一、考虑环境的能量转换系统环境经济建模与优化（论文文献综述）
梁泽萍[1]（2021）在《基于Petri网的太阳能热发电系统建模及控制策略研究》文中指出与光伏发电相比,光热发电具有可储能、夜间可发电、发电量持续稳定等优势,并且从技术角度来说,用光热发电替代传统能源发电是完全可行的,因此对于光热发电的研究具有重要意义和应用价值。然而,我国太阳能热发电处于示范阶段,成规模化的生产依然受到诸多不确定因素的影响。本文以线性菲涅尔太阳能热发电系统为主要研究对象,通过机理建模的方法,建立各子系统的数学模型。根据系统在不同工况条件下的逻辑切换规则,建立其混杂系统模型,然后对太阳能热发电系统的动态运行和温度控制展开了研究,并利用实际数据进行验证。首先,采用能量平衡模型和经验公式相结合的方法,建立线性菲涅尔太阳能热发电系统中真空管复合抛物面集热器的能量平衡模型,分析了传热流体（Heat Transfer Fluid,HTF）沿集热器轴向的温度分布以及影响集热器热效率的因素;然后建立储热罐以及蒸汽发生器的数学模型,分析储热子系统在无外部热源时的热损失及蒸汽发生器的换热过程。为了防止熔盐凝固,针对熔盐罐布置额外的电加热装置。其次,由于太阳能资源的间歇性和外部气候条件的影响,系统会在防凝保护、集热场回路预热、储热罐储热和负荷输出四种模式下耦合运行,以满足不同工况条件下汽轮机的出力需求。所以,本文针对光热发电存在不同工作模式的特点,结合系统的逻辑切换准则,建立了线菲式太阳能热发电系统的扩展微分Petri网模型。并且最后将Matlab仿真结果与SAM模拟软件计算结果进行了对比分析来验证了模型的可行性和有效性。在典型天气状况下,对电站的能量传递过程以及机泵组的协调运行过程进行了仿真分析,为采用熔盐直接储热方式的线菲式太阳能热发电系统的运行模拟提供理论依据。采用典型年辐射数据,对系统在全年工况下的热力性能进行初步估算。最后,为了保证稳定的电力输出以及集热回路熔盐出口温度保持在一个设定的工作点,本文针对集热场动态模型所具有的非线性、复杂性问题,简化集热场动态模型。采集已经并网的国家太阳能热发电示范项目数据进行了实验验证,仿真计算结果与实际数据的相对误差在0.3%以内,说明模型的稳态结果正确合理。基于简化后的动力模型,设计了一种动态矩阵控制器（Dynamic Matrix Control,DMC）。并且通过调整熔盐流量,实现了控制出口盐温稳定的目的。为了进一步提高系统对不可测干扰的抑制能力,设计了一种稳态Kalman滤波器来估计状态变量,使系统具有更好的稳定性和鲁棒性。通过仿真实验,得出结论:在同时考虑太阳辐照强度、环境温度、入口盐温以及其他未建模扰动的条件下,基于Kamlan滤波的DMC控制系统相比传统的DMC控制系统超调量更小,控制效果更佳。
郭天宇[2]（2021）在《交直流混联的多能微网多时间尺度实时协同调控方法研究》文中研究指明交直流混联的多能微网可充分发挥多类异质能源互补共济和交直流混合供用电的综合优势,提高可再生能源的利用率,同时可针对用户对不同品位能量的需求,通过能源梯级利用,有效提高能源的综合利用效率。然而,交直流混联的多能微网具有交直流混联、多时空尺度、多重不确定性、多类异质能流深度耦合且各类能源用户需求各异等特点,多重复杂因素的影响大大增加了交直流混联的多能微网调控的难度。鉴于此,本文以国家“863”计划课题和国家自然科学基金项目为依托,深入系统的开展了题为“交直流混联的多能微网多时间尺度实时协同调控方法研究”的论文研究工作,研究重点和取得的主要成果如下:（1）剖析了交直流混联的多能微网的多时间尺度实时协同调控机理,并构建了其实时协同调控功能架构。针对交直流混联的多能微网中多类型分布式能源、储能、负荷与大量能量转换设备在冷-热-电-气供能网络中深度耦合,以及多类异质能源间响应时间差异大、源-荷-储空间布局分散、电气子系统交直流混联等多重复杂因素使得系统协同调控更加困难的问题,本文以实时调控的时间尺度为脉络,对分钟级、秒级/毫秒级时间尺度上交直流混联的多能微网的实时调控机理进行了分析;在此基础上,构建了计及横向冷-热-电-气多能互补、纵向源-网-荷-储协调互动、交直流混联不同模式供电的多能微网多时间尺度实时协同调控功能架构,为系统的实时协同调控提供理论方案指导。（2）在分钟级时间尺度调控方面,提出了计及异质能源差异化特性的多能微网多目标分层实时协同优化运行方法。针对多能微网整体利益需求最大化与其各能源子系统各自的利益需求最大化难以同时满足的问题,基于主从博弈理论建立横向冷-热-电-气多能互补、纵向源-网-荷-储协调互动的多能微网一体化模型;根据各类能源的惯性特征以及各类能源转换设备的响应时间,采用不同的优化指令周期对不同能源进行优化,而非针对所有能源采用同一优化指令周期进行优化,减少不同类型能源因源荷随机波动而在不同时间尺度上产生的多类型不平衡功率;在此基础上,基于热力学第二定律,综合考虑系统的调节成本和（?）效率对多能微网进行实时协同优化,在能源利用上体现“品位对等,梯级利用”原则,实现了多类异质能源的高效互补匹配。（3）在秒级时间尺度调控方面,分别提出了交直流混合微电网中源-网-荷-储分布自治、集中协同的控制方法,以及交-直潮流断面中并联换流器的经济最优自适应协同控制方法。针对源-网-荷-储的协同控制,通过交直流混合微电网中各子微电网内源-荷-储的分布自治,实现各子微电网的高效稳定运行,进而将各子微电网视为整体,基于H∞性能指标进行交直流混合微电网中各子微电网间的网-网集中协同控制,实现交直流混合微电网的实时功率平衡,满足电力负荷的高质量用电要求;针对交-直潮流断面中并联运行的换流器,优化得到了并联换流器间传输功率的经济最优分配方案,有效减少并联换流器的传输功率总损耗,从而提高系统运行的经济性;在此基础上进一步提出了考虑换流器功率裕量的并联换流器自适应恒压协同控制方法,实现了交-直潮流断面中并联换流器计及稳态与动态性能双重最优的目标。（4）在毫秒级时间尺度调控方面,提出了基于微分几何理论的交直流混合微电网换流器非线性最优控制方法。针对交直流混合微电网中换流器数学模型具有强非线性的特点,基于微分几何理论对换流器的数学模型进行精确线性化,并进一步借鉴电力系统频率调整的模式,提出了交直流混合微电网中用于电压一次调整的输出对干扰解耦的换流器非线性最优控制方法,以及用于电压二次调整的动态响应性能最优的换流器非线性最优控制方法,改善了换流器的控制性能,使得控制过程中的动态响应性能指标最优。总之,本文对交直流混联的多能微网的实时协同调控方法展开了系统深入地研究,所取得的研究成果有利于促进我国构建以新能源为主体的新型电力系统。
钱朝飞[3]（2021）在《含风电制氢及多储能的综合能源系统优化调度与碳排放分析》文中指出“碳达峰、碳中和”是全球大势所趋。在“双碳”目标驱动下,我国鼓励大力发展绿色能源。风能作为零排放的清洁能源,风力发电已被广泛应用。但风电自身的间歇性、随机性和反调峰特性限制了风电并网消纳,进而出现大量弃风,使风能未能得到充分利用。氢能作为清洁的二次能源,能量密度高、容量大、储量丰富,在综合能源系统中利用弃风制氢可以从源头上减少碳排放,实现风能的多途径就近高效利用。同时,储能技术是实现多能融合、跨能源网络协同优化的重要媒介。在此背景下,本文提出了含风电制氢及多储能的综合能源系统优化调度方法,考虑氢-冷-热-电多种储能的联合优化以及负荷需求响应,对系统碳排放情况进行分析,并研究了风电出力和负荷不确定性对系统的影响。具体研究内容如下:（1）从电源侧角度,分析了能量枢纽的概念,建立了含风电制氢及多储能的综合能源系统结构,从能量供应、能量转换、能量存储和能量分配四个方面对综合能源系统进行建模;从负荷侧角度,考虑了价格型需求响应与激励型需求响应对系统的影响,对基于实时电价和可中断负荷的需求响应进行建模。（2）为了使更多风能并入电网,减少碳排放量,在需求响应策略下,提出了含风电制氢及多储能的综合能源系统低碳经济调度模型。该模型以最大化运行利润为目标,引入弃风惩罚成本以处理弃风行为,综合考虑总售能收入、能源消耗成本、碳排放成本、制氢成本和可中断负荷补偿成本,同时兼顾功率平衡以及机组设备运行等约束,优化各机组出力与电负荷曲线。仿真算例对5种场景下系统的调度结果、风电消纳水平、碳排放量进行分析。同时,计算并比较了氢燃料电池汽车和燃油汽车行驶同公里数下的碳排放量,以量化使用氢燃料电池汽车节约的社会碳排放。算例结果表明:含风电制氢及多储能的综合能源系统在增加风电消纳的同时提高了系统经济性,降低了碳排放,有利于实现“双碳”目标。（3）为了研究风电出力和负荷不确定性对系统的影响,提出了基于模糊机会约束的综合能源系统日前经济调度模型。该模型以系统的日运行利润最大为目标,将风电出力和负荷不确定性用模糊变量来表示,采用模糊机会约束的清晰等价类形式,将含有模糊变量的模型转换为确定性的混合整数线性规划模型,调用Gurobi求解器对模型进行求解。算例结果表明:通过调整合理的置信水平和模糊度,可以使系统在可接受运行风险下达到最优的经济性能。
