一种考虑电压稳定约束的风-燃互补发电系统容量规划与并网控制策略

随着我国电网的低碳化推进,天然气在一次能源消费的比例不断提高,这使得风-燃互补发电技术的规模应用成为可能。提出了一种考虑电压稳定约束的风-燃互补发电系统容量规划和并网控制策略,以并网节点电压稳定为约束条件,优化互补系统中燃气轮机组的配置容量,并根据并网点注入功率对阻抗比指标的灵敏度,联合控制燃气轮机和无功补偿装置的输出,使风-燃互补发电系统主动参与电网调峰。在并网节点电压稳定水平不降低的情况下,有效地降低了风-燃互补发电系统的成本。最后通过新英格兰10机39节点系统算例仿真验证了其有效性。

PMSM驱动系统位置传感器偏转故障的诊断与容错

电动汽车驱动用的永磁同步电机系统,由于经常工作在振动等恶劣环境,其传感器容易出现偏转而造成故障。针对这个问题提出了一种在线监测传感器偏转故障和实时容错的方法。该方法根据电机驱动系统输入功率与输出功率之间的关系选取故障特征量,并通过此故障特征量来检测转角误差,同时利用转角与故障特征量之间的关系对误差角度进行估算,以使电机容错运行。对该方法进行了仿真验证,并证明了该方法的有效性和可行性。

电-气-热耦合能源网络的互动逻辑时序优化仿真

为规避电-气-热耦合能源网络互动逻辑冲突,确认电-气-热耦合备用容量,提出电-气-热耦合能源网络的互动逻辑时序优化仿真方法。建立由电力和燃气2个部分组成的电-气-热耦合能源网络动态模型,依据电-气-热耦合能源网络动态数据建立其互动逻辑时序模型,按照该模型的约束条件,使用帝国竞争算法对电-气-热耦合能源网络互动逻辑时序模型进行帝国形成、通化机制、帝国竞争分析,完成优化求解和时序优化互动逻辑。实验结果表明,该方法可有效优化电-气-热耦合能源网络的互动逻辑时序,使其火电开机容量得到有效降低,同时也提升了耦合能源网络的备用容量。

换流器型电网的理念与探索

新型电力系统的发展将带来电网形态本质性的变化。电源通过换流器接入电网使电力电子设备的比例不断升高。当换流器型电源取代同步机型电源实现电网频率/电压构建时,则形成了换流器型电网(converter-based grid,CBG)。旨在对该电网形态的理念、构成、运行等基本问题进行探讨,首先论述了构成CBG的源、荷、储的基本特征与控制方式,探讨了电网可采用的拓扑方式;分析了换流器的频率/电压形成机制及多换流器协调控制方法;基于CBG的暂态行为,讨论了换流器故障特征及其保护策略,分析了换流器面临的稳定性问题的基本特征;结合工程实例,通过分析典型电网场景的运行特征,探讨了CBG的可行性;最后指出了新型电网形态尚待解决的关键技术问题,并对未来电网发展前景做出展望。

储能电池全生命周期再生技术研究进展

可再生能源及电化学储能市场规模不断扩大,储能电池的退役潮即将来临。如何延长储能电池使用寿命,降低退役电池回收成本并提高回收残值成为亟需解决的关键问题。储能电池的全生命周期再生技术包括服役阶段的修复再生延寿技术和退役电池回收再生技术,对于储能电池的全生命周期成本降低和可持续利用至关重要。基于各类代表性储能电池的失效原因进行分析,对储能电池服役阶段的修复再生技术现状进行综述,并探讨其对储能电池使用寿命提升的可行性。针对退役储能电池,尤其是锂离子电池的回收再生技术进行了总结,分析对比了湿法冶金回收有价金属元素及活性材料再生技术的特点。储能电池全生命周期再生技术的不断发展将为电化学储能大规模应用和可持续发展提供重要支撑。随着可持续理念的不断深入,可持续与前端设计相融合的可再生储能技术也有望成为重要发展方向。

基于时间序列与耦合分析的区域综合能源系统多能潮流计算方法

由于区域综合能源系统中存在电、热等难以耦合分析的多种能源潮流,提出基于时间序列与耦合分析的区域综合能源系统多能潮流计算方法。首先,利用时间序列分析该系统的调频特性,获取该系统的运行频率,并构建区域综合能源系统稳态网络模型。然后,分别计算电力系统与热力系统潮流,并通过电热耦合分析,得到该系统多能潮流计算结果。最后经实验验证:该方法可以精确计算热力系统中不同管道的供热温度与回热温度,还能够计算得出电力系统运行时的电压、有功功率与无功功率,实现较为全面的多能潮流计算。

基于储能稳压的多端口能源路由器控制算法

为解决基于信息-物理模型的控制算法在对能源路由器控制时,存在功率变化曲线波动幅度大影响能源路由器稳定运行的问题,开展基于储能稳压的多端口能源路由器控制算法研究。选择多端口能源路由器拓扑结构,构建多端口能源路由器各功能单元模型,基于储能稳压的协调控制算法逻辑设计,实现多端口能源路由控制。实验结果表明,新的控制算法在应用中能够将路由器光伏单元功率曲线变化幅度控制在合理范围内,提高能源路由器运行稳定性。

分布式仲裁机制在直流无线电能传输系统中的应用

为满足便利、安全、美观的直流家电需求,海尔智家研发了电饭煲、搅拌机、破壁机、咖啡机等系列直流家电产品,并成功将1200 W功率级别的直流无线供电系统应用到了直流家电中,形成了系列直流无线供电家电。在直流无线供电家电研发优化过程中,为消除直流无线供电家电在特殊情况下可能出现的安全隐患,设计和实现了基于优先级的分布式仲裁机制的优化方案,增强了直流无线供电家电的鲁棒性和安全性。首先,介绍了直流无线供电家电及其供电系统的设计方案;其次,详细阐述了基于优先级分布式仲裁机制的即放即用优化方案仲裁规则,及其应用于海尔智家直流无线供电系统中的工作过程;最后,设计了样机及测试方案,验证了优化方案的有效性。