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光热-光伏联合发电系统无功分层协调优化控制策略研究 被引量:5
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作者 董海鹰 张宏 +2 位作者 陈钊 黄蓉 丁坤 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期162-169,共8页
针对光热-光伏系统无功补偿现以光热电站与光伏电站独立控制为主,且光热、光伏电站之间缺乏无功协调机制的特点,提出一种适应于光热-光伏联合发电系统的无功分层协调优化控制策略。该控制策略分3层执行:系统层根据系统汇集母线电压确定... 针对光热-光伏系统无功补偿现以光热电站与光伏电站独立控制为主,且光热、光伏电站之间缺乏无功协调机制的特点,提出一种适应于光热-光伏联合发电系统的无功分层协调优化控制策略。该控制策略分3层执行:系统层根据系统汇集母线电压确定整个系统所需无功;电站层利用无功分层优化控制模型和基于差分进化的粒子群算法(DE-PSO)对光热、光伏电站分配无功;设备层通过光热、光伏电站内无功源无功分配原则完成站内无功设备的无功分配。算例分析表明:该控制策略能够充分利用同步发电机、光伏逆变器以及无功补偿设备的无功调控能力,实现光热-光伏系统无功补偿任务的优化分配,从而达到提高系统汇集母线电压稳定性和降低系统网损的目的。 展开更多
关键词 光热-光伏系统 无功功率 分层控制 优化控制 DE-PSO算法
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基于模型预测控制的光热-光伏系统多时间尺度无功优化控制策略研究 被引量:19
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作者 张宏 董海鹰 +2 位作者 陈钊 黄蓉 丁坤 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期135-142,共8页
针对光热-光伏系统无功控制问题,提出一种基于模型预测控制MPC(Model Predictive Control)的多时间尺度无功优化控制策略。在日前优化同步发电机与光伏逆变器无功出力的基础上,日内采用基于MPC的滚动优化及反馈校正控制思路,利用动态无... 针对光热-光伏系统无功控制问题,提出一种基于模型预测控制MPC(Model Predictive Control)的多时间尺度无功优化控制策略。在日前优化同步发电机与光伏逆变器无功出力的基础上,日内采用基于MPC的滚动优化及反馈校正控制思路,利用动态无功补偿设备控制母线电压。通过基于灵敏度的电压预测模型,预测未来多个时刻电压运行状态。在此基础上,以未来多个时刻预测电压控制偏差最小为优化目标,建立日内滚动优化模型,得到动态无功补偿设备的无功控制计划,并通过电压控制偏差反馈校正,完成日内无功电压的模型预测控制。以中国敦煌地区光热电站与光伏电站所组成联合发电系统为仿真算例,通过与传统多时间尺度无功优化控制策略对比,验证该控制策略在提高系统汇集母线电压和光热、光伏电站PCC母线电压的稳定性的可行性与有效性。 展开更多
关键词 光热-光伏系统 模型预测控制 多时间尺度 无功优化控制 母线电压
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含光热-光伏联合发电的电力系统随机生产模拟研究 被引量:5
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作者 安玫 张珍珍 +3 位作者 陈钊 黄蓉 丁坤 董海鹰 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第11期1603-1610,共8页
针对光伏发电出力的随机性和时序性等不确定因素,提出了基于稀疏卷积递推间隔-频率曲线法的电力系统随机生产模拟方法。将间隔-频率曲线法和稀疏卷积递推法相结合,评估光伏发电接入对电力系统经济性和可靠性的影响。首先,利用间隔-频率... 针对光伏发电出力的随机性和时序性等不确定因素,提出了基于稀疏卷积递推间隔-频率曲线法的电力系统随机生产模拟方法。将间隔-频率曲线法和稀疏卷积递推法相结合,评估光伏发电接入对电力系统经济性和可靠性的影响。首先,利用间隔-频率曲线法对原始负荷和光伏出力的时变特性进行分析,并通过计算获得短时间内的净负荷曲线以及净负荷的累计概率、频率分布;然后,采用稀疏卷积递推法将净负荷曲线与发电机组的故障转移过程相结合,依次控制发电机组的运行,完成相应的卷积运算,并结合计算结果求得光热-光伏联合发电接入后电力系统的可靠性指标和生产成本;最后,基于EPRI 36发电系统的仿真结果,发现光热-光伏联合发电对电力系统有一定的容量可信度,因此可替代一定的常规机组,提高电力系统的可靠性和经济效益,这也验证了文章所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 不确定因素 光热-光伏 稀疏卷积递推间隔-频率曲线法 随机生产模拟
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基于模型-数据联合的光伏-光热系统储能量预测
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作者 田亮 王冠杰 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期911-918,共8页
提出一种模型-数据联合预测方法,通过机理分析建立对象动态模型,并引入未来太阳辐射强度、用户负荷预测数据进行即时模型预测,通过注意力机制改进的卷积-长短时记忆混合神经网络建立数据预测模型,并引入历史数据进行滚动数据预测,然后... 提出一种模型-数据联合预测方法,通过机理分析建立对象动态模型,并引入未来太阳辐射强度、用户负荷预测数据进行即时模型预测,通过注意力机制改进的卷积-长短时记忆混合神经网络建立数据预测模型,并引入历史数据进行滚动数据预测,然后利用卡尔曼滤波器对2种预测模型的输出结果进行融合,实现储能量的联合预测。结果表明:联合预测兼具2种方法的优势,能很好地解决储能量预测误差随时间累积的问题,并能够及时表征气象因素突变和系统运行方式改变时储能量的变化情况,在各种天气状况下均具有良好的预测精度。 展开更多
