光储联合发电系统不对称故障穿越控制策略

针对电网不对称故障下光伏发电系统输出功率与直流侧电压二倍频波动问题,提出了一种光储联合发电系统低电压穿越控制策略。在低电压穿越期间,充分利用光伏并网逆变器和储能变流器容量向电网输送有功和无功功率;在此基础上令储能变流器采取基于负序虚拟电导的负序电压补偿控制策略;同时,分析了单台以及多台储能变流器参与负序电压补偿的原理,并对负序虚拟电导进行了自适应优化设计。仿真结果表明,所提控制策略能够有效削弱光伏发电系统输出功率与直流侧电压的二倍频波动。

基于混合储能的风光储联合发电系统优化调度策略及评价

针对用户用电需求和可再生能源发电情况,建立以系统总运行成本最小为优化目标的并网型风-光-蓄电池-废弃矿井抽蓄联合发电系统优化调度模型,以等效负荷方差、联络线波动率、供电损失率为评价指标衡量优化调度结果,利用CPLEX求解器对调度模型进行最优求解。对3种不同储能形式的优化调度模型进行仿真对比,结果显示:储能形式为蓄电池和废弃矿井抽蓄的混合储能时的总成本相比蓄电池与废弃矿井抽蓄分别减少了62.21%与49.18%;利用组合熵权秩和比法对优化结果进行排序评价,风-光-蓄电池-废弃矿井抽蓄联合发电系统加权秩和比值为0.833,评分排序最优。所提模型在提升系统运行经济性的同时,提高了系统供电的可靠性,验证了所提模型的合理性与有效性。

计及风光不确定性的风-光-光热联合发电系统中光热电站储热容量优化配置

传统新能源电站之间联合形式单一且未考虑风光出力不确定性,弃风、弃光现象严重。为此,提出了一种考虑风光不确定性的风-光-光热联合系统的光热电站储热容量优化配置策略,利用电转热技术使风光电站和光热电站有效耦合,明确联合系统框架与原理;采用改进拉丁超立方抽样方法抑制风光出力的不确定性。最后,构建基于风光出力典型场景的光热电站储热容量双层优化配置模型,并进行算例求解,结果表明所提方法显著降低了系统总投资与运行成本,提高了清洁能源消纳能力。

光热-风力联合发电系统储热容量双层优化配置研究

基于风力发电与光热发电在时间特性上呈互补优势,且光热电站配备的储热系统能够有效缓解调峰压力,提高风电消纳能力,提出太阳能光热-风力联合发电系统。通过拉丁超立方抽样方法有效降低风电出力和太阳辐照强度的不确定性,并提出了一种两阶段双层优化配置方法合理配置储热容量。上层模型以系统综合运行投资成本最低和系统弃电量最低为目标,通过模糊多属性决策方案确定最优储热容量;下层模型以考虑场景内联合发电系统净效益最大为目标优化运行。结果表明:光热电站储热系统的最优储热容量为906 MW·h,最优储热容量配置下的综合运行成本为243万元;通过不同情形的结果对比,该配置方法下系统的弃电量相比之下降低了69.615 MW,系统净收益提高了7.7%。

抽水蓄能与风电、光伏联合发电系统容量配置研究

为促进新能源消纳和风光蓄多能互补新能源基地建设,解决抽水蓄能与新能源合理容量配置问题,深入分析风电、太阳能开发条件及规模,在抽水蓄能电站装机规模、风光规模、新能源直接上网容量均未确定的情况下,构建联合互补运行双层嵌套规划模型,并提出了求解流程。上层模型以风光蓄多能互补新能源基地规模最大为原则,确定系统抽水蓄能电站与风电、光伏容量配置方案,下层模型以联合发电出力波动性最小为目标,旨在输出一个尽量平稳的外送出力过程,以尽量提高电网安全可靠性,解决风光间歇性电源并网带来的不稳定、调峰调频难度大、限电等问题。以日喀则市新能源和湘河抽水蓄能电站为例进行模拟计算分析,验证模型与算法的有效性。研究结果表明:所构建的双层嵌套规划模型可以科学地提出湘河抽水蓄能电站装机容量1800 MW、新能源开发规模5700 MW(风电2000 MW、光伏3700 MW)的容量配置方案,并能够改善风电、光伏并网条件实现电力稳定送出。

