随机生产模拟算法的研究

本文提出了一种新的快速随机生产模拟算法——期望电量不足函数法（简称EENs法）.该算法是一种严格的算法,直接利用EENs函数进行卷积运算,可以提高随机生产模拟效率.EENS法不仅在常规卷积运算时速度快,而且便于处理包含水电、抽水蓄能等限能机组的随机生产模拟.     

抽水蓄能电站在发电工况下旋转备用效益的测算

以抽水蓄能电站各项辅助服务中最为重要一项———旋转备用辅助服务为对象,利用蒙特卡罗随机生产模拟技术,研究抽水蓄能电站最优抽水策略下发电工况下旋转备用容量的定价理论,给出了以边际成本确定旋转备用容量电价的模型方法,以及抽水蓄能电站在发电工况下旋转备用的效益模型。并结合算例说明了模型的正确性和合理性。目的在于使各厂家在发电工况下机组提供备用时能够在提供电能和提供备用之间作出合理的选择,充分体现出其容量的市场价值,使旋转备用的效益达到最优。     

含风电电力系统随机生产模拟的改进算法

针对传统随机生产模拟忽略负荷的时序特性而难以考虑机组启停、备用、调峰等相关动态费用的问题,将转移频率分析纳入随机生产模拟框架中,形成了改进等效电量频率法.该方法通过等效负荷频率曲线(ELFC)的卷积考虑机组启停,将生产成本分析的范畴拓宽到动态费用的计算.根据所提算法和含风电的EPRI-36算例,比较了风电并网前后系统可靠性指标、燃料成本、环境成本和动态费用等的变化,并研究了风电装机规模对动态费用率的响.结果表明,相对于动态费用的增加,风电对系统可靠性与经济性的改善是主要的,但动态费用率随着风电规模的扩大而提高.     

互联电力系统的随机生产模拟

本文把等效电量函数法推广到互联电力系统的随机生产模拟中,严格地处理了发电机组支援容量和联络线输送容量的随机性质,更精确地反映了互联系统之间的电能交换过程。数字计算例表明,本文推荐的算法具有很高的精确度,只要步长及时段选择适当,亦可以达到较高的模拟速度。     

基于VOF模型的抽水蓄能电站全过流系统水轮机工况数值模拟

为了更加全面地分析抽水蓄能电站水轮机工况的流动特性,建立包括引水隧洞、调压井、高压管道、水泵水轮机以及尾水隧洞的全过流系统几何模型,采用两相流VOF模型对不同导叶开度的水轮机工况进行三维湍流数值模拟,计算各过流部件的水力损失,并详细分析了机组段流场。结果表明:抽水蓄能电站的水力损失主要发生在机组段,而输水系统的水力损失相对较小,约占总水力损失的18.6％;导叶开度不同从而引起叶片压力面与吸力面的压力差不同,这是导致转轮水力损失不同的主要原因;尾水管内的流态与导叶开度有关,开度越小,在尾水管进口处越容易形成回流,水力损失越大。      

多状态与多分块机组的随机生产模拟

本文讨论了多状态与多分块机组的随机生产模拟,用多正态分布来表示负荷与系统出力,然后直接导出各机组发电量、可靠性等指标的解析公式。数字算例表明该方法是一种准确、快速的算法。     

用累积量法进行水火电混合系统的随机生产模拟

文中运用两种格莱姆－查利尔展开分别近似等效负荷持续曲线ＥＬＤＣ的左右两部分，将快速处理水电的技巧和不可供电能的概念相结合，使模型对水电的处理能既细致准确，又快速灵活。文中的算例表明，本文模型在水火电电混合系统中的应用是比较成功的。     

基于小波方法的随机脉动风模拟

根据小波的多分辨率分析性质,利用小波重构算法,采用正交小波基对脉动风速进行模拟.选取适当的小波基,假定最粗糙尺度上的尺度系数(即原始信号在最粗糙尺度上的近似),基于线性估计原理,由其线性组合估计同一尺度上的小波系数(即原始信号在该尺度上的细节内容),利用逆小波变换反复迭代计算,就可以得到原始信号在最精确尺度上的近似.根据这一思路,模拟了与Kaimal谱一致的苏通桥某点的纵向脉动风速,验证了小波方法模拟随机风场的有效性.     

