太阳能界面蒸发可持续离网脱盐技术研究

随着全球环境污染问题愈发严重,淡水资源日趋匮乏,脱盐淡化技术成为研究热点。传统的脱盐淡化能耗高,太阳能界面蒸发技术能够直接利用可再生能源,清洁环保,是一种环境友好型离网脱盐工艺,可实现降低海水淡化成本和零碳排放的目标。介绍了离网脱盐技术的研究意义及前景,太阳能界面蒸发技术的基本内涵,并详细介绍了各类高效光热转换材料,主要包括光热碳材料、金属及氧化物、高分子聚合物及相关复合材料;归纳总结了太阳能驱动的各类界面蒸发脱盐工艺,主要包括太阳能界面多级闪蒸和多效蒸馏技术、膜蒸馏技术、温室海水淡化技术、太阳能加湿除湿技术及多能耦合脱盐技术等;最后针对当前全球环境和能源问题对未来利用太阳能界面蒸发技术进行离网脱盐未来的研究方向进行了展望。

太阳能光伏发电并网逆变器控制技术的应用

该文阐述光伏发电并网逆变器的控制方法,而后提出基于正弦波脉宽调制逆变技术的并网逆变器控制策略。该文旨在合理化解太阳能利用效率低下的问题,探寻出最佳的逆变器控制方法,实现零静态误差运行,并提升逆变器运行稳定性,从而将太阳能资源有效转化成为电能。

基于阻抗法的光储逆变器交直流建模及耦合分析

在共母线式光储逆变器中,交直流单元通过直流母线电容连接。传统的逆变器建模方法将母线电容视为无穷大,认为交直流侧运行相互解耦。然而,当直流母线电容较小时,光储逆变器的交直流侧将产生交互影响,引起电流谐振。该文以单个单元稳定运行为前提,推导出直流共母线系统稳定性的合阻抗比(CIR)判据。该判据的数学形式便于利用Bode图对并联系统的谐振源进行分析与定位。首先,对光储逆变器交直流各单元进行阻抗建模,利用合阻抗比判据分析直流侧储能单元相对于光伏单元更易与网侧发生谐振。然后,通过在电流环路加入陷波器改善储能单元的阻抗特性。最后,仿真及实验结果证实了所提合阻抗比稳定性判据的正确性。

离网式三端口风光互补抽水切换策略研究

为解决风光随机波动性和间歇性给发电系统带来的干扰,基于三端口变换器设计离网式风光互补抽水系统,以风力发电系统和光伏发电系统作为系统输入电源端,异步电机抽水为系统负载端。首先,分别对风力发电系统、光伏发电系统及抽水系统建立数学模型,针对风光交替切换及同时切换的控制策略进行研究。其中,光伏侧采用优化变步长电导增量法,永磁同步电机与异步电机采用按转子磁链定向的矢量控制,通过异步电机电压外环控制直流母线电压,永磁同步电机转速外环控制系统功率,三端口变换器拓扑根据风光切换的变化情况也相应跟随改变,弥补了风光发电系统的不足,保证系统运行的稳定性,实现风光发电抽水和电能转化一体化的目标。最后,通过Matlab/Simulink软件搭建离网式三端口风光互补抽水系统的仿真模型,结果验证了模型设计的合理性及系统运行工作时切换策略的正确性和可行性。

Tilt Angle Optimality Criteria for Stand Alone PV Systems

The conventional approach to optimizing tilt angles for fixed solar panels aims to maximize energy generation over the entire year. However, in the context of a supply controlled electric grid, where solar energy availability varies, this criterion may not be optimal. This study explores two alternative optimization criteria focused on maximizing baseload supply potential and minimizing required storage capacity to address seasonality in energy generation. The optimal tilt angles determined for these criteria differed significantly from the standard approach. This research highlights additional factors crucial for designing solar power systems beyond gross energy generation, essential for the global transition towards a fully renewable energy-based electric grid in the future.

风光储系统参与电网调频与消纳技术研究

结合电网调频需求,考虑储能荷电状态、充放电深度等边界因素,提出了风光储协调参与电网调频的控制策略,即考虑到风光的可发资源及响应调节特性,提出兼顾调峰消纳和调频响应的储能参与、光伏配合协调控制策略,在保证调频响应的基础上,充分挖掘光伏响应优势,预留储能充放电裕度,进一步提升了风光储电站调峰消纳能力,延长了储能系统使用寿命;最后,通过建立风光储电站调频仿真平台开展针对性试验,验证了控制策略的准确性和有效性。

