风光互补电源储能变换器模型预测控制研究

针对传统PI控制无法满足风光互补电源协调控制的问题,研究了风光互补电源储能变换器模型预测控制。首先分析了风光互补电源中发电系统的功率输出特性,结合蓄电池荷电状态的限制归纳总结出系统运行的4种工作模式和8种工作状态。然后引入基于模型预测的蓄电池充放电控制方法,可以在不同状态之间切换时实现风力发电系统、光伏发电系统和蓄电池之间的协调控制,从而保证风光互补电源为负荷提供稳定可靠的电能。最后通过仿真验证了该控制方法的可行性。     

水风光多能互补发电调度问题研究现状及展望

以水风光为主的可再生能源在过去二十年实现了前所未有的发展,未来也将是中国构建清洁低碳能源体系的核心组成部分,是兑现碳减排承诺的现实选择。该文简要分析了我国清洁能源发电的发展概况及典型水风光互补实际工程,提炼总结了互补系统发电调度面临的关键问题,包括大规模风光电站群以何种形式参与调度、间歇性时空发电规律如何描述、风光电站群与水电站群在长期、短期等时间尺度上如何协调运行;针对这些问题系统综述了国内外水风光互补协调研究方法及特点,并从风光电站集群汇聚、集群出力描述、及集群模式下水风光互补系统长期、短期协调建模与求解思路,阐述了技术实现过程,期望为我国多能互补工程实际运行提供切实可用的技术手段,助力“碳达峰、碳中和”目标。     

独立型风光互补系统分布式电源的优化设计

针对微电网中分布式电源出力的优化管理问题,提出了改进基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)对风光互补系统的带约束多目标数学模型进行优化,将风光互补系统的多目标问题分解成为一定数量的单目标优化子问题并且对其同时进行优化,从而获得系统的Pareto前沿,并根据实际需求获得系统的优化方案,最后制定风光互补系统中分布式可控电源的控制和管理策略,提高系统运行的效率和经济性;最终将该方法运用到实例中,证明了该方法的可行性和有效性。     

智能风光互补电源的设计

本文设计的智能风光互补电源具有智能化管理及无线远程监控等优点。该电源具有GPRS和WIFI双通信接口。主要研究了PWM技术驱动的蓄电池充放电控制电路、利用DSP和霍尔传感器对风光互补电源运行信息进行实时采样的数据检测电路以及利用GPRS和WIFI无线通讯模块的远程数据监测电路。经测试表明,本文设计的智能风光互补电源工作稳定、可靠,能够实时监测到电源运行的关键数据和故障状态,实现了对风光互补电源的远程监测和控制。     

风光储智能应急电源系统研究

应急电源系统（emergency power system,EPS）作为一种各类一级和特别重要负荷的交流应急电源得到广泛应用,风光互补发电系统是新能源利用的最佳匹配,其中,整合了储能系统的风光储联合发电系统具有极佳的应用前景。研制了一套风光储智能应急电源系统,利用静态开关（static transfer switch,STS）作为投切装置,进行以风光互补发电为平台的应急电源系统的研究,实现了储能系统的充放电控制及系统输出的智能判断和快速切换。     

边远通信基站风光互补发电协调控制系统

文章根据边远地区通信基站的供电特点,结合风光互补发电技术,提出一套适用于边远通信基站的风光互补发电协调控制系统方案。该方案介绍了风光互补发电协调控制系统的组成结构,以及围绕蓄电池的有效充放电和正常运行而开展的协调控制策略。该协调控制系统在保障边远通信基站安全、高效地利用风光互补发电的同时,也为边远地区各类无法接入市电的电力用户合理利用风光互补发电提供了借鉴。     

水风光多能互补运行中多主体损益关系分析北大核心CSCD

在多能互补运行模式下,以水电为主的灵活性电源为配合风光消纳,常需要双向调峰,导致其原有的运行方式发生显著变化,使得不同发电主体间的损益关系十分复杂。如不能有效厘清各主体损益关系并提出补偿机制,将难以发挥不同类型电源参与一体化运行的积极性。本文以雅砻江下游清洁能源基地为研究对象,选取四季典型日,设置3种水风光运行情景,分析不同季节不同情景下各电源主体的损益指标,量化了各主体的损益关系。结果表明:多能互补运行模式下,水风光系统总效益明显提升(情景2、3效益分别增加13.46%和13.44%)、风光效益增量显著(情景2、3效益分别增加123.27%和145.99%),而水电因补偿风光导致其效益损失(情景2、3效益分别减少0.33%和3.21%)。     

