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基于组态技术的风光发电系统控制策略研究

数字技术与应用 2017年第11期35卷 6-7页

作者：邓婵东莞职业技术学院广东东莞523808

世界经济的发展速度增快、地球人口数量増加,人类对能源的需要也在急剧增涨,因此人们将目光投向了可持续发展的可再生能源。而太阳能和风能具有分布范围大、取之不尽、用之不竭、洁净且无污染等优点,本文正是研究将智能算法引入两者结... 详细信息

世界经济的发展速度增快、地球人口数量増加,人类对能源的需要也在急剧增涨,因此人们将目光投向了可持续发展的可再生能源。而太阳能和风能具有分布范围大、取之不尽、用之不竭、洁净且无污染等优点,本文正是研究将智能算法引入两者结合的发电系统中作为改进的MPPT算法,以此获取优化的功率值,同时利用组态技术将采集到的数据通过上位机更加直观的呈现出来。

关键词：风光发电系统组态技术智能算法

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风光发电系统中逆变器的选择

中国建设动态（阳光能源） 2005年第06M期 66-66页

作者：蒋路平兰州黄河多功能焊割电源设备研究所

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风光互补发电系统功率输出的自适应控制

电网与清洁能源 2013年第11期29卷 101-107页

作者：王鲁浩焦晓红李晓燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

针对风光互补发电系统在运行过程中出现的供电功率空缺以及直流母线电压不稳定问题,依据光伏为主力发电源,风为辅助发电源的发电方式,提出了以风力发电的输出功率补偿光伏发电的输出功率的自适应控制方案。鉴于发电系统中固有的非线性... 详细信息

针对风光互补发电系统在运行过程中出现的供电功率空缺以及直流母线电压不稳定问题,依据光伏为主力发电源,风为辅助发电源的发电方式,提出了以风力发电的输出功率补偿光伏发电的输出功率的自适应控制方案。鉴于发电系统中固有的非线性特征和运行中的参数变化,对风力发电系统采用自适应控制实现对互补发电系统中所需功率的差额实时补偿,保证直流母线电压的平稳。为实现蓄电池充电稳定性,结合蓄电池非线性充电模型设计了充电电流跟踪控制器,确保对期望充电电流的跟踪。理论分析和仿真结果均表明,在互补发电系统运行中采取的控制策略的可行性。

关键词：风光发电系统自适应控制功率跟踪

电力需求响应机制下含电池储能系统的风光互补发电系统经济调度研究

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电气技术 2015年第3期16卷 57-60页

作者：李鹏北京市供用电建设承发包公司北京100062

随着峰谷差的持续增大及市场机制的限制,依靠传统的电力需求响应实现"削峰"效应存在一定的难度。本文提出了一种包含电池储能系统的电力需求侧风光互补系统经济调度策略,以提高可再生能源在电力需求侧的消纳能力、实现风光本身盈利的同... 详细信息

随着峰谷差的持续增大及市场机制的限制,依靠传统的电力需求响应实现"削峰"效应存在一定的难度。本文提出了一种包含电池储能系统的电力需求侧风光互补系统经济调度策略,以提高可再生能源在电力需求侧的消纳能力、实现风光本身盈利的同时有效削减系统在高峰期的供电量。最后基于我国某电网的负荷数据及分时电价机制,对所设计的系统进行了仿真,仿真结果验证了所设计控制系统正确性与有效性。

关键词：电力需求响应风光发电系统电池储能系统经济调度模糊理论

针对独立风光发电中混合储能容量优化配置研究

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电力系统保护与控制 2013年第4期41卷 38-44页

作者：杨珺张建成周阳牛虎梁廷婷新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 河北保定071003 国网新源张家口风光储示范电站有限公司河北张家口075000

为有效降低独立风光发电系统中混合储能系统的费用成本,需要合理的优化配置储能系统容量。通过分析超级电容器和蓄电池的储能特性,提出一种基于该类混合储能系统的能量管理策略,并分析了此能量管理策略下的系统负荷缺电率(LPSP)的计算... 详细信息

为有效降低独立风光发电系统中混合储能系统的费用成本,需要合理的优化配置储能系统容量。通过分析超级电容器和蓄电池的储能特性,提出一种基于该类混合储能系统的能量管理策略,并分析了此能量管理策略下的系统负荷缺电率(LPSP)的计算流程。建立了以全生命周期费用(LCC)理论为基础的储能装置年均费用为目标函数,以独立风光发电系统LPSP等可靠性指标为约束条件的储能容量优化模型,并运用改进粒子群算法对优化问题进行求解。通过算例结果分析,表明所提出的能量管理策略能够更加充分地发挥两种储能元件的互补优势,有效降低储能系统成本。

