广州市风能、波浪能、太阳能确保全天供电

由广州能源所承担的863项目“海岛可再生独立能源系统研建”近期在珠海担杆岛取得阶段性成果，系统中9台10kW风机已经并网发电。现该系统全天24小时供电，一举解决了该岛居民长期用电难的问题。广州能源所承担的海岛可再生独立能源系统利用海岛的风能、波浪能、太阳能发电，为海岛居民供电，多余的电力用于海水淡化。该系统的可再生能源总发电容量为105kW，     

太阳能辅助海水源热泵空调系统联合运行方式初探

为了节约能源和可持续发展,必须合理利用现有资源和开发利用新能源与可再生能源。因此,太阳能辅助海水源热泵技术在建筑中的应用将成为能源利用可持续发展和节约能源的重要措施之一。本文将论述海水能及太阳能作为空调系统冷热源的可行性及必要性,并对系统运行方式探讨。     

光伏发电系统的碳值分析

基于能值分析理论和碳足迹分析法,提出了碳值的概念,以此为基础建立了可再生能源利用系统的碳值分析方法,并建立相关系统分析模型和评价指标如CO2回收期、产出投入能值率、CO2减排能值转换率,这些指标可以全面的评价可再生能源利用系统在节能和减排方面的能力,并应用此方法对光伏发电系统的节能减碳能力进行了分析评价,并对中国的太阳能资源光伏利用潜力进行了初步的评价。     

空间梯度分布式能源集成利用原理及其关键技术研究

针对分布式可再生能源利用效率低和能量输出随机性的问题,开展其集成利用原理及关键技术研究.基于可再生能源的空间梯度分布特征、工程利用因素与多能互补发电装备多样性,分析了太阳能、风能、波浪能及潮流能利用原理,提出了由能量获取、能量合成、电能转换以及储存方式组成的四阶段分布式可再生能源集成利用的新思路.研究表明:通过能量获取技术、能量合成技术、能量稳态控制技术与电能储存技术4个关键技术,可以实现多能互补集成利用系统的稳态高效电能输出.研究结果为分布式可再生能源集成利用新技术和新装置的开发提供了一定的参考.     

一种压缩空气储能与内燃机技术耦合的冷热电联产系统

为探索可再生能源的高效利用方法,基于热力学定律和能量按品质利用的原则,提出了一种以压缩空气储能技术为基础的与内燃机技术耦合的冷热电联产分布式能量系统,建立了该系统的热力学模型并自编程序对系统进行了热力学分析,重点研究了系统中的压气机、换热器、透平膨胀机、内燃机等主要设备性能以及关键节点参数,如透平膨胀机入口压力和温度以及压气机压比对系统性能的影响规律。研究结果表明:所提系统具有较高的能量效率和效率,其中透平膨胀机、内燃机及换热器是系统关键设备;增加系统设备的效率可以提高系统的能量效率、折合发电效率及效率,增加内燃机发电效率获得的效果更加明显。该结果可为系统的工程应用提供理论依据。     

基于太阳能的CCHP系统的多目标优化

在传统的利用内燃机驱动的冷热电三联供(combined cooling,heating and power,CCHP)系统的基础上,文章提出了结合太阳能发电和内燃机联合驱动的新型冷热电联供系统模型,并加入了储能电池以提高可再生能源的利用率并克服太阳能发电的缺点;通过分析新型CCHP系统的能量流动过程,针对该新型模型提出了基于该系统的经济性、一次能源消耗量、用户满足度的多目标优化模型,以天然气的使用量、向电网侧的购电量以及切除的负载数为优化变量,使用字典序优化算法对其进行求解。     

无人机基站多用户MIMO系统设计与性能分析

随着通信技术的发展,高性能要求的通信系统需求更加迫切.文章提出了一种基于无人机基站构成的多用户-多输入多输出(MU-MIMO)通信系统,并对其进行建模和性能的探讨.(1)通过利用空间泊松点过程对空中无人机基站组成的系统进行建模;(2)考虑到一种基于正交的迫零波束成形算法(ZFBF)对该系统进行消除区域内干扰,以获得较高的信噪比;(3)对预编码后的基于无人机基站构成的MU-MIMO系统的容量、误码率以及中断率进行仿真实验.仿真表明该系统具有大容量、低误码率以及低中断率的特点,且分析了在不同情况下,其系统性能的变化情况.     

