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可再生能源渗透率的热力学定义及其分析
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作者 张俊礼 沈炯 +1 位作者 李益 葛斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期522-529,共8页
提出基于热力学第一定律和第二定律的可再生能源渗透率定义,分析2种定义的异同和优劣,并研究能量产品占比变化对渗透率的影响。结果表明,系统产出单一能量产品时2种定义可等同,产出多种能量产品时,2种定义的等同需满足严格条件。当存在... 提出基于热力学第一定律和第二定律的可再生能源渗透率定义,分析2种定义的异同和优劣,并研究能量产品占比变化对渗透率的影响。结果表明,系统产出单一能量产品时2种定义可等同,产出多种能量产品时,2种定义的等同需满足严格条件。当存在差异时第一定律定义得到的渗透率对冷热产量的变化更为敏感,且随着热电能量比θ1的增大,电量占比βe增幅对渗透率的影响呈下降趋势,而热量占比βh增幅的影响则呈上升趋势,两者相交于βe/βh=θ1点。2种定义相差较小时,可采用第一定律定义,相差较大时,宜采用第二定律定义。 展开更多
关键词 可再生能源 热力学 渗透率 冷热电
基于最小充分统计量模式分析的故障检测方法 预览 被引量:1
2
作者 孙栓柱 董顺 +2 位作者 江叶峰 周挺 李益 《化工学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期1228-1237,共10页
统计量模式分析(SPA)最近在故障检测领域取得了广泛应用,其实质是用数据的统计量矩阵来代替原始数据矩阵进行故障检测,然而其统计量的选取存在盲目性且各统计量之间存在复杂的非线性关联关系,难以满足后续应用主成分分析(PCA)完成故障... 统计量模式分析(SPA)最近在故障检测领域取得了广泛应用,其实质是用数据的统计量矩阵来代替原始数据矩阵进行故障检测,然而其统计量的选取存在盲目性且各统计量之间存在复杂的非线性关联关系,难以满足后续应用主成分分析(PCA)完成故障检测所需的基本条件。为了解决这个问题,提出了基于最小充分统计量模式分析的故障检测方法(MSSPA)。该方法首先将原始数据矩阵进行正交变换以消除变量之间的关联性,然后估计出每个变量的概率密度函数或者多个变量的联合概率密度函数,进而求出原始数据的最小充分统计量,并用最小充分统计量来构造统计量矩阵。最小充分统计量的引入还能够有效应对数据的非高斯分布问题。最后,通过在TE过程上的仿真测试验证了该方法用于故障检测的可行性和有效性。 展开更多
关键词 主元分析 算法 过程系统 统计量模式分析 最小充分统计量 故障检测
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超超临界锅炉闭环燃烧优化控制方法及应用 预览
3
作者 周慎学 夏克晁 +4 位作者 王焕明 尹峰 丁宁 孙坚栋 李益 《自动化仪表》 CAS 2018年第10期11-14,19共5页
燃烧优化是实现锅炉进一步节能减排的重要手段。针对1 000 MW超超临界锅炉,提出了一种闭环燃烧优化控制方法。首先,采用在线最小二乘支持向量机(LSSVM)建立了燃烧系统的动态模型,以准确描述控制变量、主要扰动与输出参数之间的动... 燃烧优化是实现锅炉进一步节能减排的重要手段。针对1 000 MW超超临界锅炉,提出了一种闭环燃烧优化控制方法。首先,采用在线最小二乘支持向量机(LSSVM)建立了燃烧系统的动态模型,以准确描述控制变量、主要扰动与输出参数之间的动态变化关系;然后,结合预测控制的思想,构建了兼顾锅炉效率和NO x 排放的经济性性能指标,并利用非线性优化算法求解滚动优化问题,实现了对配风方式、氧量等运行参数的闭环自动调节;最后,设计、开发了相应的优化控制软件,并成功实现了现场应用。应用结果表明,该方法能够在保证锅炉效率的情况下,明显降低NO x 排放,并有效克服煤种变化和负荷变化的影响。该方法对推动智能控制技术在工业过程中的实际应用具有借鉴意义。 展开更多