基于PSCAD/EMTDC的风光互补并网发电系统建模与仿真

针对太阳能和风能的互补性,设计了一套风光互补并网发电系统。该系统是一套包括小型永磁直驱风力发电机、光伏阵列、具有最大功率点跟踪(MPPT)功能的Boost斩波换流器和定电压控制逆变器在内的完整、统一的风光互补并网发电系统仿真模型,针对西藏地区全年的实际太阳辐射情况和风况进行仿真分析,以模拟该地区风光互补系统的运行工况。仿真结果验证了风光互补系统应用于我国西部地区的可行性和有效性,具有重要的理论和现实意义。     

风光热储互补发电系统容量配置技术研究

针对无常规电源支撑的风光热储互补发电系统,协调规划装机容量对提高发电系统运行经济性和利用率具有重要意义。提出了一种双层优化配置方法,上层以最小度电成本及弃电率为目标,确定系统装机容量;下层以新能源发电消纳最大为目标,解决功率分配问题。通过反复迭代寻优,得到系统容量配置;然后;通过纳什谈判对优化结果进行选择;最后,对甘肃河西地区数据进行仿真分析。结果表明：风光热储互补发电系统最优容量配置下的度电成本为0.3064元/(k W·h);风电场加光伏电站装机容量与光热电站装机容量的最优比为6:1,对比相同装机容量的风光互补发电系统,风光热储互补发电系统具有更高的稳定性。     

考虑混蓄与纯蓄配置方式的水风光蓄互补系统调度运行对比研究

流域梯级水风光综合能源基地配建抽水蓄能构建水风光蓄互补系统,是提高风光消纳能力、加速可再生能源一体化开发的重要途径。水风光蓄互补系统因地制宜既可配置混合式抽水蓄能,又可配置传统常规抽水蓄能。针对何种配置方式更优问题,从调度运行需求出发进行了研究。首先量化分析了水风光资源的季节互补性和日内互补性。然后分别考虑配置混蓄与纯蓄,基于精细化流域梯级水电模型,以负荷跟踪偏差率最小、弃能最小、水量利用率最大为目标构建了水风光蓄互补系统短期优化调度模型,从调度运行角度探究不同抽蓄形式对水风光蓄互补系统的影响。最后,通过某流域梯级水风光一体化基地算例表明,配置混蓄相较于配置纯蓄,不同运行场景下负荷跟踪偏差率均更小、弃能均降低、水量利用率均提高,综合运行效率也得到提升,表明配置混蓄对水风光蓄互补系统调度运行的提升优于纯蓄。研究可为流域清洁能源基地、抽水蓄能规划建设及调度运行提供决策支持。     

基于风光联合发电控制系统的研究与实现

随着科技的进步,分布式能源的利用已经逐渐成为能源产业的发展方向。通过综合分析风能与太阳能的不同特点,提出了基于风光联合发电的控制系统。以充电控制器作为主控制芯片对系统进行综合控制管理。提出了基于微电流的电压检测法来检测电压对本系统的影响。     

小型风光互补并网发电系统

本文介绍风光互补并网发电系统的组成、并网和数据监控等,并通过实际数据的测定说明本系统是一种极具发展前景的新能源发电组合,为风光储一体化系统的研究奠定了基础.     

扬州智能电网输变电状态监测系统应用研究

目前,国内设计风光互补系统配置一般采用经验来估算,这往往会造成系统装机容量严重不足或者过剩现象.风光互补独立供电系统的优化配置可看作一个多目标优化问题,2个冲突的目标是极大化供电可靠性和极小化成本.文中供电可靠性采用计算机软件模拟蓄电池组一年的每日的荷电状态值（SOC）来验算保证;成本的优化可采用遗传算法动态搜索模式,搜索计算出最小化系统配置花费.结合扬州智能电网输变电状态监测系统的具体建设,将风光互补前端供电技术在该项目中的成功应用进行了详细介绍.     

