考虑V2G及碳排放量的风光储综合能源系统协调优化运行

结合我国“碳达峰”、“碳中和”目标的提出,文中将电动汽车的充放电特性考虑到风光储综合能源系统中,建立了以碳排放量最小为目标函数的综合能源系统协调优化模型。所提模型通过利用电动汽车的充放电特性,以此调整综合能源系统的负荷曲线,在系统调峰调频的基础上实现系统的经济最优与碳排放达标。利用改进的禁忌-细胞膜优化算法对模型进行求解,经过算例分析表明,所提优化方案能通过对常规电负荷与电动汽车负荷的平移和替换,平抑系统负荷波动,实现经济的最优与碳排放量的控制。

低压微网中永磁风力发电系统逆变器并网/孤岛模式控制切换（英文）

在低压微网中,以永磁风力发电并网系统的逆变器为研究对象,主要研究了风力发电系统在并网和离网两种模式下系统逆变器的控制策略。由于风能自身的特点,风力发电系统可能处于并网和脱网两种模式下运行,而系统中逆变器的控制性能成为系统平滑稳定切换的核心之一。该文提出了一种新的并网逆变器在不同的运行模式下的控制策略。当系统并网运行时,逆变器电流内环采用瞬时电容电流改进的谐振控制,解决了因LCL三阶滤波器引起的系统震荡问题,且输出电流具有良好的动态跟踪性能;电压外环采用瞬时平均功率跟踪控制,实现了逆变器按给定功率稳定输出,保证了发电系统向电网馈入高质量的电能。当系统脱网运行时,电压外环采用基于无功下垂系数调节的电压PI控制,内环控制保持不变,当负载突然改变时,保证了发电系统具有较快动态响应性能,且向负载提供稳定功率。经过仿真分析,有效验证了所提控制策略的准确性和可靠性。

双馈风电机组风电场并网故障特性

利用PSCAD软件构建了双馈风电机组风电场仿真模型,对可能造成双馈风电场并网故障电流幅值的主要因素(投运机组数、Crowbar电路及风速)进行研究分析,再对双馈风机故障电流频率特征进行分析。仿真模拟研究了在风电场联络线上距风电场30%处单相/双相接地不对称故障,结果显示故障电流/电压对风电场联络线的保护影响很大,可能会造成元件的误选以及距离/纵联保护的误动作。对构建的单个风电场模型进行了仿真结果表明接地短路故障可能会造成相邻风电场的连锁脱网事故,危及电网安全。

600MW直接空冷机组加装尖峰冷却装置改造及性能分析

为解决空冷发电厂夏季高背压运行影响汽轮机安全问题,保证机组的出力,直接空冷机组都采用了尖峰冷却装置,以提高直接空冷机组渡夏能力。介绍大唐彬长电厂机组空冷尖峰喷淋装置的改造,并针对夏季高温时段,不同负荷、不同环境温度下,投运尖峰冷却装置后机组真空的变化进行了对比分析;结果表明,机组在600MW、550MW、500MW负荷运行且环境温度26℃～31℃时,机组的背压分别下降4.9kPa、5.1kPa、3.3kPa。机组在550MW～600MW运行时,投运尖峰冷却装置效率最高,负荷越低,背压越低时,投运尖峰冷却装置效率越低;最后对机组在满负荷运行情况下所取得的经济效益进行了评估。

乌鲁木齐地区风光互补发电系统优化研究

风光互补发电系统的设计和运行需要考虑地理位置、气象条件、设备特性和负载要求等因素。目标是合理配置各组件,充分利用两者的互补性,达到提高系统运行可靠性和经济性的目的。本文对乌鲁木齐地区风光互补发电系统进行了优化研究,首先利用气象观测数据分析风能资源和太阳能资源状况,然后根据风力发电机和光伏电池的功率特性分别建立能量输出模型,最后根据最优化理论建立风光互补发电系统优化设计的数学模型,并利用遗传算法进行了求解分析。结果表明本文提出的优化方法具有一定的合理性。

具有低电压穿越能力的双馈风电机组故障特性及影响因素分析研究

在PSCAD平台下构建了具有低电压穿越能力的双馈风电机组模型,仿真分析了不同低电压穿越模式下的机组穿越特性和故障特性,并仿真验证了上述影响因素对机组故障电流的影响。指出传统转子Crowbar电路的投入是机组故障电流频率为非工频的原因,而采用其他非转子Crowbar电路的机组故障电流频率为工频;风电场联络线发生任何类型的不对称接地故障,风电场侧都会表现出弱电源特性,单相接地故障表现出的弱电源特性更为明显。在风电场保护配置和整定时需考虑上述因素的影响。