100 W光伏系统的数据采集与技术评估

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,而太阳能发电又是太阳能最重要的应用.如何更好地进行太阳能光伏发电并降低其成本很大程度上依赖于光伏发电系统的设计和优化.设计了100 W的光伏发电系统,并通过对太阳辐射量、系统发电量等数据的采集,对此系统的功能、特性、运作情况、成本等进行分析与论述,提出优化系统设计的方案.随着系统的运行和采集数据的增多,该系统可以为建大规模光伏电站提供有力的参考.     

基于SWIPT的协作中继系统动态时间分配策略

无线信息与能量同步传输技术为通信系统中能量受限型节点提供了解决方案,可延长节点生命周期。为研究时间分配对系统中断性能的影响,针对采用解码转发策略的SWIPT协作中继系统,研究构建系统信道容量模型,在满足系统最低传输速率的约束下,提出一种中继动态时间分配策略来优化传输。该策略首先对系统目的端节点的中断概率进行分析,推导得出系统中断概率与时间分配系数之间关系的表达式,然后以最小化中断概率为目的构建优化求解模型,利用迭代算法得到问题的解。仿真结果表明,与现有的传输策略相比,动态时间分配策略可以显著减少系统中断概率,能较好地改善系统传输性能,保障系统的可靠运行。     

太阳能热气流电站系统的热力学分析

对太阳能热气流电站系统进行了热力学理论分析，将整个系统分成集热棚，风力透平和烟囱三个子区域，分析每个子区域内工质热力学过程，研究各参数变化影响因素，并对系统压力场进行分析．首次提出了能量利用度的概念，并对不同尺寸的太阳能热气流电站的性能进行了分析计算．结果表明：太阳辐射能和涡轮机负荷对系统能量利用度有显著影响，而且系统能量利用度随着太阳能热气流电站的规模增大而增大．该计算结果将为建设不同规模的太阳能热气流电站提供理论依据．     

具有能量收集的认知双向协作中继网络中断概率分析

为了延长认知中继网络的生存时间和降低中断概率,提出了具有多主接收端的专用信号塔(PB,Power-beacon)辅助能量收集认知双向协作中继网络,并研究了采用译码转发模式和机会中继选择策略的衬底式认知网络中断性能。网络中次用户发射功率由收集自PB的能量和主接收端的干扰约束决定。推导了Rayleigh块衰落信道下次网络的精确中断概率,结果表明增大PB发射功率或主网络干扰约束将使中断概率单调下降。此外,还推导了有干扰约束和无干扰约束的次网络渐近中断概率,研究了中断饱和现象,PB位置对中断概率的影响,以及主接收端和中继数量、次网络端到端容量以及能量收集比率与中断概率之间的关系。仿真结果验证了理论推导。     

能量收集高斯窃听信道的安全速率与中断性能

针对无线网络存在安全威胁和能量受限的问题,讨论了基于ST协议的能量收集型高斯窃听信道的安全通信问题。首先,给出了ST协议的模型;其次,以最大化安全速率为目标函数,得到了最优的能量吸收速率和能量吸收比;最后,分析了系统安全速率大于零的概率和安全中断概率。仿真表明,与半能量吸收比方案相比,优化方案明显提高了系统的安全速率并降低了安全中断概率。     

节能减排技术在移动通信机房中的应用

为推动节能减排技术在移动通信机房中的应用, 从整体上降低移动通信公司能耗, 实现移动通信公司节能减排的目标。在分析移动通信机房能耗状况基础上, 对移动枢纽机房和无线基站机房中的通信主设备、 配套电源设备和机房空调环境的节能减排技术应用进行了论述。提出了机房空调环境的气流组织、 集中或分散供电方式、 分布式基站组网、 载频智能关断、 多密度载频、 开关电源整流模块休眠、 蓄电池恒温箱和基站一体化空调节能系统等节能技术的应用方式。以期为移动通信公司今后的网
络建设及网络运营工作, 提供一些节能减排的技术指导。     

