既有办公建筑供电系统的直流改造实践

以成都地区的既有办公建筑为研究对象,结合“光储直柔”电气系统和各供电构架的研究状况,对既有办公建筑的供电系统进行改造。采用交直流混合构架为光伏微电网系统供电。通过对光伏系统仿真数据与实测数据的对比分析,验证了该系统的稳定性和可行性。该供电系统在既有办公建筑改造中有可推广性。

超大型地下空间应急电源选型研究

为保障超大型地下空间消防系统的供电连续性,同时获得全局最优的应急电源设置方案,对三种不同形式的应急电源有针对性地进行全专业的技术指标及经济指标的比较分析。通过分析,确定了适用于超大型地下空间的全局最优应急电源选型方案,即采用10 kV中压柴油发电机组作为全场公共空间的应急电源,同时根据新版标准ISO 8528-1:2018《Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets—Part 1:Application,ratings and performance》及GB/T 2820.1-2009/ISO 8528-1:2005《往复式内燃机驱动的交流发电机组第1部分:用途、定额和性能》要求,对柴油发电机组的功率选型作详细阐述,厘清国标功率与设备铭牌功率之间的关系。

海洋浮标风光储柴供电系统仿真研究

大型海洋浮标投入使用后,其搭载的观测设备和智能传感器的数量更多、种类更加多样化,负荷的增加对浮标供电系统的发电量及运行稳定性提出了更高的要求。针对大型海洋浮标耗能高等特点,在MATLAB/Simulink平台上搭建了一套风光储柴综合供电系统模型。同时,结合海洋环境下浮标震荡和舱内高温现象,设计了一种供电系统的能量协调控制策略。对复杂工况下系统的运行状态进行了仿真实验,实验结果验证了模型的正确性和控制策略的可行性。

牵引供电系统光储接入方案及其控制策略

为了实现光伏发电在牵引供电系统中的有效利用,提出了一种基于铁路功率调节器的牵引供电系统光储接入方案及其控制策略。介绍了系统拓扑结构并分析其工作原理,根据分区所两供电臂负荷情况划分多种运行模式和运行工况,不仅可以实现再生制动能量的利用、负荷削峰填谷以及光伏发电的消纳,同时能够有效调节供电臂末端网压。仿真结果证明了所提方案及其控制策略的正确性和有效性。

独立光伏系统光储容量优化配置方法

为提高独立光伏系统的供电可靠性和光伏利用率,需要合理配置光伏组件和储能系统的容量。根据光伏系统?储能联合运行的特点,考虑运行过程中储能能量的动态变化过程,以储能单元的技术特性为约束,提出以负荷缺电率(loss of power supply probability,LPSP)和能量溢出比(energy excess percentage,EXC)为考核指标的光伏、储能容量的联合配置方法。在给定案例条件下,考虑了阀控铅酸电池、锂离子电池和全钒液流电池3种类型,分别对3种电池储能进行了容量配置,并以初始投资最小为目标,计算最优光储容量配置。结果表明,在相同配置情况下,采用全钒液流电池系统供电可靠性较高、经济性较好,而在满足指标要求下,采用阀控铅酸电池系统初始投资最小。

计及分布式光伏配电网供电能力计算方法

分布式电源接入配电网后可以提高供电能力。提出了一种可以有效计及分布式光伏出力的配电网供电能力计算方法,通过将分布式光伏简化为一台特殊的变压器,降低了配电网供电能力分析的复杂性;采用蒙特卡洛仿真计算分布式光伏和传统变压器联网运行的可靠性指标;通过"N-1"校验,确定配电网的供电能力。算例表明:该方法可以明确计算分布式光伏对供电能力的提升作用。

并网风光发电中混合储能系统容量优化配置

提高并网风光发电系统的调度灵活性需要引入储能技术,而储能技术研究的首要关键技术问题就是储能系统的容量配置。利用蓄电池和超级电容器的互补特性,提出了一种以优化蓄电池工作状态为原则,以提高储能系统整体经济性为目标的能量管理策略。基于该能量管理策略分析了并网风光发电系统能量损失率和能量缺失率的计算流程,根据全生命周期费用理论,建立了储能装置的年均费用函数表达式,并建立了以该函数值最小为目标,以系统能量损失率及能量缺失率等运行指标为约束的储能容量优化配置模型。运用改进混沌优化算法对实例进行了计算,验证了该优化模型与算法的正确性和有效性。