关键词：风光发电系统混合储能蓄电池超级电容器能量管理策略

考虑蓄电池SOC安全范围的混合储能平抑风光功率波动策略

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现代电力 2018年第3期35卷 84-89页

作者：李卿杨国华唐浩王鹏珍王岳董晓宁杨涌涛宁夏大学电气工程与自动化系宁夏银川750021 宁夏电力公司电力能源安全自治区重点实验室宁夏银川750011

风光互补发电系统输出功率的随机性和间歇性会对局部电网的电能质量造成不利影响。为了解决这一问题,本文提出了考虑蓄电池SOC安全运行范围的混合储能平抑功率波动策略,分析了不同滤波器参数对输出功率的影响,提出了滤波器参数选取原则... 详细信息

风光互补发电系统输出功率的随机性和间歇性会对局部电网的电能质量造成不利影响。为了解决这一问题,本文提出了考虑蓄电池SOC安全运行范围的混合储能平抑功率波动策略,分析了不同滤波器参数对输出功率的影响,提出了滤波器参数选取原则,给出了带有滤波器时间常数在线调整的功率参考值生成图。最终,通过Matlab/Simulink仿真软件搭建了风光-混合储能系统的仿真模型,对SOC在不同阶段下进行了仿真研究,仿真结果验证了所提出控制方法的可行性和有效性。

关键词：混合储能平抑波动 SOC控制风光发电系统双向DC/DC变换器

基于改进PSO的风光系统混合储能容量优化研究

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基于改进PSO的风光系统混合储能容量优化研究

作者：张力月西安理工大学

学位级别：硕士

由于风光发电出力具有随机性和间歇性等特点,加之负荷功率也存在一定的波动性,这就加剧了不平衡功率的波动,将不利于风光发电系统稳定可靠的运行,利用储能系统是解决这一问题的有效方法。但储能装置成本较高,故研究风光系统中混合储能... 详细信息

由于风光发电出力具有随机性和间歇性等特点,加之负荷功率也存在一定的波动性,这就加剧了不平衡功率的波动,将不利于风光发电系统稳定可靠的运行,利用储能系统是解决这一问题的有效方法。但储能装置成本较高,故研究风光系统中混合储能容量的优化配置问题,具有重要的现实意义和应用价值。首先,分析风力和光伏发电的原理及出力模型,并且从剩余电量递推关系、储能装置的荷电状态(SOC)和功率约束这几个角度对储能装置进行数学建模;其次,选择典型日数据来代表典型年份全年数据作为基本数据库,求解风光系统在孤岛和并网两种运行方式下的混合储能补偿功率,采用数字滤波算法对储能功率进行分配,并计算其额定功率和容量;最后,当风光系统孤岛运行时,以系统功率平衡、储能系统的充放电功率、SOC特性及可靠性指标负荷缺电率(LPSP)、能量浪费率(SPSP)等为约束条件,将计及储能寿命的整个储能系统在工程使用年限中的总成本最小作为目标函数;当风光系统并网运行时,以系统功率平衡、储能系统的充放电功率、SOC特性及入网功率波动率等为约束条件,将计及储能寿命的整个储能系统在工程使用年限中的总成本与系统买、卖电的总成本之和最小作为目标函数。其中,应用雨流计数法对储能寿命进行评估,并利用线性递减权重粒子群算法求解储能容量优化模型,得到最优适应度函数值及储能优化容量。通过对未加入储能、加入单一蓄电池储能和蓄电池&超级电容器混合储能的补偿效果进行对比分析,结果表明:加入超级电容器的混合储能系统,在降低系统总成本和提高可靠性指标:负荷缺电率(LPSP)、能量浪费率(SPSP)等方面具有较明显的优势。

关键词：风光发电系统蓄电池&超级电容器混合储能线性递减权重粒子群算法

基于大规模储能系统的交流微电网协调控制策略研究

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基于大规模储能系统的交流微电网协调控制策略研究

作者：沈婷婷南京理工大学

学位级别：硕士

能源危机和环境污染已经引起了世界各国的广泛关注,大力开发和利用可再生能源进行并网发电是解决上述问题的有效措施之一。风光发电系统的输出功率具有随机性和间歇性的特点,为了提升系统的整体运行性能和可靠性,通常在风光发电系统中... 详细信息