海岛微电网供电模式下户用风光互补发电系统的应用研究

在介绍户用风光互补发电系统组成的基础上,对系统与海岛微电网之间的功能交互以及在海岛微电网中的作用进行了研究,针对海岛不同于大陆的气候和自然环境条件,对户用系统在选材、生产、安装等方面提出了特殊要求。户用风光互补发电系统能够最大化利用海岛的风、光等自然资源,并可以通过与海岛微电网控制中心之间的交互,作为一种有效的调节手段参与到微电网的运行控制中,从而实现整个海岛微电网的优化、经济、可靠运行。     

风光互补发电系统控制技术综述

风光互补发电利用了2种当前应用较广泛的可再生能源,是一种经济可行的发电方式。完善的风光互补发电系统需要对各个部分进行合理、有效的控制,方能使系统运行在安全、稳定的状态,并提高效率、延长寿命。良好的风光互补发电系统不但可以解决远离电网地区独立供电的问题,而且将成为微电网研究所关注的重要内容。对现有的独立风光互补发电系统控制技术进行了归纳和分类,分析各种控制技术的工作原理、特点、实现方法及适用场合,为进一步应用提供参考。     

分布式风光互补发电系统协调控制的研究

介绍一种分布式风光互补发电系统协调控制方法,对风能发电和太阳能发电的输出功率进行了分析,从风光输出功率特性和电量的角度对两种能量产生的电能进行协调控制,从而达到更加高效利用两种能量的目的。该控制方法在双BUCK电路的基础上使用两级可控开关管,处理器根据实时的风能太阳能以及负荷情况,控制这两级开关管的导通和关断,实时调节风能和太阳能的充电时间比例,从而更有效地利用两种能量。利用Matlab分别搭建了风力发电机、光伏阵列和蓄电池的模型并对该控制方法进行仿真,仿真结果验证了该控制方法的可行性和有效性,为风光互补发电更有效地应用提供了一种新的方案。     

基于电解槽状态识别的风光制氢系统能量管理优化

针对碱性电解槽备用状态的选取问题,提出了一种基于碱性电解槽状态识别的风光制氢系统能量管理优化策略。文章确定制氢系统组成,建立系统模块模型,包括风电、光电、储能电池、碱性电解槽模块;确定系统风光消纳率、售氢收益比为目标,确定系统运行约束条件,采用SPEA2、GA结合算法求解多目标、多决策变量;之后结合天气预测数据、电网数据,以能量管理优化策略确定电解槽冷、热备用状态;最后利用实际算例论证优化策略可行性。算例结果显示能量管理优化策略能准确识别碱性电解槽冷、热备用状态,能够利用冷备用状态节约系统电能,合理分配系统内功率,提高系统收益。     

支撑电网黑启动的风光储新能源电站协调控制策略

针对局部风光资源丰富地区大停电黑启动的方案,首先建立了风光储新能源电站黑启动控制模型,研究其支撑电网黑启动的过程,储能系统作为主电源保证黑启动过程中系统电压和频率稳定。其次,提出了一种风光机组负荷跟踪功率协调控制策略,当风光出力不足时,风光机组采用最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法,储能系统作为主电源负责微电网功率的平衡;当风光出力足够时,风机根据光伏出力的变化进行减载运行,有效跟踪负荷功率变化,减少储能充电功率。该控制策略不但可减少储能系统充放电转换次数提高储能系统使用寿命,还能大大降低黑启动中储能系统配置容量,提高经济效益。最后,基于DIgSILENT/PowerFactory仿真平台搭建了风光储新能源电站控制模型,仿真验证了风光储新能源电站作为电网黑启动电源的可行性和所提控制策略的有效性。     

基于AVR的风光互补路灯控制系统设计

根据风光互补的特点及路灯控制的要求,提出了以AVR单片机为核心控制的路灯控制器方案.系统介绍了基于ATmega 8的控制器硬件结构及软件设计,并对风力发电、光伏发电的最大功率跟踪及蓄电池充放电的控制策略进行了详细阐述.为了验证系统的有效性,在硬件电路基础上进行了试验,结果证实了该系统的安全性和可靠性,并成功运用到600VA的风光互补路灯控制系统中.     

风光互补发电耦合氢储能系统研究综述

基于风光互补发电、电解水制氢、储氢、氢燃料电池等技术的风光互补发电耦合氢储能系统,以氢能为能源载体,是实现可再生能源-氢能-电能规模化应用的重要途径.介绍了风光互补发电、电解水制氢、储氢和氢燃料电池等关键技术的发展现状,对风光互补发电耦合氢储能系统中的离网型、并网型系统和容量配置优化等研究热点进行了分析,为风光互补发电...