固体氧化物燃料电池和分部加热式S-CO_(2)循环联合发电系统设计与分析

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)与余热回收相结合可进一步提高系统能量转换效率。该文设计一种SOFC与分部加热式超临界二氧化碳(partial heating supercritical CO_(2)Brayton cycle,PHSCBC)动力循环集成系统,SOFC系统的出口废气作为高温热源,驱动PHSCBC进行联合发电。建立系统的电化学模型和热力学模型,对系统的能量和(火用)进行综合评价,并通过参数分析,研究汽碳比、燃料流量、压缩机进口温度和压力以及夹点温差对联合发电系统性能的影响。对系统性能进行优化,发现当系统燃料流量为0.54 mol/s、空气流量为6.19 mol/s,可达到净发电功率、发电效率、(火用)效率分别为260.08 kW、61.20%、56.54%,其中提高燃料流量将显著提高系统发电效率。所提出的混合系统具有高效、低成本和清洁的发电和供热性能,是一种具有实际应用前景的先进能量转换技术。

小型风光储联合发电系统的设计

针对新疆维吾尔自治区农牧地区自然资源优势及日益增长的用电需求,设计了一种可移动式小型风光储联合发电系统,用于满足当地居民及牧民对便携式发电设备的需求。对该发电系统的总体设计方案、硬件及软件的设计分别进行了介绍,并通过实验验证了该发电系统能较稳定的跟踪太阳。该发电系统整体上实现了太阳能、风能的独立及互补发电,提高了资源利用率,且其结构简单、价格低廉,作为初级阶段的研究成果可供相关设计参考。

漂浮式多能联合发电装置研究进展

海洋可再生能源具有广阔的利用前景。相较于单一能源利用装置,漂浮式多能联合发电装置可以更好地实现资源优化配置,降低能源开发成本。为全面了解多能联合发电装置开发前景,从多能联合发电集成方案入手,分析不同类型联合发电装置的区别,并总结其技术特点。其中,在理论研究和仿真模拟等方面,对漂浮式多能联合发电装置各模块的研究方法和整体装置耦合动力学分析方法的研究进展予以梳理和归纳,分析各类方法的适用场景,探讨漂浮式多能联合发电装置的发展趋势及其所面临的问题和挑战,以便为后续经济可行的漂浮式多能联合发电装置研发提供参考。

风光储联合发电站参与省间电力市场出清

以风电、光伏为主的可再生能源已成为中国重要的能源供应形式。为解决风光出力的波动性和间歇性问题,提出风光储一体化联合发电的概念。以风光储联合发电站为主体,研究其参与省间现货电能量市场出清的机制与模型。为提高风光消纳能力,减少弃风弃光现象的发生,提出在一次出清的基础上进行二次出清,改进已有的弃风弃光分段惩罚方法为互补变量式弃风弃光惩罚方法,设置风光储联合发电站出力优先级高于普通火电机组。最后基于互联的IEEE-39节点系统对所提机制进行仿真模拟,验证其有效性。

基于黑猩猩算法的风光蓄火联合发电系统优化调度

为了提高风光蓄火联合发电系统的经济效益,降低弃风弃光量,以联合发电系统的收益最大为优化目标,全面考虑系统约束条件,建立了风光蓄火联合发电系统优化调度模型,采用黑猩猩优化算法(Chimp Optimization Algorithm,COA)对调度模型进行求解。将该模型用于我国西南地区某联合发电系统的优化调度,结果表明,通过COA算法对联合发电系统的优化,增加了风电、光伏的出力,这样既提高了联合发电系统的经济效益,同时又减少了对环境的影响。将COA算法与GWO算法、PSO算法和GA算法进行比对,其收敛代数、计算时间、最大发电收益均优于其他对比算法,验证了COA算法在对联合发电系统优化调度时的优势。