基于弃风弃光或低谷电加热的熔盐蓄热供热技术及其评价

弃风弃光或低谷电加热的熔盐蓄热供热系统,是利用弃风弃光电或低谷电加热低温熔盐并储存能量,以满足供暖及供热的要求。该系统的主要设备包括:低温熔盐罐、高温熔盐罐、冷盐泵、热盐泵、熔盐电加热器、熔盐换热器以及熔盐管路和连接件、预热伴热装置等。与同类型储能系统相比,基于弃风弃光电或低谷电的熔盐蓄热供热系统具有环境更加友好、改造成本低、占地面积小、电网友好、负荷稳定可调等优势,可实现弃风弃光的就地消纳和电力削峰填谷,提高可再生能源利用率,是燃煤替代、解决北方雾霾的有效途径之一,应用前景广阔。以辛集低谷电加热熔盐蓄热供暖工程为例,分析其经济性及环保效益。结果表明,项目的经济效益可观,环保效益非常显著,每年可减少二氧化碳排放1889t、粉尘排放70t、二氧化硫排放6t、氮氧化物排放5.3t。

独立型风光互补系统中储能容量优化研究

以独立运行的风光互补发电系统中储能容量最优化为目标,利用风电、光伏以及负荷的发用电预测数据,提出考虑超级电容器和蓄电池内部特性的负荷缺电率LPSP的简化计算方法,并同时考虑负荷最大缺电率和负荷最大瞬时功率缺失两方面来综合确定超级电容器/蓄电池混合储能装置容量的大小。进行了优化软件的编制和算例分析,结果表明,考虑储能系统功率输出能力可以提高储能系统容量优化配置的准确性,而在同时达到满足负荷最大缺电率和负荷最大瞬时功率缺失要求下,混合储能比超级电容器、蓄电池单独储能更加经济。

含大功率脉冲性负荷的船舶供电系统设计

针对船舶电力系统易受脉冲性负荷波动的影响的问题,根据雷达的种类、功率及其运行特性,对脉冲性负荷进行分类并梳理出相应的解决思路,同时对功率波动周期和占空比都不确定的脉冲负荷雷达进行研究。针对柴油机的调速特性和发电机的调压特性都跟不上负荷频幅的波动,脉冲性负荷的工作会给船舶电力系统造成恶劣影响的问题,设计一种含电容储能的脉冲性负荷供电系统,并对储能电容参数进行计算,同时结合柴油发电机组固有机械储能特性优化配置电容储能的容量。仿真验证结果表明,在多种典型工况下,该供电系统直流母线电压的波动满足相关指标的要求,网侧输入功率平滑稳定,且网侧电压谐波小于2%,满足负荷供电需求和舰船电网抗负载冲击要求。

基于免疫粒子群算法的风/光/柴/储容量优化配置

针对中国风、光资源丰富的偏远地区,采用风光的互补优势,结合蓄电池及柴油机对负荷进行供电,建立了以总净现值成本最低、负荷缺电率和能量浪费率最小为目标函数,并以场地大小、蓄电池容量、柴油机功率及其污染物的排放量为约束条件,对其进行容量配置。采用了改进的多目标免疫粒子群算法进行优化,提高了算法的收敛速度,避免陷入局部最优解。仿真结果表明,在对负荷进行容量配置的过程中,采用多目标的改进免疫粒子群算法可以有效进行寻优,提高了系统的稳定性和经济性。

基于光气电混合供能的区域综合能源系统优化配置研究

考虑多能源混合供能与负荷之间的协调运行是优化区域综合能源系统的关键内容。本文分别建立了混合供能的“光伏优先”、“燃气优先”、“市电补足”以及燃气轮机CCHP的“以电定热”、“以热定电”运行策略下的光气电混合供能运行模式与需求侧冷热电负荷之间的匹配优化模型。以系统综合经济运行成本为优化目标,探讨了典型日逐时和全年逐时负荷下的混合供能最佳出力容量配置问题,分析了有无光伏发电储能配置对优化结果的影响作用。算例结果表明,多源动力混合供能的不同运行模式直接关系到能源系统的容量配置及其出力水平。

黑龙江荒沟抽水蓄能电站10kV施工供电永临结合方案论证与研究

本着安全可靠、设计合理、节省投资、缩短工期和保护环境尽量减少占用林地的原则,经过规划及现场勘察,确定了荒沟抽水蓄能电站10kV施工供电永临结合方案,由施工变电站引出3条主干线路,2条分支线路,3回主干线及各主干线所带的分支线的"T"接线路通过不同的施工周期来达到节省投资、缩短工期的目的。

