PID补偿器5个参数的设计方法,最后运用MATLAB/Simulink与两种传统的锁相环技术进行仿真对比。结果表明,文章所提锁相环技术能够抑制谐波、直流分量和不对称分量对锁频环的影响,利用PID微分补偿环节显著提高了响应速度,同时实现无静差跟踪加速度信号。

    2023年01期 v.41;No.293 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1586K]
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