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光伏并网逆变器限功率控制策略研究

光伏并网逆变器限功率控制策略研究

作者：辛亚磊广东工业大学

学位级别：硕士

随着世界经济的快速发展,人类社会对能源的需求不断提升,化石能源的大量使用一方面带来严重的环境污染问题,另一方面由于化石能源的不可再生性,使得世界面临能源枯竭的问题,能源危机成为横亘在人类发展史上的重要问题。在此背景下,发展... 详细信息

随着世界经济的快速发展,人类社会对能源的需求不断提升,化石能源的大量使用一方面带来严重的环境污染问题,另一方面由于化石能源的不可再生性,使得世界面临能源枯竭的问题,能源危机成为横亘在人类发展史上的重要问题。在此背景下,发展可再生能源、持续不断地优化能源结构,是现阶段各个国家的重要能源政策。光伏产业作为清洁、可再生的能源形式,具有利用难度低、储量丰富等优点。新世纪以来,我国光伏技术迅猛发展,光伏电池产量稳居世界首位,是太阳能相关产品产量、出口量最大的国家。光伏发电的应用同样存在一定的技术限制,如占地面积大、光电转换效率低,分布式发电系统并网过程中容易导致电网波动等。尤其是对于容量较低的公共电网,因光伏发电系统的接入会引起严重的电网参数变化,进而对供电稳定性产生显著影响。针对此问题,本文进行光伏发电并网控制系统的研究,首先对分布式光伏发电控制技术进行深入研究,基于对光伏组件功率(P)-电压(V)输出特性的分析进行最大功率追踪(MPPT)、限功率发电方式的特点对比,并结合双级式光伏发电系统的限功率并网方式、后级电压源变流矢量控制方式进行对比分析,为后续的光伏发电并网控制系统的功率传递平衡研究奠定基础。然后在此基础上进行光伏并网限功率系统进行具体设计,完成直流-交流变换器的分类和选取,并进行直流-交流控制系统的设计,最后基于MCGS工具进行监控系统的设计,并给出测试结果。通过本文的研究,建立控制系统的模型,通过技术已经成熟的技术进行光伏发电并网控制系统的设计与实现,对于提升光伏发电系统的并网稳定性具有积极意义,同时对于光伏发电相关理论的完善也具有推动作用。

关键词：并网控制光伏发电 MCGS 限功率

提高切出风速限功率运行对MW级风机的影响研究

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机电工程 2017年第3期34卷 235-239页

作者：刘晓辉耿丽红曹胜平李成晨程林志许昌许继风电科技有限公司河南许昌461000

针对提高风电机组切出风速增大发电量会造成机组载荷过大等问题,基于叶素理论、惯性定律等力学基本理论对机组各部件载荷进行了理论计算研究,提出了一种提高切出风速限功率运行的方法,以NWP和NTM风模型作为仿真条件,利用bladed载荷仿真... 详细信息

针对提高风电机组切出风速增大发电量会造成机组载荷过大等问题,基于叶素理论、惯性定律等力学基本理论对机组各部件载荷进行了理论计算研究,提出了一种提高切出风速限功率运行的方法,以NWP和NTM风模型作为仿真条件,利用bladed载荷仿真软件,对某公司2 MW风电机组开展了提高切出风速限功率运行的仿真试验研究。研究结果表明,在机组设计载荷范围内,通过提高切出风速限功率运行的方法可以提高理论年发电量约0.76%,机组各部件等效疲劳载荷随功率的增加而增大,极限载荷随输出功率的变化呈不同变化趋势,其与理论分析基本一致。该研究结果为计算MW级风电机组包络载荷、设定切出风速提供了参考。

关键词：风电机组限功率切出风速载荷年发电量

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某商务车行驶过程突然限功率的维修研究

企业技术开发 2018年第8期37卷 76-77,83页

作者：谢艺宏厦门金龙联合汽车工业有限公司福建厦门361000

当前在某商务车使用过程中,经常出现在行驶过程中发动机灯突然亮起,发动机转速只能到1 500 rpm的现象,为了更好的提升驾驶性能及可靠性,应针对维修过程进行合理的研究与创新,遵循针对性与标准化的原则进行维修处理,确保通过科学合理的... 详细信息