能源危机和环境污染已经引起了世界各国的广泛关注,大力开发和利用可再生能源进行并网发电是解决上述问题的有效措施之一。风光发电系统的输出功率具有随机性和间歇性的特点,为了提升系统的整体运行性能和可靠性,通常在风光发电系统中配置大规模储能系统。本文着重针对大规模储能系统的协调控制策略进行了研究,论文的主要工作如下:1、建立了风光发电系统以及大规模蓄电池的数学模型,研究了风力发电机和光伏-电池的工作特性,分析了风光发电系统的最大功率跟踪控制的基本原理,设计了风光发电系统接口变换器的控制框图。最后,对风速变化、光照强度变化以及温度变化进行了MPPT仿真研究。2、提出了一种基于电力负荷峰谷变化的大规模储能系统参与风光发电系统的二层协调控制,根据电力负荷状态划分了三种工作模式,给出了储能单元的底层控制策略和系统的上层控制策略,对所提出的二层协调控制方法进行了仿真研究,所提出的研究方法能够根据储能自身状态在优先满足本地负载的情况下,实现削峰填谷的功能。3、针对传统下垂控制未考虑不同蓄电池荷电状态和安全运行范围的不足,提出了一种基于SOC功率分配的有效安全运行范围内的储能系统控制策略。根据电池荷电状态划分了三种运行模式,给出了改进下垂控制的基本原理和变下垂因子的获取方法,并对改进下垂控制方法进行了仿真研究,仿真结果表明该方法能够有效避免蓄电池进入过度充电和放电区域,提升了系统可靠性。

关键词：风光发电系统大规模储能系统分层控制下垂控制荷电状态

基于KAl（SO4）2·12H2O的相变电暖模块蓄放热性能研究

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基于KAl（SO4）2·12H2O的相变电暖模块蓄放热性能研究

作者：翟璐开哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着我国风力和光伏发电项目的不断发展，我国的能源结构逐渐从传统化石能源向可再生清洁能源转变。然而，由于风力、光伏发电具有间歇性、不稳定性，而生产生活的用电多集中于某些特定时段，易产生电力负荷供需不平衡、弃电量严重等问... 详细信息

随着我国风力和光伏发电项目的不断发展，我国的能源结构逐渐从传统化石能源向可再生清洁能源转变。然而，由于风力、光伏发电具有间歇性、不稳定性，而生产生活的用电多集中于某些特定时段，易产生电力负荷供需不平衡、弃电量严重等问题。相变储能技术是调峰电力系统、减少弃电量的有效手段，将相变储能与供暖系统结合，可在满足室内热舒适度的同时，消纳用电低谷期风光发电系统的多余电力负荷，平衡电量供求关系。　　其次设计了一种相变电暖模块，该模块包含相变填充材料、PTC电热管和封装壳体三部分，通过实验分别研究了EG含量、PTC电热管发热功率和不同壳体尺寸对模块蓄放热性能的影响。研究发现5%EG含量模块的整体蓄放热性能要优于10%EG模块;在100—200W范围内调节PTC电热管功率主要影响模块蓄热时长，对其有效放热时长影响不大，当模块功率以75W和50W进行蓄热时，填充材料无法完成相变储能过程;进行模块尺寸调节时，应注意PTC电热管与壳体表面传热间距对模块蓄放热过程的影响。　　本课题首先根据储能供暖装置蓄放热需求选择KAl(SO4)2·12H2O作为主体相变材料，并通过添加成核剂MgCl2·6H2O以解决KAl(SO4)2·12H2O过冷问题，利用膨胀石墨(EG)增强KAl(SO4)2·12H2O导热能力。基于优选法设计实验流程，实验测试不同配比方案复合相变材料的过冷度、热导率、潜热值、熔点和密度参数，对参数进行归一化处理以计算不同成核剂方案的权重系数，经比对选用添加比例7%的MgCl2·6H2O;结合EG试样的潜热值与密度综合分析，发现EG的过量添加会极大影响复合相变材料单位体积的有效潜热值，根据所应用储能供暖装置的传热层厚度，选用质量分数5%和10%EG方案作为后续储能装置的相变填充材料。　　然后采用模拟方法研究相变电暖模块的蓄放热性能，建立模块几何结构模型，并基于简化假设对模块的蓄放热过程构建了焓法数学模型。在模块非结构化网格划分后，根据实测值设定模拟参数，经对比模拟结果与实验数据验证模型的准确性;但从模拟后处理的温度云图和液相占比云图得出，模块蓄热阶段边角和底部部位的填充材料无法有效相变熔融。　　最后对相变电暖模块进行结构优化，优化后模块各部位的蓄放热效果良好，其有效蓄放热时长与实验模块相差不大。在优化模块基础上，模拟研究不同高度对模块蓄放热性能的影响，发现调节单个尺度变量仅能影响模块蓄热时长，对其有效放热时长影响不大。以优化模块为原型进行调整，通过结构设计延长了模块的有效蓄放热时间，该模块的蓄热时长为8.12h，30℃以上有效放热时间为15.34h，满足峰谷用电需求，符合峰谷电价夜间储热8小时白天放热16小时的运行规律。

关键词：建筑供暖风光发电系统相变电暖模块十二水硫酸钾铝蓄放热性能