文章以桉树木屑为原料,在微波固定床反应系统中进行热解实验,研究了反应温度和碱性催化剂对热解产物产率和甲氧基芳香化合物选择性的影响。研究结果表明:400℃是桉树木屑微波热解制取甲氧基芳香化合物的最佳温度,在此温度下,生物油的产率为28.4%,甲氧基芳香化合物的含量占生物油总量的70.4%,甲氧基芳香化合物以愈创木基和紫丁香基结构为主;中强碱性催化剂 K₂CO₃和 Na₂CO₃可以同时提高生物油的产率和生物油中甲氧基芳香化合物的含量,强碱性催化剂 NaOH使甲氧基芳香化合物的含量降低;碱催化剂对生物油中甲氧基芳香化合物选择性的影响顺序为 Na₂CO₃>K₂CO₃>NaHCO₃>NaOH。在此基础上,以生物油中愈创木酚为基本结构单元,对生物油中甲氧基芳香化合物的生成和转化机制进行了解析,提出了木质类生物质转化为甲氧基芳香化合物和甲氧基芳香化合物向苯醌、苯酚、邻苯二酚转化的化学反应路径。

文章通过综合调研、实验测试和统计分析,对河南省小麦根茬资源的分布特征、燃烧特性以及能源化利用潜力进行了深入分析。研究结果显示:河南省小麦根茬理论资源量为5430.4万t,可收集资源量为3964.2万t,可折算为2391.1万t标准煤,其中驻马店、商丘、周口和南阳4市的根茬资源较为丰富,约占河南省根茬资源理论总量的1/2;对河南省不同地区的小麦根茬样品进行工业分析,得到其灰分含量为10.30%~16.30%,挥发分含量为62.78%~69.10%,固定碳含量为8.50%~14.74%,热值为17.10~18.31 MJ/kg,可能源化利用的小麦根茬资源的总热量为6.99×10¹¹ MJ。小麦根茬资源的分布情况和能源化利用潜力的初步分析可为小麦根茬资源的合理开发和利用提供重要的参考和依据。

针对太阳能集热器盖板积尘会导致集热性能降低的问题,文章对颗粒沉积机理进行了分析,选择超疏水和疏水涂层用于平板集热器抑尘。为验证所选涂层抑尘的可行性及量化其抑尘效果,在乌鲁木齐市对使用超疏水涂层、疏水涂层和无涂层玻璃盖板的3组集热器进行了自然积尘实验,分析了各系统性能参数的变化。结果表明,在自然积尘情况下,超疏水涂层能有效提升平板集热器的集热性能,而疏水涂层玻璃盖板效果不如裸玻璃盖板。经过16d的自然积尘,和裸玻璃盖板集热器相比,超疏水涂层盖板集热器的透光率提升了3.6%,集热板温度提升了3.96%,集热效率提升了2.94%。从16d的整体情况来看,和裸玻璃盖板集热器相比,超疏水涂层盖板集热器的透光率提升了1.66%,集热板温度提升了4.09%,集热效率提升了2.90%。

随着电力市场各区域间功率交换愈加频繁,电力系统稳定性也受到影响。为了解决电力市场下各区域间功率交易以及拒绝服务攻击对风能电力系统的干扰,在考虑到多区域风能电力系统模型难以建立的前提下,文章设计了基于数据驱动的负荷频率控制方法。该方法首先通过采集输入、输出数据,利用紧格式动态线性化技术对伪偏导数进行参数估计,设计出一种改进的无模型自适应控制算法;然后,引入抗饱和补偿控制算法解决控制系统因输入饱和而造成的输出不跟随问题,并理论性证明了控制算法的稳定性;最后,以三区域风电系统为例,通过 Matlab 仿真验证文章所提算法的有效性。

为解决清洁能源富集地区多时间尺度电力电量失衡问题,文章提出了一种基于发电侧共建共享原则的季节性短期混合储能系统协同配置方法。首先,根据水电季节性出力特性建立了氢储能系统的跨季节时序耦合运行模型;其次,提出了日内时间尺度上氢电储能系统的耦合运行机制,以配置混合储能系统后发电侧年净收益最大为目标,建立了混合储能系统规划模型,并将非凸非线性的规划模型转换为混合整数线性规划模型;再次,考虑发电侧不同主体面临的差异性投资风险,对混合储能系统的投资成本进行了合理分摊;最后,以浙江某地区实际数据为算例进行分析。结果表明,该配置方法可以有效改善该地区季节性电量失衡和日内电力失衡问题,并保证了发电侧各主体合作共建储能系统的稳定性。

