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风光互补发电系统接入对广西典型配电网网损的影响

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广西电力 2018年第2期41卷 6-11页

作者：康海云中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司广西南宁530004

为了探讨可再生能源接入对系统网损的影响因素,结合广西的风电、光伏运行特性,针对风光互补发电系统接入广西典型配电网展开讨论,从理论上分析了风光互补发电系统接入对配电网网损的影响,并以广西某典型工业园区为实例,分析了风光互补... 详细信息

为了探讨可再生能源接入对系统网损的影响因素,结合广西的风电、光伏运行特性,针对风光互补发电系统接入广西典型配电网展开讨论,从理论上分析了风光互补发电系统接入对配电网网损的影响,并以广西某典型工业园区为实例,分析了风光互补发电系统接入的位置、功率因数以及负荷波动对配电网网损的影响。最后,对于风光互补发电系统接入广西电网提出了指导性建议。

关键词：风光互补发电系统风电太阳能配电网网损

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风光互补发电系统无线环境参数传感器研究

微型机与应用 2014年第7期33卷 19-21页

作者：侯丽楠张金薇杨艳刘睿鑫孙乘龙刘日华付鑫中国矿业大学北京100083

针对风光互补发电系统的监测管理的需要,研发了一种基于ZigBee技术的无线传感器节点,其能对环境参数进行监测,可为供电系统提供实时准确的环境参数作为系统调控依据,使系统供电的连续性、稳定性和可靠性得到保障,为发电系统的可靠运行... 详细信息

针对风光互补发电系统的监测管理的需要,研发了一种基于ZigBee技术的无线传感器节点,其能对环境参数进行监测,可为供电系统提供实时准确的环境参数作为系统调控依据,使系统供电的连续性、稳定性和可靠性得到保障,为发电系统的可靠运行提供监测手段。

关键词： ZigBee 风光互补发电系统无线传感器硬件设计

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微电网风光互补发电系统研究

微电网风光互补发电系统研究

作者：包伟栋湖南工业大学

学位级别：硕士

自然界中丰富的风能、太阳能资源存在较强的互补关联性,太阳能、风能互补式发电系统就是深入挖掘两者之间的联系。本文探讨了偏远地区户用风光互补发电系统的发电来源,分析了其相对优势,总结了国内外的研究现状。本文围绕光伏发电系统... 详细信息

自然界中丰富的风能、太阳能资源存在较强的互补关联性,太阳能、风能互补式发电系统就是深入挖掘两者之间的联系。本文探讨了偏远地区户用风光互补发电系统的发电来源,分析了其相对优势,总结了国内外的研究现状。本文围绕光伏发电系统控制方案、风力发电系统控制方案、风光互补逆变器方案及电能配比问题展开研究。针对光伏发电系统,首先阐释述了光伏电池的基本原理,建立了光伏电池的数学模型,对光伏电池阵列的伏安特性进行分析,重点对光伏电池的最大功率点跟踪（Maximum power point tracking,MPPT）研究现状与相关算法进行研究,总结了相互间的优缺点,并提出采用电导增量MPPT法作为光伏发电系统的控制方案。针对风力发电系统,以风力机与直驱式永磁同步发电机（Direct drive permanent magnet synchronous generator,D-PMSG）为研究对象,分析了风力机的输出特性并阐述了其工作原理,给出风力机的数学模型。接着阐述了风力发电系统的几种常规最大功率追踪算法的基本原理,并分析了各自算法的优势和缺点。本文在常规爬山算法的基础上,针对常规爬山算法输出会出现的波形抖动较大的问题,提出了一种基于滑模控制器的改进型爬山法,并将常规爬山法与改进型爬山法的仿真波形进行对比,从而论证了该方法的有效性与优越性。针对传统电压型PWM逆变器并网时存在有功功率和无功功率曲线振荡的问题,提出了基于模糊算法的改进型双闭环控制,最后在Matlab中建立模型并仿真,将输出波形与传统PI控制的双闭环控制做对比,明显消除并网时输出有功功率和无功功率输出不稳定的问题。针对风能发电系统与光伏发电系统能量配比的问题,本文提出基于最优潮流控制理论,设计了风光互补发电系统的代价函数,并且找到了在风光互补发电系统同时给负荷供电时,代价函数有一个极小值,在该极小值所对应的光伏系统与风电系统的有功输出,即可让系统处于发电成本最低,无功损耗最小和并网馈电利益最大化的最优状态。

关键词：风光互补发电系统最大功率跟踪并网逆变器最优潮流控制理论

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乌鲁木齐地区风光互补发电系统优化研究

水力发电 2018年第3期44卷 89-93页

作者：樊小朝史瑞静王维庆李永东新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 清华大学电力系统国家重点实验室北京100084

风光互补发电系统的设计和运行需要考虑地理位置、气象条件、设备特性和负载要求等因素。目标是合理配置各组件,充分利用两者的互补性,达到提高系统运行可靠性和经济性的目的。本文对乌鲁木齐地区风光互补发电系统进行了优化研究,首先... 详细信息