罗一民[4]（2021）在《基于能量收集的采煤机摇臂无线传感器节点自供电技术研究》文中指出煤炭是我国主要能量来源,采煤机是煤炭开采工作面的重要设备,其稳定性是安全高效开采的中心环节。摇臂传感器对采煤机工作的稳定性具有重要影响,传统采煤机摇臂传感器大多采用有线供电或者电池供电的方式,在煤矿井下恶劣的工况环境中,可靠性不高,难以为采煤机传感器提供可靠电能,针对采煤机摇臂传感器供电方式可靠性较低的现状,本文提出了一种基于能量收集技术的采煤机摇臂无线传感器供电方式。本文首先对采煤机摇臂可收集的振动能量和热能进行分析,验证了这两种环境能量可作为能量收集技术中的可靠环境能量来源。其次对振动能与热能收集方式特点进行分析,针对煤矿工作面环境特点采用了压电式振动能量收集方式与温差发电方式,并建立数学模型,为能量收集提供理论依据。再次通过有限元分析法对压电发电片的性能进行分析,设计了一种在低频振动频段内具有多谐振点的新型双层结构压电发电片,提高振动能量收集效率,并通过COMSOL软件对其进行仿真,对比分析了几种不同结构模型压电发电片的发电性能差异;对温差发电系统进行了改良,设计了一种适用于采煤机摇臂的温差发电片冷端散热装置,提高了散热效果,并对温差发电片做了隔热减振设计,保证了在采煤机工况环境中的适应性。然后介绍了LTC3588-1振动能量收集电路和LTC3108温差发电能量收集电路,对两种能量收集方式产生的电能进行收集管理,为传感器提供稳定的电能。最后通过实验验证了压电发电片与温差发电片的发电性能,证明了压电式振动能量收集和温差能量收集可以作为可靠的能量获取方式,为采煤机摇臂无线传感器提供可靠的能量来源。
王雄儒[5]（2021）在《综合能源系统的能源集线器建模及优化运行控制》文中指出综合能源系统在调动多能源协同效益、提升能源综合利用率、降低温室气体排放等方面所展现出的巨大优势使其得到了相关领域研究者的一致认可,并成为世界各国探索能源绿色可持续发展的全新方向。作为实现精确优化控制的根本前提,建模始终都是综合能源系统相关研究的重要方向。随着用户需求的提升和科学技术的进步,以开放共享为特征的综合能源系统建设规模与日俱增,能量转换设备接入的多样性使得系统内部所包含的燃气、电力、冷热等能流高度耦合,分布式清洁能源、储能装置的大规模引入更是加剧了系统结构的庞杂性,极其复杂的耦合关系为建模和优化运行控制带来了极大挑战。为此,本研究探索了一种基于能源集线器的综合能源系统标准化分部建模方法,以分部矩阵化的思想实现系统内部多能流复杂结构的精细化建模,同时建立相应的计算机建模算法实现系统模型的自动化构建,大大降低综合能源系统模型构建复杂度,并应用于综合能源系统的优化运行控制研究。首先,全面考虑综合能源系统接入的分布式清洁能源、复合储能装置、多重能量转换设备以及复杂的多能流耦合结构,分析其运行机理,确定分部建模原理及方法,即通过图论整合系统结构、排列能量转换单元、插入虚拟能量转换单元、构建分部模型并逐步求解耦合,最终实现能源集线器模型的建立。其次,为了降低人工建模复杂度,提高建模准确度,研究了综合能源系统分部模型的计算机生成方法。在分部建模“四部曲”基础上,构建反映系统多能流结构的邻接矩阵,基于计算机迭代求解思维设计了 DFS能流路径探索算法和分部模型自动生成算法,实现综合能源系统分部模型的计算机自动化构建。最后,针对含绝热压缩空气储能装置的园区综合能源系统优化运行控制案例,以分部建模方法为基础建立系统能源集线器模型,并构建综合考虑能源购置成本和环保因素的系统单目标日前优化运行模型。调用商用求解器CPLEX对模型进行求解,确立了一种综合能源系统基于能源集线器的优化运行控制策略。通过对典型算例优化结果对比和分析,验证了本研究提出的分部建模方法能够准确地描述包含可再生能源、复杂储能装置及需求响应的综合能源系统多能流特性。通过分部建模法建立的能源集线器模型也能够保证在优化运行问题求解过程中的运算精度与效率。
刘颖昕[6]（2021）在《高效稳定的波浪能液压PTO装置设计及控制策略研究》文中研究指明21世纪的能源开发与利用发起了新的挑战,以海浪、温差等形式存在的可再生的海洋能成为能源主战场。其中,高密度的波浪能具有开发难度小的优点受到各国极大关注。利用波浪获得电能已从理论研究发展到了外部海试,历史悠久,但距离实现产业化应用还有一定距离。波浪平稳性差,易导致发电装置达不到稳定运行要求,提高海浪发电稳定性、降低发电成本仍是研究的重点与难点。结合波浪能发电技术现状及我国海域海况,本文以单浮子液压式波能发电系统为研究主体,建立了反映波浪输入参数的液压马达功率模型,研究了影响液压马达功率特性的液压元件工作参数。在现有海浪发电系统的基础上,本文还提出了自适应蓄能器、容积节流复合调速、液压变压器等回路,理论分析结合仿真实验揭示了以上设计回路具有可操作性。首先,综述文献阐释波浪能发电系统研究现状及实际意义。简述国际海浪发电技术的探索历程,重点介绍具有代表性的液压蓄能式中间能量转换装置。强调液压PTO系统的先进性及实用性,总结前人在提高系统效率及稳定性方面所做的工作,指出该领域的技术难点。第二,建立系统全过程模型,确定影响马达输出功率的关键参数。以马达输出功率为目标,推导各元件的运动方程及能量方程,通过寻找元件间的连接参数,建立系统的数学模型。结合理论建模和AMESim仿真实验,确定影响马达输出功率的主要参数。第三,设计自适应蓄能器回路。为提高蓄能器的压力脉动吸收效果、减少系统振动与噪声,建立可反映蓄能器连接管路结构参数的蓄能器数学模型,寻找改变蓄能器稳定系统压力效果的变量,并结合仿真平台完成参数改变机理验证。提出比例阀控蓄能器结构方案,结合AMESim和MATLAB/Simulink完成系统搭建。第四,设计容积节流恒转速调节回路。为增加装置发电效率,保证马达工作在恒转速状态,仿真对比传统PID控制和模糊自适应PID控制下的系统压力变化规律和变量马达输出转速变化规律,以装置响应速度及平稳特性为目标,实现控制方式的改进。此外,改进液压PTO回路。在探究自适应蓄能器回路、容积节流调速回路的动态特性的基础上,借助仿真平台进行技术整合,保证系统同时具备吸收压力脉动和恒转速运行的功能。引入无节流损失的液压变压器技术,构建新型PTO系统结构形式,将其与容积节流调速式液压PTO系统进行对比,就系统压力和马达输出转速得知,新型PTO结构形式具有易于控制、动态特性好等优点,为高效稳定的海浪发电技术研究开拓了新道路。最后,总结本文工作,展望研究方向。本文采用理论分析、模拟仿真等方法,探究了液压PTO装置的主要行为参数及控制回路,分析了影响发电功率的关键参数,设计了可提高系统稳定性及发电效率的液压回路,提出了相应的控制技术,并利用仿真平台证实了方案的可操作性。
