ISBN: (纸本)9787521852981

关键词： 经济模型预测控制   分片线性近似   分片线性规划   污水处理  

摘要： 现代社会的可持续发展意味着对水资源的重视和有效管理,污水处理厂在防治水污染以及改善水环境方面发挥着重要的作用。然而由于高昂的处理成本,导致许多污水处理厂未能达到排放标准,为了节省污水处理的过程成本,经济模型预测控制(Economic Model Predictive Control,EMPC)被应用于污水处理过程中。但污水处理系统是一个大规模、非线性、强耦合系统,使得在线实施EMPC进行污水处理成为一个挑战。本文将格轨迹分片线性方法应用于逼近EMPC策略中的系统函数或目标函数,从而将EMPC对应的非线性规划问题简化为分片线性规划问题,再转化为一系列线性规划问题求解,提高了求解效率。本文的研究方法应用于78维微分方程描述的污水处理系统中,取得了显著的效果。本文的主要工作如下: 提出了基于格轨迹分片线性预测模型的经济模型预测控制策略。对于大规模非线性系统,采用格轨迹分片线性方法对其进行分片线性逼近,针对一类具有线性目标函数的EMPC问题,优化问题转化为分片线性规划问题。本文提出了一种迭代下降算法,用以求解分片线性规划问题的局部最优解,该算法将一个分片线性规划问题转化为一系列线性规划问题。本文还证明了原非线性系统和近似系统的误差有界,在此条件下,进一步分析了非线性系统在EMPC作用下的稳定性。 构建污水处理过程的EMPC优化问题,并将基于格轨迹分片线性预测模型的EMPC策略应用于污水处理过程。污水处理控制的目标是优化运行成本同时降低排放指标,本文采用线性加权法转化为单目标优化问题,直接优化运行成本和排放指标的加权和。在原有非线性系统的基础上求解EMPC优化问题,获得状态轨迹,并选取合适数量的线性化点建立格轨迹分片线性预测函数。仿真结果验证了格轨迹分片线性函数的逼近能力以及基于格轨迹分片线性预测模型的EMPC策略的有效性。 提出了基于格轨迹分片线性目标函数的污水处理系统EMPC策略。考虑非线性目标函数的EMPC问题,为了降低非线性目标函数的计算复杂度,本文采用格分片线性模型直接逼近污水处理系统EMPC优化问题的目标函数。基于格分片线性目标函数的优化问题可以等价于有限个线性规划问题,并且可以求得全局最优解。仿真结果表明,该方法能显著提高EMPC优化问题的在线计算效率,并保证控制性能。

关键词： 电动汽车   转移概率   聚合模型   负荷频率控制   稳定经济模型预测控制  

摘要： 针对电动汽车(EV)聚合建模忽略单体差异以及EV辅助电网调频难以兼顾经济性与稳定性等问题,该文首先,考虑电池容量差异,基于马尔科夫链理论提出了EV动态演化过程转移概率计算方法,推导了关于荷电状态的转移概率分布函数,构建了EV聚合模型,并建立了EV参与的两区域互联系统联合调频控制模型;然后,提出了基于稳定经济模型预测控制的双模态集群EV辅助电网调频控制策略,模态1通过经济模型预测控制降低调节成本,模态2利用辅助控制器确保系统稳定性;最后,通过仿真算例表明,聚合模型具有较高精度,控制策略能够优化协调各资源出力,在维持系统频率稳定的基础上,改善了频率调节过程中系统的经济性。

关键词： 国家能源战略   经济模型   电解水制氢   中长期规划   水电解制氢   热化学法   氢能   生物制氢  

摘要： 2022年,随着国家《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(以下简称“规划”)的出台,标志着我国将氢能规划提升到了国家能源战略层面。目前,在生产技术方面,主要制氢方式可分为水电解制氢、热化学法制氢、工业副产氢提纯制氢、太阳能光催化分解水制氢、生物制氢等。

关键词： Mine dewatering   Water supply   Environmental protection   Unit impulse response function   Groundwater numerical simulation  

