太阳能辅助的燃煤机组经济性分析

太阳能辅助的燃煤机组可有多种形式。分别将太阳能集热器并联在机组回热系统、高压加热器、低压加热器,以600 MW超临界火电机组在设计工况下的运行参数为基准进行分析。结果表明:3种方案都可提高机组热经济性、减少燃煤量并降低CO_(2)排放量。其中,第2种方案最佳,其能源平均成本(LEC)远低于单纯太阳能热发电成本,具有较高的经济性。

太阳能热发电集热器建模及仿真应用

通过机理分析与合理简化，建立槽式集热器的非线性数学模型，以用于槽式太阳能热发电站仿真机的过程模型软件。该模型运用了分段集总参数思想，并综合考虑集热效率和热损失的机理，以及不同工况下的特性变化。对模型进行现场实验验证和扰动分析，实验结果表明，模型动态特性与理论分析一致，且与实际运行数据比对具有较高精度。

槽式太阳能与地热能联合运行系统设计

针对已选定的槽式太阳能热发电技术和地热双循环热发电进行了深入分析,研究了系统主要的技术细节。在对地热能发电和槽式太阳能热发电有了全面掌握的基础上,设计了以郎肯循环为基础的槽式太阳能地热能联合运行发电系统,并完成了算例的计算分析。将该算例同单一的槽式太阳能热电站和地热能电站进行详细比较,结果表明,联合电站的优点明显高于两个独立系统。最后,文章提出了一种新的以卡琳娜循环为动力循环的联合系统,并完成了该系统的计算分析,进一步根据计算将两种联合系统进行比较,得出卡琳娜循环联合系统较郎肯循环联合系统在各方面都有一定优势,但是实际使用中要谨慎。

太阳能辅助燃煤发电系统经济性分析

以某670 MW超临界火电机组在100%THA下的设计参数为基准,针对槽式太阳能集热场与燃煤机组回热系统三种方案进行了经济性分析,并比较了拉萨、银川和北京的太阳辐射强度及集热场导热油出口温度对太阳能发电成本的影响。结果表明:随着导热油出口温度的增加,太阳能发电成本先增大后减小;三种方案均提高了机组的输出功率及热经济性,太阳能集热场与1号高压加热器并联方案的发电成本最低、经济性最好、实用性最强。

塔式太阳能热发电系统关键设备优化配置研究

通过对国内外已有或拟建的大容量塔式光热发电系统进行分析,结合System Advisor Model(SAM)软件,以太阳直射辐照度为主要外在影响因素,对电站规模及关键设备配置规格进行研究;对3个关键设备提出相应优化配置方案,主要包括定日镜规格、吸热器规格及储能配比,最终得到在一定资源环境下建设大容量塔式光热发电系统各关键设备的最优配置方案。

巴西太阳能政策体系和工程市场情况分析

首先介绍巴西的电力工业现状和太阳能资源分布情况;然后分析巴西政府电力监管体系和太阳能扶持政策,阐明巴西对太阳能产品的税收情况、巴西电力交易方式和拍卖模式;并介绍巴西太阳能行业的工程、金融、标准,分析财务净现值,得出在巴西不同地区进行太阳能投资的盈亏情况;最后,对中国企业如何开发巴西太阳能市场业务提出建议。

塔式太阳能热发电镜场跟踪控制装置研制

针对太阳辐射能存在密度低、间歇性和空间分布不均匀等特征,如何有效地收集和利用太阳能成为塔式太阳能发电中的首要问题。通过研究镜场各种工作状态,研制出镜场跟踪控制装置。并通过北京延庆光热现场塔式集热器光斑采集情况,验证所研制的就地控制装置及中控装置的准确性和有效性。

太阳能光伏发电中跟踪控制系统的研究与设计

由于目前科学技术水平的局限性,光伏发电在现实生活中的应用效果十分不理想。致使人类对太阳能的开发利用很大程度上受到制约。为了更加充分的利用太阳能,让其发挥最大效益,就需要一代又一代的科学家探寻最有效的解决方案和最廉价实惠的方式,提高人类对太阳能,对自然资源的利用率。通过对太阳能利用过程中获得的数据进行分析,太阳光入射到太阳能电池板的角度是主要的影响因素,当太阳光照射到太阳能电池板上的角度是直角时,会取得最佳效果。要想使利用太阳能电池板发电时效果达到最大,跟综控制系统是一种极其有效的方式。我们可以利用跟综系统实时监测太阳能入射太阳能电池板的角度,实现对太阳能最大的利用率。此外,水平安装太阳能电池板,并且平行于南北方向是实验成功的保障。