关键词 超超临界锅炉 闭环燃烧优化 锅炉效率 NO 排放 最小二乘支持向量机 非线性优化
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带煤质校正的循环流化床锅炉新型协调控制方法
4
作者 何鹏 陆琳辉 +1 位作者 刘西陲 李益 《动力工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期29-35,共7页
为进一步提高循环流化床锅炉的负荷跟踪能力,适应煤质变化,提出了一种具有煤质校正功能的循环流化床锅炉新型协调控制方法.该方法把一次风量引入协调控制中作为新的控制量,以便充分利用床料中的未燃尽碳,提高负荷跟踪能力;同时为应对循... 为进一步提高循环流化床锅炉的负荷跟踪能力,适应煤质变化,提出了一种具有煤质校正功能的循环流化床锅炉新型协调控制方法.该方法把一次风量引入协调控制中作为新的控制量,以便充分利用床料中的未燃尽碳,提高负荷跟踪能力;同时为应对循环流化床锅炉的大迟延和强耦合特性,采用基于扩增状态空间模型的多变量预测控制算法设计控制器;最后基于扰动观测器设计了煤质在线校正环节.结果表明:与常规控制方案相比,该方法可以显著提高机组的负荷跟踪和适应煤质变化的能力. 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 预测控制 煤质校正 负荷跟踪
基于鲁棒模糊C-均值回归的TS建模方法及其在热工过程中的应用
5
作者 赵阳 王培红 +2 位作者 苏志刚 李益 朱晓瑾 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期2063-2069,共7页
热工过程往往具有强耦合、大惯性和非线性等特点,且在运行过程中易受到诸种不确定性因素的干扰,导致常规建模方法难以获得令人满意的效果。针对非线性热工对象特性建模问题,文中改进了模糊C均值回归算法(FCR)的误差函数,提出一种鲁棒... 热工过程往往具有强耦合、大惯性和非线性等特点,且在运行过程中易受到诸种不确定性因素的干扰,导致常规建模方法难以获得令人满意的效果。针对非线性热工对象特性建模问题,文中改进了模糊C均值回归算法(FCR)的误差函数,提出一种鲁棒模糊C均值回归算法(RFCR),并将其用于热工对象的TS建模前件辨识过程中。一方面,相比于FCM聚类算法,RFCR作为一种超平面型聚类算法,更加符合TS建模局部线性化的特点,能够更加精确地辨识TS模型的前件参数;另一方面,RFCR算法能够克服离群点和噪音点的影响,增强了TS模糊辨识的鲁棒性,从而更加适宜于热工过程建模。仿真实例表明,应用文中新算法所建立的煤气炉及机炉协调系统的TS模型具有精确性高、鲁棒性强的特点,证明了算法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 热工过程 TS模糊建模 前件辨识 模糊C-均值回归 鲁棒性
面向DCS优化控制的氨法脱硫过程模拟 预览
6
作者 张璐 钟文琪 +1 位作者 李益 展锦程 《东南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第3期435-442,共8页
为了实现氨法脱硫过程优化控制,建立了脱硫塔喷淋脱硫过程气液流动与化学反应耦合的三维数理模型,气相场采用k-ε湍流模型,喷淋液采用颗粒轨道模型,SO2的吸收基于双膜理论.以2个单塔烟气处理量750 000 m3/h的喷淋塔为对象,通过数值模拟... 为了实现氨法脱硫过程优化控制,建立了脱硫塔喷淋脱硫过程气液流动与化学反应耦合的三维数理模型,气相场采用k-ε湍流模型,喷淋液采用颗粒轨道模型,SO2的吸收基于双膜理论.以2个单塔烟气处理量750 000 m3/h的喷淋塔为对象,通过数值模拟考察了烟气流速、入口烟气SO2浓度、液气比对脱硫效率的影响.研究结果显示:随着烟气流速及入口SO2浓度增大、液气比的降低,脱硫效率降低.在此基础上,结合现场运行数据,构建了DCS优化控制函数,采用Visual C++与M ATLAB混合编程开发了流场可视化模块,并将其嵌入DCS系统中.在360M W热电厂烟气脱硫系统上,实现了氨法脱硫过程数据的实时显示分析和优化控制,确保了脱硫效率在95%~99%之间. 展开更多