当前在某商务车使用过程中,经常出现在行驶过程中发动机灯突然亮起,发动机转速只能到1 500 rpm的现象,为了更好的提升驾驶性能及可靠性,应针对维修过程进行合理的研究与创新,遵循针对性与标准化的原则进行维修处理,确保通过科学合理的方式调查解决此问题,更好地减少客户投诉,提升客户满意度。

关键词：电子油门限功率维修

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基于模糊评价的风电场有功功率分配算法

电工技术学报 2019年第4期34卷 786-794页

作者：刘军张彬彬赵婷西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048

按风速权重风电场有功功率分配算法存在有功功率输出波动大、桨距角频繁调节的问题,为此本文提出一种基于模糊评价的风电场有功功率分配算法。将风电机组限功率运行分为变速、变速变桨和变桨三个运行区,以风电机组的桨距角、转速和风速... 详细信息

按风速权重风电场有功功率分配算法存在有功功率输出波动大、桨距角频繁调节的问题,为此本文提出一种基于模糊评价的风电场有功功率分配算法。将风电机组限功率运行分为变速、变速变桨和变桨三个运行区,以风电机组的桨距角、转速和风速为输入,通过分区域模糊推理,得到风电机组的健康度和调节能力,最终采用按能力权重分配算法得到风电机组有功功率给定。仿真结果表明,基于模糊评价算法的风电场有功功率输出平滑,风电场机组转速变化和桨矩角变化都较小。

关键词：有功功率分配风电场限功率模糊评价

基于发电成本和疲劳均匀性的风电场有功功率控制策略研究

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可再生能源 2017年第12期35卷 1847-1853页

作者：魏媛许帅汪建文许昌丁佳煜杨杰内蒙古工业大学风能太阳能利用技术省部共建教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010000 河南电力勘测设计院河南郑州450007 河海大学能源与电气学院江苏南京211100

针对限功率工况下风电场机组有功分配问题,文章建立了机组发电成本模型和综合疲劳模型。采用改进的粒子群优化算法,在风电场各机组风功率预测信息的基础上,以风电机组疲劳均衡、单位发电成本最低为目标,以功率平衡、出力限制、开停机时... 详细信息

针对限功率工况下风电场机组有功分配问题,文章建立了机组发电成本模型和综合疲劳模型。采用改进的粒子群优化算法,在风电场各机组风功率预测信息的基础上,以风电机组疲劳均衡、单位发电成本最低为目标,以功率平衡、出力限制、开停机时间限制等为约束条件,研究限电情况下风电场内有功控制优化策略。最后,对比3种分配方案下风电场的有功总出力、发电成本和疲劳均匀性,分析限功率控制下风电场典型机组的有功出力特征,结果表明,同时考虑发电成本和疲劳均衡条件的优化策略在有效降低成本的基础上能够保证机组间的疲劳均衡,从而降低机组维修频率。

关键词：限功率风电场粒子群优化算法有功功率分配策略

考虑整车运行工况的电动汽车空调控制策略研究

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考虑整车运行工况的电动汽车空调控制策略研究

作者：曹晓玉长安大学

学位级别：硕士

在当今社会,纯电动汽车作为新能源汽车的一个分支,其具有噪音低,无尾气排放,能源利用率高,能源消耗量少等特点,受到人们广泛青睐。但纯电动汽车的能源完全来源于车载动力电池,其能源有限,但目前充电时间较长,故要求电动汽车能在有限电... 详细信息

