摘要：水平集方法在拓扑优化问题中采用隐式函数的零水平集描述结构边界,由于可以方便的表达结构拓扑变化并使结构边界保持清晰和光滑的特性,水平集方法很快成为拓扑优化领域的重要方法之一。但是由于水平集方法在优化过程中存在拓扑变化的不连续性,容易出现数值不稳定、初始设计依赖性等问题。近年来水平集带方法的提出可以有效改善这一现象,成为提升水平集方法拓扑表达能力的重要手段。本文将水平集带引入到参数化水平集拓扑优化方法中,并对其在柔顺机构优化设计问题中的应用开展研究。水平集带方法在水平集函数的零水平集附近引入水平集带区域,采用水平集函数插值可以得到带宽范围内[0,1]区间连续分布的材料密度,并在优化过程中通过逐渐减小水平集带的宽度使带宽范围内的材料密度逐渐收敛至0-1分布。该方法结合了变密度法的优势,使优化过程中材料密度变化保持连续,可以提升参数化水平集方法的稳定性,得到更优的目标函数值,并有效改善水平集方法的初始设计依赖性问题。本文通过多个柔顺机构的拓扑优化算例从不同初始设计、不规则设计域及几何非线性等多方面分析和验证了该方法的有效性,计算结果表明该方法对面向实际工程的复杂设计问题具有较好的适用性。

摘要：为实现海岛地区能源需求的可再生和自我可持续性发展,结合海岛的丰富可再生资源特征,设计一种海岛微能网优化调度模型。聚合出力设备、生物质废能转化装置、海水淡化装置以及储能为微能网,考虑风、光不确定性,设计以运行成本、环境成本、风险值最小为目标的随机调度优化模型,并运用混合差分进化算法进行求解。算例分析表明,该模型实现了电-热-气-氢多能协同优化,提高了海岛风、光和生物质等可再生资源的利用率,促进可再生能源的可持续发展和能源结构的清洁低碳转型。

摘要：在双碳背景下,我国积极推动绿电交易,但目前绿电市场仍面临着企业参与意愿不强,交易量小等问题。因此构建了购电企业和新能源发电企业两方的演化博弈模型,分析了博弈主体交互下策略的稳定性,并应用数值仿真分析探讨了模型的演化路径以及消纳比、履约率和政策激励3个因素下的策略选择。结果表明,购电企业策略最终会向购买绿电交易演化,新能源发电企业的策略最终会向参与绿电交易演化,消纳比、绿电中长期合同履约率和政府激励程度的提高均会对交易双方决策产生正向影响。

摘要：随着海量移动和物联终端用户及其应用的爆发式涌现,迅速增加的网络流量对基于现有互联网架构设计的网络带来了严峻挑战.特别是对于空天网络,由于资源稀缺、时空分布不均,资源部署与需求不匹配,网络性能亟需优化提升.为解决以上问题,本文构建了基于赛博孪生的天空地智能网络体系架构.该架构通过软件定义网络和资源虚拟化将物理资源抽象为虚拟资源,并采用边缘云技术将赛博孪生内生于网络边缘侧,使得网络更加灵活、具有更强的扩展性、更高的安全性.同时,本文利用匹配理论将资源分配问题转化为多参数、多玩家的匹配博弈问题,通过构建匹配模型并求解效用函数,提出了高效稳定的三边匹配算法,实现了资源分配的整体性能最优.仿真结果表明,本文方法可有效提升网络性能,实现资源的高效分配.

摘要：随着核能和核技术的飞速发展,特种殊核材料的应用越来越广泛,为了提高核材料监测能力,基于液闪探测器的核材料无损检测技术得到了广泛的研究。基于液体闪烁体EJ301,自主设计研制了灵敏体积为直径7.62 cm、厚度5.08 cm的液体闪烁体探测器,并对该液体闪烁体探测器的中子/伽马(n/γ)甄别性能进行了测试。首先,使用22Na和60Co γ源对探测器进行能量刻度;然后,使用252Cf中子源对探测器的n/γ甄别性能进行测试,并基于电荷比较法计算出不同能量阈值下的FOM(Figure of Merit)值,并与Eljen公司的EJ301和Saint-Gobain的BC501A液体闪烁体探测器就n/γ甄别性能进行了比较;最后,使用飞行时间法对液体闪烁体探测器的绝对n/γ甄别性能进行了评价。测试结果表明:自主研发的液体闪烁体探测器的n/γ甄别性能略优于Eljen公司的EJ301和Saint-Gobain的BC501A液体闪烁体探测器;在能量阈值为150 keV时,利用飞行时间法作为n/γ甄别的绝对标准,测试得到自主研发的探测器在使用电荷比较法时的伽马误甄率别仅为万分之一。

