改进的光热复合压缩空气储能系统设计方案及其仿真分析

在现有光热复合压缩空气储能(ST-CAES)实验系统的基础上,提出了一种ST-CAES的改进设计方案。通过引入回热系统和双脉宽调制(PWM)变流技术,实现了压缩热的回收利用与"柔性"并网。从影响STCAES膨胀发电系统性能的热力学参数、最大效率控制2个方面开展稳态与动态研究,分别建立了稳态热力学模型和膨胀发电机最大效率转速模型。搭建了ST-CAES并网发电系统的动态仿真平台,仿真分析表明,采用压缩空气先由回热系统预热、再经太阳能集热系统加热的技术路线可进一步提升系统的储能效率;采用双PWM变流器接入电网的控制策略,可在满足负荷功率需求的前提下,实现膨胀发电系统最大效率运行。

基于分布鲁棒的风-氢混合系统氢储能容量优化配置

氢储能系统受地理、气候条件限制较小,在构建面向高比例新能源电力系统的风-储混合系统中极具发展潜力。然而,由于风电场的出力具有不确定性,氢储能系统需要在储能、释能、热备用等工况下频繁切换,内部热能供需平衡也呈现出不确定性,进而影响其响应速度甚至实际可用容量。为此,设计了考虑热平衡的风-氢混合系统,构建了考虑电解槽、燃料电池间歇工作模式热平衡的氢储能系统模型;在此基础上,综合考虑风电场功率的不确定性和氢储能系统的投资成本,提出了考虑热平衡不确定性的风-氢混合系统氢储能容量优化配置方法。采用分布鲁棒方法对风电场功率的不确定性进行建模,并将其转化为一组线性风险机会约束进行求解。基于实际风电场数据构建算例,对所提模型和方法进行验证和分析。结果表明,氢储能系统中电解槽和燃料电池的散热系数对系统实际可用容量具有重要的影响,在风-氢混合系统的氢储能容量配置中考虑热平衡约束可以有效提升氢储能系统的实际可用容量和混合系统的经济性。

matlab下A—S法的无功成本分摊

本文介绍了在matlab下运用Aumann—shapley法对无功成本分摊研究，并用二中值定理来提高计算效率。算例分析表明，A—S成本分摊法能够同时保证成本的完全回收和分摊的公平性。

采用熔融盐蓄热的非补燃压缩空气储能发电系统性能

提出一种采用熔融盐蓄热的非补燃压缩空气储能发电系统,通过将熔融盐储热与压缩空气储能相结合,实现电能的大规模存储和高效转换。利用熔融盐作为蓄热介质,将低谷电、弃风电、弃光电等电能转换为高品位热能存储,同时利用压缩机将空气压缩至高压,存储在储气装置中,发电时利用熔融盐储存的热能加热高压空气驱动涡轮机发电。完成了系统的流程设计,采用热力学基本原理分析了系统的运行特性,探索影响系统储能效率的关键因素,分析了涡轮机进口温度、涡轮机进口压力等参数对压缩机功耗、储气室容积、储能密度、储能效率等系统性能的影响。研究结果表明通过提高储热温度和涡轮机进口压力,可以显著提高系统的储能效率。该系统可以广泛消纳大规模的波动性电能,为大规模储能提供了一种新的技术途径。该研究结果可以为压缩空气储能以及新能源消纳提供参考。

Matpower在电力系统分析教学中的应用

本文介绍左电力系统分析教学中，运用matfab软件包matPower对电力系统分析中的稳态潮流计算进行分析，并采用IEEE14节点系统进行分析讲解。并用基于c＋＋程序下潮流编程进行比较。运用基于matfab下的matPower软件包直观清晰的表述了潮流方程的各个部分，有利于学生对潮流问题的理解。

考虑氢储能热平衡的风-氢混合系统优化调度方法

风-氢混合系统(W-HHS)参与电网调度时,氢储能系统(HESS)间歇工作的热能需求特性成为影响系统调度的关键因素。建立了具备余热利用系统的HESS模型,在HESS热量平衡和热功率平衡约束下,提出了以提高W-HHS运行收益为目标,满足混合系统输出功率跟踪电网调度曲线约束的W-HHS优化调度方法。最后,通过青海风电场数据对所提方法和模型进行了验证和分析。结果表明,HESS热平衡约束对W-HHS运行调度具有重要影响,所提方法能提高W-HHS运行的可靠性。参数分析说明,减小散热系数能够降低热平衡约束对W-HHS调度策略的影响,提高风电场并网功率。