电力机柜抗震特性有限元分析及优化设计

以某电力机柜为研究对象,对机柜有限元模型进行模态计算获得其振型及相关频率,吻合于试验模态分析数值,验证了所建模型的合理性;参照《中华人民共和国国家标准》的相关要求,对机柜在地震载荷频谱下的位移和应力进行了仿真分析及优化设计,为进一步验证优化设计的合理性和有效性,分别通过仿真分析和地震台试验的方式对机柜抗震特性进行验证,结果表明方案满足设计要求。

适用于不平衡负载工况下的微网逆变器控制策略

微网逆变器的一个重要性能是其工作在离网模式下时,在三相负载不平衡情况下仍能维持三相输出电压的对称性,为微网提供稳定的电压支撑。文中通过分析逆变器输出接不平衡负载时的系统不平衡机理,提出了一种简单有效的系统控制策略:在系统传统控制环路中引入谐振控制器,以抑制不平衡负载条件下控制环路中所存在的2倍工频脉动分量。所提出的控制策略免去常规控制中所需电压/电流正负序分离等控制环节,极大地简化了系统的控制结构。建立了新控制策略下的系统环路模型,给出了环路控制参数及谐振控制器的设计方法。仿真和实验结果验证了所提出的系统控制策略能有效抑制由不平衡负载引起的输出电压畸变,获得高质量的输出电压波形。

基于微网主从结构的平滑切换控制策略

主从结构是微网中常用的一种控制结构。在这种结构中,其中一台为主控逆变器,其余的为从逆变器。并网运行时,主控逆变器需要与电网同步;孤岛运行时,它为从逆变器提供电压参考。本文研究了基于主从控制条件下微网平滑切换控制方法;提出一种适用于微网系统的新型锁相环,可确保微网运行模式的平滑转化,减少切换时的暂态影响,增强了系统的稳定性。文章通过仿真模型和实验样机对文中给出的控制方法的有效性和可行性进行了充分验证。

基于前推回代优化算法的社区能源网络有功实时调配策略

针对含户用光伏系统的社区能源网络有功调配需求,提出一种前推回代优化算法。该方法将光伏发电单元、储能单元与公共连接点(point of common coupling,PCC)整合成参数时变的虚拟网络模型,以"约束条件逐层回代,优化目标逐层前推"的优化方式,求解社区能源网络多目标组合优化问题。在此基础上,依托社区能源网络示范工程,开发能量管理平台对前述算法进行验证。测试结果证明,前推回代优化算法可以根据设备的工作状态,智能调整变量区间,重构优化算法,实现社区能源网络有功统一调配,并在充分考虑储能设备生命周期内剩余工作能力的条件下,实现社区能源网络光伏利用率最大化、储能利用率最大化、PCC有功功率波动最小化的组合优化目标。

微网逆变器不平衡负载控制技术研究

微电网逆变器的一个重要性能是离网时在三相负载不平衡情况下仍能维持三相输出电压的对称性。传统对称分量法与叠加原理虽然能在三相逆变器带不平衡负载时通过对输出电压正、负、零序分量的不同补偿来维持三相电压的平衡,但该方法运算量大,不宜控制。针对微网逆变器接不平衡负载的情况,提出一种简单有效的系统控制策略,即谐振控制器的控制方法。该控制策略免去常规控制中所需电压/电流正负序分离及环路单独控制,极大简化了系统控制结构。仿真和实验结果验证了该方法能有效抑制由不平衡负载引起的输出电压畸变,获得高质量输出电压波形。

自同步电压源逆变器并联系统控制策略研究

随着新能源发电和微网技术的不断发展,为满足微网系统的特殊需求,研究和讨论了自同步电压源逆变器并联运行控制策略。模拟同步发电机的转子运动方程、一次调频调压特性,给出自同步电压源逆变器的控制框图,分析其对并联系统稳定性及动态响应的影响,并研究了自同步电压源逆变器并联组网技术。仿真和实验表明,所提控制策略可实现自同步电压源逆变器并联系统的稳定运行和动、稳态功率均分,能很好地适应微网的运行要求。

