模块化多电平光储一体化并网逆变器拓扑研究

目前大规模光伏并网的系统结构较为单一,多为低压直流输出逆变升压至中压交流汇集并网,其结构冗杂、转换环节较多,导致后期运维复杂、运维成本相对较高。对于百兆瓦级大型集中式光伏电站,不论是现有交流汇集还是直流汇集方案,均难以实现电网主动支撑能力。文章采用模块化多电平(MMC)技术路线,构建新型光储一体化大容量换流技术,将分散式接入方案,改为集中式接入方式,大幅降低并网逆变器数量,构建易于实现电网主动支撑功能的新一代并网系统。提出分散式直流接入的光储一体化换流器拓扑结构、光伏阵列、储能装置与光储一体化换流器连接、并网主接线拓扑,形成适用于百兆瓦级光伏电站并网的换流器及系统主回路设计方案。对其中的关键技术进行研究,分析了两种储能分散接入系统耦合方式的MMC拓扑设计方式,为模块化多电平光储一体化逆变器的设计奠定基础。

光储一体化换流器接入光储容量及MMC换流器配置研究

光伏输出功率具有很大的波动性、随机性和间歇性,对电网的安全稳定运行将造成很大影响。文章研究面向百兆瓦级集中式光伏电站中光伏阵列、储能装置及基于MMC的光储一体化换流器容量配置方案。针对光伏容量配置,考虑直流超配补偿损耗。储能容量由求解双层优化模型得到,内层模型考虑光储一体化系统优化调度,优化各时段储能系统的充放电,外层以经济性最优为目标。考虑构网支撑的能力要求提出变流器容量配置,形成适用于百兆瓦级光伏电站并网的换流器的容量设计。能够实现数百个光伏阵列、储能装置分布式灵活接入,以及大容量光伏发电的集总输出与电能的灵活调控,为模块化多电平光储一体化逆变器的样机奠定基础。

基于金融储能权的市场风险规避方法

随着可再生能源在配电网中的渗透率日益提高,其发电的不确定性和波动性日渐加剧,进而引发线路阻塞等一系列问题。由于线路阻塞引起的电力市场节点边际电价波动,为市场参与者带来了额外的不确定性风险。为此,针对我国电力市场的特点,提出了一种基于金融储能权的阻塞风险规避机制。该机制允许市场参与者通过金融储能权交易来获取以节点边际电价结算的储能使用权,从而有效规避因节点边际电价波动而产生的阻塞风险。然后,设计了基于金融储能权的阻塞风险规避模型,该模型结合节点边际电价和阻塞价格来优化储能的充放电策略及金融储能权的交易策略,旨在实现金融储能权利润的最大化,帮助市场参与者有效规避因线路阻塞引起的风险。以扩展的IEEE 33节点配电网作为仿真案例,仿真结果展示了所提出的阻塞风险规避机制和模型的有效性。

燃煤锅炉烟气工艺的设计与应用

基于超低排放的严格控制,文章以某燃煤锅炉烟气为设计案例,采用布袋除尘器+臭氧脱硝+石灰石石膏法+湿式电除尘器净化工艺,对燃煤烟气进行脱硫脱硝除尘。经处理后,SO_(2)≤35 mg/Nm^(3),粉尘≤5 mg/Nm^(3),NO_(x)≤50 mg/Nm^(3)。运行过程中考察O_(3)与NO之间摩尔数的比值(O_(3)/NO)对脱硝效率及湿电出口粉尘浓度的影响。结果发现,随着O_(3)/NO的增加,脱硝效率增加,O_(3)/NO大于1.6以后,几乎不在增加,更多的会转化为气溶胶颗粒,增加粉尘的出口浓度。

基于分布式光纤传感技术的封闭空间火源精确定位方法研究

为了解决封闭空间火源精确定位困难的问题,文中提出了一种基于拉曼散射的分布式光纤传感技术的火源精确定位方法,对比分析了分布式拉曼测温系统在温度测量领域的优势,简化了封闭空间火场的火源模型,在分析温度与后向拉曼散射光的关系特性的基础上,给出了传感光纤布阵方案和火源粗略、精确定位的数学模型,并通过实验验证了方法的有效性,实验结果表明本方法定位误差范围可控制在54cm^2以内.此方法解决了封闭空间火灾火源定位精度低的问题,为分布式光纤传感技术在二维、三维空间传感领域提供了一定的理论基础.

