基于ETAP的光伏离网发电系统的稳态分析

本文针对某建筑中的某一离网光伏发电系统,采用ETAP电力系统仿真软件对其稳定性进行仿真分析。建立该系统的单线图模型,研究光伏电源容量的变化对电力系统稳态性能的影响,通过不同光伏渗透率下系统的潮流分析,获取稳态时系统的电压电流与功率分布和短路时的暂态电流,进而实现对该离网光伏发电系统的稳定性分析。相较于传统Matlab仿真更加的简洁,对系统级别的数值模拟更加贴合实际,仿真结果可验证本文所提方法的正确性和有效性。

基于塞班S60V5操作平台的光伏离网发电系统计算软件

为方便计算光伏离网发电系统的有关参数,基于塞班S60V5操作平台,设计了一套计算软件,可实现光伏离网发电系统参数的现场快速计算。

永磁发电机在离网型风电系统中运行特性的测试分析

通过实验分析法,针对某400W风力发电的永磁同步发电机运行特性进行了测试和分析。为了能准确、有效地对发电机的特性参数进行综合测试,搭建了"发电机特性综合测试系统"平台,系统采取VVVF交交变频器自动控制的三相异步电动机直接驱动发电机的运转方式,并配备专业化的EDA9033G数据采集器和JW-1型扭矩仪,实现了对发电机电压、电流、频率、功率、转速、转矩等参数的实时监测、显示、存储等功能。依据实验所得数据,拟合了发电机空载特性、输出特性、效率特性、外特性及转矩特性曲线。通过分析各曲线,对该永磁同步发电机的性能做出了评价,并以提高离网型风电机组的风能捕获效率为依据,提出了永磁发电机应具有的最佳性能。

一种离网型风力发电系统的不平衡控制策略

研究一种不平衡负载下离网型双馈电机的定子端与转子端变换器协调控制策略。在系统数学模型的基础上,对转子端变换器提出了一种直接电压控制方案,为了提高系统的动态响应和鲁棒性,设计了一种基于扩张状态观测器的转子电流控制方案,即通过扩张状态观测器估计系统总扰动,并以前馈方式消除该扰动。针对负载不平衡问题,通过在定子端采用三相四脚变换器对定子电流的零、负序分量进行补偿,消除了不平衡负载对双馈感应电机的不利影响,改善了发电系统的电能质量。为了减少控制器的计算负担,对定子端变换器交流侧的电流采用比例-谐振(PR)控制,有效地避免了繁琐的正、负序分离计算,简化了控制算法。仿真和实验结果验证了该方案的正确性及可行性。

离网型风力发电系统逆变器控制技术研究

针对离网型风力发电系统中负载侧逆变器的运行需求,实现不平衡与非线性负载下逆变器输出稳定幅值和频率的电压,提出了两相同步旋转坐标系下基于比例积分谐振控制的电压闭环控制技术,以解决传统的比例积分控制器由于带宽限制而引起输出电压性能下降的问题,进而建立了基于DSP2812的数字系统。实验结果表明,所提控制方案可实现输出电压在不平衡与非线性负载下的稳定输出,具有较强的负载适应能力。

离网型混合发电系统的分布式预测控制

针对离网型风力发电和光伏发电构成的混合发电系统,研究其功率的优化分配问题,提出采用分布式预测控制的分层控制结构。应用迭代分布式MPC(model predictive control)优化算法,分别设计风力/光伏发电子系统的MPC优化问题,通过MPC之间的信息交换,得到保证全局性能优化的风力/光伏发电子系统的功率参考值,根据此功率参考值,本地控制器调节风力/光伏发电子系统的运行状态,达到混合发电系统的全局优化运行,可解决混合发电系统中集中式MPC优化模型复杂、难以满足实时控制要求的问题。仿真结果表明,采用迭代分布式MPC的离网型混合发电系统,能够很好地满足负荷的功率需求,并延长蓄电池的使用寿命。与集中式MPC相比,迭代分布式MPC能够在保证较小性能指标的前提下,减小优化问题的计算复杂度。

模糊控制在离网风力发电最大风能捕获中的应用

研究了一种模糊PID实现的自调整变步长算法,解决了爬山算法动态响应速度与稳态精度相矛盾的问题.分析了离网风力发电系统数学模型,建立了不测转速的控制结构.在Simulink平台上对一个5kW离网风电系统进行了仿真分析.结果表明,在平稳风速以及组合风速下,该算法均能有效提高跟踪速度,捕获更多功率.

农牧区离网型风力发电系统控制策略

[目的]研究农牧区离网型风力发电系统控制策略。[方法]根据离网型风力机的运行特性,采用负载跟踪和充放电集成控制的系统结构,研究了不同工作状况对风力发电系统运行的影响。[结果]提取出系统的工作模式及工作模式之间的转换关系,给出了实现系统模式相应的控制策略。[结论]负载跟踪和充放电集成控制方法有利于实现离网型风力发电系统的优化及可靠运行。

离网型风力发电控制系统尖峰抑制研究

永磁同步风力发电机以其效率高、维护费用低的特点广泛应用于离网型风力发电系统,由于风能是自然界一种很不稳定的能量形式,如何确保系统输出平稳的电能至关重要。以Buck降压电路作为主电路拓扑,基于TMS320F28035型DSP设计了宽风速下的发电控制系统,并介绍主功率电路的实现,着重研究电压/电流尖峰抑制方法。通过测试实验验证了控制器的可行性,为进一步研究中小功率离网型风力发电控制系统提供了依据。