富氧条件下循环流化床锅炉炉内传热特性

在富氧气氛下对循环流化床锅炉炉内的传热特性研究,考虑锅炉产生的烟气成分变化,在传热系数的计算中考虑了气体的辐射特性,在密相区采用以前的鼓泡床传热传质模型,稀相区膜式水冷壁颗采用粒团更新模型,对模型求解,研究并分析了运行参数(如床料的直径、空隙率、烟气成分以及烟气温度等)在富氧燃烧条件下对传热的影响。

考虑尾流效应与载荷损耗的风电场优化控制

为降低尾流效应对风电场内风电机组输出功率和所受载荷影响,分析了风电机组运行状态与尾流分布、功率输出、载荷损耗之间关系,提出一种考虑尾流效应与载荷损耗的风电场优化控制模型。针对控制模型维数高,耦合参数多的问题,采用一种基于改进非线性收敛因子和引入混合蛙跳算法最差蛙位置改变策略的改进鲸鱼优化算法(IWOA);以模型轴向诱导因子为控制变量,功率输出最大和载荷损耗最小为目标函数,对丹麦Horns Rev1风电场进行仿真分析。结果表明,所提优化控制方法可有效提高风电场输出功率,降低风电机组载荷损耗。

翼型NACA4415的风力机气动特性数值模拟研究

风能利用的主要方式是风力发电,风力机桨叶翼型的气动特性直接影响风力发电的效率。利用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件对风力机常用的翼型NACA4415进行了数值模拟仿真研究,探讨了风力机叶桨翼型NACA4415的空气动力特性,得出了在不同攻角下的升阻力随攻角变化的特性曲线并进行了分析,研究了大攻角28°时扰流翼型的流场,分析了大攻角失速时的流场分布。

热管散热器在电力电子器件中的应用

传统散热器在散热能力上已很难满足电力电子元件工作频率和集成度不断提高其散热量急剧增加的要求,这将严重影响设备运行的稳定性,本文根据热管的工作原理,建立了热管应用于散热器的传热模型,分析了热管散热器的散热能力和安装、布置、运行等方面上的优势,新型热管散热器具有很好的应用前景。

液膜沿非均匀加热斜面流动传热稳定性

从原始的N-S方程推导出相应的小扰动方程,通过长波摄动法进行了求解,得到了一系列稳定参数在内的临界雷诺数关系式,然后用MATLAB软件数值模拟分析了Peclet数、斜面角度和Magelanni数等对流动稳定性的影响。

小振幅波在连续密度分层液膜中的研究

对连续分层液膜中内波的研究,既可以揭示液膜流动稳定性以及换热机理,又有助于提高液膜在工程实际中的应用.首先利用Navier-Stokes方程,建立了密度分层液膜的小振幅波数学物理模型,对模型进行了无量纲化及小振幅线性简化,利用小扰动理论,并引入流函数,得到了描述小振幅内波的控制方程及其边界条件.利用Sturm-Liouville比较定理,研究了描述液膜的波动特性的波动参数(波数、波动频率、波速)及其相互关系,得到了密度分层液膜中的小振幅内波的最大频率及最大波速值.

风力发电教学探讨

我国一次能源的生产及消费给环境保护、能源安全带来威胁和挑战。风电作为清洁可再生能源发展迅猛,风电人才的培养也应该同步发展。本文首先分析我国风电的发展状况,尤其是对新疆的风电做了重点介绍;然后对我国风电教育历程、风电教材、师资队伍以及风电科研进行了分析,重点介绍了新疆大学电气工程学院近五年的风电教学以及科研情况;最后对我国风电教育的发展进行了展望。本文研究有助于新疆风电人才的培养,推动风电产业的进一步发展。

《智能控制理论与应用》研究生教学及其在电气工程中的应用

智能控制是一门新兴的边缘交叉学科,在我国工程领域得到了广泛应用。《智能控制理论与应用》是一门电气工程及自动化控制研究生课程,对培养自主创新能的科研能力具有一定的帮助。智能控制在我国电力系统中应用主要包括:专家系统控制、模糊控制、神经网络控制、线性最优控制、综合智能控制以及人工智能,重点介绍了人工智能在电力系统中的应用。本文研究将有助于提高电气工程及自动化控制等专业研究生的教学以及科研水平,并具有一定的实践工程价值。

基于边界层理论的分层液膜非线性内波的研究

从描述流体流动的Navier-Stokes方程出发,考虑壁面倾斜角度和粘性影响,利用边界层理论对方程进行了简化,再引人流函数变换,经过化简得到带粘性项的Long方程.然后利用摄动法小扰动展开,导出了分层液膜非线性内波的演化方程,最后利用数学软件编程进行了数值求解,得到了在一定密度分布特定条件下的近似解析解.

