分布式风力发电开发对宁夏局部生态环境的影响研究

在阐述了宁夏地区风能资源和风电开发利用现状的基础上,分析了风电开发对宁夏区域独特生态环境产生的影响,并对宁夏的风电开发提出有效的环境保护措施及对策。

宁夏地区光伏发电环境效益分析及建模

在阐述了宁夏地区光伏发电发展的优势及发展现状的基础上,分析了光伏发电开发利用对宁夏生态环境产生的积极和消极的影响,并为降低消极影响提出了相应的对策;为了定量直观的评估光伏发电积极影响和消极影响所产生的环境效益,分别建立了节能减排、防风固沙和土地增值、景观效应、植被恢复费用、噪声污染超标罚款、光污染费用等价值模型及光伏发电总的生态环境效益价值模型;最后以中电投宁夏能源铝中卫香山光伏电站为例进行计算验证,结果表明模型的合理性和准确性,同时光伏电站的节能减排效益显著。相对于传统的火力发电,表现了优越的环境效益。

宁夏地区风力发电生态环境效益及建模

风力发电具有显著的节能减排效应,同时也会对荒漠化地区生态环境产生消极影响。首先分析了风力发电的建设对宁夏生态环境产生的积极和消极影响,并提出了降低消极影响的对策;其次以节能减排、防风固沙和土地增值、植被恢复及噪声污染等因素为重点,利用多因素综合分析法建立了宁夏风力发电生态环境效益模型;最后应用该模型以青铜峡牛首山风电场为例进行实证研究,结果验证了该模型具有合理性和准确性,同时表明该风电场给宁夏产生的生态环境效益约为0.15元/(kW·h)。

悬浮沙尘环境下瓷绝缘子沿面电位与电场的变化规律

为了研究悬浮沙尘天气下,瓷绝缘子沿面电位和电场的变化规律,基于有限元法的静电场模型,搭建了xp-70陶瓷悬式绝缘子的仿真模型,在有限元软件计算的基础上,归纳了瓷绝缘子在各种悬浮沙尘环境下的电位与电场分布规律。研究结果表明:空气中的电中性沙粒可引起瓷绝缘子沿面电位与电场的小幅度畸变;当绝缘子周围沙尘全部带上正电荷时,其沿面电位会增大,其沿面电场在高压端附近会减小,在低压端附近会增大;当绝缘子周围沙尘全部带上负电荷时,其沿面电位整体会减小,其沿面电场在绝缘子串高压侧附近会增大,在低压侧附近会减小,并且其畸变幅度与沙尘粒径、浓度、荷质比的绝对值成正比;当绝缘子处于一半带电、一半电中性的混合沙尘环境时,其沿面电位与电场会发生畸变,其畸变幅度小于沙尘全部带电时的畸变幅度,而大于沙尘中带电沙尘单独对绝缘子的畸变幅度;当绝缘子处于“正负”沙尘环境下时,其沿面电位与电场的畸变幅度类似于电中性的沙尘环境的畸变幅度。

基于改进滑模频率偏移法的光伏孤岛检测研究

孤岛检测是光伏并网系统的必备功能之一,检测性能的优劣直接关系到设备的安全运行,在总结现有孤岛检测方法的基础上,针对传统滑模频率偏移法有检测失败的可能,提出一种改进型算法。首先阐述了改进型滑模频率偏移算法的工作原理,其次进行了改进型滑模频率偏移算法的参数优化和盲区分析,最后在考虑不同负载情形下,利用Matlab/Simulink搭建了5kW光伏并网孤岛检测模型并进行了仿真,结果表明改进型算法不仅能快速准确地检测出孤岛,而且减小了检测盲区。

基于改进粒子群算法的混合储能系统容量优化

为了调高风光互补发电储能系统的经济性,减少其运行费用,研究风光互补发电储能系统的容量优化配置模型,探讨粒子群算法的改进及混合储能容量优化方法。首先通过对全生命周期费用静态模型的介绍,利用蓄电池和超级电容器作为风光互补系统混合储能装置,以其全生命周期费用最小为目标,以系统的缺电率等运行指标为约束条件,建立了一种混合储能系统容量优化配置模型,其次,通过优化不对称加速因子进而改进了粒子群算法,最后利用算例在Matlab中进行了仿真与求解,结果表明,该方法不仅优化了蓄电池的工作状态,降低了储能系统的全生命周期费用,而且加快了收敛速度。