电机学的教学改革与实践

针对电机学课程理论性强、难学以及课时压缩等特点,精炼教学内容,优化教学手段,改进教学方法;针对实验设备套数少、陈旧、维修滞后以及使用实际设备实验的局限性,引用仿真实验,激发学生的学习兴趣。

基于SIMULINK异步电动机的动态仿真

根据状态方程,利用SIMULINK软件构建了异步电动机的动态结构及坐标变换结构,并构成调速系统。可通过加载,变载及变压变频直接观测电动机的转速、磁链、电磁转矩、定子电流的变化及电动机的机械特性。系统模拟真实系统,对理论教学起到有效的辅助作用。

50kWp并网光伏实验电站的综合设计、搭建与运行

为深入研究新型光伏器件的实际性能及影响光伏电站发电效率的关键性因素,设计并建成一座多种光伏设备组合交叉安装的50 k Wp并网光伏实验电站。根据电站实际运行数据,对比了不同气象条件下光伏阵列选用不同类型组件、智能优化器以及不同容量逆变器的发电状况,分析了辐射量变化对光伏电站发电量的影响。结果表明:各类型光伏组件中双面电池输出特性表现最佳,其发电量高于其他类型组件;对于无阴影遮挡的光伏发电系统,智能优化器的作用得不到有效发挥;采用较小容量逆变器可减少太阳能电池组串模块间的差异性带来的影响,增大光伏阵列总发电量;受太阳辐照度变化影响各类型光伏组件实际输出最为稳定的是多晶硅电池。多晶硅电池和双面电池在并网光伏发电系统应用中具有较大的优势。

计及碳交易机制和需求响应的生物质与光热耦合压缩空气储能系统优化策略

压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)具有多能联储/联供的特性,使其在分布式综合能源系统中具有广阔的应用前景。为加强CAES与综合能源系统(integrated energy systems,IES)的多能互补协同能力,提高用户侧能源综合利用水平,提出了一种生物质与光热耦合压缩空气储能系统的架构和运行方法。首先构建了含CAES的IES架构,通过引入生物质产生沼气,有效提升了IES供热能力。在此基础上,以系统总成本最小化为目标,提出了考虑碳交易机制和用户侧需求响应的IES优化运行方法。最后,以青海某村镇的数据进行算例分析,通过多种优化运行方案验证了所提模型的有效性和优越性。结果表明,设计工况下IES总成本下降12.4%;引入碳交易机制可以控制碳排放量下降11.3%;需求响应可以稳定负荷波动,经需求响应调整后的冷、热、电负荷峰谷差分别下降7.9%、10.9%、2.3%。

含光热复合压缩空气储能的分布式综合能源系统容量规划方法

分布式综合能源系统(DIES)的大力发展,对促进清洁能源消纳、提升综合能源利用水平起到了关键作用。该文基于青海地区丰富的太阳能资源,考虑DIES的热、电耦合特性,将光热复合先进绝热压缩空气储能(ST-AA-CAES)作为其能源枢纽,提出了基于ST-AA-CAES的DIES。首先,面向农业园区应用场景,提出了DIES设计方案,并刻画了其各子系统的运行约束模型;其次,以系统最小化整体投资运行成本为目标函数,建立了其容量规划模型;进一步,对所建约束模型进行线性等价转换,转换为便于商业求解器求解的混合整数线性规划模型;最后,通过算例验证了所提模型的有效性。

盐梯度太阳池的关键技术及发展现状综述

作为一种可实现大规模太阳能热利用的储热技术,盐梯度太阳池受到了国内外能源领域众多学者的广泛关注。首先简要介绍了盐梯度太阳池的基本结构、工作原理及主要性能评价指标,梳理了影响盐梯度太阳池综合性能的关键因素;在此基础上,总结了提升盐梯度太阳池性能的技术方向和具体措施,并介绍了盐梯度太阳池的典型应用场景;最后,总结了国内外盐梯度太阳池实验系统和工程应用的发展现状。以期通过对盐梯度太阳池关键技术的现状综述和工程技术的进展介绍,为后续相关领域的研究提供指导和借鉴。