求解一类随机规划的Monte Carlo模拟方法

通过对目标函数和约束函数同时抽样,提出了基于Monte Carlo模拟的遗传算法,通过逐步增加样本容量和遗传进化代数以得到满足精度要求的近似最优解,并且通过统计方法讨论样本容量的迭代终止条件,以减少Monte Carlo随机模拟的盲目性;同时给出了最优解的表达形式以及算法的迭代终止条件;数值实验证明了方法的有效性。     

随机波动率模型下基于精确模拟算法的期权计算理论

基于两类随机波动率模型研究了欧式期权的价格和敏感性估计问题.在Broadie和Kaya的精确模拟算法基础上,讨论了舍取抽样技术在精确模拟算法中的有效应用.在此基础上研究条件蒙特卡罗、对偶变量技术等方差减小技术在欧式期权定价和敏感性Greeks计算中的加速问题.数值结果表明,相比欧拉离散和原始的蒙特卡罗模拟算法,基于精确模拟算法的条件蒙特卡罗加速技术能得到无偏且方差更小的估计值,具有较好的误差减小效果.该算法可以很方便地解决其他更加复杂的金融产品的计算问题,如障碍期权的定价和敏感性估计问题、篮子期权的计算问题等.     

煤矿下井电压探讨

阐述了10kV电压下井的可行性，分析了目前井下采用10kV供电电压等级存在的问题，对某大型矿井10kV和6kV下井电压的供电方案进行了比较，对不同规模矿井的下井电源电压等级选择提出了相应的建议。     

中储式制粉系统节能降耗综合治理研究

针对某电厂135 MW机组中储式制粉系统存在的制粉电耗高等一系列问题,进行了优化调整试验,分析了制粉电耗高的原因,并对部分设备进行了改造.通过试验调整得出制粉系统的最优运行参数,使该电厂的制粉电耗降低了4.5 kW.h/t,取得了良好的综合治理效果.     

基于台架模拟的纯电动汽车能耗经济性研究

 能源和环保问题使纯电动汽车能耗经济性问题被日趋重视,采用台架模拟的方法研究能耗经济性,建立了纯电动汽车能耗试验台架系统,开发了测试系统软件。以实验室研发的ECUV纯电动汽车为对象,在台架上测试不同车速下匀速行驶的百公里能耗作出能耗经济特性曲线,模拟道路循环行驶工况实现续驶里程及能耗仿真计算。通过测试纯电动汽车在不同整车质量下的百公里能耗,分析整车质量对能耗经济性的影响。研究结果用于指导ECUV纯电动汽车能耗性能的改善及续驶里程的提高,对开发其它电动汽车具有参考作用。     

基于能耗目标函数的空调新风量寻优控制研究

提出了基于能耗目标函数的空调新风量寻优控制方法,建立寻优控制的仿真模块,在TRNSYS仿真平台上对香港某办公楼进行模拟分析.模拟结果表明,与最小新风量控制相比,寻优控制不仅节省了新风机的能耗,而且制冷机、冷冻水泵、冷却水泵的能耗也都有所降低,系统全年可节能2.73×105 kWh,节能率17.1%,节能效果显著.尤其在香港过渡季的11月～3月的大部分时间,寻优控制不仅降低了空调系统能耗,而且能很好地改善室内空气品质.     

