面向高效清洁供热的复杂电热系统综合建模与协同调控研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:51906064
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:E0601.工程热力学
- 结题年份:2022
- 批准年份:2019
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2020-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:--
- 关键词:
项目摘要
After bringing in clean heating by wind power at heating side of combined heat and power (CHP) unit, the complex heating system is formed including stochastic wind power and user heat load, whose collaborative utilization level to electricity and heat need to be raised urgently. Facing efficient and clean heating, this project is devoted to studying the comprehensive modeling and coordinated regulation of the complex electricity-heat system. The research contents are as following. The data preprocessing method based on joint probability space of high-dimensional variables is firstly studied, providing the data basis. Then, the linear state space modeling method of complex network system based on dynamics transfer of multi-stage nodes is studied. The nonlinear dynamic of each node is fully approached via the piecewise affine (PWA) model and hybrid semi-parametric model. Finally, on the basis of high-precision stepwise interval prediction of stochastic variable, the optimization control based on the hierarchical-layers integrated optimization structure is studied. Considering the heating economy and flexibility, description and solution of the receding optimization problem is studied for the upper layer. Output setting values of the upper layer can coordinate the distributed control of the lower layer. Based on linear PWA state space model, the distributed multi-objective robust model predictive control is studied for the lower layer, exploring sufficient conditions for closed-loop stability and iterative feasibility. In summary, implementation of this project not only provides theoretical support for the modeling and control of complex electricity-heat system, but also has important value to raise collaborative utilization level of electricity-heat for heating and to promote wind power absorption.
在热电联产(CHP)机组供热侧引入风电清洁供暖,构成含风电、用户热负荷双随机性的复杂供热系统,其电热协同利用水平亟待增强。本项目面向高效清洁供热,致力于复杂电热系统的综合建模与协同调控研究。研究内容包括:研究基于高维变量联合概率空间的数据预处理方法,奠定数据基础;研究基于多级节点动态传递的复杂网络系统线性状态空间建模方法,单一节点非线性动态采用分段仿射(PWA)模型和混合半参数模型充分逼近;研究随机变量的高精度分步区间预测,基于此,研究基于分层集成优化架构的复杂电热系统优化控制,上层研究考虑供热经济性、灵活性的滚动优化问题描述及求解,通过输出设定值协调下层分布式控制,下层研究基于线性PWA状态空间模型的分布式多目标鲁棒模型预测控制,探索闭环稳定性和迭代可行性充分条件。本项目的实施不仅将为复杂电热系统建模与控制提供理论支撑,而且对提升电热协同利用水平及促进风电消纳具有重要价值。
结项摘要