关键词 -光热综合能源系统 储能量 预测 卡尔曼滤波 卷积-长短时记忆混合神经网络
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聚光光伏-光热综合利用系统性能分析 被引量:3
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作者 谢泽坤 金秀章 +1 位作者 陈海平 孙杰灵 《热力发电》 CAS 北大核心 2014年第12期9-13,共5页
针对光伏电池发电过程中光电效率低、太阳光得不到充分利用以及光伏电池聚光的问题,西安交通大学设计并搭建了一种聚光光伏-光热综合利用系统,采用复合抛物面聚光器对太阳光进行聚光,采用低成本的二维跟踪系统进行太阳跟踪,设计双层流... 针对光伏电池发电过程中光电效率低、太阳光得不到充分利用以及光伏电池聚光的问题,西安交通大学设计并搭建了一种聚光光伏-光热综合利用系统,采用复合抛物面聚光器对太阳光进行聚光,采用低成本的二维跟踪系统进行太阳跟踪,设计双层流体通道对光伏电池进行吸热、散热,利用水工质带走红外光产生的热量以及电池产生的废热,通过水工质进口流量的调节,协调电效率和热效率,从而实现高效太阳光热电联用。在所搭建系统上建立了系统评价体系,通过数值模拟对系统性能进行了分析研究。 展开更多
关键词 太阳能 -光热 双层流体通道 热电联用 电效率 光热效率 数值模拟
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光伏-光热联合发电系统动态建模与功率协调控制 被引量:10
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作者 林克曼 王召珩 +3 位作者 吴峰 王欣蕊 王璨珉 林明耀 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期110-117,共8页
光伏-光热联合发电系统将光伏发电系统与光热发电系统有机融合,兼具灵活的调节特性和高效互补技术特点,为可再生能源消纳开辟了一条新途径,但其建模与功率控制仍需深入研究。针对这一问题,采用微元分段线性化方法刻画系统的多变量耦合... 光伏-光热联合发电系统将光伏发电系统与光热发电系统有机融合,兼具灵活的调节特性和高效互补技术特点,为可再生能源消纳开辟了一条新途径,但其建模与功率控制仍需深入研究。针对这一问题,采用微元分段线性化方法刻画系统的多变量耦合和介质相变换热动态过程,表征多能量转化环节和多时间尺度特征,建立了光伏-光热联合发电系统动态模型;构建了分层控制架构,提出了一种考虑系统储能状态的功率协调控制策略,实现了不同工况和控制模式下的光伏与光热子系统协同,从而提升了系统调节能力和响应性能;基于MATLAB/Simulink软件搭建了仿真模型,验证了模型的正确性和所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 -光热联合发电系统 动态模型 多能量转换环节 分层控制架构 功率协调控制
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超临界二氧化碳布雷顿循环塔式光热系统及光伏-光热混合系统运行性能分析 被引量:8
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作者 杨竞择 杨震 段远源 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期93-100,共8页
本文对超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环塔式光热系统及光伏-光热混合系统在典型天气下的运行性能进行了研究。探究光热电站通过灵活调控出力,从而辅助间歇性出力的光伏电站发电并网的能力;分析光伏电站的接入对光热电站运行性能的影响... 本文对超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环塔式光热系统及光伏-光热混合系统在典型天气下的运行性能进行了研究。探究光热电站通过灵活调控出力,从而辅助间歇性出力的光伏电站发电并网的能力;分析光伏电站的接入对光热电站运行性能的影响;对比S-CO2布雷顿再压缩和部分冷却循环所组成的光热电站在不同运行场景下的热力性能。研究结果表明:光热电站可与光伏电站良好地配合,实现混合电站高效发电并网;光伏电站的接入会导致光热电站的运行效率降低,如晴天时,为辅助光伏电站并网,再压缩循环光热电站的运行效率由20.23%降至18.34%;在光热电站独立发电的运行场景下,再压缩循环光热电站性能更优,而在混合电站联合发电的运行场景下,部分冷却循环光热电站性能更优。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 塔式光热系统 -光热混合系统 再压缩循环 部分冷却循环 热效率
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复合抛物面聚光器–光伏/光热与燃煤发电机组联合供能系统性能分析 被引量:12
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作者 陈海平 于鑫玮 +2 位作者 魏进家 冯蕾 徐玫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期2251-2260,共10页
设计出独立双层流道式和回路双层流道式结构的水冷式复合抛物面聚光器?光伏/光热(CPC-PV/T)电热联用装置,分析比较2种装置的特征,CPC-PV/T集热单元之间采用蛇形对冲式连接方式;提出将多个CPC-PV/T电热联用装置并联连接组成的CPC-PV/T预... 设计出独立双层流道式和回路双层流道式结构的水冷式复合抛物面聚光器?光伏/光热(CPC-PV/T)电热联用装置,分析比较2种装置的特征,CPC-PV/T集热单元之间采用蛇形对冲式连接方式;提出将多个CPC-PV/T电热联用装置并联连接组成的CPC-PV/T预热系统辅助加热燃煤机组凝结水,以及作为扩容蒸发式太阳能蒸汽发生系统(VEESG)辅助燃煤机组联合热发电的预热段2种集成方式,针对2种集成方式研究其集成机制。结果表明,联合发电系统机组热经济性随CPC-PV/T进水流量的增加成线性递增趋势;其出水温度可达90℃以上,在一定进水流量范围内,CPC-PV/T热效率随进水流量的增加而降低,随辐射强度的增强而提高;CPC-PV/T电效率随进水流量的增加呈波形递增趋势,其平均电效率、热效率分别在13.4%、42%左右。与独立的光伏或光热系统相比,CPC-PV/T占地面积小、太阳能利用率高。 展开更多