飞轮及柴油发电混合储能系统应用于微网的仿真研究

性能及维护上的固有缺陷使蓄电池储能这种方式难以满足未来智能微网对储能系统的要求。本文利用飞轮储能系统具有无限次数的大功率充放电和柴油发电机组低成本、持续发电的特性,将飞轮及柴油发电混合储能系统应用于微网中;当微网正常并网运行时,通过控制飞轮储能系统及并网逆变器,可稳定网侧输入功率,起到平抑微型电源功率和负荷波动的作用;在主电网永久故障时,飞轮储能系统向微网短时提供大量功率,同时启动柴油发电机组,待其稳定运行后并入微网。理论分析及仿真实验表明,在微网中应用飞轮及柴油发电混合储能系统是经济的、高效的,可有效提高微网抗灾变能力,提高供电可靠性。

柴储独立供电系统的功率协调控制策略

在利用柴油发电机组系统作为直接供电方式的一些地区,常规柴油机发电系统会由于负荷轻重的不稳定,而导致供电系统的工作状态也会因此不停波动。鉴于此种情况,提出了一种相对有效的优化方案,在发电系统中引入了储能电池和功率控制装置,用来协调控制整个供电系统的能量流动:在负载很轻时,储能电池独立逆变进行供电;负载较重时,以发电机的输出作为交流母线系统,储能电池和柴油发电机并联供电;当储能电池电量不足时,和用电负载一起作为系统的负载,发电机对其进行充电,从而确保柴油机发电系统能够高效稳定地工作。

风光储电站的应急电源配置分析与建议

从电站应急负荷状况、应急电源配置和运行方式入手,介绍了常规升压站的应急电源配置、储能系统的工作原理和运行方式。通过分析与比较,认为风光储电站的应急电源,除了按照变电站相关技术规范配置事故逆变电源及通信UPS外,还可以借助大容量储能系统作为全站的事故应急电源。建议将储能系统和风力、光伏发电系统相结合,通过微网运行技术和调控手段,延长风光储电站的事故备用时间,用以处理事故和尽快恢复到正常运行状态。

民用建筑中柴油发电机组设计探讨

针对布置在民用建筑内的柴油发电机房相关规范的规定,对柴油发电机组设置的原则、柴油发电机组容量的选择、柴油发电机房设计等方面进行梳理及探讨。并结合实际工程案例,重点对柴油发电机房设置的位置、机房储油间总储存量不应大于1 m^3等规定提出解决方案。

园区供能企业向综合能源服务商转型思路探索

为应对环境污染、温室效应及能源紧缺问题,综合能源服务正成为能源领域的重要发展方向。随着能源生产方式和能源消费理念发生深刻变化,针对综合能源服务的新需求不断涌现,众多供能企业都在策划向综合能源服务商转型,如何在激烈的市场竞争中培养核心竞争力成为关键。以上海某工业区内供能企业为例,开展供能侧综合能源服务商转型方案研究,通过发展光伏发电、光储充一体化系统等技术,在获得经济收益的同时提升用户服务能力,以适应能源发展新形势。

并网光伏电源输出有功功率优化

光伏发电输出功率不稳定,无法直接并网使用,需要增加旋转备用容量。为此,将混合储能系统加入并网光伏发电系统中,提出了配备混合储能装置的并网光伏电站结构,把混合储能系统及其充放电控制器看作是光伏系统的“直流电子负载”,研究其工作特性。针对光伏发电存在的问题,分析了进行功率平滑的必要性,重点分析了利用混合储能进行功率平滑的原理及策略。通过编程计算,说明了在平滑前后光伏电源出力的变化以及混合储能系统的功率吞吐情况,验证了所提方法的有效性。

含光储充电站的配电网供电能力评估

光储充电站是实现多种能源互补、清洁能源生产和就地消纳的典型集成方式之一,其并网运行使配电网供电能力评估变得更加复杂。研究了光储充电站并网对配电网供电能力的影响,考虑负荷分布曲线、不同时段光储充电站以及电网运行状态,采用负荷增长的连续潮流法进行配电网供电能力评估。在评估中,基于电压-有功功率灵敏度矩阵引入节点电气距离和负荷增长模式,充分挖掘配电网供电能力。通过IEEE33节点系统验证了所提方法的有效性,算例分析表明光储充电站并网可提高配电网供电能力,其作用受到充放电功率和并网位置的共同影响。