近年来,中国深入推进清洁、低碳能源转型,我国正加快风光资源丰富的“三北”地区大型清洁能源基地建设。为解决其大规模新能源电力消纳难题,本研究提出了区域电热协同利用解决方案。在热电联产(CHP)机组供热侧引入风电清洁供暖,构成含风电、用户热负荷双随机性的复杂电热系统,其电热协同利用水平亟待增强。本项目面向高效清洁供热,致力于复杂电热系统的综合建模与协同调控研究。首先,针对风电连续变化运行数据治理,提出了基于“运行机理识别+高维变量高斯混合聚类识别+Copula空间多向四分位优化识别”的最大/限功率模式下全工况异常数据优化识别方法、基于“相似工况序列动态筛选+前后向时序动态建模+多重填补”的大量连续缺失数据填补方法;针对供热系统离散稳态工况运行数据,提出了基于“随机抽样一致+多项式最小二乘拟合”的异常数据识别方法、基于“多元特征提取+相似工况序列动态筛选+前后向时序动态建模+多重填补”的大量连续缺失数据填补方法;基于实测数据验证了所提方法的有效性,为后续研究奠定了数据基础。接着,提出复杂电热系统模块化建模方案,发明单节点“有限差分域-混合半机理”建模及多级节点动态传递的电热系统大范围工况动态建模方法,搭建区域供热系统实验台验证了所提方法的有效性,为后续研究奠定了模型基础。然后,提出了基于“多元特征风机选择及滚动预测+多元风况-场级功率有限差分动态建模+条件概率建模”的风电场功率超短期滚动区间预测方法、基于“特征变量选择及预测+多元特征输入-区域负荷有限差分动态建模+条件概率建模”的区域热负荷滚动区间预测方法。在此基础上,提出了复杂电热系统的日内分层集成优化调控架构,包含计及供热经济性和灵活性的上层热功率动态滚动优化调度、基于分布式模型预测控制的下层温度优化控制,通过仿真验证了方法的有效性。本项目研究成果不仅将为复杂电热系统建模与控制提供理论支撑,而且对提升电热协同利用水平及促进风电消纳具有重要价值。
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(2)
专利数量(10)
Receding interval prediction of district heat load via finite difference multi-operating-domain dynamic modelling
基于有限差分多操作域动态建模的区域热负荷后退区间预测
- DOI:10.1016/j.enbuild.2021.111710
- 发表时间:2021-11
- 期刊:Energy and Buildings
- 影响因子:6.7
- 作者:Yang Hu;Ze Yang;Fang Fang
- 通讯作者:Fang Fang
计及源-荷互动的区域电-热联合系统日前优化调度
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:热力发电
- 影响因子:--
- 作者:胡阳;赵玥莉;胡宇阳;杨泽
- 通讯作者:杨泽
大型风机主导机械动态的智能灰箱建模及其线性状态空间表征
- DOI:10.7641/cta.2019.90328
- 发表时间:2020
- 期刊:控制理论与应用
- 影响因子:--
- 作者:潘晨阳;胡阳;奚芸华
- 通讯作者:奚芸华
火电机组供电碳减排高维运行特征提取及其最优基准值确定
- DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.210716
- 发表时间:2021
- 期刊:中国电机工程学报
- 影响因子:--
- 作者:胡阳;杨泽;房方;任健
- 通讯作者:任健
基于FDD-HSM方法的复杂拓扑供热管道动态等值建模
- DOI:10.7641/cta.2022.10889
- 发表时间:2022
- 期刊:控制理论与应用
- 影响因子:--
- 作者:胡阳;简睿妮;房方
- 通讯作者:房方
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
稀土正铁氧体YFeO_3的原子尺度离子占位解析及磁学性能研究
- DOI:--
- 发表时间:2021
- 期刊:电子显微学报
- 影响因子:--
- 作者:李红利;张军伟;朱柳;毕开琦;关超帅;胡阳;陈斌;周霞;彭勇
- 通讯作者:彭勇
氯化铁体系绿色高效催化制备纳米纤维素
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:科技导报
- 影响因子:--
- 作者:胡阳;陈燕丹;陈学榕;黄彪
- 通讯作者:黄彪
岩溶坡地不同植被类型土壤水分入渗特征及其影响因素
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:生态学杂志
- 影响因子:--
- 作者:胡阳;邓艳;蒋忠诚;李衍青;蓝芙宁
- 通讯作者:蓝芙宁
Effect of rolling passes on thermal parameters and microstructure evolution via ring-rolling process of GH4738 superalloy
轧制道次对 GH4738 高温合金环轧工艺热参数和微观组织演变的影响
- DOI:10.1007/s00170-017-1549-6
- 发表时间:2018-02
- 期刊:nternational Journal of Advanced Manufacturing Technology
- 影响因子:--
- 作者:胡阳;刘东;朱兴林;杨艳慧;王建国;王海平
- 通讯作者:王海平
Effect of Grain Size Distribution on Processing Maps for Isothermal Compression of Inconel 718 Superalloy
晶粒尺寸分布对 Inconel 718 高温合金等温压缩加工图的影响
- DOI:10.1007/s11665-016-1887-9
- 发表时间:2016-01
- 期刊:Journal of Materials Engineering & Performance
- 影响因子:2.3
- 作者:王建国;刘东;胡阳;杨艳慧;朱兴林
- 通讯作者:朱兴林
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}