风力日光组合发电系统

日本NTT公司在广岛县江田岛建设由风力和太阳电池组合的混合发电系统,供本公司研究维修设施用电,设施每年耗电6万kw。发电系统由16.5kw中型风力发电机和10kw的太阳电池组合而成。

基于Hammerstein模型的风力发电系统建模与辨识

为建立风力发电系统的高精度模型,研究了一种基于Hammerstein模型的风力发电系统的建模与辨识方法。使用3σ准则对异常数据进行剔除,利用剔除后的数据训练风力发电系统的标称模型。利用Hammerstein模型建立风力发电系统的数据驱动模型,并将可分离信号和实际风速构成的组合式信号作为Hammerstein模型输入,可分离信号经过标称模型的输出和实际功率作为Hammerstein模型输出,基于组合式信号的输入和输出数据,利用相关分析法和带遗忘因子的递推增广随机梯度方法分别辨识Hammerstein模型中静态非线性子系统和动态线性子系统的参数。采用实际风速数据进行仿真实验,提出的方法与增广随机梯度方法的平均绝对百分比误差分别为4.99%和14.73%,与增广随机梯度方法相比,提出方法的平均绝对百分比误差减少了9.74%。仿真结果表明,提出的方法能够有效辨识Hammerstein模型风力发电系统,具有较好的预测性能。

一种公自转组合式风力发电系统的研究与设计

由于地理环境和气候条件等因素的影响,导致风向的复杂多变,通过对传统风力发电系统的受风情况进行分析发现,部分风能未能得到有效利用,同时受到变应力的作用,影响设备的使用寿命。通过对风向的深入分析,对其进行结构创新设计,实现六面受风,在各种风向的情况下,都能达到风能的最大化利用,进一步提高风能的利用率;公自转组合设计,在变荷载的作用下可有效提高抗疲劳强度,增强抗风性能,增强风力发电系统的适应性。

基于场景分析的含风电系统机组组合的两阶段随机优化

风电场输出功率具有随机性、间歇性的特点,其大规模并网发电使电力系统的调度决策面临着新的挑战。在此背景下,以日前调度为研究对象,提出了一种解决含风电系统机组组合问题的两阶段随机规划方法。该方法将发电机组的启停决策及启停决策下机组的发电计划制定视为两个阶段的决策问题,第一阶段决策对应机组启停,旨在寻求给定条件下具有最小启停成本的机组组合方式,而第二阶段决策则用于评估随机条件下已制定机组启停计划所对应次日机组运行成本的期望值,方法通过对两个阶段决策问题的统筹考虑,最终确定出机组的最佳组合方式。采用场景树模拟日前风电场输出功率预测误差的时间分布特性,并利用场景缩减技术实现在较高计算精度下模型复杂度的降低。通过对某实际26节点11机系统的分析计算验证了所提出方法的有效性。

储能系统对含风电的机组组合问题影响分析

分析了储能系统对含风电的机组组合问题的影响,为提高电力系统运行的灵活性和降低风电波动性对机组组合问题的影响,在含风电的机组组合问题中引入储能系统。将含风电和储能系统的机组组合问题描述为混合整数凸规划形式,采用分支定界结合内点法进行求解。采用最优优先搜索和深度优先搜索相结合的搜索策略提高分支定界的搜索效率。通过10机系统算例分析,表明储能系统的引入可明显地降低风电波动性对机组组合问题的不利影响。

含储能系统和大型风电场并网电力系统机组组合研究

为提高系统运行的灵活性和稳定性,在含风电场的机组组合问题中引入储能系统,将含风电场和储能系统的机组组合问题描述为含0-1变量的混合整数优化模型,在模型中体现了储能系统对系统旋转备用容量的影响。采用分支定界的思想,将整数变量松弛为实数变量,利用改进粒子群算法来迭代求解。以6机和某10机39节点系统为算例,对传统的机组组合模型和含ESS的机组组合模型进行了比较,计算结果验证了该模型和解法的有效性。