基于改进粒子群算法的风光蓄互补发电系统容量优化

合理配置风光蓄互补发电系统的容量,能够利用风能和太阳能的互补性减少能量的浪费,降低系统成本,提高可靠性,针对风光蓄互补发电系统提出了一种基于改进粒子群算法的容量优化方法。按照全生命周期搭建了系统成本的计算模型;以系统成本最少为目标,负荷缺电率和能量浪费率等指标为约束条件,采用非线性动态改进惯性权重策略对粒子群算法进行改进;在此基础上对系统容量进行优化配置;最后在MATLAB中对算例进行仿真,结果表明:算法改进后的容量配置方案不仅降低了系统成本而且减少了能量浪费率。

基于遗传算法的风电混合储能容量优化配置

为了降低独立风力发电系统中储能装置的生命周期费用,建立以风力发电系统中储能装置的生命周期费用最小值为优化的目标函数、负荷缺电率等指标为约束条件的模型,结合蓄电池和超级电容器储能特性,利用风电和负荷48 h的发用电数据,研究包含蓄电池和超级电容器的储能系统能量管理策略。提出了一种基于改进粒子群算法的储能容量生命周期费用优化配置方法,算例分析证明该算法具有有效性和实用性,优化后的系统很大程度上节省了经济成本。

基于改进下垂法的微网并网控制策略研究

分布式微网并网控制策略研究对提高微网可靠运行有重要意义。针对微网系统孤岛运行时分布式电源间存在环流的问题,设计了无功环流抑制环节以改进下垂控制,通过平移下垂控制曲线实现了分布式电源在并网模式下的恒功率输出,在此基础上设计了并网预同步控制器,以保证并网时不会对电网产生大的冲击电流,最后,在Matlab/Simulink中对微网孤岛运行时无功环流的抑制、微网运行模式切换时的控制及微网并网后的恒功率控制进行了建模仿真,结果验证了改进下垂控制法的正确性和可行性。

考虑孤岛划分策略的多源微网孤岛检测技术研究

孤岛检测是多源微网系统的必备功能之一,检测性能的优劣直接关系到设备的安全运行。鉴于目前采用有源检测法对分布式电源检测时会向系统注入扰动量,从而影响电能质量的现实,提出一种基于孤岛划分策略的可控短路阻抗测量孤岛检测方法:首先提出了基于不同负荷等级、内功率平衡等因素的孤岛划分策略,其次,分析了短路脉冲电流信号对电能质量的影响,最后利用matlab/simulink对系统孤岛、并网运行状态进行建模并仿真,结果表明阻抗测量法不仅能够有效准确的检出测孤岛状态,而且降低了对电能质量的影响。

基于一致性算法的微电网无差调频控制策略

微电网孤岛运行时,采用传统下垂控制策略的微电网频率因其输出功率的变化而偏离额定值,为此,提出一种微电网下垂系数自调节控制策略。微网内各微源由一致性算法获得下垂系数自调节值,实现微电网频率无静差,同时确保有功功率按额定容量分担负荷,在PSCAD中搭建微网模型,并与传统下垂控制仿真结果对比,表明了控制策略的有效性。

基于多智能体一致性的微电网无功功率分配方法研究

在孤岛运行的微电网中,由于各分布式电源到公共母线的距离和网络结构差异,导致采用传统下垂控制的分布式电源难以按其额定容量分担负荷。为此,提出一种基于多智能体一致性的分布式无功功率控制策略,各分布式电源通过通信网络,接收邻近微电源无功功率。应用动态一致性算法对无功功率差值进行迭代求和,再利用比例-积分器对下垂特性曲线的参考额定电压幅值进行自适应补偿。该策略在实现无功功率合理分配的同时,降低了系统对通信线路的要求,提高了系统的可靠性。

欧氏距离二叉树向量机的变压器故障诊断研究

依托欧氏距离和支持向量机理论,提出了基于欧氏距离的二叉树支持向量机变压器故障诊断方法,建立了基于欧氏距离的二叉树支持向量机故障诊断模型,最后进行了仿真。结果表明,基于欧氏距离的二叉树支持向量机的变压器故障分类模型不但具有较高的分类准确率,而且能够有效的减小基于二叉树支持向量机故障诊断时误差累计现象的发生。