关键词 氨法脱硫 喷淋塔 脱硫效率 优化控制
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基于UKF-LSSVM的燃煤机组NOx排放浓度预测方法 预览
7
作者 张友卫 曹硕硕 +4 位作者 魏威 李春岩 曾令超 杨晨琛 李益 《自动化仪表》 CAS 2018年第12期13-17,共5页
目前,燃煤机组广泛采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术。对燃煤机组NO x 排放浓度进行准确预测,不但有利于进一步提高SCR控制系统的调节品质,而且可以评估现场所收集到的数据是否真实准确,为环保部门对电厂排放NO x 浓度进行监管执法提供... 目前,燃煤机组广泛采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术。对燃煤机组NO x 排放浓度进行准确预测,不但有利于进一步提高SCR控制系统的调节品质,而且可以评估现场所收集到的数据是否真实准确,为环保部门对电厂排放NO x 浓度进行监管执法提供依据。提出一种基于无迹卡尔曼滤波最小二乘支持向量机(UKF-LSSVM)的NO x 排放浓度预测方法。基于现场数据和理论分析,确定了脱硝系统动态模型的输入和输出变量。采用无迹卡尔曼滤波(UKF)不断更新核参数 σ 和其他模型参数 α 、 b ,并采用样本更新策略对支持向量进行更新,提高了模型的自适应能力。将该方法用于某300 MW机组脱硝系统的NOx 排放浓度预测。仿真结果表明,所建模型能够准确预测燃煤机组NOx 排放浓度。与原有基于批量最小二乘支持向量机(LSSVM)建立的稳态模型相比,该方法具有更高的预测精度和自适应能力,为进一步研究脱硝系统动态优化控制奠定了基础。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波 最小二乘支持向量机 燃煤机组 脱硝系统 NOx排放浓度 动态建模 自适应
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基于稀疏局部嵌入深度卷积网络的冷水机组故障诊断方法 预览
8
作者 刘旭婷 李益 +2 位作者 孙栓柱 刘西陲 沈炯 《化工学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期5155-5163,共9页
针对于冷水机组提出一种基于稀疏局部嵌入深度卷积网络(sparsely local embedding network,SLENet)的故障诊断方法。采用稀疏局部嵌入方法代替卷积核,对输入数据进行特征选择,避免了复杂的训练和调参过程。另外采用空间金字塔最大池化... 针对于冷水机组提出一种基于稀疏局部嵌入深度卷积网络(sparsely local embedding network,SLENet)的故障诊断方法。采用稀疏局部嵌入方法代替卷积核,对输入数据进行特征选择,避免了复杂的训练和调参过程。另外采用空间金字塔最大池化作为网络的输出层,减少了网络的输出维数和分类器的计算量。针对美国采暖、制冷与空调工程师学会提供的冷水机组的典型故障数据进行分类,结果表明,该方法相比深度卷积网络(CNN)和支持向量机(SVM)方法具有更高的故障诊断精度。 展开更多
关键词 算法 神经网络 安全 故障诊断 稀疏局部嵌入 深度卷积网络 空间金字塔最大池化
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基于状态空间主成分分析网络的故障检测方法 预览 被引量:2
9
作者 董顺 李益 +2 位作者 孙栓柱 刘西陲 沈炯 《化工学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期3528-3536,共9页