在当今社会,纯电动汽车作为新能源汽车的一个分支,其具有噪音低,无尾气排放,能源利用率高,能源消耗量少等特点,受到人们广泛青睐。但纯电动汽车的能源完全来源于车载动力电池,其能源有限,但目前充电时间较长,故要求电动汽车能在有限电量的情况下,能够拥有更大的续驶里程。空调系统作为纯电动汽车中能耗最大的辅助电器,其所消耗的功率大小会直接影响整车续驶里程,在特定工况下,甚至会影响整车动力性。车载动力电池在工作过程中会放出热量,电池温度过高会直接影响电池的工作效率。根据现有条件,本文可以把电池的产热量看作空调系统的热负荷,使用空调系统对动力电池进行散热。因此本文通过对现有的电动汽车的空调系统、动力电池系统等硬件,开发出新型的空调系统控制策略有十分重要的现实意义。本论文在考虑动力电池组散热需求的基础上,设计了一种新的空调系统方案,对该空调结构方案进行驾驶室热负荷计算、动力电池组热负荷计算,两者相加确定整车热负荷,再对空调的电动压缩机进行参数匹配。并提出设计了一种空调压缩机的模糊控制器,并且在考虑整车动力性的前提下,提出了对空调系统的运行功率进行限制,并进行了相关控制策略的编写。本文在Matlab/Simulink与Amesim中分别建立了空调系统控制模块、空调系统模块、动力电池组模块、整车模块,把各个模块通过接口相连,在两个软件中进行联合仿真,对模糊控制器的及所建各个模型的准确性进行了验证,并取得了较理想的结果。通过最终仿真结果可以看出,本文所设计的控制策略的控制效果比较理想,能够把驾驶室温度、动力电池温度控制在较稳定的温度范围内,且在整车大负荷工作以及电池SOC较低时,能自动限制空调系统的运行功率,从而保证了整车的动力性。

关键词：电动汽车电动空调模糊控制限功率 Amesim Matlab/Simulink

大规模风电并网背景下的电力系统旋转备用优化研究

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大规模风电并网背景下的电力系统旋转备用优化研究

作者：蒋成成上海工程技术大学

学位级别：硕士

随着环境问题和能源危机的日益凸显,依据国内外地区的经验和各国有关政策,能源转型是解决此问题最有效的方法。风电作为新能源发电中研究最多的一部分,逐渐成为了新能源发电的主流。以风电为代表的可再生能源发电代替传统的化石能源发... 详细信息

随着环境问题和能源危机的日益凸显,依据国内外地区的经验和各国有关政策,能源转型是解决此问题最有效的方法。风电作为新能源发电中研究最多的一部分,逐渐成为了新能源发电的主流。以风电为代表的可再生能源发电代替传统的化石能源发电也是大势所趋。但是由于风电出力的随机、间歇、难以准确预测的特性,大规模的风电并网给电力系统的可靠运行带来了巨大的挑战,所以提供充足的旋转备用容量就显得十分有必要。尤其是由于负旋转备用不足造成的弃风问题,更是造成了巨大的资源浪费和财产损失。因此,如何缓解风电并网带来的压力以及如何对旋转备用进行优化配置成为了本文研究的主要问题。本文从不同角度出发,提出了三种不同的思路来对此问题进行解决。首先,提出了风电场限功率运行的研究方法,并对限功率部分进行量化分析。将风电场限功率部分作为特殊的负旋转备用,将可中断负荷作为特殊的正旋转备用,并分析了此研究方法对电网调频产生的影响。论述了限功率量的引入对电网出力的影响,依据负荷与风电功率波动区间的正负从不同情况全面进行分析。采用成本效益分析法建立了系统启停成本、旋转备用调用成本、可中断容量成本、风电场限功率成本、约束违反成本、发电成本之和最小的目标函数。通过限功率值的量化与大小负荷的需求划分出了数个场景,采用基于变异策略的粒子群算法结合蒙特卡洛模拟对模型进行求解,同时考虑到机组组合出力分配,提高了模型求解的精度。划分出数个场景,并对各场景的计算结果进行分析,验证了所提优化模型的可行性。针对发电侧的旋转备用优化问题,提出了风-光-抽水蓄能联合出力的解决方案。由于风-光出力在时间上具有互补特性,抽水蓄能的加入可以大大提高风-光联合出力的稳定性。以联合系统出力波动小且无误差或者低误差地跟踪负荷曲线为优化目标,建立了风-光-抽水蓄能联合发电模型。根据实时的风-光出力与负荷需求,确定出合理的调度策略。选取实际的风光数据,通过算例与仿真来说明所提模型的实用性。针对需求侧的旋转备用优化问题,提出了将电动汽车作为旋转备用调度的研究方法。由于电动汽车具有负荷与储能的特性,基于V2G(Vehicle-to-grid)基础之上,电动汽车可以与风电实现协调调度。对电动汽车的充放电特性进行了分析及仿真,采用成本效益分析法建立了系统发电成本、备用成本和电动汽车调度成本之和最小的目标函数。通过蒙特卡洛模拟对V2G模式下的电动汽车进行仿真,计及分时电价策略,确定出了最佳的充放电时段,绘制出了V2G模式下电动汽车充放电曲线并进行分析。在火电机组提供旋转备用的基础之上,以电动汽车是否作为旋转备用参与调度为标准划分出不同场景,通过对算例中不同场景机组的总运行成本与失负荷概率的对比分析,验证了将电动汽车作为旋转备用调度的科学性与可行性。