基于IEC的防雷保护角法在屋顶光伏系统的应用

防雷保护角法作为IEC标准认可的接闪器定位三大方法之一,在国际上广泛应用于各种防雷设施上;分析保护角法的防护方法、防护范围,给出不大于2m的常用单根接闪器的保护角度,便于工程使用;指出建筑物屋顶太阳能光伏板的边框不适用于防直击雷的接闪器,并根据金属或电气装置与防雷装置间距大小,按有防雷间隔距离和防雷等电位两种措施给出保护角法对保护屋顶光伏板的具体做法;鉴于国内防雷规范不采用保护角法,提出重视和深入研究保护角法的建议。

大型水电与光伏互补运行的并网优先级研究

合理确定多能互补系统内不同能源的并网优先级对于效能提升具有重要作用。为此,本文提出大型水电与光伏互补运行的并网优先级确定方法。首先,建立长-短期嵌套调度模型对水光互补运行过程进行精细模拟;其次,从发电经济性、资源利用率以及供电可靠性三个维度,建立多能互补效能评估指标体系;最后,设置水电优先、光伏优先、汛期水电优先且非汛期光伏优先三种典型情景,对比效能指标以确定并网优先级。以西藏忠玉水光互补、黄河上游龙羊峡水光互补电站为实例,结果表明:光伏优先并网的运行方式可以更好地发挥多能互补效能。研究结果可为多能互补系统的高效运行提供决策支持。

乌鲁木齐站钢屋盖网架结构的非均匀温度场影响因素分析

非均匀温度场作用下大跨度空间网架结构将产生非均匀应力分布,若局部应力过大会威胁到结构的安全。新疆极端气候频现,以乌鲁木齐站钢屋盖网架结构作为工程实例,建立流场分析数值模型,分析不同环境因素对结构非均匀温度场的影响,并用实测数据验证,得出以下结论:仅考虑热辐射时,夏至日14时最高温时结构表面最大温度高于环境温度3.6倍,有风(风速5m/s,不随高度变化的平均风)比无风时结构表面最大温度降低38.1%,这说明太阳辐射对结构非均匀温度场的影响最大,其次是平均风;平均风速梯度的特征参数对结构温度场的影响程度排序为:风速大小>地面粗糙度>风向角;风速越大,温度越低,但达到一定风速后,温度趋于稳定;地面越平坦,障碍物越少,温度越高;风向角对温度场的影响不大。

区域风光低频相关性互补与高频混合储能平抑的并网方法研究

风光电场中风光出力的随机性会造成并网的功率波动性,传统调度方法不能有效平抑对并网的负面影响,该文提出一种低频相关性与混合储能高频平抑的风光出力并网平抑方法。根据历史风光出力数据提取出低频分量,以低频段风光出力的相关性实现最大程度的互补,选取与原始数据距离最小的典型场景作为并网功率,从而减小原始出力中的波动性和随机性,中高频用混合储能平抑。算例结果表明,所提方法能够充分利用风光出力低频段的高互补特性,以及混合储能对高频出力的平滑效果,使风光组合并网波动更小,可有效降低风光出力中的不确定性和不规律性对电网侧带来的压力。

空间用GaInP/GaAs/Ge太阳电池栅线仿真

准确的仿真模型是设计太阳电池栅线的关键。从受光面发热损失、细栅遮挡损失、细栅发热损失入手,建立了空间用GaInP/GaAs/Ge太阳电池栅线仿真模型。设计了以表面薄层电阻、细栅形状、细栅间距为变量的验证实验,制备的样品效率与仿真预计效率吻合良好。应用栅线模型在两种类型的3 cm×4 cm尺寸空间用GaInP/GaAs/Ge太阳电池进行栅线优化,两种太阳电池经优化后转换效率分别提升了0.19%和0.29%,证明该栅线设计模型准确,应用效果良好。

屋面太阳能光伏并网发电安装工程安全施工技术

太阳能作为一种新型的清洁能源受到了全球能源研究者的广泛关注。在中国,随着全球气候变化和环保意识的提高,太阳能光伏发电逐渐成为一种重要的能源形式。国内厂房屋面的安装太阳能光伏板已经成为一种普遍现象。在实际的太阳能光伏并网发电施工中,有许多关键技术需要研究,如光伏电池板的选型、逆变器的选用与设计、并网控制系统等。这些技术对于太阳能光伏并网发电的效率和质量至关重要。

不平衡电网电压下三相并网逆变器的控制策略分析

针对不平衡电网电压并网成功率低,逆变器控制能力不足的问题,对不平衡电力数据进行整定,通过设计径向基函数(RBF)自适应控制网络完成电力设备在三相不平衡环境下的配合调节,由PI调节器完成参数调节,进而增加并网成功率;采用模型预测控制(MPC)算法对三相异常数据进行排查,通过对比两种不同环境下并网关系推算最佳并网策略,实现电力设备的安全并网。试验表明,采用的KLH系列逆变器,容量为2 KVA/220 V,用这种方式并网产生的不平衡电压变化为85.8 V,并网成功率为95.2%。