张咏行[7]（2021）在《多自由度波浪能发电装置设计与分析》文中认为本文结合海洋波浪运动特征与多自由度波浪能发电装置研发需求,对其机械构型设计、运动学响应模型、动力学响应模型以及性能评估等问题进行了研究。论文主要成果如下:□针对波浪大推力与低频特性与海洋特殊工作环境两大方面,提出多自由度波浪能发电装置三大设计原则,并据此对发电装置的浮体外形、固定装置、动力攫取装置进行分别设计,综合出一系列结构性能与发电性能良好的多自由度波浪能发电装置机械构型。考虑到波浪能发电装置实现商业化部署的影响因素,借助层次分析法,从能源捕获性、可靠性、环境友好性与可适应性四个不同角度,构建多指标综合评价模型并进行分析与比较,遴选出最佳的机械构型并作为后续章节分析研究对象。□根据海洋波浪运动特征,借助线性微幅波理论与水质点理论,建立浮体受迫响应模型并进行运动学分析,提取浮体运动学响应特征。结合第二章确定的最终构型,通过分析其结构特点,依据矢量分析法对发电装置各发电支链位置、速度、加速度与跃度进行求解并建立整个发电系统运动学响应模型,利用已提取浮体运动学响应特征对其进行运动学算例分析。□根据海洋波浪动力学特征并结合Froude-Krylov假定法,分析捕能浮体所受水平波浪力、垂直波浪力与波浪力矩,在此基础上运用虚功原理建立发电装置动力学响应模型,并结合发电支链传动特点对其发电功率进行分析,最后利用运动学响应结果作为动力学输入信号进行算例分析。□从波浪运动特征、发电装置结构特征与工程应用价值三个方面,提出发电支链运动响应性指标、全向能量转换指标与波况适应性指标。据此对多自由度波浪能发电装置与同尺度下典型截止式波浪能发电装置进行性能评估与对比分析,结果表明所设计的多自由度波浪能发电装置在结构与发电方面均具有较好的性能。□依据多自由度波浪能发电装置机械结构与海洋波浪运动特征,通过在Solid Works?中建立发电装置机械部分三维模型并导入ADAMS?构建机械动力学虚拟样机,结合Matlab?中Simulink?仿真模块对浮体受迫响应运动规律分析结果,对发电装置各发电支链运动规律与受迫响应力进行仿真实验。仿真结果与发电装置理论计算的运动学与动力学响应模型一致,验证了理论建模的正确性。
李言华[8]（2021）在《波浪能发电机设计优化与控制策略研究》文中研究表明随随着能源枯竭与环境污染问题的日益加剧,可再生能源愈发受到关注。波浪能有着分布广、储量大、可利用率高等优势,具有良好的可开发利用前景。我国拥有广袤的海域面积和绵延的海岸线,具有得天独厚的开发优势。本文围绕波浪能发电,对其中的液压蓄能环节、发电环节及电力变换环节做重点研究,主要工作内容如下:面向液压蓄能式波浪能发电系统（Hydraulic Energy-Storage Wave Energy Generation System,HESWEGS）,设计了具有高效率、高功率密度的永磁同步发电机。基于Ansys搭建模型并进行空载与负载仿真验证。针对设计电机存在的齿槽转矩较高、齿部磁密饱和等问题,分析了结构参数对齿槽转矩的影响,并选用遗传算法对电机主要结构参数进行进一步的优化,从而确定了在功率密度、效率等方面性能更佳的电机结构。建立了HESWEGS主要部件的数学模型,分析了应用于液压蓄能系统最高效率转换控制策略与保证液压系统安全稳定性的实施方案。基于三相交错并联BOOST电路,搭建了包括液压蓄能系统、发电机、整流环节与直流负载的仿真模型并进行验证。针对采用不控整流方案引起的交流侧谐波含量较高等问题,采用双PWM型变流器以改善电能质量,分析了变流器控制策略及空间矢量脉宽调制算法,搭建了仿真模型并进行验证。搭建了基于三电平双PWM变流装置的HESWEGS,针对三电平结构存在的中点电位不平衡问题,提出一种基于电流极性划分扇区的平衡因子法,该方法简化了扇区判断环节,并能有效抑制中点电位偏移与波动。针对三电平双PWM型变流装置器件繁多,调制算法复杂的问题,提出将Vienna整流器应用于机侧变流环节,分析了应用于Vienna整流器的简化两电平SVPWM算法实现方法。基于Matlab/Simulink搭建了包括波浪激励、液压蓄能系统、发电机、电力变换装置、电网的仿真模型,就不同波况条件下对系统间歇发电模式和连续发电模式进行仿真。仿真结果表明,系统能在不同波况条件下稳定工作,验证了本文针对波浪能发电系统选用及设计的系统结构、调制方法及控制策略方面的有效性与正确性。
张斌[9]（2021）在《基于深度强化学习的综合能源系统运行优化研究》文中研究指明近些年,我国持续推进能源革命与转型,具有可再生、清洁无污染等特点的可再生能源得到了迅速发展与广泛应用。虽然以风电和光伏为代表的可再生能源能够有效地促进“碳达峰、碳中和”的进程,但是可再生能源发电的随机性与波动性的特性降低了电力系统的安全稳定裕度,制约了电网的灵活调度,进一步影响可再生能源的消纳能力。可再生能源的大规模开发利用促进了多种能源系统之间的相互作用和耦合,使得综合能源系统的相关技术得到重视并快速发展,为保证电网安全、稳定、灵活调度提供了契机。因此,本文引入包含供热系统和供气系统的综合能源系统。以供热网络、供气网络充当电网的储能从而保障大规模风电平滑接入电网,提高系统对可再生能源的消纳能力,保证电网运行的稳定性与经济性。随着信息技术和人工智能技术的发展,基于深度强化学习的算法逐渐成为一种全新的优化算法,在解决可再能源不确定性问题具有优越性,能够实现“实时计算、实时控制”的控制模式。针对基于深度强化学习的综合能源系统智能调度问题,本课题主要的研究内容包括:（1）电-热综合能源系统可再生能源智能调度策略研究。在大规模风电计入的电-热综合能源系统中考虑经济性,该调度策略以100%消纳风电为前提,以运行成本最低为优化目标,以风电实时转换率为优化对象,考虑风机出力、用户负荷和上层电价等多重不确定性,采用近端策略优化算法求解一种实时可再生能源调度策略以最小化电-热综合能源系统的运行成本。（2）电-气综合能源系统削峰填谷的智能调度研究。在大规模风电计入的电-气综合能源系统中,考虑风电的反调峰特性,以实现风电出力时空平移与有效平滑净负荷曲线为多优化目标,以多能源耦合元件实时出力为优化对象,考虑风机出力、用户负荷与天然气能源价格的不确定性,采用深度确定性策略梯度算法求解了一种实时优化耦合元件出力的智能能源管理策略。（3）电-热-气综合能源系统的多目标能源调度优化研究。该调度策略以提高系统运行的经济性与供电可靠性为研究目标,以多能源耦合元件的实时出力为研究对象,考虑风机出力、用户负荷与电池实时储能的不确定性,采用具有最大熵机制的Soft actor-critic算法实现耦合元件的实时调度,以达到降低系统运行成本与提升供电可靠性的目的（4）对于各项研究,经过理论分析后开展了详尽的仿真测试。以某地区风电站的实际出力数据为例,验证了本文构建模型和采用方法的可行性和通用性。与传统优化算法进行对比实验,验证了基于深度强化学习的能源调度策略具有优越性。
蒋瑞红[10]（2021）在《能量收集电路非线性特性下SWIPT网络性能优化与分析》文中提出随着人类社会信息化、智能化和第五代移动通信网络（The 5th Generation Mobile Networks,5G）技术的推动,物联网、无线传感器网络等能量受限网络得到快速的发展和部署,移动终端的数量和数据需求呈现指数级增加,这对无线网络系统的容量、可靠性、覆盖率以及能耗等关键指标提出了更高的要求。此外,由于网络节点携带的能量有限、难以保证长时间持续工作,已经成为制约网络大规模部署的主要瓶颈。如何保证网络中无线节点能量供应和信息需求的前提下,降低网络能耗且延长工作时间是未来无线能量受限网络发展面临的重要问题。为了解决此问题,一方面通过不断发展和演进先进的无线通信技术,如多天线技术和中继技术等,来降低节点的能耗、提高网络能量效率和频谱效率;另一方面通过引入无线能量收集（Energy Harvesting,EH）技术,从周围的环境中采集可再生能源或可重复利用能源为网络节点持续供电。因此,结合无线信息传输和无线能量传输技术,研究无线网络系统的性能对推动无线EH在物联网等无线能量受限网络中的实用化极为重要。本文基于与实际EH电路特性更匹配的非线性EH模型,针对非移动和移动的物联网典型场景,研究无线信能同传（Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT）网络的系统性能优化和分析。在非移动场景中,用户是同构到异构,网络拓扑是从单跳到多跳,分别探究了系统传输功率最小化和网络中断性能界问题。在移动场景中,从地面到空中移动分别研究了信息-能量域和网络覆盖问题。