带超级电容的光伏发电微网系统混合储能控制策略

为保证微电网系统稳定运行、各发电单元之间功率平衡以及输出电能质量良好,采用混合储能装置作为含光伏发电微电网系统的储能部分。提出了含光伏发电单元的微电网系统并网运行时各储能单元和直流母线电压的控制策略。当光伏发电并网系统的能量管理采用功率分配型控制策略时,直流母线电压幅值的稳定受发电单元侧控制,通过控制微电源与三相逆变器输送给电网能量之间的平衡来保持直流母线电压稳定;当新能源或本地负载功率发生突变时,由于蓄电池和超级电容储能装置具有较好的能量互补特点,通过控制蓄电池吸收或释放低频功率,超级电容吸收或释放高频功率,可以抑制负载突变对直流母线造成的冲击。仿真和实验结果表明,上述控制策略能有效、快速地调节系统有功、无功功率输出,抑制微电网系统负荷突变引起的功率波动,改善系统输出电能质量,提高系统的可靠性和稳定性。

基于二值双谱和模糊聚类的风电轴承故障诊断

针对风电机组滚动轴承振动信号具有强噪声、非高斯、非线性及非平稳的特性,导致滚动轴承故障状态及故障位置难以确定的问题,提出了基于二值双谱和模糊聚类的风力发电机组滚动轴承故障诊断方法。首先,对振动信号进行双谱分析,获得其二值双谱特征;其次,以基于目标函数的模糊聚类方法,构造各类故障的目标模板;最后,按照最邻近准则设计分类器,以目标模板与测试样本之间的距离测度作为模式分类依据,对风电机组滚动轴承的故障位置进行判断。实验结果表明,该方法能有效诊断故障状态及故障位置,其诊断准确性高、稳定性好、计算量小、速度快,且以距离测度为故障判决依据,使诊断结果易于理解和解释、便于检验。

微电网系统母线电压和频率无静差控制策略研究

当外电网发生故障时,微电网系统与外电网断开,运行在孤岛模式。此时,由于微电网系统失去了外电网的支撑,微电网系统交流母线电压和频率需要采用下垂控制。针对传统下垂控制导致电压和频率存在静差问题,分析控制参数对微电网系统逆变器输出阻抗的影响,并研究系统输出阻抗呈感性的方法。在此基础上,提出无通讯线时消除电压和频率静差问题的控制方法,并分析下垂系数对系统稳定性的影响。最后,通过仿真和实验对控制方法进行了验证,仿真结果表明采用下垂曲线平移的办法减小静差,有功-频率和无功-电压下垂曲线垂直上移,没有发生明显的波动,而且按照设定的下垂系数比例进行合理分配;负载从680 W突增至1 050 W,再从1 050 W突减至680 W,两台逆变器输出电流迅速满足负载突变的要求,而且负载突变对母线电压影响较小。结果表明本文控制方法的正确性和可行性,研究结果将对微电网的稳定运行提供一定的理论及实验指导。

风电场风电利用水平综合评价指标体系的研究分析

从风资源、风机类型、风电生产力、设备运行情况、风电损失等五方面建立多元指标体系,定量指标与定性指标相结合,主观和客观相结合,全面综合评价风电场风电利用水平。以新疆达坂城地区某风电场为研究对象,运用改进的层次分析法(I-AHP)对各指标进行合理分层,得到各指标的权重;利用综合模糊评价法确定风电场风电利用水平的等级。研究结果表明,风电损失("弃风限电")的权重最高,对风电利用水平影响最大。风电利用水平处于中等偏上水平,风电场规划发展与电网建设的协调度有待进一步提高。

生物质锅炉中温过热器结渣机理研究

针对国内某生物质电厂锅炉中温过热器的结渣问题进行了分析研究.采用X射线荧光光谱仪(XRF)和X射线衍射(XRD)技术手段,在确定灰渣成分和结构的前提下,分析了结渣形成与发展的过程,并在此基础上详细探讨中温过热器结渣机理.研究发现,Si是渣块中含量最多的元素,且渣块中Si的含量比飞灰中的含量高了14%左右,在渣块中主要以硅酸复盐的形式存在;渣块中的碱金属主要是Ca、Al、Fe、K、Mg和Na元素,其中Al、Fe元素含量高于飞灰中的含量,说明其在结渣形成过程中富集,对结渣的形成起很大作用.