宽筛分颗粒高压热态最小流化速度的实验研究

在内径80 mm的加压热态流化床实验台上,以4种不同平均粒径的宽筛分颗粒为实验物料,研究了在压力(0.1～4.5 MPa)和温度(20～800℃)范围内实验物料的最小流化速度。实验结果表明:在相同的温度下,最小流化速度随压力的增加而减小。而在相同的压力下,温度对最小流化速度的影响随床料的种类的不同而有明显的差别。基于Ergun方程和床层受力分析,得到了最小流化速度的计算式,给出了高温高压宽筛分颗粒流化床最小流化速度合理计算步骤,并与其他研究者的关联式和实验结果进行了对比,结果表明本文提出的预测方法与实验结果吻合较好,相对误差在10%以内,为增压流化床反应器的设计和运行提供较可靠的参考依据。

医疗废弃物焚烧烟气加热导热油的余热利用探讨

针对医疗废弃物焚烧系统产生的烟气特点和余热利用现状,提出采用导热油作为热载体回收烟气余热的方案,并通过实例计算对该方案的可行性进行探讨。

复杂地形多测风塔综合地貌及风切变拟合修正的风资源评估方法研究

风能资源评估是风电场开发的基础工作,直接关系着微观选址的准确性,影响风电场经济效益。目前常用的风资源评估方法主要是基于数值模拟的评估方法,把测风塔固定高度处风资源数据、地形图及其他资料数据导入软件进行计算,从而推算风机轮毂高度处风资源分布情况。该方法由于在前期数据的处理中存在误差,因此风资源分布计算也存在一定误差。提出了多测风塔综合地貌及风切变拟合修正的风资源评估方法,首先运用测风塔固定高度处测风数据对区域内各个风机点位测风塔高度处风资源进行计算,再运用已知的多个测风塔地形地貌数据及风切变数据对拟建风机点风切变进行模拟计算,通过风速随风切变变化规律计算风机轮毂高度处风资源分布。最后以实例验证了该模型的准确性。

CFB锅炉清洁燃烧福建无烟煤的研究综述

综述近年来关于CFB锅炉清洁燃烧福建无烟煤的研究,包括燃尽研究和低污染燃烧排放研究等。研究认为,致密的颗粒结构、很差的反应性、强烈的热破碎性等煤质及其燃烧特性是影响福建无烟煤在CFB锅炉中燃尽的主要因素;采用高炉膛、敷设卫燃带、采取中低循环倍率、提高分离效率的分离器等锅炉结构设计参数有利于福建无烟煤的燃尽;维持炉膛运行温度在1000℃左右、入炉煤采用窄筛分偏粗颗粒、适当提高二次风率等运行措施也有利于福建无烟煤在CFB锅炉中的燃尽。对于燃烧福建无烟煤的CFB锅炉而言,炉内脱硫是一种有效、便捷、低成本的脱硫工艺,但为达到较好的脱硫效果(>50%),钙硫摩尔比需在2.5以上;当过量空气系数保持不变时,氮氧化物的排放浓度随着二次风率的增加而降低。对于燃烧福建无烟煤的CFB锅炉,存在有最佳二次风率,使得燃料氮的转化率最低。对CFB锅炉清洁燃烧福建无烟煤今后的研究提出了建议。

基于卷积神经网络的机舱风速修正

风电机组机舱风速计受到风机尾流和叶片扰动影响,国际电工委员会(IEC)提出的机舱传递函数无法准确描述机舱实测风速与来流风速的复杂关系。提出一种基于卷积神经网络的机舱风速修正模型,该模型采用多层卷积池化,可有效过滤风机尾流和叶片扰动的影响,高度抽象特征变量,提高修正风速的精度。工程实例表明:平原风电场中基于卷积神经网络法的计算风速与实测风速拟合精度R2达到0.8447,平均绝对误差(MAE)仅为0.071,该方法计算的功率曲线与实测功率曲线评估电量差异仅为4.07%,各项偏差指标均优于IEC机舱传递函数,充分反映出该模型在机舱风速修正方面的优越性。

基于机舱传递函数的风机功率曲线研究

功率曲线是评估风机性能的重要指标之一。基于机舱传递函数的功率曲线具有高效、快速以及全面等特点。对3种主要的机舱传递函数计算方法进行全面剖析:动量理论修正法基于风轮动量理论的单元流管模型,采用机舱风速和功率进行自由流风速计算;分区多段线性拟合Binned-NTF修正法和高次多项式分区拟合修正法基于最小二乘法对机舱风速和激光雷达测风风速进行风速修正。以某平原风电场工程为例,采用这3种方法计算、修正的发电量误差在-2.33%~5.23%之间;采用拟合修正法的风速拟合精度和发电量误差率均优于动量理论修正法,而在拟合法中,高次多项式分区拟合修正法优于分区多段线性拟合Binned-NTF修正法。这是由于动量理论修正法受下截面风速近似化处理和机舱风速仪测量精度等因素的影响,误差率略大。综上所述,机舱风速仪测量精度会影响机舱传递函数计算方法的准确度,高次多项式分区拟合修正法优于其他2种机舱传递函数计算方法。

影响电厂锅炉排烟温度的因素及控制措施

能源紧缺已越来越成为当前经济发展的重要阻碍,而且能源紧缺已不仅仅局限于某个国家和区域内,在全世界范围内这个问题普遍存在。在当前我国各行业的能耗中,其中火电发电行业一直位置能源消耗量的首位,所以通过对火电机组实施节能减排,这可以有效的实现能源的节约,推动火力发电行业的可持续发展。在当前火力机组运行过程中,其运行的经济性直接受到锅炉排类温度的影响,一旦锅炉排烟温度过高,则会导致锅炉煤耗量升高,但其锅炉效率则会降低,影响锅炉运行的经济性。所以通过控制锅炉排烟温度来实现机组的节能降低,确保锅炉运行的经济性是十分必要的,这对推动当前我国电厂节能工程的进展也具有积极的意义。