离网式风力发电机电磁与传热特性计算分析

以一台400W离网式风力发电机组永磁同步发电机为例,建立了发电机二维稳态电磁场物理模型,采用有限元方法计算了样机在不同转速时的输出电压特性。基于傅里叶导热和牛顿放热定律,利用数值与解析相结合的方法,计算了机壳表面传热系数,为风力发电机的表面传热系数计算提供了新思路。在传热学理论基础上,以电磁分析得到的损耗为热源,建立了电机的二维温度场物理模型。对样机在不同风速时的温度场进行计算与分析,得出在不同风速与负载情况下的电机温度分布。开展了电磁与热性能试验研究工作,将计算值与试验值进行对比分析,为离网型永磁同步风力发电机温度场的研究提供理论基础。

油田滩海地区采用离网型风力发电机组的可行性

通过对风力发电及油田滩海风能资源现状及存在问题的分析,提出了油田机采系统应用离网型风力发电机组的方案,并运用合同能源管理的概念进行了可行性分析。油田机采系统可以推广应用离网型风力发电机组。

离网光伏发电系统优化设计探索

随着全球经济的迅猛发展,太阳能作为一种清洁的可再生能源引起了广泛关注。光伏发电是太阳能直接应用的一种重要方式,文章以浙江省衢州市离网光伏发电项目为案例,从电池组件容量设计、蓄电池容量分析等角度出发,分析了家用独立光伏发电系统优化设计方案。

离网型太阳能发电系统的设计与应用

离网型太阳能(光伏)发电系统是一种与国家电网未连接的发电方式。它通过光伏组件接受太阳光,将其转化为直流电能,但此直流电不稳定,随着太阳光线的强弱发生变换。因此通过控制器将直流电控制在稳定值,输送给直流负载供电或蓄电池,因为太阳能发电系统未接入国家电网,受环境的影响,晚上或阴雨天不能正常发电,因此,通过蓄电池可将控制器稳定后的多余电量存储在蓄电池中,以满足未能发电情况下使用。实际应用中,存在大量的交流负载,因此太阳能发电系统需要对所发的直流电进行转换,此系统应用离网型逆变器将稳定后部分直流电转换成所需的交流电,提供给交流负载使用从而实现了它的实际价值,给人民生活(特别是偏远地方)带来了方便。

离网式液压发电系统研究

介绍了离网式液压发电仿真系统及工作原理,对该系统进行了数学建模及Simulink仿真,并建立了系统的实验模型,通过改变液压马达的输入压力和流量的方式模拟了自然界的风能。结果表明:永磁发电机的效率在正常工况下是较高的,但整个系统的发电效率较低。

离网型风力发电的应用前景

离网型小风电以其节能环保,机动性好,安装便捷等优点深受广大农牧民的欢迎,在大风电飞速发展的同时,离网型小风电可以作为必要的补充。该文简要分析了离网型小风电的现状和小风电的优势,展望了离网型风力发电的应用领域。

基于小型离网发电系统降温除尘装置的研究

近年来,太阳能光伏发电技术和产业迅速发展,并从过去的独立系统朝大规模并网方向发展。由于太阳能电池板安装角度依据冬天的太阳角设计,而夏季的时候,电池板之间会有很大光照空间无法利用。所以本项研究充分利用光伏系统阵列间的光照空间,利用夏季太阳高度角较大,阴影面积较小的原则,设计了小型余光离网光伏系统,回收该光照面积上的太阳辐射,以达到节省清洁及降温系统动力的目的。

离网型光伏发电系统的组件倾角设计

针对离网型光伏发电系统的组件倾角设计提出了一种分析方法,介绍了目前几种常用于倾角计算的光伏仿真软件,并最终选用PV&SOL作为倾角设计的工具,以西北地区某离网型光伏发电系统为例,进行了组件最佳倾角的仿真设计。所提出的设计方法综合考虑了发电系统的光照辐射量、负载情况、蓄电池的使用寿命、当地气候条件等因素,与传统上仅根据光照辐射量来选取组件最佳倾角相比,该方法更具有科学性、实用性。

离网型低速高效永磁风力发电机的研制

本文针对风力发电机的技术条件 ,介绍了低速永磁式风力发电机的设计特点 ,详细分析和比较了径向、切向两种转子结构的优缺点 ,在此基础上 ,设计了一台样机 ,最后 ,根据低速永磁式发电机的特点 ,给出了发电机的试验方法和试验数据 。

离网型同步风力发电机单位功率因数新型控制策略

针对离网型直驱永磁风电系统机侧变换器无功容量过大问题,提出了一种永磁同步风力发电机单位功率因数新型控制策略。该控制策略首先是将同步旋转坐标系基于永磁同步电机转子磁场定向,其次求解出无功为零时的d轴电流i_(sd),通过分析i_(sd)和永磁同步电机的空间矢量,设计出永磁同步电机矢量控制下的一种新型的i_(sd)直接给定方案。为了减小谐波电流、降低电机损耗,引入了比例积分谐振(PI-RES)电流内环控制,并给出了其参数设计。最后,为了适应离网控制需求,设计了PI电压外环控制,并给出了其参数设计。仿真结果显示:运用PI-RES控制后电机输出电流谐波得到了明显改善,并且相比于传统控制方式,新型控制虽然控制结构简单,但响应速度更快并且无功波动更小,验证了设计控制策略的可行性以及参数设计的正确性。

离网光伏发电系统设计探讨

光能源是一种无限资源,现有科技大多将其转化为可供利用的电力资源,其能源储备量和利用效率能够远远大于其他可再生能源(例如风能、潮汐能等)。所以,如何广泛建造光能发电设置、设计离网光伏发电系统、减少发电成本就成为了研究的重要问题。本文通过研究离网伏发电系统五个重要构成组件的工作的方式和方法,对系统设计提出相应的方案及建议。