摘要：氨煤混燃涉及复杂的化学反应过程,是否会加剧氮氧化物的生成是倍受关注的问题。通过化学反应动力学计算方法,研究了氨煤混合燃烧的气相反应中NO生成和还原的反应路径,以及不同因素对NO生成的影响。结果表明:温度T=1300℃、过量空气系数α=0.84时,相较于纯煤燃烧,掺氨比例为0.3时能够降低反应器出口NO体积分数96.5%,原因是此工况下氨分解产生大量的NH_(2)和NH等自由基,其还原反应的反应速率更快,从而使含N基元向N_(2)转化;T=1300℃下,掺氨比例为0.3时较为合适,此时反应器出口的NO和NH_(3)体积分数均较低;小比例掺氨燃烧会增大NO的生成速率和NH_(3)的分解速率,导致反应器出口NO体积分数增大,且温度越高,该现象越明显;α<1的还原性气氛和较低的温度(T≤1300℃)能够有效降低NO的排放。

摘要：直接空冷机组在实际运行时受环境影响较大,运行人员依靠经验调控背压,导致机组无法在最佳背压下运行,严重影响了机组运行的经济性和安全性。以某600 MW直接空冷机组为研究对象,在实现监测与优化的需求下,以随机森林算法为基础建立优化模型,开发设计了空冷岛智能优化指导平台。采用Python、SQL Server、HTML5等工具实现了软件平台后端数据采集、模型训练与前端界面展示等功能,该平台可为运行人员提供空冷设备监控环境,实现空冷机组背压优化指导。

摘要：基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的多端柔性直流输电系统能够实现多电源供电和多落点受电,运行方式灵活,是解决清洁能源并网和消纳问题的有效技术手段。然而当系统受端交流侧发生故障时将出现盈余功率,导致直流过电压问题。对此,提出一种基于桥臂调制波动态调整的多端柔直系统直流过电压抑制策略。所提策略通过在换流阀桥臂调制波中引入直流电压偏差控制,动态调整暂态期间桥臂调制波的直流电压参考值,从而减少桥臂投入的子模块数量,最终达到抑制直流过电压的目的。为验证所提控制策略的有效性,在PSCAD/EMTDC中搭建了送端光水打捆经四端柔性直流输电的外送系统,给出了所提控制策略的参数设计方法。通过设置受端交流系统不同工况,对比研究了所提控制策略投入后的系统直流过电压特性,结果表明所提控制策略可以有效抑制因受端交流侧故障引起的多端柔性直流输电系统的直流过电压。

摘要：提出了一种计及电解槽自保温的风光制氢系统,使用储热罐回收利用电解制氢工作状态的余热,当电解槽需要待机时进行放热保温。新系统降低了电解水制氢设备待机工况下的电耗,减少了电解槽热损失,该系统可为我国电解水制氢生产提供一定参考。

摘要：活化可以提高活性炭的吸附能力,是制取活性炭的必要环节。以循环流化床锅炉为研究对象,利用数值模拟软件(CFD)进行模拟,在设计流量下选取水冷风室内蒸汽喷射活化系统的布置方案,进一步模拟分析该系统在多个流量工况下排炭区、活化区、中心区的水蒸气分布。结果显示:在最优布置方式下,该系统排炭区的平均水蒸气浓度为32.14%,活化效果最好。在多种流量工况下,排炭区的平均水蒸气浓度为17.44%~36.23%,平均水蒸气浓度波动较大,但是均可以达到活化煤质活性炭的目的。