创新性工作主要包括:1)为了寻求同构多用户SWIPT网络系统的最小功耗,构建发射功率最小化问题,即在分别满足信息能量用户和信息用户的信干噪比需求、以及满足信息能量用户和能量用户的能量需求的约束下,最小化系统所需总发射功率。通过采用半定松弛（Semidefinite Relaxation,SDR）和变量替换的方法,求解该问题。在多个同构用户不完全共存的场景下,从理论上证明了所提求解方法保证了全局最优性。在多个同构用户完全共存的场景下,通过仿真讨论了全局最优性。仿真结果验证了所提求解方法的可行性和准确性,并表明了非线性系统比线性系统消耗更少的发射功率。2)为了寻求异构多用户SWIPT网络系统的最小功耗,构建发射功率最小化问题,即在分别满足基于功率分割接收机（Power Splitting,PS）用户和基于时间切换接收机（Time Switching,TS）用户的信息速率和能量需求的约束下,最小化系统所需总发射功率。由于问题非凸,提出了一种基于SDR的两层算法（即双层优化算法）,并从理论上证明了该算法的全局最优性。此外,还提出了一种基于连续凸近似（Successive Convex Approximate,SCA）的算法,利用一阶泰勒近似能够找到低复杂度的近似最优解。仿真结果验证了所提算法的可行性及准确性,并且挖掘出在相同能量需求下,TS用户比PS用户更容易进入实际EH电路的饱和区、TS用户的EH效率高于PS用户,这为实际网络中用户类型的选取提供了理论指导意义。3)为了挖掘不完美信道状态信息（Channel State Information,CSI）下多中继SWIPT网络系统的中断性能界,提出了一种基于J次最佳中继选择和发射天线选择的传输协议,推导得到了系统中断概率和可靠吞吐量的闭式表达式,以及在低信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）和高SNR下相应的近似表达式。仿真结果表明理论结果与蒙特卡洛仿真结果相吻合,证明了理论分析结果的有效性和准确性。讨论分析了发射天线、接收天线、能量转换效率和不完美CSI精度等参数对系统性能的影响,并且表明采用非线性EH模型减少了采用线性EH模型对系统性能的错误评估。4)为了揭示地面移动SWIPT网络的信息和能量之间的折中关系,定义了信息-能量（Information-Energy,I-E）域,构建了相应的优化问题。对基于逻辑EH模型的优化问题,提出了SCA算法,能够以较低的复杂度刻画I-E域的下界。对基于线性和分段式EH模型的优化问题,利用拉格朗日对偶方法和KKT条件得到了相应的闭式和半闭式解。仿真结果表明逻辑EH模型下I-E域小于线性和分段式EH模型下I-E域。在移动速度固定的情况下,当发射功率较大时,逻辑EH模型可以用分段式EH模型来代替。对于给定移动时间,移动速度越高,三种EH模型下的I-E域越小。5)为了探究低空移动SWIPT网络系统的覆盖率问题,考虑UAV辅助的SWIPT网络,利用二维泊松点过程理论对系统进行建模,研究分析系统信息、能量、联合信息-能量的覆盖性能界。针对该系统,利用随机几何和坎贝尔定理等理论分别推导出了基于PS和TS系统覆盖率的一般和闭式表达式。仿真结果表明非线性系统比线性系统具有更低的覆盖率,但是避免了采用线性EH模型带来的错误的系统性能评估。此外,非线性EH模型对基于TS系统的能量覆盖率的影响大于基于PS系统。
二、考虑环境的能量转换系统环境经济建模与优化（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、考虑环境的能量转换系统环境经济建模与优化（论文提纲范文）
（1）基于Petri网的太阳能热发电系统建模及控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 课题研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 LFR系统建模与运行控制研究现状 |
| 1.2.2 LFR系统建模与运行控制研究存在的问题 |
| 1.3 论文主要研究内容与结构 |
| 2 建立太阳能热发电集热子系统数学模型及仿真分析 |
| 2.1 集热子系统的数学模型 |
| 2.1.1 集热器能量平衡模型 |
| 2.1.2 对流换热 |
| 2.1.3 辐射换热 |
| 2.1.4 热传导 |
| 2.2 基于集热器模型的热性能仿真分析 |
| 2.2.1 集热器沿轴向的温度分布 |
| 2.2.2 集热器的集热效率分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 建立储热罐和蒸汽发生器数学模型及仿真分析 |
| 3.1 储热罐的数学模型 |
| 3.1.1 储热罐能量平衡模型 |
| 3.1.2 储热罐防凝结保护 |
| 3.2 储热罐热性能仿真分析 |
| 3.2.1 储热介质及储热方式 |
| 3.2.2 储热罐热损失分析 |
| 3.3 蒸汽发生器数学模型 |
| 3.3.1 蒸汽发生器能量平衡模型 |
| 3.3.2 蒸汽发生器换热过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于Petri网的太阳能热发电系统的建模研究 |
| 4.1 扩展微分Petri网模型 |
| 4.1.1 Petri网介绍 |
| 4.1.2 扩展微分Petri网 |
| 4.1.3 仿真算法 |
| 4.2 太阳能热发电系统工作模式 |
| 4.3 太阳能热发电系统的EDPN模型 |
| 4.3.1 切换条件 |
| 4.3.2 基于Petri网的系统模型 |
| 4.4 太阳能热发电系统的热性能分析 |
| 4.4.1 模型验证 |
| 4.4.2 系统典型天热性能分析 |
| 4.4.3 典型年热性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 模型预测控制在太阳能集热子系统的应用研究 |
| 5.1 集热器的分布式参数模型 |
| 5.2 Kalman滤波算法介绍 |
| 5.3 基于Kalman滤波器的模型预测控制 |
| 5.3.1 开环预测模块 |
| 5.3.2 动态控制模块 |
| 5.4 数值仿真分析 |
| 5.4.1 集热器模型验证 |
| 5.4.2 控制系统仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）交直流混联的多能微网多时间尺度实时协同调控方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 微网概述 |
| 1.2.1 微电网 |
| 1.2.2 交直流混合微电网 |
| 1.2.3 多能微网 |
| 1.3 交直流混联的多能微网多时间尺度调控研究现状 |
| 1.3.1 多能微网的建模研究现状 |
| 1.3.2 多能微网的优化运行研究现状 |
| 1.3.3 交直流混合微电网的协同控制研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 交直流混联的多能微网多时间尺度实时协同调控工作机理及功能架构 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 交直流混联的多能微网多时间尺度实时协同调控的工作机理 |
| 2.3 交直流混联的多能微网多时间尺度实时协同调控的功能架构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 多能微网的多目标分层实时协同优化运行 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多能微网的一体化模型 |
| 3.2.1 主从博弈理论简介 |
| 3.2.2 基于主从博弈理论的多能微网一体化建模 |
| 3.2.3 算例分析 |
| 3.3 多能微网的多目标分层实时协同优化运行 |