作为一种经典的方法,主成分分析(PCA)在多元统计过程监控领域得到了广泛的应用。然而,主成分分析及其各种改进方法仅从原始数据中提取了一层特征,缺乏对深层次特征的提取。计算机领域深度学习技术的发展表明了深层次的网络结构有利于数... 作为一种经典的方法,主成分分析(PCA)在多元统计过程监控领域得到了广泛的应用。然而,主成分分析及其各种改进方法仅从原始数据中提取了一层特征,缺乏对深层次特征的提取。计算机领域深度学习技术的发展表明了深层次的网络结构有利于数据特征的提取,因此,将主成分分析网络(PCANet)这种深度学习网络结构引入到故障诊断领域,与多元统计过程监控方法进行结合,以增强故障检测效果。在PCANet框架下,针对工业过程数据的动态特征,在网络结构中增加了状态空间模型作为动态层以解决动态性问题。此外,还以故障检测为目标重新设计了输出层。最后,通过在TE过程上的仿真测试验证了该方法用于故障检测的可行性和有效性。 展开更多
关键词 过程系统 主元分析 算法 故障检测 状态空间 深度学习
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基于灰箱模型的中速磨煤机故障诊断方法
10
作者 孙栓柱 江叶峰 +3 位作者 董顺 周挺 代家元 李益 《动力工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期211-220,共10页
采用数据与机理分析相结合的方法建立了中速磨煤机系统的灰箱模型,该建模方法既克服了纯机理建模过于复杂、耗时较长的问题,同时比纯数据建模具有更好的精确性和鲁棒性。然后利用该灰箱模型得到磨煤机输出量的残差数据,并通过小波变... 采用数据与机理分析相结合的方法建立了中速磨煤机系统的灰箱模型,该建模方法既克服了纯机理建模过于复杂、耗时较长的问题,同时比纯数据建模具有更好的精确性和鲁棒性。然后利用该灰箱模型得到磨煤机输出量的残差数据,并通过小波变换提取残差的变化趋势,提出了一种基于斜率阈值的故障检测方法,根据随机森林算法的原理对故障数据进行训练,建立了一个用于故障类型识别的故障分类器。结果表明:所提故障诊断方法能够实现对磨煤机故障的早期诊断,并具有较高的故障识别率和识别精度。 展开更多
关键词 中速磨煤机 故障诊断 残差分析 小波变换 随机森林算法
“中学生手机依赖的心理机制与干预研究”实验班实验总结 预览
11
作者 李俊卿 谭院红 +1 位作者 李益 《中学教学参考》 2018年第15期43-46,共4页
文章介绍实验班实验的目标、理论依据、内容、研究方法、过程和成果,具有重要的实践意义。
关键词 高中生 手机依赖 心理机制 干预策略 实验总结
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中学生手机依赖干预实验检测报告 预览
12
作者 谭院红 李俊卿 李益 《中学教学参考》 2018年第6期61-62,共2页
文章从心理学的角度进行实验分析研究,阐述了研究过程、研究结果,结论表明,经手机依赖干预后,实验检测效果明显。
关键词 中学生手机依赖 心理机制 干预策略 检测报告
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燃料-产品多义化下的9E燃气轮机热电联产机组产品成本分析 预览
13
作者 张俊礼 沈炯 +1 位作者 李益 葛斌 《燃气轮机技术》 2017年第4期16-22,共7页
热经济学方法是分析能源系统生产性能的最有效手段之一。为分析热经济学中燃料-产品多义化的影响,从物理层面归纳了三种定义,构建了各定义下的生产结构形式和生产效率模型,定性分析了三种定义的差异;并将三种定义应用于9E型燃气轮机热... 热经济学方法是分析能源系统生产性能的最有效手段之一。为分析热经济学中燃料-产品多义化的影响,从物理层面归纳了三种定义,构建了各定义下的生产结构形式和生产效率模型,定性分析了三种定义的差异;并将三种定义应用于9E型燃气轮机热电联产机组的产品成本分析,结果表明:各定义均遵循下游产品耗更高这一普遍规律,但具体分布上有较大差异,其中供电成本高低顺序为定义1〉定义2〉定义3,供热成本高低顺序为定义2〉定义1〉定义3,定义3中各组件的产品成本普遍低于前两种定义。 展开更多
关键词 热经济学 结构理论 燃料-产品定义 生产结构 9E燃气轮机 热电联产
