考虑电气转换及储能一体化的SOFC热电联供技术优化

当前热电联供技术优化方法,仅分析储能和发电装置的关系,导致优化后的热电联供技术,在环境温度和负荷率影响下,热电联供热力性能较低,为此提出考虑电气转换及储能一体化的SOFC热电联供技术优化。分析电堆电化学反应,确定SOFC产生的能源指标;依据SOFC电堆电化学反应计算结果,建立电气转换及储能一体化的SOFC热电联供系统模型结构,根据SOFC热电联供系统运行流程,分析SOFC发电装置、储能设备、热能处理设备之间的工作互通关系;基于分析结果,确定OFC热电联供技术优化目标,设计目标函数和最大装机容量约束并求解,实现SOFC热电联供技术优化。实验结果表明:在环境温度和负荷率影响下,考虑电气转换及储能一体化的SOFC热电联供技术优化方法,优化后的热电联供热力性能更高。

高维流形视角下采用ISOMAP降维的配网户变关系辨识

准确的户变关系是配网线损计算、故障定位和三相平衡等高级应用的基础。低压配网的户变关系辨识算法大多基于电压相关性原理,而电压相关性随供电半径增加而减弱,电压采集频次较低无法可靠捕获电压的“共性波动”,使得辨识准确率普遍不高。提出了一种基于等距特征映射(isometric mapping,ISOMAP)降维和改进K-means聚类的户变关系辨识方法,为了增长电压序列的时间尺度,首先研制基于窄带物联网(narrow band internet of things,NB-IoT)技术的智能电表本地通信模块,优化电压采集方案,提高电压采集频次至288点/d;其次将各节点之间的拓扑关系视为高维流型,采用ISOMAP对高维矩阵进行降维处理;最后利用测地距离对K-means算法改进,做聚类计算得到最终户变关系辨识结果。所提算法提高了节点之间的距离置信度,与主成分分析法(principal component analysis,PCA)和K-means算法相比,所提算法对户变关系辨识准确率高达97.1%,在配网实际运行的数据验证了所提算法的辨识有效性。

面向BAPV的分布式光伏局部阴影量化分析

针对建筑附着光伏(building attached photovoltaic,BAPV)等分布式光伏系统易被建筑物遮挡导致损耗的问题,首先通过光伏设计软件PVSOL构建建筑屋顶阴影三维量化模型,并用MATLAB/Simulink构建带有旁路二极管的4种常见光伏阵列拓扑结构的仿真模型;然后提出考虑建筑物与光伏阵列空间位置关系等多方面因素的局部阴影离散量化分析方法,对BAPV在不同局部阴影形状影响下进行离散等效分析。结果表明,在均一型阴影下,全交联(total cross tied,TCT)结构比串并联(series parallel,SP)结构可降低12.4%的失配损耗,阴影离散后能使BAPV发电系统最大输出功率增加约3.53%。本方法可以较接近实际地量化模拟分布式光伏系统受局部阴影遮挡时的功率输出特性,有效降低其失配现象引起的功率损耗。

冰蓄冷装置参与能量互补的微网自律协同控制研究

为增强含冰蓄冷装置的多能微网的运行灵活性和可靠性,高效接纳分布式发电单元和储能单元,文中从系统全局出发,提出一种自律协同控制策略,包含交、直流微网控制及互联装置控制。交、直流微网松弛单元外环采用有功功率-频率(P-f)下垂控制和有功功率-直流电压(P-V)下垂控制。交流微网互联装置包含互联功率控制、虚拟同步控制和电压瞬时值闭环控制;直流微网互联装置包含互联功率控制和移相控制。通过所提控制策略可实现:电能富足时,冰蓄冷、蓄电池等装置按照其额定容量自适应吸纳电能,合理承担储能能量;负荷高峰时,优先投入冰蓄冷装置,其余冷负荷等效电负荷以及电负荷使用其他储能装置并按照额定容量比合理承担。最后通过仿真验证该控制策略的有效性。文中从系统层面研究微网协同控制方法,为多能微网系统控制器设计提供新的思路。

储能管理系统节能优化性能现场测试研究

为提升储能系统电池寿命、降低用电负荷节能能力,对储能管理系统节能优化性能实现现场测试。设计包含储能管理装置与电池管理装置的储能管理系统,通过储能管理装置实现系统充放电控制与状态监测等功能,通过电池管理装置实现系统的电压均衡控制等功能,不同装置之间的相互协调实现系统的节能优化性能。将该系统应用于某集装箱储能中并展开现场测试。现场测试结果表明,该系统可精准采集储能系统电池电压,均衡控制储能系统箱体电池电压,可有效提升储能系统电池寿命;控制储能系统充放电功率,保障其安全运行,使得储能系统达到节能优化充放电的效果;提高储能系统调度能力,实现储能系统用电负荷节能优化能力。该系统适用于集装箱储能,同时可保障该储能系统的安全运行与节能优化策略的实现。