摘要： Comprehensive analysis of hydrogeological conditions at a typical coal mine in northwestern China allowed us to establish a groundwater numerical model, which we calibrated using the hydraulic head from observation wells. Then, based on groundwater numerical simulation and operational research theories, we established a hydro-economic mine water management model that was coupled with the numerical model by the response matrix method. The management model took mine dewatering, water supply, and environmental protection into consideration, and realized the maximization economic benefits under the mine's hydraulic constraints. We obtained the unit impulse response function of the management model from the groundwater numerical model according to the superposition principle. Finally, the maximum economic value and optimization of water supply for users were calculated using the management model. Results showed that the management model can reduce the risk of water inrush while also raising lucrative economic income. It can ensure the sustainable supply of water resources, protect the environment, and balance the requirements of mine dewatering, water supply, and environmental protection. Due to the water shortages, fragile environment, and abundance of coal resources in northwestern China, this management model may be widely applicable in this area.

关键词： 绿色技术创新   CO_(2)排放   空间计量经济模型   空间异质性  

摘要： 基于30个省份2009-2018年的面板数据,利用空间计量经济模型实证考察了不同类型绿色技术创新对CO_(2)排放的空间异质性影响效应。实证研究结果表明:我国区域CO_(2)排放存在显著的正向空间溢出效应;发明型绿色技术创新和改进型绿色技术创新对CO_(2)排放均存在显著的抑制作用,前者比后者对本地区CO_(2)的抑制作用小于对其他地区的抑制作用;不同类型的绿色技术创新对CO_(2)排放的影响效应存在明显的区域差异特征,其中发明型绿色技术创新对CO_(2)排放的影响程度表现为东部最大、西部次之、中部最小;改进型绿色技术创新对CO_(2)排放的影响程度表现为东部最大、中部次之、西部最小,总体呈现东部显著,中部、西部均不显著。

关键词： 空间模型   鞅差序列   经验似然   综述  

摘要： 空间数据几乎在社会各个领域出现,有广泛的应用前景,研究其统计推断(含模型参数的估计和检验)有重要的理论意义和实用价值。本文简要介绍一些常见的空间计量经济模型以及除经验似然方法外的空间计量经济模型研究进展,详细介绍经验似然的背景及空间计量经济模型的经验似然研究进展。

关键词： 经济模型   不可再生能源   能源需求量   能源危机   新型能源   运行模式   战略地位   资源紧缺  

摘要： 现阶段,我国对于能源需求量正在不断攀升,但以石油、煤炭、天然气为首的不可再生能源的保有量却在逐年下降,这造成了严重的资源紧缺与能源危机。如何进一步降低对不可再生能源的消耗并开发新型能源,已经成为了21世纪急需解决的迫切问题,这不仅关系着未来国内社会的发展动力与发展能力,在国际竞争与协作中也占有着重要的战略地位。

关键词： 经济模型   可持续发展   废弃物   能源   副产品   重新审视   灾难   消费  

摘要： 气候灾难这最近几年愈演愈烈,许多人正在重新审视可持续发展领域。这背后是人们对能源的误解气候灾难最近几年愈演愈烈,许多人正在重新审视可持续发展领域。这背后是人们对能源的误解。标准的经济模型错误地描述和低估了能源在经济及其增长中的作用,以及相关的环境和气候影响。我们现有的经济和政治体系对消费和生产的副产品,包括污染废弃物和排放,关注不够。这种疏忽,助长了当前的环境危机。

关键词： 分户热计量   EMPC   热舒适PMV   节能  

摘要： 为了获得满意的建筑采暖热舒适,并同时降低维持建筑热舒适的采暖经济成本,针对分户控制和热计量绿色建筑,提出了一种基于经济模型预测控制(EMPC)的节能热舒适预测控制策略.为此首先建立了采暖房间的非线性热舒适模型.采用近似方法,得到实用的非线性热舒适预测模型.构造了节能热舒适经济性能函数和优化问题来实现动态过程经济性能最优,得到了节能热舒适模型预测控制策略(EETCMPC).最后通过模拟仿真,与双层经济性能优化模型预测控制策略(DMPC)进行了比较分析.仿真结果表明,采用EETCMPC时,散热器辐射热量减少了,具有8.9%的节能效果.因此,该方法在分户热计量建筑采暖控制中切实可行,在获取满意的热舒适时,采暖房间的用热经济性能得到了提升,具有工程指导意义.