| 3.3.1 多目标分层实时协同优化建模 |
| 3.3.2 多目标模型求解 |
| 3.3.3 算例分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 交直流混合微电网中多元可控资源的协同控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 交直流混合微电网中源-网-荷-储的协同控制 |
| 4.2.1 微电网中的源-荷-储自适应协同控制 |
| 4.2.2 交直流混合微电网中基于H_∞性能指标的网-网分散协同控制 |
| 4.2.3 稳定性分析 |
| 4.2.4 算例分析 |
| 4.3 交直流混合微电网交-直潮流断面中并联换流器的协同控制 |
| 4.3.1 交-直潮流断面中并联换流器的经济最优协同控制 |
| 4.3.2 交-直潮流断面中并联换流器的自适应恒压协同控制 |
| 4.3.3 稳定性分析 |
| 4.3.4 算例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于微分几何理论的交直流混合微电网换流器非线性最优控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计及输出对干扰解耦的交直流混合微电网换流器非线性最优控制 |
| 5.2.1 计及输出对干扰解耦的换流器仿射非线性建模 |
| 5.2.2 计及输出对干扰解耦的换流器非线性控制律 |
| 5.2.3 算例分析 |
| 5.3 动态响应性能最优的交直流混合微电网换流器非线性最优控制 |
| 5.3.1 计及动态响应性能最优的换流器仿射非线性建模 |
| 5.3.2 计及动态响应性能最优的换流器非线性控制律 |
| 5.3.3 算例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A |
| 附录B |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）含风电制氢及多储能的综合能源系统优化调度与碳排放分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 风电制氢研究现状 |
| 1.2.2 综合能源系统优化调度研究现状 |
| 1.3 现有工作存在的不足 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 含风电制氢及多储能的综合能源系统结构和模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 含风电制氢及多储能的综合能源系统结构 |
| 2.3 能量枢纽建模 |
| 2.3.1 能量供应 |
| 2.3.2 能量转换 |
| 2.3.3 能量存储 |
| 2.3.4 能量分配 |
| 2.4 负荷需求响应建模 |
| 2.4.1 基于实时电价的需求响应模型 |
| 2.4.2 基于可中断负荷的需求响应模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 含风电制氢及多储能的综合能源系统低碳经济调度 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 综合能源系统的低碳经济调度模型 |
| 3.2.1 目标函数 |
| 3.2.2 约束条件 |
| 3.3 模型求解 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 算例概述 |
| 3.4.2 算例结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于模糊机会约束的综合能源系统日前经济调度 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模糊机会约束的相关理论 |
| 4.2.1 模糊机会约束理论 |
| 4.2.2 可信性理论 |
| 4.2.3 模糊机会约束的清晰等价类形式 |
| 4.2.4 模糊参数的隶属度函数 |
| 4.3 综合能源系统的日前经济调度模型 |
| 4.3.1 目标函数 |
| 4.3.2 约束条件 |
| 4.4 模型求解 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 算例概述 |
| 4.5.2 算例结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（4）基于能量收集的采煤机摇臂无线传感器节点自供电技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 论文研究方向 |
| 1.3 能量收集技术研究现状 |
| 1.3.1 振动能量收集技术研究现状 |
| 1.3.2 温差能量收集技术研究现状 |
| 1.3.3 能量收集电路研究现状 |
| 1.3.4 能量收集技术实际应用现状 |
| 1.4 论文的研究内容及安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 采煤机摇臂可收集能量及理论分析 |
| 2.1 可收集环境能量分析 |
| 2.1.1 振动环境 |
| 2.1.2 温差环境 |
| 2.2 压电发电技术 |
| 2.2.1 压电效应与应变模式 |
| 2.2.2 压电晶体片性能参数 |
| 2.2.3 压电发电装置数学模型 |
| 2.3 温差发电技术 |
| 2.3.1 温差发电原理 |
| 2.3.2 温差发电片主要性能参数 |
| 2.3.3 温差发电片数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 能量收集系统设计与优化 |
| 3.1 悬臂梁式压电能量收集系统 |
| 3.1.1 悬臂梁式压电发电片性能仿真分析 |
| 3.1.2 悬臂梁式压电双晶发电片设计 |
| 3.2 压电发电片的改良 |
| 3.3 温差发电系统 |
| 3.3.1 热电材料分析 |
| 3.3.2 散热装置设计 |
| 3.3.3 温差发电片结构设计与优化 |
| 3.4 能量收集电路 |
| 3.4.1 压电能量收集转换电路 |
| 3.4.2 温差能量收集转换电路 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 振动与温差能量收集实验研究 |
| 4.1 压电式振动能量收集实验研究 |
| 4.1.1 压电发电片的制作 |
| 4.1.2 实验系统搭建 |
| 4.1.3 压电发电实验分析 |
| 4.2 温差能量收集实验研究 |
| 4.2.1 温差发电实验系统 |
| 4.2.2 实验测试与分析 |
| 4.3 能量收集模块为传感器供电实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）综合能源系统的能源集线器建模及优化运行控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 综合能源系统 |
| 1.2.2 能源集线器建模研究现状 |
| 1.2.3 综合能源系统的优化运行控制研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和章节安排 |
| 第2章 综合能源系统的能源集线器分部建模方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 能源集线器和分部建模原理 |
| 2.3 能源集线器基本元素定义 |
| 2.4 分部建模步骤 |
| 2.4.1 系统结构整合 |
| 2.4.2 能流路径与能量转换单元数目的确定 |
| 2.4.3 虚拟能量转换单元插入 |
| 2.4.4 实现分部建模 |