分布式风光互补并网逆变器的控制系统设计与切换策略研究

为保证西部偏远地区的日常供电,依托当地的太阳能和风能等自然资源,利用风力发电机、光伏电池板、储能蓄电池组以及Boost升压基波电路闭环的比例积分(Proportional Integral,PI)控制模块,构建风光互补自动发电系统,实现风能、太阳能等能源发电的切换。针对风力发电系统电路的并联要求,基于双闭环PI控制电路,增加风机双闭环PI控制系统、并网逆变器、切换控制模块等结构,设置风电控制系统的切换阈值和切换条件,及时切换与转换风力发电系统的风机转速和太阳能发电系统的光照信号,探讨并网逆变器双闭环PI控制电路的电流幅值和频率变化状况,以提高控制结构切换、电网电流频率与幅值的稳定性。

并网光伏发电及自动化技术的应用实践

随着光伏发电产业的发展,更好地解决光伏发电产业建设中的环境问题、发电稳定性问题、发电效率低下问题变得越来越紧迫。文章在探讨并网光伏发电的原理、系统构成及其对电网影响的基础上,分析了影响光伏并网发电效率的内外部要素,并深入研究了自动化技术在并网光伏发电中的应用,旨在为光伏并网发电领域提供应用改进方向和实践指导。

基于DSP系统的光伏并网逆变器研究与设计

传统能源资源有限,人类的大规模开发和过度使用造成生态破坏和环境污染。可再生能源的开发和利用可以维持社会的可持续发展。作为清洁能源和可再生能源,太阳能没有二次能源消耗,没有二次污染,在开发和利用方面受到重视。光伏并网发电系统是太阳能被开发利用的主要途径,文章对基于DSP系统的光伏并网逆变器系统进行了研究和分析,介绍了太阳能光伏发电的构成及关键技术、逆变器的设计要求、工作原理和软件设计系统。实验结果表明,逆变器能将太阳能最大限度地转化成交流电能。

计及权系数影响的区域电网时段多目标调度优化策略

为了解决区域电网受风光机组出力的不确定因素影响的调度优化问题,提出了含风光机组在内的多电源多目标调度优化模型,目标函数中考虑了经济运行成本及环境治理成本,同时增加了备用容量和爬坡能力等约束。考虑权系数对多目标优化结果的影响,基于不同的负荷情况,对多目标优化的权系数进行动态选取,得到各阶段负荷下对应的权系数。该文将负荷分为基荷、腰荷及峰荷三种情况,根据模糊综合评价法对各种负荷情况动态确定权系数,以此提出四种优化方案。为了降低综合成本,在考虑了各种约束的前提下,利用改进的粒子群算法求解模型,求得四种方案下的分时段综合成本,并确定调度优化方案,同时得到运行周期内区域电网中机组出力的最佳策略,最后通过实例验证了所提基于动态权系数的多目标调度优化策略的有效性。

浅谈新建变电所屋顶新增太阳能光伏系统

浅谈新建变电所屋顶新增太阳能光伏系统,主要包含光伏方阵布置、逆变、并网系统等。

中国人寿研发中心一期电气设计简介

本文简要介绍了中国人寿研发中心一期环保科技园项目的电气系统概况,并重点讲述数据中心RR供配电系统和LEED铂金奖设计,以期读者对本项目电气设计特点有较全面的了解。项目中包含我国第一个获得T4级认证的地下数据中心机房和获得LEED绿色建筑认证铂金奖的研发中心。数据中心设置2组(12+1)10kV柴油发电机组、每组均采用双母线输出、确保电源供电可靠性,变电所及UPS采用RR系统、结合IT机房模组模块化配置、多模组共享一组备份,提高系统效率。研发中心设置135kWp光伏发电系统,在变电所0.4kV低压配电柜处并网,自发自用,降低传统能源消耗。

基于SOGI的光伏并网逆变器锁相环的优化研究

在宁夏的中东部地区,风光资源良好,大量光伏电站以及风电场并入大电网,促进风光资源的有效利用与开发。随着新型光伏材料的出现,成本不断降低,转换效率不断提高,光伏并网得到大量推广。为实现光伏并网逆变器的快速并网,针对单级式光伏并网逆变器锁相环进行研究,分析传统的锁相环因存在1/4周期的延迟,导致跟踪性及动态响应不佳,提出了基于二阶广义积分器(Second Order Generalized Integrator,SOGI)的锁相环并进行对比分析,将SOGI引入后,提高了并网逆变器的并网效率和动态响应,对于光伏并网逆变系统具有一定的研究意义。