基于随机几何的无人机通信系统性能研究

为了分析无人机通信系统的实际性能,针对有限三维空间内的无人机通信系统进行研究,提出了一种基于随机几何理论分析无人机通信系统的模型。较好地捕获无人机基站分布的随机性和无人机基站间的距离关系,得到无人机通信系统实际性能的上界和下界,充分兼顾无人机发射天线数、天线功率等参数对无人机通信系统性能的影响。仿真结果表明,所提模型能有效分析无人机通信系统的频谱效率、中断概率,且可以通过增加发射机天线数和设定较低的发射功率得到较好的无人机通信系统性能。     

基于随机几何理论的多层异构网络的中断概率分析

针对包括由宏基站(MBS)、微微蜂窝基站(PBS)和毫微微蜂窝基站(FBS)覆盖服务的三层异构蜂窝网络进行研究,通过仿真实验分析了影响用户通信中断概率的因素.结果表明:PBS和FBS的发射功率选取适当值时,可以有效地降低中断概率.当第一层网络的信干比(SIR)门限值在0~12 d B范围内变化,第二层网络的SIR门限值小于第三层网络时,可以有效降低中断概率,最高可以降低10%.     

UWB多中继协作系统传输策略设计

为超宽带（ultra wide-band,UWB）多中继协作系统设计提出了以最小化每符号全系统平均能耗为目标的高能效协作传输（energy-efficient cooperative transmission,ECT）和以最小化系统中断概率为目标的中断概率最优化传输（outage probability-optimal cooperative transmission,OCT）两个最优化不同系统性能的协作传输策略。仿真结果表明,ECT传输策略在能耗方面优于OCT策略,且ECT传输策略下的中断概率远远大于OCT传输策略。因此,系统的节能设计必须在能耗与其他系统性能之间进行折衷。     

移动通信中继系统中减少反馈调度的算法研究

对于多用户中继系统中上行反馈量过大的问题,研究提出了一种基于多门限减少反馈的半分布式调度算法.该算法在基站与中继分别设置反馈门限,依据在多门限假设下可以得到总反馈用户数表达式,进而算出多个门限值;又根据中断概率算得一个门限,将该门限值作为多门限的下限.将两种门限值相结合以限制用户反馈量.对AF(Amplify and Forward)协议下采用该算法的反馈用户数及系统容量等性能指标给出了理论推导.仿真结果表明,该算法可较单门限算法进一步地减少反馈量,并降低系统的反馈中断概率,增大了系统容量.     

太阳能辅助系统的理论分析和实验研究

地热能和太阳能作为清洁、可再生的能源,是未来开发和利用新能源的趋势,本文介绍了太阳能辅助地源热泵系统,是将二者结合,取长补短的一种热泵形式。通过理论分析和实验验证。证明了太阳能辅助地源热泵系统的可行性和科学性。     

基于SWIPT NOMA的星地系统性能分析

为了提高星地系统的资源利用率和用户公平性,提出一种无线携能(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT) 非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)技术辅助星地系统的传输方案.首先,在非理想信道状态信息(channel state information,CSI)条件下研究了系统的中断性能,并推导了中断概率表达式.其次,通过分析渐近中断概率,发现由于存在非理想CSI导致中断概率在高信噪比区域出现了错误平层.此外,还研究了不同程度的信道估计误差和阴影衰落对系统吞吐量和能量效率的影响.最后,通过数值仿真结果验证了理论推导的正确性和SWIPT NOMA技术引入星地系统所获得的性能增益.     

Impacts of feedback delay and estimation error on secrecy performance of MISO single eavesdropper cognitive radio networks

Due to the broadcast nature of wireless transmission medium,security threats may hinder propagation of cognitive radio systems for commercial and military data application. This paper sets a channel error analytical framework and studies the joint impact of estimation errors and feedback delay on secrecy performance in cognitive radio networks. Under the assumption that system applies beamforming and jamming scheme,a multi-antenna cognitive base station( CBS) sends confidential signals to a secondary user( SU) in the presence of M primary users( PUs) and an eavesdropper. Assuming only imperfect channel state information( CSI) about the receivers is available,secrecy rate,outage probability,secrecy throughput are deduced to obtain a closed-form expression. It is shown that while the transmit power increases,secrecy throughput would reach to a constant. Simulation results show that feedback delay adversely impacts on secrecy rate,connection outage probability and secrecy throughput,while estimation error causes more impact on secrecy outage probability. Furthermore,the secrecy rate could increase progressively with the transmit power only if there exists no feedback delay.