| 2.5 复杂储能装置在分部建模中的应用方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 含绝热压缩空气储能的综合能源系统EH分部建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统概述 |
| 3.2.1 系统组成结构总述 |
| 3.2.2 主要能量转换装置独立运行模型 |
| 3.2.3 储能装置独立运行模型 |
| 3.3 分部模型的构建 |
| 3.3.1 系统多能流结构整合及描述 |
| 3.3.2 能流路径和能量转换单元的确认 |
| 3.3.3 虚拟能量转换单元的插入 |
| 3.3.4 分部模型构建 |
| 3.4 能源集线器建模的实现 |
| 3.4.1 分部模型耦合矩阵的求解 |
| 3.4.2 系统能源集线器模型的构建 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 分部模型自动化构建方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分部模型自动化构建方法及其步骤 |
| 4.2.1 图论描述并构建邻接矩阵 |
| 4.2.2 DFS能流路径探索 |
| 4.2.3 分部模型的自动构建 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 综合能源系统的优化运行控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优化运行控制概述 |
| 5.3 优化运行目标函数 |
| 5.4 优化运行约束条件 |
| 5.4.1 能量转换设备约束 |
| 5.4.2 储能装置约束 |
| 5.4.3 能源集线器约束 |
| 5.4.4 需求响应约束 |
| 5.4.5 其他约束 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 算例数据 |
| 5.5.2 算例优化运行求解结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 攻读学位期间参与的主要科研项目 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）高效稳定的波浪能液压PTO装置设计及控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 液压式波浪能发电装置 |
| 1.2.1 波浪能转换系统 |
| 1.2.2 液压式中间能量转换系统 |
| 1.3 液压PTO系统控制策略 |
| 1.3.1 液压变阻尼 |
| 1.3.2 蓄能器控制 |
| 1.3.3 马达控制 |
| 1.3.4 发电机负载控制 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 波浪能发电系统性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 波浪能发电系统工作原理 |
| 2.3 波浪能发电系统数学模型 |
| 2.3.1 浮子所受波浪力分析 |
| 2.3.2 浮子-活塞受力分析 |
| 2.3.3 蓄能器 |
| 2.3.4 比例流量阀 |
| 2.3.5 变量马达 |
| 2.3.6 永磁同步发电机 |
| 2.4 系统工作特性分析 |
| 2.5 波浪能发电系统仿真设计 |
| 2.5.1 元件选型与计算 |
| 2.5.2 AMESim仿真验证 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 自适应蓄能式液压PTO系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蓄能器数学模型 |
| 3.3 蓄能器稳压数值模拟 |
| 3.3.1 仿真原理 |
| 3.3.2 仿真模型 |
| 3.3.3 仿真参数 |
| 3.3.4 仿真结果与分析 |
| 3.4 自适应蓄能器回路设计 |
| 3.4.1 自适应蓄能器工作原理 |
| 3.4.2 自适应蓄能器设计内容 |
| 3.4.3 自适应蓄能器仿真设计 |
| 3.4.4 AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 容积节流复合调速式液压PTO系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模糊自适应PID控制 |
| 4.2.1 PID控制 |
| 4.2.2 模糊控制 |
| 4.3 容积节流联合调速控制 |
| 4.4 基于PID控制的马达恒转速系统 |
| 4.4.1 AMESim仿真模型 |
| 4.4.2 AMESim仿真结果与分析 |
| 4.5 基于模糊自适应PID控制的马达恒转速系统 |
| 4.5.1 AMESim与MATLAB/Simulink仿真模型 |
| 4.5.2 AMESim与MATLAB/Simulink仿真结果与分析 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 液压PTO系统结构改进 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 自适应蓄能-容积节流调速式液压PTO系统 |
| 5.2.1 自适应蓄能式液压PTO系统 |
| 5.2.2 容积节流调速式液压PTO系统 |
| 5.2.3 复合型液压PTO系统 |
| 5.3 基于液压变压器的液压PTO系统 |
| 5.3.1 液压变压器基本概述 |
| 5.3.2 新型液压PTO系统仿真设计 |
| 5.3.3 新型液压PTO系统性能分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果及参加科研情况 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）多自由度波浪能发电装置设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 波浪能发电技术原理 |
| 1.2.2 波浪能发电装置实现 |
| 1.2.3 波浪能发电装置运动学响应分析 |
| 1.2.4 波浪能发电装置动力学响应分析 |
| 1.2.5 波浪能发电装置虚拟样机仿真 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 多自由度波浪能发电装置构型设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多自由度波浪能发电装置设计原则 |
| 2.3 多自由度波浪能发电装置结构设计 |
| 2.3.1 自由度选取 |
| 2.3.2 浮体设计 |
| 2.3.3 固定装置设计 |
| 2.3.4 动力攫取装置设计 |
| 2.3.5 构型综合 |
| 2.4 发电装置构型综合评价 |
| 2.4.1 评价标准 |
| 2.4.2 综合评价模型 |
| 2.4.3 比较与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 多自由度波浪能发电装置运动学响应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 浮体受迫响应模型 |
| 3.2.1 线性微幅波理论 |
| 3.2.2 受迫响应分析 |
| 3.3 发电装置运动学响应模型 |
| 3.3.1 系统描述 |
| 3.3.2 位置分析 |
| 3.3.3 速度分析 |
| 3.3.4 加速度分析 |
| 3.4 运动学算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多自由度波浪能发电装置动力学响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 捕能平台受波浪力分析 |