风光互补发电系统的设计和运行需要考虑地理位置、气象条件、设备特性和负载要求等因素。目标是合理配置各组件,充分利用两者的互补性,达到提高系统运行可靠性和经济性的目的。本文对乌鲁木齐地区风光互补发电系统进行了优化研究,首先利用气象观测数据分析风能资源和太阳能资源状况,然后根据风力发电机和光伏电池的功率特性分别建立能量输出模型,最后根据最优化理论建立风光互补发电系统优化设计的数学模型,并利用遗传算法进行了求解分析。结果表明本文提出的优化方法具有一定的合理性。

关键词：风光互补发电系统优化设计遗传算法

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风光互补发电系统对配电网可靠性的影响

电源学报 2012年第6期10卷 92-96,106页

作者：兰华李政阳王韵然东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 中国石油集团长城钻探工程公司北京100020

风能和太阳能的瞬时性和不可控性使风力发电和太阳能发电并网后会对配电网的可靠性指标造成影响。为此,介绍了一种风光互补发电系统,以最小路法对配电网的可靠性进行计算,分析风光互补发电系统对配电网的影响,并分别与单独的风力发电、... 详细信息

风能和太阳能的瞬时性和不可控性使风力发电和太阳能发电并网后会对配电网的可靠性指标造成影响。为此,介绍了一种风光互补发电系统,以最小路法对配电网的可靠性进行计算,分析风光互补发电系统对配电网的影响,并分别与单独的风力发电、光伏发电系统进行比较。得出风光互补优化后对配电网的扰动远小于单独的风力、光伏发电系统对配电网扰动的结论。

关键词：风光互补发电系统最小路算法配电网可靠性风力发电光伏发电

风光互补发电系统中光伏方阵最佳倾角的计算方法

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节能 2008年第5期27卷 18-20页

作者：方燕马金花高善峰杨海霞付振常山东建筑大学山东济南250101 中煤第六十八工程处满洲里项目部山东邹城273500

介绍一种计算风光互补发电系统中光伏方阵的最佳倾角的方法。用最小二乘法确定光伏方阵的最佳倾角:先计算出倾角β下各月倾斜面上的太阳能方阵发电量与风机发电量之和,然后减去各月负载耗电量的差,再求出一年内上述差值的平方和,能使得... 详细信息

介绍一种计算风光互补发电系统中光伏方阵的最佳倾角的方法。用最小二乘法确定光伏方阵的最佳倾角:先计算出倾角β下各月倾斜面上的太阳能方阵发电量与风机发电量之和,然后减去各月负载耗电量的差,再求出一年内上述差值的平方和,能使得此平方和取得最小值的倾角即为方阵最佳倾角β。根据此方法确定出的最佳倾角可以使太阳能和风机发电量相对不足的月份的发电量尽量接近负载需求量,同时又可以解决有的月份风光发电量远大于负载需求,造成极大浪费的问题。

关键词：风光互补发电系统最佳倾角最小二乘法

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考虑相关性的风光互补发电系统优化调度研究

考虑相关性的风光互补发电系统优化调度研究

作者：杨光华北电力大学

学位级别：硕士

为解决环境污染和能源危机,可再生能源发电受到广泛关注。然而风速和光照强度的随机性给含风力发电和光伏发电的电力系统调度运行带来了巨大的困难和挑战,因此,研究风光互补电站的优化调度问题具有重要的理论意义和应用价值。由于风电... 详细信息

为解决环境污染和能源危机,可再生能源发电受到广泛关注。然而风速和光照强度的随机性给含风力发电和光伏发电的电力系统调度运行带来了巨大的困难和挑战,因此,研究风光互补电站的优化调度问题具有重要的理论意义和应用价值。由于风电和光伏出力具有很强的随机性和互补性,这使得风电和光伏发电的出力难以准确预测,因此本文重点分析了风力和光伏出力之间的相关性。利用Weibull分布函数和Beta分布描述风速和光照强度的概率分布,并基于风速-出力关系和光照强度-出力关系,得到了风电场和光伏电站出力的概率分布。考虑到同一地点风电场和光伏电站出力之间的厚尾特性,利用Clay-Copula函数构建其联合概率分布模型,并验证了拟合优度,随后基于联合概率分布的Copula函数计算出风力和光伏出力的Spearman相关系数。由于风电场和光伏电站出力可调性较差,本文使用了储能设备作为风光互补发电系统的备用电源,提高可再生能源发电的利用率。考虑到风光互补发电系统优化调度中供电的连续性和安全性问题,本文基于Spearman相关系数,以电站对当地负荷的追踪情况为优化目标,建立了基于随机变量相关性的风光互补发电系统的优化调度模型,并采用了带有权重惯性因子的改进粒子群算法进行求解计算。风力和光伏出力的随机性使得优化调度的可靠性大大降低。因此,本文以联合概率分布来描述风电场和光伏电站出力的随机性,利用机会约束规划建立风光互补发电系统随机优化调度模型,从而保证系统调度的安全性、经济性和灵活性。利用抽样平均近似法对机会约束条件进行近似处理,将其转换为确定性非线性规划优化调度问题,从而利用现有的优化算法求解。以某地的风光互补发电系统为例验证,计算结果证明了：1)本文构建的Clay-Copula函数可以很好的刻画风电场和光伏电站出力的联合分布,并能够有效地描述其尾部相关性。2)在考虑随机变量相关性的情况下,风光互补发电系统可以有效提高可再生能源的利用率,并且能够更好的追踪负荷。3)基于机会约束模型的计算结果表明,随机优化调度模型及其转化方法可以有效提高系统调度计划的可行性、灵活性和安全性,提高可再生能源利用率,改善风电和储能单元的工作环境,提高系统追踪负荷的能力,从而为风光互补发电系统的优化调度提供了理论基础。