分布式光伏与梯级小水电联合发电的全景数据生成算法

为了实现联合发电数据直观呈现,提高数据访问能力的目的,提出分布式光伏与梯级小水电联合发电的全景数据生成算法。利用服务层内SOAP/WSDL和REST服务将数据层与总线层相连,将分布式光伏与梯级小水电联合发电数据传输到逻辑层内的数据本体。逻辑层利用Mashup引擎调用数据本体,数据源约减后,使用多源异构数据融合模型对联合发电数据进行融合,并将融合结果传输到应用层。应用层为用户提供联合发电系统监测数据展示、图表输出、设备状态管理等功能,实现联合发电系统的全景数据生成。实验结果表明,该方法具备良好的数据访问能力,数据源约减和多源异构数据融合能力均较优秀,可充分为用户呈现联合发电全景数据,具备较好的应用性。

风浪联合发电发展现状与思考

海上风能与波浪能因其具有储量大、分布广泛等优势,引起了行业广泛关注。然而由于现阶段单独的深远海风能与波浪能在经济性、稳定性、供应链等方面存在诸多挑战,因此风浪联合发电这一形式逐渐走进了人们的视野,将浮式风机与波浪能装置进行科学集成组成集成系统为解决上述问题提供了新思路。早在20世纪90年代国外就有学者提出类似想法,但真正付诸实践是在2000年之后,并且随着近些年海洋能源开发向深远海推进,此概念又得到了更多的关注。

风光储联合发电系统储能控制研究

风光储联合发电是一种新时期用于发电的有效模式。基于新时期风光储发电系统的运行发展背景,文章以风光储联合发电系统为主要研究对象,着重从系统储能的角度,以构建模型和理论计算的方式,对基于风光储联合发电系统的储能控制策略进行研究,希望能够为优化风光储联合发电系统提供借鉴的思路和经验。

并网型风光储联合发电系统荷电状态控制方法研究

并网型风光储联合发电系统通过风能、太阳能和储能技术的结合,提高了能源利用效率和电网稳定性。在西北地区,该系统通过先进的荷电状态控制方法,在风力发电波动高达30%的情况下,实现了储能系统的精准调节,确保了供电的连续性和稳定性。该系统年均发电效率提升了15%,减少了能源浪费,经济效益和环境效益提升显著。本文探讨了系统的荷电状态控制方法,为新能源发电技术进步提供了参考。

流域梯级水电站群联合发电优化调度分析

为了提升流域梯级水电站群联合发电效率,设计了一种流域梯级水电站群联合发电优化调度方法。首先,介绍了该模型的构建原理,然后利用随机分型搜索算法(SFS)与逐步优化算法(POA)提出该模型的求解方法,最后,以QJ梯级水电站群为例,实验分析了该模型的实际应用效果。通过实验分析可知:各时间段负荷分配合理的基础上,降低了梯级水电站群的总用水量。由此表明该调度发放达到了预期要求,可将该优化调度方法推广到我国流域梯级水电站群联合发电领域。

风光储联合发电系统的可信容量及互补效益评估

可信容量在衡量间歇性电源接入电力系统的价值中具有重要意义。目前关于可信容量的研究仅限于单种电源,对不同类型间歇电源的联合发电系统可信容量缺乏研究。建立了包含风电、光伏发电的联合出力概率模型,考虑储能装置的运行特性,提出一种风光储联合发电系统的可信容量计算方法。采用基于序贯蒙特卡洛的评估框架,实现了计及风电机组、光伏发电机组2种间歇性电源的随机生产模拟,在所提储能控制策略的基础上,评估了储能容量配比、风光装机容量配比对联合发电系统可信容量的影响以及风光联合发电时的互补效益。采用加入了风电和光伏发电后的RTS-79可靠性算例测试了评估算法的有效性,结果表明该方法可以用于评估含风光储联合发电系统的电源容量规划方案中。