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中速磨煤机制粉系统的推断预测控制方法 预览 被引量:1
14
作者 焦健 李益 沈炯 《发电设备》 2017年第1期9-13,共5页
针对中速磨煤机制粉系统进行了机理建模,采用现场数据,使用预报误差法对模型参数进行辨识,得到一个较为准确的模型。再根据机理模型,采用滚动时域估计方法对中速磨煤机出口煤量进行估计,并同模型的输出进行了比较。分析了现有中速... 针对中速磨煤机制粉系统进行了机理建模,采用现场数据,使用预报误差法对模型参数进行辨识,得到一个较为准确的模型。再根据机理模型,采用滚动时域估计方法对中速磨煤机出口煤量进行估计,并同模型的输出进行了比较。分析了现有中速磨煤机控制系统存在的不足,提出将中速磨煤机出口煤量作为被控量,设计推断预测控制器。仿真结果表明:这种推断预测控制方法可以缩短制粉系统侧的延迟时间,加快机组对AGC指令的响应。 展开更多
关键词 中速磨煤机 滚动时域估计 预测控制
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基于在线支持向量机的锅炉动态建模方法研究
15
作者 张晓宇 付林 +1 位作者 沈炯 李益 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第S1期123-128,共6页
利用在线支持向量机的非线性映射特性,建立锅炉排放、锅炉效率与燃烧调整中诸多操作量(如:二次风门开度、燃烬风门开度、给煤量偏置等)的动态数学模型,并对动态模型进行仿真研究。现场数据仿真表明,所建的模型可以较好地体现锅炉燃烧系... 利用在线支持向量机的非线性映射特性,建立锅炉排放、锅炉效率与燃烧调整中诸多操作量(如:二次风门开度、燃烬风门开度、给煤量偏置等)的动态数学模型,并对动态模型进行仿真研究。现场数据仿真表明,所建的模型可以较好地体现锅炉燃烧系统的动态特性。当过程中出现之前建模数据没有囊括的工况时,模型可以利用新数据实现在线更新,并补充新的支持向量,因而具备对煤质变化的适应能力。 展开更多
关键词 在线支持向量机 燃煤锅炉 动态建模 燃烧优化
基于在线支持向量机的锅炉燃烧系统动态建模 预览 被引量:4
16
作者 周慎学 沈奇 +3 位作者 夏克晁 王焕明 潘天尧 李益 《自动化仪表》 CAS 2017年第10期30-35,共6页
通过燃烧优化提高电站锅炉效率并降低NO_x排放,是实现电厂节能减排的重要手段。目前大多数的燃烧优化方法都是基于锅炉燃烧系统的稳态模型,因而难以实现动态变负荷情况下的燃烧优化。针对该问题,提出了一种改进的在线自适应最小二乘支... 通过燃烧优化提高电站锅炉效率并降低NO_x排放,是实现电厂节能减排的重要手段。目前大多数的燃烧优化方法都是基于锅炉燃烧系统的稳态模型,因而难以实现动态变负荷情况下的燃烧优化。针对该问题,提出了一种改进的在线自适应最小二乘支持向量机动态建模算法。该算法首先进行离线的支持向量筛选,不仅减少了建模所需样本数,也确保了支持向量的稀疏性;然后,采用替换、新增、删除3种支持向量的在线更新策略,使算法能够更好地适应对象特性的变化。将上述算法应用于建立某600 MW机组锅炉燃烧系统的动态模型。仿真结果表明,所建模型能够准确反映锅炉效率和NO_x排放随负荷变化的动态特性。相比原有基于在线最小二乘支持向量机建立的稳态模型,其具有更高的精度和预测能力。同时,该模型结构简单、在线计算量小,为进一步研究锅炉燃烧动态优化控制策略奠定了基础。 展开更多
关键词 能源 锅炉燃烧系统 支持向量机 动态建模 FVS-ALS LSSVM 自适应
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中学生手机依赖主要心理机制探究 预览
17
作者 李刘恺 李俊卿 李益 《中学教学参考》 2017年第12期62-64,共3页
从中学生手机使用和依赖的现状以及对中学生身心造成的影响出发,通过问卷调查,研究手机依赖的主要心理机制和人口统计学变量、家庭教育环境对手机使用心理动机的影响,以期为解决手机依赖找到对症下药的干预措施打下一定的理论基础.
