基于源荷不确定性的多能流耦合系统动态过程机理与多维度评估研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51806190
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0601.工程热力学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The multi-energy coupling system is an emerging concept in energy system research. It consists of a variety of energy carriers such as electricity and heat. A key challenge of the multi-energy coupling system is to understand the uncertainties from both source and demand sides and their effect on the overall system performance. This study approaches the problem from the following three aspects. First, we will carry out a comprehensive uncertainty modeling to include each uncertainty source in the scope and further illustrate the propagation mechanism of source-demand uncertainties throughout the multi-energy system. Second, we will create a dynamic model of a multi-energy coupling system which could harness solar, wind and natural gas to meet the cooling, heating, electricity and traffic demand. Based on the model, we will discuss the effect of uncertainties from both source and demand sides and further conclude the performance uncertainty. Finally, we will evaluate the impact of multi-dimension uncertain events on the performance of the system. The set of uncertain events spans across a range of time windows and covers both single-event and multiple-event scenarios. We will evaluate the effect of different single-event probability assumption on the system performance. In the multi-event scenario, we will use Monte Carlo method to evaluate the impact of uncertain events. Overall, this study will lay the theoretical foundation for future multi-energy coupling system design and operation research.
多能流是当前能源领域的变革性研究内容,其特征是对源侧多种、多个能源实施互补综合利用以满足负荷侧的多样化动态需求。其关键科学问题之一是如何认识源荷不确定性对具有内在耦合性的多能流系统的影响机理以及如何综合评估其影响。本研究拟通过分别建立源荷两侧各类不确定性来源的概率密度模型,结合来源间的逻辑关系,建立源荷内部不确定性伴随多能流转换过程的扩散模型。进而,拟针对一个包括多类能源设备、涵盖源网荷储多环节的多能流系统建立其内部多能耦合过程动态模型,结合源荷不确定性数学模型,获得多能耦合过程中系统运行状态(如实时综合能效、热舒适度等)的不确定性变化特征。最后,本研究拟提出涵盖多事件多时间尺度的多维度不确定性事件集,分析基于不同数学模型的单一事件与基于蒙特卡罗法抽样的多事件场景下,不确定性事件集对多能流系统在能量和经济层面的影响,从而建立一整套认识不确定性对多能流耦合系统影响的方法。

结项摘要

多能流系统是当前综合能源系统研究的重要对象,其多能过程的源荷不确定性对系统运行有重要影响。本研究从量化认识源荷不确定性、建立衡量源荷不确定性对系统影响的量化指标出发来认识这一影响。多能流系统中的热能流中源荷两端不确定与实现热能的灵活输运紧密相关,而这一现象对多能流系统的其他能流同样存在。本研究依托热能流建立并推广了柔性分析方法,建立了衡量源荷不确定性影响的量化方法。由于多能流系统的供需场景更加复杂,本研究同时开展荷侧与源侧各类不确定性的来源研究,并进行了多能流源荷不确定性下风险场景的设计方法研究。在不确定性来源和演变规律表征方面,本研究提出了采用可信区间预测方法来量化源荷不确定性区间并进行抽样。进一步,柔性用于衡量源荷不确定性对多能耦合系统输配与设计过程的分析,而在系统运行过程中,这一特性将进一步体现为系统各个子能流中的耦合互补特性,从而使得单一能流网络中的风险通过耦合环节在不同能流之间传播。为此,本研究从实际案例出发,探索了以热惯性来抵御源荷不确定性的运行调度方法,并在某工业园区多能流系统中开展了对比验证,佐证了这一思路的合理性。

项目成果

期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Network flexibility study of urban centralized heating system: Concept, modeling and evaluation
城市集中供热系统网络灵活性研究:概念、建模与评估
  • DOI:
    10.1016/j.energy.2019.04.081
  • 发表时间:
    2019-06
  • 期刊:
    Energy
  • 影响因子:
    9
  • 作者:
    Wei Zhong;Jiaying Chen;Yi Zhou;Zhongbo Li;Xiaojie Lin
  • 通讯作者:
    Xiaojie Lin
Investigation of optimized network splitting of large-scale urban centralized heating system operation
大型城市集中供热系统优化管网分流运行研究
  • DOI:
    10.1016/j.egyr.2020.02.012
  • 发表时间:
    2020-11
  • 期刊:
    Energy Reports
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Wei Zhong;Jiaying Chen;Yi Zhou;Zhongbo Li;Zitao Yu;Xiaojie Lin
  • 通讯作者:
    Xiaojie Lin
Investigation of optimized network splitting of large-scale urban centralized heating system operation
  • DOI:
    https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.02.012
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Energy Reports
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Wei Zhong;Jiaying Chen;Yi Zhou;Zhongbo Li;Zitao Yu;Xiaojie Lin
  • 通讯作者:
    Xiaojie Lin
基于非支配排序遗传算法-III的工业园区综合能源系统多目标优化调度
  • DOI:
    10.19666/j.rlfd.202009257
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    热力发电
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王安阳;单菲菲;钟崴;林小杰;杨进之;李岚
  • 通讯作者:
    李岚
基于“数字孪生”的智慧供热技术路线
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    华电技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    钟崴;郑立军;俞自涛;林小杰
  • 通讯作者:
    林小杰

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其他文献

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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