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World File Search System系统建模
使用被动小区平衡的电池组的系统建模和仿真分析
摘要：本文介绍了使用被动细胞平衡技术对锂电池组的系统建模和模拟。在MATLAB/SIMULINK环境中对57.6 V，27 AH的电池组进行了建模和模拟。每当串联连接细胞模块的电荷状态（SOC）的差异超过SOC的0.1％的阈值时，平衡算法就会触发。平衡算法还提供了分流电阻值的最佳值，该值是根据为平衡细胞和最小功率消耗所花费的时间选择的。获得了平衡时间和功耗与电阻值的图。将4Ω的分流电阻作为一组电阻的最佳值，因为其平衡时间为9636.9s，功率损耗为26.2462W是令人满意的。使用恒定充电恒电压（CC-CV）方法在充电阶段分析了电池组的性能，并在20A的恒定电流下放电。
考虑电负荷和热负荷的智能建筑能源管理系统建模与优化
摘要：预计未来 20 年，建筑物的能源消耗将增加 40%。电力仍然是建筑物使用的最大能源来源，对电力的需求也在不断增长。需要制定建筑能源改进策略来减轻不断增长的能源需求的影响。在建筑物中引入智能能源管理系统是一个雄心勃勃但越来越容易实现的目标，由于其在节省建筑物能源消耗成本方面的潜力，该系统正在全球各个地区和企业市场中获得发展势头。本文介绍了一种连接到双向电网的智能建筑能源管理系统 (SBEMS)。智能建筑具有热能和电能回路。风能和光伏可再生能源、电池存储系统、辅助锅炉、基于燃料电池的热电联产系统、邻近建筑物的热量共享和储热罐是智能建筑的主要组成部分。已经为拟议的 SBEMS 开发了一个约束优化模型，并使用最先进的实数编码遗传算法来解决优化问题。通过八个模拟案例强调了所提出的 SBEMS 的主要特点，同时考虑到了智能建筑组件的各种配置。此外，电动汽车充电也是有计划的，并将结果与非计划充电模式进行了比较，这表明电动汽车充电的计划进一步提高了智能建筑运营的成本效益。
使用 SysML 进行飞行控制系统建模以支持验证、鉴定和认证
飞机上的大多数作动系统都由液压驱动，其特点是整体效率差，维护操作频繁。为了应对使用液压技术的缺点，研究工作集中于“更多电动飞机”（参见Derrien（2012），Reysset（2015））。在此范围内，飞行控制系统（FCS）逐渐依靠电能来取代全部或部分液压系统来驱动飞行控制面。引入这种新的FCS意味着使用新技术，新的执行器和机载控制单元。这将导致新的故障模式，由于缺乏经验反馈，这些模式无法掌握。因此，在设计以及验证、确认和鉴定这些系统是否符合航空安全标准（例如 ARP 4761 SAE-Aerospace（1996））方面，面临着新的挑战。
光伏发电制氢系统建模及储能系统容量优化
利用太阳能制氢是获取氢能的重要途径，但太阳能固有的间歇性、随机性特性降低了制氢效率，因此需要在光伏发电制氢系统中增加储能系统。本文建立光伏发电制氢系统模型并进行容量配置优化。首先对数学模型进行建模分析，利用Matlab/Simulink对系统建模；其次分析储能容量优化配置原理，确定优化策略，提出基于低通滤波原理的储能容量配置算法，并进行最优时间常数的选取；最后以光伏装机容量为30 MW的光伏发电为例，验证了所提算法的有效性，分析了储能容量与平滑效果之间的关系。结果表明:随着截止频率的减小,储能容量增大,平滑效果越明显;所提算法能有效降低光伏发电1 h最大功率变化量,其中平滑前光伏发电1 h最大功率变化量为4.31 MW;设置四组不同的时间常数,平滑后光伏发电1 h最大功率变化量分别降至0.751、0.389、0.078、0.04 MW。
电动汽车车载集成新型混合可再生能源储能系统建模与分析
摘要：汽车行业和技术非常重视改进汽车，使其更加节省燃料，但与传统汽车技术相比，成本会增加；这些新车包括电动汽车 (EV)、插电式混合动力汽车 (PHEV) 和混合动力汽车 (HEV)。然而，它们在减少石油消耗和实现生命周期效率方面的显著能力为客户、行业、汽车制造商和政策制定者带来了经济效益。本文提出了一种基于可再生能源 (RER) 的 HEV 概念。所提出的 HEV 设计利用太阳能光伏能源、风能、燃料电池和超级电容器 (PV + WE + FC + SC)，通过质子交换膜 (PEM) 和 SC 产生电能，以满足强大的扭矩要求。该车辆结合了电池组和 SC 以满足电力需求，并结合了 FC 作为备用能源。汽车向前行驶时，与涡轮叶片相连的交流发电机利用风能运转，通过交流发电机产生电能为电池充电。该设计旨在确保零碳排放和提高能源效率，重量轻，并采用轮毂电机来消除机械传动。使用 MATLAB® 和 Simulink® 软件包对每个子系统进行建模和仿真。使用 ANSYS Fluent 仿真来分析风能。在设计最终模型时，还考虑了标准分析，例如压力、速度和矢量轮廓。为了调节电力供应和需求，能源的选择由基于规则的监督控制器按照逻辑顺序控制，该顺序优先考虑能源，在车辆走走停停的情况下，SC 是能源，而电池是主要能源，FC 是备用能源，风能和太阳能为电池充电。车辆停放后，太阳能充电会自动开启，控制器在此期间控制交流发电机的能量流。