关键词 复合抛物面聚-/光热(CPC-PV/T)电热联用装置 扩容蒸发式太阳能蒸汽发生系统 燃煤机组 集成机制
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太阳能光伏–光热复合发电技术及其商业化应用 被引量:40
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作者 张哲旸 巨星 +3 位作者 潘信宇 杨宇 徐超 杜小泽 《发电技术》 2020年第3期220-230,共11页
由于太阳能自身的间歇性和不稳定性,提高太阳能发电并网的质量成为近年来的研究热点。太阳能光伏‒光热(photovoltaic/concentrated solar power,PV-CSP)复合发电技术作为一种新兴技术,相比于单独的太阳能光伏(PV)和太阳能热(CSP)发电技... 由于太阳能自身的间歇性和不稳定性,提高太阳能发电并网的质量成为近年来的研究热点。太阳能光伏‒光热(photovoltaic/concentrated solar power,PV-CSP)复合发电技术作为一种新兴技术,相比于单独的太阳能光伏(PV)和太阳能热(CSP)发电技术具有诸多优势,目前已有多种技术形式实现了商业化。介绍了PV、CSP发电技术及PV-CSP复合发电技术,通过一些典型商业化PV-CSP复合电站的建设及运行情况,分析了当今商业化PV-CSP复合电站的应用现状,并综述了近年来对PV-CSP复合发电系统的技术和经济性研究情况。 展开更多
关键词 太阳能 发电 太阳能热发电 -光热(PV-CSP)复合系统
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Growth of 0.55eV-GaInAsSb Quaternary Alloy Films for a Thermophotovoltaic Device by Liquid Phase Epitaxy
10
作者 刘磊 陈诺夫 +2 位作者 杨晓丽 汪宇 高福宝 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1258-1262,共5页
Lattice matched Ga1-x Inx Asy Sb1-y quaternary alloy films for thermophotovoltaic cells were successfully grown on n-type GaSb substrates by liquid phase epitaxy. Mirror-like surfaces for the epitaxial layers were ach... Lattice matched Ga1-x Inx Asy Sb1-y quaternary alloy films for thermophotovoltaic cells were successfully grown on n-type GaSb substrates by liquid phase epitaxy. Mirror-like surfaces for the epitaxial layers were achieved and evaluated by atomic force microscopy. The composition of the Ga1-x Inx Asy Sb1-y layer was characterized by energy dispersive X-ray analysis with the result that x- 0.2, y = 0.17. The absorption edges of the Ga1-x InxAsy Sb1-y films were determined to be 2. 256μm at room temperature by Fourier transform infrared transmission spectrum analysis, corresponding to an energy gap of 0.55eV. Hall measurements show that the highest obtained electron mobility in the undoped p-type samples is 512cm^2/(V · s) and the carrier density is 6.1 × 10^16 cm^-3 at room temperature. Finally,GaInAsSb based thermophotovol- taic cells in different structures with quantum efficiency values of around 60% were fabricated and the spectrum response characteristics of the cells are discussed. 展开更多
关键词 GAINASSB LPE THERMOPHOTOVOLTAIC spectrum response
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Practical Realization of a Hybrid Solution for Photovoltaic and Photothermal Conversion
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作者 Katarzyna Znajdek Maciej Sibinski 《Journal of Energy and Power Engineering》 2013年第2期283-289,共7页