基于遗传萤火虫算法的含风电电力系统机组组合研究

随着风能资源的广泛应用,机组组合问题求解愈显复杂。以减少煤耗费用提高系统经济性为目标,提出一种采用遗传萤火虫算法求解含风电电力系统机组组合问题的新方法。引入遗传算法双矩阵通路判断及约束修复策略,提高了初始解生成质量及产生速度;再利用萤火虫算法求解连续负荷经济优化分配,给出自适应交叉概率,从而提高了算法的收敛速度。应用所提算法对经典10机系统优化仿真表明,与其他算法相比,该方法能合理安排机组组合,提高系统供电的经济性,具有较好的实用价值。

陶氏重点展示其用于风能的AIRSTONE^TM系统组合产品

陶氏化学公司及其子公司（陶氏）下辖的环氧产品业务部，在中国国际复合材料工业技术展览会上重点推出了AIRSTONE^TM环氧系统组合产品。该系统组合产品包括先进的真空灌注系统组合产品，可以很好地应用于风力发电叶片的制造。

考虑风电效益的风火互济系统旋转备用确定方式

风电接入电网的影响具有双重效应,因此,含风电的电力系统的备用容量配置需要综合考虑风电正、负效益才能得到合理的结果。此外,风电作为电源具备提供备用的能力,在确定备用时也需要考虑。文中首先分析了风电接入对电网的影响,然后建立了综合考虑风电节能环保综合效益和风电提供备用可能性的机组组合模型。接着通过一个具有风火互济运行典型特征的仿真算例,对几种不同备用容量确定方案进行了对比分析。最后围绕不同风电消纳原则、风电提供备用容量的可行性等问题,讨论了风火互济系统中的旋转备用确定方式,并提出了适合中国风火互济运行系统的风电消纳模式建议。

综合考虑风电及负荷不确定性影响的电力系统经济调度

提出一种考虑风电出力和负荷不确定性的电力系统经济调度新方法.通过风速威布尔参数预测,在机组组合经济调度模型的功率平衡约束中考虑风电和负荷不确定性;提出一种利用个体间交叉、变异、复制与在子种群间移民思想和初始种群区间化的改进遗传算法对模型进行求解;综合研究风电不确定性、穿透水平和负荷不确定性对电力系统常规火电机组经济调度的影响。一个包含4台常规火电机组和1台等值风电机组的算例系统测试结果验证了所提模型和算法的有效性.

求解含风电场随机机组组合问题的动态削减多切割方法

风电大规模集中并网使得实际大电网机组组合问题变得更加难以求解。以场景法为基础,文中提出了动态削减多切割方法。该方法首先将模型分解为用于求解机组的开停机方案和预测场景下机组出力方案的主问题和用于求解误差场景下机组出力方案的子问题;然后通过最优切割将主问题和子问题联系起来,实现交替求解。在迭代过程中,通过动态削减对主问题约束较弱的最优切割,使得迭代进入某一个阶段后最优切割数目保持不变,从而降低了主问题求解规模,并解决了多切割方法随着迭代次数增多主问题规模急剧增大的问题。最后采用含大型风电场和180台火电机组的某省级电力系统进行计算,结果表明所提出的方法在收敛性、计算速度方面均具有优越性。

计及风电的系统旋转备用容量的确定

研究了负荷预测偏差、风力发电预测偏差及机组停运等因素的概率特性,并将其引入到停运容量概率模型的计算中,从而得到风电接入后发电系统的可靠性指标。以可靠性指标为依据确定系统各个时段的上调旋转备用容量和下调备用容量,以保证当风力发电功率波动时系统有足够的上调备用保证用户不失负荷,同时有足够的下调备用保证不切风机。采用改进拉格朗日松弛法对机组组合模型进行求解以分析比较不同备用配置方案的可靠性。通过算例系统验证了本文所提方法的有效性和可行性。