光伏微网系统孤岛检测中的阻抗测量仿真

针对目前有源孤岛检测法检测信道间相互干扰及注入扰动量对电能质量产生影响等不足之处,提出了一种基于阻抗测量原理的孤岛检测方法。介绍了阻抗测量法的检测原理及孤岛判定依据,分析了信号发生器的触发位置、触发角等因素对多分布式电源干扰的影响及抑制,探讨了短路脉冲电流信号对分布式电源出线端电压偏差的影响机理。利用Matlab/Simulink对系统孤岛、并网运行状态进行建模仿真,仿真结果表明利用阻抗测量法进行多信道检测可以显著抑制干扰,降低对电能质量的影响,有效实现孤岛检测。

基于ARM-LabVIEW的家居安防监控系统的设计

随着人们对居住环境的舒适度及家庭安全防范要求的提高,设计新型高效家居环境智能监控系统显得尤为重要。采用ARM Cortex a8芯片作为嵌入式系统处理器,运用STC12C5410AD无线模块实现家用电器的远程开关控制,选用AM2305温湿度传感器以及ZYMQ-2气体传感器实现报警数据的采集,USB摄像头实现对室内环境的实时监控,利用LabVIEW图形化软件,通过开发环境的搭建、软件程序的移植与设计等过程设计了一套家居智能安防系统。最后,系统运行调试表明,该系统不仅监控界面友好、便于操作,而且测试成本低、效率高、可扩展性强,可实现对家居环境的实时监测和控制,满足智能家居安防监控的要求。

基于SAE的家庭智能用电策略优化研究

家庭用户是现代电网的主要组成部分,优化用电策略进而实现家庭智能用电是实现智能电网运行的重要条件之一,文章基于云计算平台SAE完成了家庭用电策略优化研究。通过将电网侧分时电价政策和用户用电行为习惯有机结合,选用家庭用电设备的启动时间为决策变量、家庭总用电费用最少为优化目标,建立了用电策略的优化模型;选择SAE云计算平台设计了与用户群体日常生活相适应的网站平台,在此基础上选用遗传算法优化了家庭用电策略,设计出流程图并进而求解,最终将家庭智能用电人机交互界面和优化结果通过网站展示,以方便用户查询、浏览家用电器的优化方案,并实现了各类家用电器的启停控制。

基于间接矢量调制矩阵变换器建模仿真研究

矩阵变换器具有网侧功率因数和输出电压频率灵活可调、输入电流谐波低,能量双向流动,无中间直流环节等优势。文章首先分析了矩阵变换器拓扑结构、给出了矩阵变换器的交-直-交等效电路。详细的介绍了间接矢量调制技术实现过程,给出了实现过程的主要步骤,并且分析了不同步骤下关键参数的计算和选取原则。为了避免传统间接矢量调制存在两次切换以及对电流和电压波形质量造成不利影响等问题,对调制矢量占空比进行了优化配置。最后通过仿真软件对其进行仿真研究,并着重对矩阵变换器谐波进行仿真分析,结果验证了所研究的改进型间接矢量调制技术的有效性和可行性。

基于DSP的变压器差动保护

电力变压器运行的正常与否直接关系到电力系统运行的正常与否,因此对其保护提出了很高的要求。对此提出了基于DSP的差动保护。首先对DSP保护装置的硬件进行设计,然后对软件设计,介绍了各功能模块的软件设计流程。最后应用MATLAB中的Simulink搭建微机保护仿真模型并仿真,对差动电流用不同算法进行仿真分析并比较。

一种额定频率补偿的改进下垂法在分布式微电网中的应用

研究分布式微电网控制策略对提高微电网电能质量有着重要意义。在分析传统下垂控制原理的基础上,针对微电网孤岛运行采用传统下垂控制策略时出现的频率静差问题,提出了一种额定频率补偿的改进下垂控制方法,实现了孤岛运行下微电网频率无静差,提高了微电网的电能质量,有利于微电网再次并网运行。在Matlab/Simulink中对改进下垂控制进行了模型搭建和仿真分析,结果证明了改进下垂控制方法的正确性和可行性。

基于变步长扰动观察法的光伏电池最大功率点跟踪研究

太阳能是国际公认的理想替代能源,开发利用太阳能是解决当前能源危机的一条重要途径。分析了光伏电池的数学模型及其相关参数,通过光伏电池在不同条件下的输出特性曲线研究光照的辐射强度和环境温度对太阳能电池的影响,提出了基于变步长扰动观察法的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)算法,并进行了Matlab/Simulink仿真研究,仿真结果表明基于变步长的扰动观察法能够对环境的突变做出迅速响应,具有更高的动态性能和稳定性,具有较好的实用价值。