关键词：风电并网旋转备用限功率互补电动汽车 V2G

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考虑疲劳载荷的风电场有功功率分配策略研究

考虑疲劳载荷的风电场有功功率分配策略研究

作者：王鑫西安理工大学

学位级别：硕士

随着风电大规模并网,为了保证电力系统的安全与稳定运行,风电机组常在限功率模式下运行。风电场有功功率的分配策略影响风电场输出功率的质量与风电机组的疲劳载荷。本课题围绕考虑疲劳载荷的风电场有功功率分配策略展开研究,主要完成... 详细信息

随着风电大规模并网,为了保证电力系统的安全与稳定运行,风电机组常在限功率模式下运行。风电场有功功率的分配策略影响风电场输出功率的质量与风电机组的疲劳载荷。本课题围绕考虑疲劳载荷的风电场有功功率分配策略展开研究,主要完成了以下研究工作:(1)采用叶素-动量理论和弹簧阻尼系统建立传动轴的载荷模型,采用雨流计数法将随机的载荷统计为一系列不同幅值和均值的载荷循环,再使用S-N曲线和Miner线性累计损伤理论法则计算损伤等效载荷值;由于损伤等效载荷计算复杂适合后评估,不适合在线优化,所以提出了以载荷的变化率作为风电场有功功率分配时的在线优化目标,仿真验证了该方法的有效性。(2)针对采用比例分配进行风电场有功功率分配时,处于高风速的风电机组出力大、疲劳损伤也大,并且风电场的疲劳载荷分布不均,导致风电场的机组维护频繁的问题。提出了风电场总的疲劳载荷最小化和风电场疲劳载荷均匀化两种优化分配策略,采用差分进化算法对分配给每台风电机组的有功功率进行优化,前者的目的是风电场总的疲劳载荷最小,后者是让风电机组之间的疲劳载荷更加的均匀,仿真验证两种策略的有效性。(3)在(2)的研究基础之上,提出了考虑疲劳载荷与风电机组输出功率调节能力的风电场有功功率分配策略。首先根据风电机组的输入风速、转速确定风电机组的运行状态、输出功率以及功率的调节范围,依据风电场输出功率与电网调度中心功率指令的偏差确定下一次的分配是升功率还是降功率;以降低风电场的疲劳载荷为目标,以风电机组的功率调节范围为约束,使用粒子群优化算法优化分配给每台风电机组升功率或降功率的值,仿真验证该策略的有效性。

关键词：疲劳载荷限功率优化算法有功功率分配

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吉利帝豪GSe车高压绝缘故障

汽车维护与修理 2020年第14期 74-75页

作者：黄余君佛山市中恺汽车公共实训中心

故障现象一辆累计行驶里程约为4.1万km的吉利帝豪GSe车,用户反映行车中仪表出现系统故障警告灯和限功率下电无法行驶的故障现象。故障诊断接车后用故障检测仪对该车进行检测,在电池管理系统(BMS)读取到的故障代码为:“P15D494、P15D967... 详细信息

故障现象一辆累计行驶里程约为4.1万km的吉利帝豪GSe车,用户反映行车中仪表出现系统故障警告灯和限功率下电无法行驶的故障现象。故障诊断接车后用故障检测仪对该车进行检测,在电池管理系统(BMS)读取到的故障代码为:“P15D494、P15D967、P153763、P154100”,在整车控制器读取到的故障代码为“P1C2704电池放电故障等级3(HvBatDiagefai1Lv13)”“P 1C6B25 BMS(电池管理系统)报绝缘严重故障”,上述故障代码均为历史故障,如图1所示。

关键词：绝缘故障故障代码故障检测仪限功率用户反映累计行驶里程故障诊断 GS