自同步电压源逆变器控制策略研究

新能源发电在电力系统中渗透率不断提升给电力系统的稳定性带来了影响。为提高电力系统稳定性,这里研究和讨论了自同步电压源逆变器控制策略。利用同步发电机转子运动方程、一次调频调压特性,虚拟同步机的"惯量",建立自同步电压源逆变器的数学模型,研究了自同步电压源逆变器有功/频率动态响应特性,并分析了主要控制参数对系统稳定性及动态响应的影响。仿真和实验表明,自同步电压源逆变器在外特性上近似等效为一个同步发电机,具有良好的调频调压性能,能很好地适应电网的运行要求。

虚拟同步发电机单机并网小信号模型及其稳定性分析

目前可再生能源发电设备一般不具备支撑电网运行的能力。随着可再生能源在电网中占比的不断提高,其弱支撑性问题越来越显著。为解决上述问题,有学者提出了虚拟同步发电机技术(Virtual Synchronous Generators,VSG),该技术可以使可再生能源发电设备模拟同步发电机,为电网提供调压和调频支撑。虽然VSG技术可以提高可再生能源对电网的支撑性,但有可能导致可再生能源发电设备在运行时出现振荡,危及电网的安全运行。为分析和解决上述问题,本文对单台VSG并网系统的各个环节进行了详细的建模,得到了系统的小信号模型。在此基础上,分析了VSG不同控制参数对系统稳定性的影响。分析和仿真结果表明,当VSG控制参数设置不合理时,系统会出现振荡,需要合理设置VSG控制参数以保证电网的安全稳定运行。

一种Buck型高频隔离三电平逆变器

针对传统Buck型高频隔离两电平逆变器在高压大功率场合中开关管电压应力大的不足,研究并设计了一种Buck型高频隔离三电平逆变器。该Buck型三电平逆变器电路拓扑具有功率开关管电压应力小,输出交流电压波形质量好,谐波含量少等特点。在提出逆变器拓扑的基础上,对其工作原理进行了详细的叙述,并设计了基于电压瞬时值反馈的闭环控制策略。该控制策略可以很快地响应输入电压与输出电压的变化。最后基于Saber搭建仿真模型仿真验证拓扑的正确性,并在实验室制作了一台1 k W的样机,对理论分析结果进行了实验验证,实验结果验证了该Buck型高频隔离三电平逆变器的正确性和实用性。

基于自适应线性调节抗干扰PSO的光伏群体MPPT控制

光伏发电已成为新能源发电的主要研究方向,但当外界环境发生突变或由于遮挡使光伏阵列出现阴影时,传统的最大功率点跟踪(MPPT)算法会出现误判或因陷入局部最大功率点等问题而失效。针对这些问题,提出了一种自适应线性调节的粒子群(PSO)算法,并采用一个MPPT控制器同时实现多支路光伏阵列群体MPPT控制。最后,通过仿真验证所提控制策略的有效性。结果表明,自适应线性调节PSO群控方法振荡小,可实时精准跟踪最大功率点,控制电路较为简单,降低系统控制成本。

三相四桥臂整流器系统建模及控制环路优化设计

由于三相电压型PWM整流器可以减小输入电流谐波含量,提高系统的功率因数,因而应用广泛。三相四桥臂整流电路的提出更加丰富了三相电压型PWM整流器的拓扑结构,相比较传统的三相三桥臂PWM整流器,三相四桥臂整流电路具有更好的容错功能,因而对于提高整流器的可靠性具有重要的意义。

基于模糊控制的非并网风力发电机组直流母线电压飞轮储能控制策略

风力资源大规模的开发是实现减少温室气体排放,缓解环境污染以及提高可再生能源利用率的重要手段,同时,大规模非并网风力发电理论避开了风电并网的技术难题。但是,由于风能的随机性和不可控性,会导致风力发电系统输出功率也会随之波动,因此,在非并网风力发电系统中配置相应的储能装置,以确保向负荷供电的电能质量,已成为可再生能源充分利用的关键。在风速波动的情况下,利用本文提出的风力发电机组直流母线控制策略,可减少对机组变流器以及用电负荷的冲击,这对于非并网风力发电机组保证负荷的安全稳定运行,具有重要的积极意义。