| 4.2.1 Froude-Krylov假定法 |
| 4.2.2 浮体受力动态模型 |
| 4.2.3 波浪激振力分析 |
| 4.3 发电装置动力学响应模型 |
| 4.3.1 系统动力学响应模型 |
| 4.3.2 发电支链传动分析 |
| 4.3.3 机电耦合动力学分析 |
| 4.3.4 发电功率与发电量 |
| 4.4 动力学算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 波浪能发电装置性能评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 性能评价指标建立 |
| 5.2.1 发电支链运动响应性指标 |
| 5.2.2 全向能量转换指标 |
| 5.2.3 波况适应性指标 |
| 5.3 性能评估 |
| 5.3.1 多自由度波浪能发电装置性能评估 |
| 5.3.2 典型波浪能发电装置性能评估 |
| 5.3.3 算例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 虚拟样机联合仿真 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 虚拟样机技术介绍 |
| 6.3 虚拟样机构建 |
| 6.4 联合仿真实例 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.1.1 概念设计方面 |
| 7.1.2 运动学响应分析方面 |
| 7.1.3 动力学响应分析方面 |
| 7.1.4 性能评估方面 |
| 7.1.5 虚拟样机方面 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士学位期间参加的科研项目与主要成果 |
（8）波浪能发电机设计优化与控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外波浪能发电装置发展与现状 |
| 1.2.1 国外发展与现状 |
| 1.2.2 国内发展与现状 |
| 1.3 波浪能发电关键技术发展 |
| 1.3.1 波浪能发电机 |
| 1.3.2 液压蓄能系统 |
| 1.3.3 电力变换及能量管理 |
| 1.4 波浪能发电前景 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 面向波浪能转换的永磁同步发电机设计 |
| 2.1 总体设计方案 |
| 2.1.1 电机额定参数选取 |
| 2.1.2 永磁体材料与结构 |
| 2.1.3 发电机结构参数设计 |
| 2.1.4 电磁负荷的选取 |
| 2.1.5 重要指标验算 |
| 2.2 有限元分析基本原理 |
| 2.2.1 二维电磁场基本理论 |
| 2.2.2 二维电磁场计算方法 |
| 2.3 面向波浪能转换的永磁同步电机有限元软件建模及仿真 |
| 2.3.1 WEC-PMSG建模 |
| 2.3.2 WEC-PMSG空载仿真分析 |
| 2.3.3 WEC-PMSG负载仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 面向波浪能转换的永磁同步电机结构优化 |
| 3.1 WEC-PMSG参数优化分析 |
| 3.2 WEC-PMSG电机结构参数对性能的影响 |
| 3.2.1 极弧系数 |
| 3.2.2 充磁高度 |
| 3.2.3 槽口宽度 |
| 3.2.4 气隙高度 |
| 3.2.5 定子斜槽 |
| 3.3 基于遗传算法的电机参数优化 |
| 3.3.1 遗传算法基本原理 |
| 3.3.2 遗传算法参数选择 |
| 3.4 优化设计后WEC-PMSG仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 液压蓄能式波浪能发电系统建模与仿真 |
| 4.1 系统工作原理 |
| 4.2 系统主要部件数学模型 |
| 4.2.1 双作用液压缸 |
| 4.2.2 气囊式蓄能器 |
| 4.2.3 定量液压马达 |
| 4.2.4 永磁同步电机 |
| 4.3 采用三相交错并联BOOST电路的系统仿真分析 |
| 4.3.1 BOOST变换机理 |
| 4.3.2 交错并联技术 |
| 4.3.3 液压装置运行的安全稳定性 |
| 4.3.4 系统最高效率转化控制策略 |
| 4.3.5 仿真及结果分析 |
| 4.4 双PWM型 HESWEGS仿真分析 |
| 4.4.1 双PWM型变流器 |
| 4.4.2 PWM变流器控制策略 |
| 4.4.3 两电平空间矢量脉宽调制算法 |
| 4.4.4 仿真及结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于三电平的液压蓄能式波浪能发电系统仿真 |
| 5.1 三电平双PWM型 HESWEGS仿真分析 |
| 5.1.1 三电平双PWM型变流器 |
| 5.1.2 三电平空间矢量脉宽调制算法 |
| 5.1.3 中点电位不平衡原因分析 |
| 5.1.4 基于电流极性划分扇区的平衡因子法 |
| 5.1.5 仿真及结果分析 |
| 5.2 采用Vienna整流器-T型逆变器的HESWEGS仿真分析 |
| 5.2.1 Vienna整流器工作原理 |
| 5.2.2 T型三电平逆变器 |
| 5.2.3 简化两电平SVPWM算法 |
| 5.2.4 波浪理论基础 |
| 5.2.5 仿真结果及分析 |
| 5.3 四种电力变换方案的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于深度强化学习的综合能源系统运行优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 综合能源系统运行优化研究现状 |
| 1.2.2 综合能源系统不确定性分析与运行优化研究现状 |
| 1.2.3 人工智能在综合能源系统的研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作与创新 |
| 第二章 基于近端策略优化的电-热综合能源系统的可再生能源调度策略 |
| 2.1 电-热综合能源系统描述 |
| 2.1.1 电-热综合能源系统的数学模型 |
| 2.1.2 优化模型 |
| 2.1.3 约束条件 |
| 2.2 深度强化学习建模 |
| 2.2.1 智能调度问题向强化学习任务的转化 |
| 2.2.2 PPO算法与网络结构 |
| 2.3 算例分析 |
| 2.3.1 算法训练 |
| 2.3.2 算法性能测试 |
| 2.3.3 对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于深度确定性梯度策略的电-气综合能源系统的削峰填谷研究 |
| 3.1 电-气综合能源系统分析与优化建模 |
| 3.1.1 天然气网络组件建模 |
| 3.1.2 优化模型 |
| 3.1.3 约束条件 |
| 3.2 优化问题转化与深度强化学习算法 |
| 3.2.1 优化问题转化 |
| 3.2.2 深度强化学习算法 |
| 3.3 算例分析 |
| 3.3.1 仿真设置 |
| 3.3.2 场景设置 |
| 3.3.3 算法训练 |
| 3.3.4 算法性能测试 |
| 3.3.5 对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于SAC算法的电-热-气综合能源系统的多目标能源调度优化 |
| 4.1 电-热-气综合能源系统分析与优化建模 |
| 4.1.1 优化模型 |
| 4.1.2 约束条件 |
| 4.2 深度强化学习算法 |
| 4.2.1 马尔可夫决策过程建模 |