埃及能源部门清洁能源转型的长期能源系统建模
如果无法在国家层面获取具体输入数据，则假设发电厂的容量系数等参数与其他北非国家相似，并从国际能源署 (IEA) 和 IRENA 等国际组织获取。当前能源系统数据、燃料成本以及输配电数据来自气候兼容增长 (CCG) 入门数据集 (SDK) (Allington 等人，2021 年)。CCG 是一项由英国援助资助的研究计划，旨在帮助发展中国家实现低碳发展 (CCG，2022 年)。SDK 中包含了发电技术的估计安装容量，2018 年的值来自 Brinkerink & Deane (2020)、Brinkerink 等人 (2021)、Byers 等人 (2018) 和 IRENA (2020a)。埃及电力输送和分配的值来源于 Pappis 等人，2019 年。燃料价格
基于物理的波纹翅片潜热储能系统建模与数据驱动优化
研究了相变材料在带有波纹翅片的矩形外壳中的固液相变。采用基于物理的模型，探索了翅片长度、厚度和波幅对热场和流体流场的影响。将翅片纳入热能存储系统可增加传热表面积和热穿透深度，从而加速熔化过程。波纹翅片比直翅片产生更多的流动扰动，从而提高熔化性能。更长更厚的翅片可提高熔化速度、平均温度和热能存储容量。然而，翅片厚度对热特性的影响似乎微不足道。较大的翅片波幅会增加传热表面积，但会破坏自然对流，从而减慢熔化前沿的进程。开发了一种基于人工神经网络和粒子群优化的替代模型来优化翅片几何形状。与平面翅片相比，优化后的几何形状使每单位质量的热能存储提高了 43%。数据驱动模型预测的液体分数与基于物理的模型的差异小于 1%。所提出的方法提供了对系统行为的全面理解，并有助于热能存储系统的设计。
混合可再生能源系统促进农村可持续发展：能源系统建模的前景与挑战
摘要：混合可再生能源系统 (HRES) 已被证明是农村电气化的可行解决方案。它们不仅可以为农村地区通电，而且如果经过优化，还可以提供环境可持续、安全且价格合理的能源。这些系统可以被描述为来自多种相互补充的能源的发电机。优化的 HRES 通常通过最小化平准化电力成本 (LCOE) 和碳排放来产生负担得起的电力。在离网能源系统建模研究中，对能源贫困中的社会效益因素的调查是一个相对较新的讨论。在这篇透视文章中，我们研究了计算工具对于农村和偏远社区能源转型的重要性。我们表明，经典和启发式模型具有优化混合可再生能源系统的能力，考虑到包括健康、教育和收入在内的社会参数。接下来讨论了这些计算工具需要经历的潜在变化，以整合跨学科因素并应对社会转型。本文的本质展示了有关这一主题的文献涌入；此外，我们超越了传统的优化方法，揭示了新的贡献正在根据社会当前和潜在的需求而发展。
考虑电池退化因素的可再生能源微电网电池储能系统建模综述
摘要：电池储能系统 (BESS) 的建模研究仍然很少，特别是在考虑电力系统运行过程中因可再生能源发电和电动汽车 (EV) 随机负载而发生的退化造成的功率损失的情况下。同时，由于不同的操作条件，电池寿命与制造商的声明相差很大，还取决于可再生能源 (RES) 的渗透水平、循环操作、温度、放电/充电率和放电深度。选择一种简单的退化模型方法可能会导致在选择最佳管理策略时得出不可靠的结论，并增加大量的投资和运营成本。大多数现有的固定应用中的 BESS 模型要么假设存储的退化成本为零，要么将电池寿命简化为放电深度 (DOD) 的线性函数，这可能导致在估算 BESS 退化成本时产生额外的误差。构建 BESS 寿命模型的复杂性在于，BESS 在寿命开始和结束时都存在非线性退化，而且大多数模型的构建都难以获得大量接近实际运行条件的实验数据。本文从主要应力因素对 BESS 退化程度的影响角度分析了 BESS 在微电网中运行的特定特征。本研究还对现有的电池退化评估模型进行了回顾。
通过统一系统建模和缩小搜索空间实现可重构电池系统的高效最优控制
摘要 —可重构电池系统 (RBS) 正在成为一种有前途的解决方案，可提高容错性、充电和热平衡、能量输送等。为了优化这些性能指标，需要制定和解决高维非线性整数规划问题。在此过程中，需要解决来自非线性电池特性、离散开关状态、动态系统配置以及大型系统固有的维数灾难的多重挑战。因此，我们提出了一个统一的建模框架来适应 RBS 的各种潜在配置，甚至涵盖不同的 RBS 设计，大大促进了 RBS 的拓扑设计和优化问题制定。此外，为了解决制定的 RBS 问题，搜索空间被定制为仅包含可行的 SSV，从而确保系统安全运行，同时大幅减少搜索工作量。这些提出的方法侧重于统一系统建模和缩小搜索空间，为有效制定和高效解决 RBS 最优控制问题奠定了坚实的基础。仿真和实验测试证明了所提出方法的准确性和有效性。