温室聚光光伏/温差联合发电系统的设计与性能试验

为解决温室常规能源供电能耗大及太阳能供电模式利用效率低的问题,该文根据温室特点设计了CPC(compound parabolic concentrator)型聚光光伏/温差联合发电系统,利用CPC型聚光器进行聚光,建立光伏、温差联合发电模式,采用扁平热管作为传热元件,利用水对流给系统冷却。为测试温室聚光光伏/温差联合发电系统性能,对系统的能量转换进行了分析,分析不同光辐射强度、冷却水流量对系统的影响。同时搭建了系统的试验平台,对水冷扁平热管型CPC-PV/TE联合发电系统(compound parabolic concentrator-photovoltaic/thermoelectric hybrid power generation system,CPC-PV/TE)进行试验研究,结果表明,系统联合发电效率大于单独一种发电方式的效率,实现能源的梯级利用。在CPC-PV/TE联合发电系统瞬时性能的试验期间联合效率最大可达到20.06%,发电功率最大值为125.98 W。在全天性能测试期间,CPC-PV/TE联合发电系统全天的发电效率在18.57%以上,CPC-PV/TE联合发电系统发电性能优于已有的联合发电系统,所获得的电能基本满足寒地温室内环境监控系统、照明系统的供电要求。

一种适用于黑启动的光储联合发电系统协调控制策略

为研究光储联合发电系统的黑启动能力,采用孤岛运行条件下光储系统启动厂用异步电动机的方法模拟电网黑启动过程,建立了光储联合发电系统模型及其控制系统。选择储能作为主电源,采用恒压恒频控制平抑光伏系统出力波动,为系统提供电压与频率支撑。考虑到因储能剩余充电容量不足将引起黑启动失败的情况,基于常规MPPT(maximum power point tracking)算法,提出一种负荷跟踪与MPPT相结合的方法,使光伏系统出力充足时有效跟踪负荷变化,无多余功率向储能充电;出力不足时实现最大功率跟踪,联合储能共同为负荷供电,从而减小所需储能容量。仿真结果验证了所提协调控制策略的可行性和有效性,同时验证了光储联合发电系统能够为大电网的恢复提供黑启动电源,具备快速黑启动能力。

光伏发电与风光联合发电系统输出特性分析

光伏并网运行是实现大规模开发利用太阳能的有效途径。由于光伏发电具有波动性和间歇性,大规模输出功率的波动将会对电网的规划、运行和调度带来不利影响。在分析吉林电网某地区光伏电站和风电站输出功率波动特性的基础上,结合并网集群风电站输出功率,建立风光联合发电系统,以定义的评估指标对其输出特性进行分析,从而确定了光伏电站接入的最优容量。结果表明单独光伏电站短时间内输出功率波动较为剧烈,集群风光联合发电系统输出功率更加平稳,即风电和光伏的"汇聚效应"比较明显。

风储联合发电系统中锂电池寿命评估

利用电池储能构建大规模风储联合并网发电系统,改善风电的波动性,成为目前研究的热点。然而在此运行方式下,电池处于频繁的充放电运行状态,为了优化电池的控制并提高其使用寿命,如何对其寿命进行评估十分重要。本文以锂电池为研究对象,分析其实验条件下的寿命特性,考虑不规则充放电循环深度和充放电次数的影响,构建了风储联合运行方式下锂电池的寿命评估方法,并设计了电池储能平抑风电功率波动控制策略和评价指标。基于实测风电数据,对此控制策略下风储联合发电系统的运行性能和锂电池的寿命进行评估。