In this paper, an idea and a realization of a hybrid Operational solar system is presented and practically verified discussed on the base of the performance and efficiency results, is confirmed. solution for photovolt... In this paper, an idea and a realization of a hybrid Operational solar system is presented and practically verified discussed on the base of the performance and efficiency results, is confirmed. solution for photovoltaic and photothermal conversion is presented. by the series of experiments. Improvements of the construction are The synergy effect ofphotothermal and photovoltaic part cooperation 展开更多
关键词 Renewable energy photovoltaic conversion photothermal conversion solar hybrid device.
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Optical analysis of a hybrid solar concentrating Photovoltaic /Thermal (CPV/T) system with beam splitting technique 被引量:11
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作者 HU Peng ZHANG Qian +3 位作者 LIU Yang SHENG ChunChen CHENG XiaoFang CHEN ZeShao 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2013年第6期1387-1394,共8页
A novel hybrid solar concentrating Photovoltaic/Thermal (CPV/T) system with beam splitting technique is presented. In this system, a beam splitter is used to separate the concentrated solar radiation into two parts: o... A novel hybrid solar concentrating Photovoltaic/Thermal (CPV/T) system with beam splitting technique is presented. In this system, a beam splitter is used to separate the concentrated solar radiation into two parts: one for the PV power generation and the other for thermal utility. The solar concentrator is a flat Fresnel-type concentrator with glass mirror reflectors. It can concentrate solar radiation onto solar cells with high uniformity, which is beneficial to improving the efficiency of solar cells. The thermal receiver is separated to the solar cells, and therefore, the thermal fluid can be heated to a relatively high temperature and does not affect the performance of solar cells. A dimensionless model was developed for the performance analysis of the concentrating system. The effects of the main parameters on the performance of the concentrator were analyzed. The beam splitter with coating materials Nb2O3 /SiO2 was designed by using the needle optimization technique, which can reflect about 71% of the undesired radiation for silicon cell(1.1m < 3m) to the thermal receiver for thermal utility. The performance of this CPV/T system was also theoretically analyzed. 展开更多
关键词 solar energy hybrid concentrating Photovoltaic/Thermal (CPV/T) system flat Fresnel-type concentrator beam splitting
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