随着光伏、储能等清洁能源大规模接入电网,构网型控制技术在处理缺乏同步性的新能源电力系统电压稳定问题时具有明显优势。然而,如何自适应控制构网型光储逆变器参数,使得电网阻抗发生变化时电压仍然保持稳定是当前亟须解决的一个问题。基于此,文章提出一种基于瞪羚算法优化卷积神经网络的光储构网型逆变器优化控制方法。首先,搭建构网型逆变器控制模型,对输出电压稳定性进行分析;其次,基于卷积神经网络建立逆变器参数控制模型,利用瞪羚优化算法寻优能力强、搜索速度快的特点优化卷积神经网络超参数,提升模型特征学习能力,输出逆变器控制参数;最后,选取某光储发电地区进行仿真验证。仿真结果表明,所提构网型光储逆变器控制方法能够根据电网阻抗实时变化自适应优化控制参数,实现电压稳定输出,具有较强的实际工程意义。

文章构建了一种截面周期性收缩的锯齿形流道,建立了具有锯齿形流道的质子交换膜燃料电池单电池三维模型,在COMSOL 软件中基于多物理场耦合与计算流体动力学(CFD)方法探究流道截面收缩的尺寸和变化周期对燃料电池性能的影响。研究结果表明:在高电流密度下,相比直流道,锯齿形流道的最大净功率提高了6.12%,氧气传输能力和冲扫液态水的能力均有所提升;对于锯齿形流道,在流量相同的条件下,适度减小截面最窄处宽度有利于提高氧气分布的均匀性、提高排水性能;适度减小流道形状变化的周期能够提高气体流速的均匀性,最窄处宽度减小到0.8mm,形状变化周期减小到10mm的锯齿形流道的净功率提高最多;继续减小最窄处宽度和截面变化周期会造成进气压力的增大,导致燃料电池系统净功率下降。

随着新型电力系统建设的发展,多种能源以集群、网络的形式并入配电网,使配电网呈现主动特性。充分发挥多能源之间的关联互补特性,能够在减缓配电网不确定性的同时为需求侧提供充分的电、热、气、冷、暖等需求。针对现有分布式协调控制方法仅考虑气网、热网及电力网络,而没有考虑氢能源网络,文章给出主动配电网、热网、天然气网和氢能源网的综合能源互联的分布式协调控制方法。首先,建立了以运行成本为最小的经济目标,并给出了各个网络的约束条件;其次,提出主动配电网、热网、天然气网和氢能源网采用分层控制策略,采用改进的一致性算法和粒子群优化方法进行求解对比;最后,给出某实际电网仿真算例。算例结果表明,分布式综合能源互联调度控制方法能够得到与传统方法相同的结果,并验证了所提调度控制策略的有效性。

多直流微网将成为接纳分布式能源和直流负荷的有效手段。文章提出了一种适用于含多直流微网的多电压等级直流配电系统的稳定性分析方法。首先,依据互联变换器的控制方式推导得各微网子系统的等效导纳,并利用各微网单独运行时的等效开环增益判断其等效导纳是否存在右半平面极点;其次,将多电压等级直流配电系统简化为只包含中压母线的单电压等级直流系统,并利用等效阻抗比判断中压侧子系统的稳定性,当且仅当各微网的等效开环增益以及系统中压侧等效阻抗比均满足奈奎斯特判据时,系统可稳定运行;最后,基于PSCAD/EMTDC 仿真平台搭建包含两个直流微网的多电压等级直流配电系统进行验证。仿真结果表明,所提稳定性分析方法可以对含多直流微网的多电压等级直流配电系统的稳定性进行准确判定。

直流微电网中并联变换器常用下垂控制进行均流,但因线路参数不一致以及传感器采样误差,致使传统下垂控制电流分配精度较低。文章提出了一种基于交流信号注入的并联均流策略。首先,通过在变换器的输出电压上叠加一个交流电压小信号,构建交流电压的频率与变换器输出电流间的下垂特性,利用该信号产生的无功功率以及反馈机制实现变换器的精确均流;其次,引入补偿虚拟电阻,提高系统在负荷变化较大时的稳定性;然后,设计模式切换环节使得稳态时停止注入交流信号,让电能质量得以改善;最后,仿真结果表明该控制策略实现了大负载接入情况下的系统稳定,能够在无通信条件下自适应完成电流均分和改善电能质量的目标。