关键词 中学生 手机依赖 心理机制 心理动机
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循环流化床锅炉床温的预估滑模控制
18
作者 朱红霞 沈炯 李益 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期365-371,共7页
针对大惯性、大滞后热工过程因负荷、煤种和环境条件的改变以及模型简化等带来的不确定性,设计了一种便于运行人员理解和工程实现的预估滑模控制方案.首先基于标称工况下辨识得到的二阶加纯滞后(SOPDT)模型,构建一个无迟延输出预估模... 针对大惯性、大滞后热工过程因负荷、煤种和环境条件的改变以及模型简化等带来的不确定性,设计了一种便于运行人员理解和工程实现的预估滑模控制方案.首先基于标称工况下辨识得到的二阶加纯滞后(SOPDT)模型,构建一个无迟延输出预估模型,用于过程输出值的预测,然后通过合理设计滑模函数和不确定上界自适应估计的滑模控制律,使得具有不确定性的闭环系统能在任何外扰的作用下保持渐进稳定.针对循环流化床锅炉床温对象的仿真实验结果表明:采用该预估滑模控制方案的床温控制系统调节速度快、超调量小且具有很强的抗干扰能力. 展开更多
关键词 预估滑模控制 SOPDT模型 不确定性 循环流化床 床温
基于满意模糊聚类的热工过程多模型建模方法 预览
19
作者 朱红霞 沈炯 李益 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期94-103,共10页
由于热工过程往往具有非线性和不确定性,传统的线性建模方法难以精确表达其复杂特性。因此提出一种改进的基于满意模糊聚类的多模型建模方法。该方法不需要预先指定局部模型的个数即聚类数,它基于样本协方差矩阵的奇异值分解来确定初始... 由于热工过程往往具有非线性和不确定性,传统的线性建模方法难以精确表达其复杂特性。因此提出一种改进的基于满意模糊聚类的多模型建模方法。该方法不需要预先指定局部模型的个数即聚类数,它基于样本协方差矩阵的奇异值分解来确定初始聚类中心和新增聚类中心,并利用聚类有效性指标结合建模精确度要求来确定最佳聚类数。根据聚类结果可快速确定出局部模型网络的模型结构参数,进而采用基于加权性能指标的多模型辨识算法可得到各局部模型参数。对两个典型非线性系统和Bell-Astrom锅炉-汽轮机系统的建模结果表明,这种多模型建模方法具有辨识精确度高、子模型数少等优点。 展开更多
关键词 模型辨识 多模型 局部模型网络 满意模糊聚类 热工过程
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微型燃气轮机分布式能源系统混合逻辑建模研究 被引量:1
20
作者 张俊礼 沈炯 李益 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期3354-3365,共12页
针对具有多设备集成、多产点和多负荷耦合特征,且运行方式灵活多样的微型燃气轮机分布式能源系统(microturbine-based distributed energy system,MT-DES),提出新的运行优化模型。将MT-DES分解成CHP机组、热/冷辅助设备、购/售电等环... 针对具有多设备集成、多产点和多负荷耦合特征,且运行方式灵活多样的微型燃气轮机分布式能源系统(microturbine-based distributed energy system,MT-DES),提出新的运行优化模型。将MT-DES分解成CHP机组、热/冷辅助设备、购/售电等环节。在厘清各设备/环节间耦合关系以及其与主要运行策略之间联系的基础上,采用混合逻辑方法,合理描述了考虑启停逻辑和负荷限制等约束的各环节运行特性。并与经济、能效和环保等目标模型联立,通过线性变换和矩阵化,得到了适用于各主要运行策略研究的滚动优化模型。对文中思路的可行性和优越性通过优化算例进行了验证。 展开更多
关键词 分布式能源系统 微型燃气轮机 运行优化 混合逻辑 线性矩阵
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