上海市汽车燃油消耗因素的系统动力学研究

汽车燃油产生的尾气是造成空气污染的重要因素,有效控制汽车燃油消耗,可以降低空气污染水平.采用系统动力学的方法和Vensim仿真软件,并基于2004—2014年上海市城市交通的相关数据,构建出上海市汽车燃油消耗的系统动力学模型,利用控制变量法对道路管理水平、汽车限购政策触发条件以及报废率分别进行模拟仿真.分析仿真的结果后发现道路的管理水平与汽车燃油消耗成反比,把汽车限购政策的触发条件设置在230~250万辆之间,汽车报废率维持在5.6%~5.8%,其产生的节能减排效果最为明显.最后基于现阶段上海市节能减排的要求,制定出上、中、下3套降低汽车燃油消耗的方案,为决策者的决策提供理论上的支持.     

夜间灯光数据下河北省能源消费量的空间模拟

以NPP-VIIRS夜间灯光为数据源,对河北省各地级市能源消费数据与夜间灯光数据进行相关性分析,确定相关系数最高的二次多项式模型作为能源消费的回归模型,根据夜间灯光数据计算并修正各地级市内能源消费值,生成1km格网的河北省能源消费分布图.精度检验结果表明,能源消费的总体相对误差接近0,说明模型的模拟精度较高.全局空间自相关分析结果显示,2013年河北省能源消费具备显著的空间集聚性;局部空间自相关分析结果表明高能源消费区集中于各地城区和工业区,低能源消费区集中于以林地和耕地为主的北部和西部山区中,结果符合河北省能源消费的现状.     

上池下库循环,绿水青山常在——抽水蓄能技术应用与发展

 电力系统需要配置大容量的储能装置,补偿功率变化,适应新能源的大规模发展。更重要的是,近年来电力负荷率较低、负荷波动较大,需要对负荷进行调整。在电力系统中配置适当规模的抽水蓄能,是解决当前风电等新能源大规模发展对电网安全稳定影响问题的最佳选择。分析了抽水蓄能技术的基本原理和特性,阐述了抽水蓄能技术发展的新趋势。介绍了可变速抽水蓄能技术,探讨了双馈方式和全功率方式的整体结构,并提出了在不同模式下的控制策略,分析了新型特殊抽水蓄能电站的构成、技术挑战和解决方案。     

基于耗氧量的煤自燃倾向性快速鉴定方法

为了能够更加科学快速地对煤的自燃倾向性进行鉴定和分类,对我国现行的煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法的不科学性进行了分析和评价,对煤低温氧化耗氧量与煤自燃倾向性之间的关系进行理论分析,得出在低温氧化过程中某一温度时煤每消耗1 mol氧量释放的热量大体相同,那么单位质量煤在某一温度段消耗氧量大,产生热量也就越多,该煤也就更容易自燃,其自燃倾向性也就越强.在此理论基础上提出了将一定煤样量置于静态的一定量空气中,并加热使其加速氧化,以此来测试煤的低温氧化耗氧量.研制了相应的测试装备,并对不同煤种、不同氧化时间和不同氧化温度的耗氧量进行了测试.最后,初步给出了基于耗氧量的煤自燃倾向性分类原则和方法.图3,表2,参11.     

基于Simulink仿真模拟的智慧能源管理系统分析

智慧多能源系统被认为是未来能源领域的发展方向,是以通讯信息技术为基础、集成多能源提高能源利用效率、降低能源供应成本的有效模式。华南现代中医药城园区现主要以外购电、锅炉供热的传统供能方式来分别满足用户的电能、蒸汽热能需求,为了提高中药城园区能源的综合使用效率及促进药渣的综合使用,提出了药渣气化、生物质气体热电联产工艺。进一步,为了仿真模拟中药城园区药渣废弃物资源化利用情况,建立了相应的智慧多能源系统模型、多目标函数和约束条件,并采用MATLAB/Simulink进行仿真模拟求解,最后与中药城园区的传统供能方式进行对比分析。仿真模拟结果表明：生物质热电联产供能方式与传统供能方式相比,生物质热电联产供能方式的年总成本下降11.78%,主要体现在运行维护费用、污染物排放惩罚费用、能量过剩惩罚费用减少方面。