| 4.2.2 SAC算法和网络结构 |
| 4.3 算例分析 |
| 4.3.1 仿真设置 |
| 4.3.2 场景描述 |
| 4.3.3 算法参数设置 |
| 4.3.4 算法训练过程 |
| 4.3.5 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参与的项目与取得的成果 |
（10）能量收集电路非线性特性下SWIPT网络性能优化与分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语 |
| 常用数学符号 |
| 1 绪论 |
| 1.1 无线能量受限网络 |
| 1.1.1 无线能量收集技术概述 |
| 1.1.2 无线信能同传 |
| 1.2 无线能量收集模型 |
| 1.2.1 线性能量收集模型 |
| 1.2.2 非线性能量收集模型 |
| 1.2.3 线性和非线性EH模型对比 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 研究综述 |
| 1.3.2 研究不足 |
| 1.4 创新工作与章节安排 |
| 1.4.1 创新工作 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 2 同构多用户SWIPT网络发射功率最小化设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统模型 |
| 2.2.1 信息和能量传输 |
| 2.2.2 EH模型 |
| 2.3 问题建模及求解 |
| 2.3.1 问题建模 |
| 2.3.2 问题求解 |
| 2.3.3 全局最优性分析 |
| 2.4 仿真结果与分析 |
| 2.4.1 用户的信息需求对系统性能的影响 |
| 2.4.2 用户的能量需求对系统性能的影响 |
| 2.4.3 用户数量对系统性能的影响 |
| 2.4.4 SDR结果最优性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 异构多用户SWIPT网络发射功率最小化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统模型 |
| 3.2.1 EH模型 |
| 3.2.2 传输协议 |
| 3.3 问题建模及求解 |
| 3.3.1 问题建模 |
| 3.3.2 两层求解算法 |
| 3.3.3 两层算法复杂度分析 |
| 3.3.4 SCA算法 |
| 3.3.5 SCA算法收敛性分析 |
| 3.3.6 SCA算法复杂度分析 |
| 3.4 仿真结果与分析 |
| 3.4.1 两层算法和SCA算法对比 |
| 3.4.2 用户数量对系统性能影响 |
| 3.4.3 用户信息和能量需求对系统性能的影响 |
| 3.4.4 用户距离对系统性能影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 非完美信道下多中继SWIPT网络中断性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统模型 |
| 4.2.1 传输协议 |
| 4.3 系统中断概率和可靠吞吐量 |
| 4.3.1 信道增益的分布 |
| 4.3.2 系统中断概率分析 |
| 4.3.3 高低SNR下系统中断概率 |
| 4.3.4 系统可靠吞吐量分析 |
| 4.4 仿真结果与分析 |
| 4.4.1 中继数量对系统性能的影响 |
| 4.4.2 第J个最佳中继对系统性能的影响 |
| 4.4.3 源端 S和目的端 D_l天线数量对系统性能的影响 |
| 4.4.4 信道非完美性对系统性能的影响 |
| 4.4.5 其他参数对系统性能的影响 |
| 4.4.6 TS和PS接收机结构下系统性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 地面移动SWIPT网络信息-能量域分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统模型 |
| 5.2.1 信息和能量传输 |
| 5.2.2 EH模型 |
| 5.3 信息-能量域定义及问题建模 |
| 5.3.1 计算信息I_(max)优化问题 |
| 5.3.2 计算能量E_(max)优化问题 |
| 5.3.3 计算信息-能量域C_(I-E)边界点优化问题 |
| 5.4 联合功率和传输时间优化设计 |
| 5.4.1 线性EH模型下信息-能量域问题建模及求解 |
| 5.4.2 逻辑EH下信息-能量域问题建模及求解 |
| 5.4.3 分段式EH模型下信息-能量域问题建模及求解 |
| 5.4.4 问题求解复杂度分析 |
| 5.5 仿真结果与分析 |
| 5.5.1 线性和分段式EH模型:最优能量转化效率η |
| 5.5.2 SCA算法收敛性 |
| 5.5.3 信息-能量域与移动速度的关系 |
| 5.5.4 准静态场景中的信息-能量域 |
| 5.5.5 不同移动距离L_0下相对高速移动场景中的信息-能量域 |
| 5.5.6 移动距离与EH电路的饱和效应 |
| 5.5.7 收集的能量与移动速度的关系 |
| 5.5.8 不同EH模型下信息-能量域的偏差 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 低空移动SWIPT网络覆盖性能分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统模型 |
| 6.2.1 最近UAV距离 |
| 6.2.2 信道衰落模型 |
| 6.2.3 EH模型 |
| 6.3 信息和能量传输模型 |
| 6.3.1 基于PS系统 |
| 6.3.2 基于TS系统 |
| 6.4 系统覆盖率分析 |
| 6.4.1 系统覆盖率的定义 |
| 6.4.2 基于PS系统的覆盖率分析 |
| 6.4.3 基于TS系统的覆盖率分析 |
| 6.4.4 基于PS和TS系统覆盖率汇总 |
| 6.5 仿真结果与分析 |
| 6.5.1 用户信息和能量需求对网络覆盖率的影响 |
| 6.5.2 UAV部署密度对网络覆盖率的影响 |
| 6.5.3 UAV部署高度和传输功率对网络覆盖率的影响 |
| 6.5.4 PS和TS因子对网络覆盖率的影响 |
| 6.5.5 UAV部署半径及高度对网络覆盖率的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文与其他成果 |
| 学位论文数据集 |
四、考虑环境的能量转换系统环境经济建模与优化（论文参考文献）
- [1]基于Petri网的太阳能热发电系统建模及控制策略研究[D]. 梁泽萍. 兰州交通大学, 2021(02)
- [2]交直流混联的多能微网多时间尺度实时协同调控方法研究[D]. 郭天宇. 华北电力大学(北京), 2021
- [3]含风电制氢及多储能的综合能源系统优化调度与碳排放分析[D]. 钱朝飞. 广西大学, 2021(12)
- [4]基于能量收集的采煤机摇臂无线传感器节点自供电技术研究[D]. 罗一民. 煤炭科学研究总院, 2021(02)
- [5]综合能源系统的能源集线器建模及优化运行控制[D]. 王雄儒. 山东大学, 2021
- [6]高效稳定的波浪能液压PTO装置设计及控制策略研究[D]. 刘颖昕. 山东大学, 2021
- [7]多自由度波浪能发电装置设计与分析[D]. 张咏行. 汕头大学, 2021(02)
- [8]波浪能发电机设计优化与控制策略研究[D]. 李言华. 北京交通大学, 2021(02)
- [9]基于深度强化学习的综合能源系统运行优化研究[D]. 张斌. 电子科技大学, 2021
- [10]能量收集电路非线性特性下SWIPT网络性能优化与分析[D]. 蒋瑞红. 北京交通大学, 2021(02)