退役动力电池梯次利用研究进展

现阶段,国家大力扶持新能源汽车产业的发展,出台了一系列的优惠政策。随着电动汽车数量的逐年增加,动力电池也即将面临大规模的退役。为了合理利用资源,同时获得更大的经济效益,退役动力电池梯次利用显得很有必要。该文简述了国内外梯次利用技术的现状,列举了国内外梯次利用项目,介绍了梯次利用过程中的检测、筛选、重组和均衡技术;重点介绍了如何根据电池的电性能进行筛选,强调了保持电池荷电状态一致的重要性;通过对梯次电池应用于充电站、通信基站、光伏电站和用户侧储能等不同储能场景的分析,证明了梯次电池具有良好的经济效益。最后对退役动力电池梯次利用目前仍存在的问题进行了总结探讨。

一种工业燃煤锅炉风机节能方法研究

本文介绍一种采用西门子S7-200PLC控制变频器来实现工业燃煤锅炉鼓风机的无级变频调速,实践证明,与传统的控制方式相比,该调速系统可靠性更高,节电效果明显。

循环流化床锅炉回料阀堵塞原因分析及处理措施

本文介绍了循环流化床锅炉分离回料系统的整体结构布置、运行原理,分析了回料阀堵塞的原因,主要包括结焦、循环物料量异常以及异物堵塞,根据原因分析,提出了相应的预防处理措施。

余热锅炉的自控设计和仪表监测

哈尔滨锅炉厂有限责任公司从ALSTOM公司引进技术设计的余热锅炉的自动控制设计情况,对余热锅炉自动控制和仪表测量设计中的要点和注意事项进行描述,并且提出建议。

退役动力电池梯次利用发展态势与政策体系研究

我国退役动力电池梯次利用技术发展迅猛,作为推进我国"双碳目标"的有效途径,退役动力电池梯次利用产业化仍处于发展初级阶段,面临的政策标准体系和市场机制亟待完善。为此,立足动力电池规模化退役现状,梳理国家退役动力电池梯次利用政策顶层设计及地方出台政策,提炼我国退役动力电池梯次利用及回收的政策体系建设要点,并结合我国退役动力电池梯次利用工程应用展开分析,提出双碳目标下退役动力电池梯次利用技术发展的若干建议,为实现我国退役动力电池梯次利用回收产业化提供思路。

非水可再生能源发电量消纳及指标分配的分析与探讨

分析非水可再生能源(renewable energy sources,RES)消纳量有助于实现2020我国年各个区域高比例RES发电量的指标配额。首先,考虑各种制约非水RES发电量的因素:风光资源及其时空分布,可用土地资源,地区经济发展水平,地区负荷时空分布特性,电网设备容量及安全运行约束等。其次,以各种制约因素作为边界条件,对某具体区域(220/110 kV以下电压等级)可以消纳的非水RES电量、可以接纳的非水RES容量开展自下而上的理论分析。最后,对比国家能源局自上而下分配给各个区域的指标是否能够足额消纳,对不能满足的区域需要进行互济与调配。针对以上的分析,探讨了关于非水RES的选址定容模型、装机容量提升措施、以及接入非水RES后电网日前24 h的调度优化模型,并探讨了此数学问题的求解方法。

退役电池梯次利用安全性分析

为解决环境污染和资源紧缺问题,国家大力支持发展新能源汽车产业,随着电动汽车数量的增加,车用退役电池如何回收利用成为产业发展的关键问题。从国内外政策分析、梯次利用环节的安全问题剖析等方面考虑退役电池梯次利用的安全性。梯次利用环节包括退役电池收集拆解、筛选、重组、应用等,着重从筛选重组环节入手,结合退役电池健康状态和剩余容量的状态评估,进行一致性分选的安全分析;同时根据现有的重组技术改善电池一致性差的问题,并对重组系统的安全性进行评估。依据上述分析,给出退役电池进行梯次利用各环节所存在的安全隐患,提出相应的管理政策,保障电池梯次利用的安全,为未来发展退役电池的梯次利用系统提供了参考。

锂离子电池建模技术研究

随着“碳中和”、“碳达峰”目标的提出,储能技术得到快速发展,其中锂离子电池因其安全性能较高、寿命长等优点得到广泛应用。首先,选取Thevenin等效电路模型对锂离子电池进行建模,并搭建Simulink仿真模型;其次,采用扩展卡尔曼滤波算法对电池荷电状态(state of charge,SOC)进行估计,仿真实验结果验证了所选Thevenin模型具有较高的准确性;最后,对电池建模存在的问题进行了梳理,并对建立具有高精度、高适用性锂离子电池仿真模型及未来的发展方向进行了展望。