风电用“L”形35kV组合式变压器的结构分析与设计

在我国大力提倡可持续发展的今天,风力发电作为一种可再生能源获得了飞速的发展。由于风能所处的独特地理环境,对电力设备的要求比较高,风力发电、配电设备研制已成为输配电制造业的重要发展方向之一，拥有广阔的市场前景。作为风力发电系统中的关键设备，变压器也获得了新的机遇。

风电调度接纳成本的等电量顺负荷计算方法及分析

风电接入电力系统运行需要平衡其间歇功率并产生相应的平衡成本,该成本计算复杂,对于大规模风电接入也是个重要的问题。研究和提出了"等电量顺负荷"量化计算方法,基于电力系统安全约束机组组合,优化全系统机组运行;通过构造风电顺负荷发电方式,对比分析得出风电平衡成本。详细介绍了该方法的计算原理和计算过程,分析了"等电量顺负荷"变换的经济学意义,建立了相应的数学模型和算法。以某省实际数据为例,进行了数值模拟分析和验证,对不同季节风电在不同接纳水平下的平衡成本进行了测算。

基于两阶段鲁棒区间优化的风储联合运行调度模型

为了全面和准确地考虑风电出力的不确定性和消纳能力,并兼顾系统运行的经济性和可靠性,通过在风电不确定区间可优化的鲁棒区间经济调度模型中引入常规机组和储能系统运行状态的离散决策变量,建立风储联合运行的双层鲁棒区间机组组合模型。针对连续变量和离散变量间存在耦合关系,导致计算过程中对偶转换失效而使模型难以求解的问题,提出基于Benders分解算法的两阶段迭代求解策略。仿真分析表明,所提模型在确定风储联合运行方式时,能更全面地考虑风电不确定性及消纳能力对系统运行经济性和可靠性的影响。

含风电的电力系统机组组合问题研究综述

以风电为代表的新能源规模化开发利用,改变了传统电力系统的结构特性,给系统的运行控制方式带来了新的挑战。机组组合是电力系统经济调度的重要环节,通过优化发电周期内各机组的启停计划来降低发电成本,同时满足系统负荷需求和其他约束条件。风电具有随机性、间歇性特点,大规模风电接入电网使传统的机组组合方式难以适应新能源电力系统的要求,研究含风电的机组组合对于应对风电引起的负荷波动、保证电力系统稳定、经济运行具有重要意义。为此,综述了国内外对含风电机组组合问题的研究现状,分析了风电接入电网对电力系统机组组合问题带来的影响,归纳了常用的建模方法和求解算法。并对该领域未来的研究方向进行了探讨,希望为其他学者在该领域的研究提供借鉴。

专利信息

一种太阳集热器压合框架；一种分体太阳热水器；一种分层流太阳能蓄热双源热泵中央热水系统；组合论状风力发电机；一种垂直轴风力发电机及风力机叶轮。

计及安全约束的机组最优组合鲁棒优化方法

随着风电出力在电力系统中渗透率的逐步提高,其不确定性给系统安全与经济运行带来了新的问题甚至挑战。在制定电力系统运行方式和调度计划时如何确定计及安全约束的机组最优组合(security constrained unit commitment,SCUC)策略就是一个需要解决的重要课题,也是该文旨在研究的问题。具体地,首先建立基于场景生成的鲁棒优化安全约束的机组最优组合(robust security constrained unit commitment,RSCUC)模型,由此获得的鲁棒机组组合策略满足给定的置信度,对处于置信区间之外的极端场景则采取弃风或切负荷等不得已的措施来维持系统功率平衡,从而在系统运行的经济性和保守性之间合理折衷。之后,采用Benders分解法求解所建模型,将该问题分解为主问题和子问题。其中,主问题为确定性的SCUC问题;子问题则对考虑风电场出力随机变化时的系统状态进行安全性校验,若通过校验则表明所求得的SCUC策略满足鲁棒性约束,否则就生成相应的安全约束即Benders割并反馈给主问题。最后,采用修改的IEEE 39节点系统来说明所提方法的基本特征。