关键词：风光互补发电系统相关性 Copula函数负荷追踪机会约束

利用车辆风能的能源稳定型风光互补发电系统研究

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利用车辆风能的能源稳定型风光互补发电系统研究

作者：陈天琦清华大学

学位级别：硕士

为了缓解当今社会的能源紧缺问题,解决目前风光互补发电系统的供能不稳定性,本文考虑利用汽车或列车行驶引起的空气流动即车辆风能转化为电能来弥补自然风能的不足,构成新的风光互补发电系统——能源稳定型风光互补发电系统。本文... 详细信息

为了缓解当今社会的能源紧缺问题,解决目前风光互补发电系统的供能不稳定性,本文考虑利用汽车或列车行驶引起的空气流动即车辆风能转化为电能来弥补自然风能的不足,构成新的风光互补发电系统——能源稳定型风光互补发电系统。本文基于一定的假定条件,根据功能原理和汽车空气动力学理论,得到了车速和车辆（包括汽车与列车）风速分布的定量关系,u=u0（x/*）1/7进而通过设计实验、购置实验设备、实际测速实验得到实际数据,并和用分析软件SPSS对数据进行了回归分析,对模型中的参数进行了验证和校正,得到修正模型u=0.028u00.961（0.53x）5.376。根据风力发电机的基本原理,通过简化模型、绘制网格,并用流体力学计算软件FLUENT模拟,得到车辆简化模型周围的风速场分布数据。再通过程序编写,试算风力发电机不同尺寸和不同安装高度情况下,每辆小汽车和客车的发电能力,并根据全国高速公路平均流量水平进行计算得到风机每日发电能力。再根据用电荷载所需电能,对风机叶片的安置高度和尺寸进行优化,优化结果为：风机叶片下边缘高度h1=0.2m,上边缘高度h2=0.9m,风机叶片宽0.4m,高△h=0.7m,车辆风能每天可供电Ev=5999.85J。在传统风光互补发电系统的基础上,本文发明设计了能源稳定型风光互补发电系统,并介绍了其技术领域和技术背景。该系统包括利用自然风能发电的风机、利用车辆风能发电的风机、染料敏化太阳能电池、控制器、储能供电装置和逆变器。对各部件的工作原理、功能和各部件之间的连接方式进行了描述。本文从能量供需平衡的角度,建立能源稳定型风光互补发电系统的供电能力模型,可行性进行分析。通过对首都机场高速公路的情况进行算例分析,计算结果显示：考虑车辆风能的情况下,首都机场高速公路的照明能源完全可以依靠能源稳定型风光互补发电系统提供。因此,该系统应用于道路供能在理论上是完全可行的。

关键词：风光互补发电系统能源稳定车辆风能风机优化道路工程

分布式模型预测控制在风光互补发电系统中的应用

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分布式模型预测控制在风光互补发电系统中的应用

作者：贾玉斌华北电力大学

学位级别：硕士

风光互补发电系统模型包括风力发电子系统、光伏发电子系统、蓄电池组和一个负载。在风光互补发电系统中,风力发电子系统和光伏发电子系统是两个地理上分开的发电系统,和分布式模型预测控制算法很契合,所以本文设计了一个分布式模型预... 详细信息

风光互补发电系统模型包括风力发电子系统、光伏发电子系统、蓄电池组和一个负载。在风光互补发电系统中,风力发电子系统和光伏发电子系统是两个地理上分开的发电系统,和分布式模型预测控制算法很契合,所以本文设计了一个分布式模型预测控制器来对其进行优化和调节。在风光互补发电系统中,我们发现其模型中具有很强的非线性环节,这样不能直接将分布式模型预测控制算法运用到风光互补发电系统中,所以在此需要对模型进行线性化处理。神经网络是一种很好的近似化模型的方法,运用神经网络方法训练出各个子系统的神经网络模型,然后在设定点进行线性化处理,最后得到各个子系统的线性化分布式模型。对于目标函数的设计,是在基于风力发电子系统为优先发电的基础上,光伏发电配合风力发电,必要时候在使用蓄电池来满足外界的负荷需求。对此设计目标函数,并使其满足相应的约束条件,通过二次规划求解出最优值。最后,仿真研究证明了该方法的优越性。

关键词：分布式模型预测控制非线性模型神经网络风光互补发电系统线性化