太阳能光伏发电系统储能容量多目标优化技术

太阳能光伏发电储能效果，对保证发电稳定性具有重要意义，为此，提出了太阳能光伏发电系统储能容量多目标优化技术。分析太阳能光伏发电系统储能器件的储能特性，提出太阳能光伏发电系统能量管理策略；通过构建目标函数，以负荷需求能量为约束条件，建立太阳能光伏发电系统储能容量优化模型，并对其进行求解获取最佳太阳能光伏发电系统储能容量优化结果。应用结果表明：该技术可有效增加太阳能光伏发电系统的储能容量，降低其负荷缺电率、能量浪费率以及入网波动率，提升系统供电可靠性与运行稳定性，经济性较好、应用价值较高。     

新能源电力系统的规划及应用研究

在当前大多数电力系统生产仿真方法中,尚未全面考虑新能源发电的输出特性。根据风电发电和光伏发电的历史运行数据,采用统计方法对其进行了功率输出特性的分析。在此基础上,以最低生产成本或最佳节能减排效果为优化目标,建立以电力平衡、电力平衡和峰值平衡为基础的大规模集成新能源发电的电力系统运行模型。利用所提出的电力系统运行模型,基于中国西北电网进行了运行仿真,分析了不同系统运行条件下的新能源电力条件。仿真结果很好地验证了所提出的电力系统运行模型在大规模新能源发电产业电力系统的适应分析中的有效性。     

太阳能光伏发电系统低频振荡控制技术研究

目前使用的发电系统振荡控制技术一般只考虑系统的基本运行状态,无法兼顾多种运行状态下外部干扰的影响,导致不同原因的低频振荡产生时控制效果不佳。设计一种太阳能光伏发电系统低频振荡控制技术。分析太阳能发电系统控制结构,计算出光伏电池最大功率电流、最大功率电压以及光伏电池板输出电流,构建太阳能光伏发电系统的模型。利用阻尼控制器作为低频振荡整体控制手段,设计附加阻尼控制器结构,利用蚁群算法得到控制器中的最优参数,实现低频振荡控制。仿真实验中,在负荷突变和光照突变的扰动下分别进行低频振荡控制实验。实验结果表明,设计的低频振荡控制技术能够减少超调,快速完成低频振荡控制,实现发电系统低频振荡的有效控制。     

新能源电力系统复合储能多目标优化研究

针对当前新能源电力系统复合储能单元的性能不能满足电力系统的发展要求问题,设计基于机会约束规划的新能源电力系统复合储能多目标优化方法。分析光伏发电单元与风力发电单元结构特征,构建了复合能源容量数学模型;分析了当前新能源电力系统运行要求,确定了复合储能优化目标函数;使用机会约束规划技术,完成了目标函数的求解过程。至此,基于机会约束规划的新能源电力系统复合储能多目标优化方法设计完成。构建算例实验环节,实验结果表明:机会约束优化方法可同时完成多个目标的优化过程,进一步提升复合储能单元使用效果。     

陕北贫困地区风光互补发电系统研究

针对陕北地区设计了风光互补发电系统,通过实验验证了硬件系统,并进行了风光互补控制器测试。通过软件观察采样数据,可知输出稳定性较高,控制在误差允许范围之内;风光互补控制器可实现风力与光伏同步发电,可随外界光照与风速变化实现最大功率跟踪输出;风光互补控制器可实现单输入最大功率点实时跟踪,可实现光伏与风力互补发电双输入最大功率跟踪输出。     

碳排放约束下可再生能源接入电网储能多阶段规划模型

可再生能源接入电网后,由于电力系统功率分配性能较差,导致储能规划后的运行成本过高。设计了碳排放约束下可再生能源接入电网储能多阶段规划模型,分析了储能单元的功率以及荷电状态,确定储能系统充放电性能;计算了不同阶段的可再生能源功率的高低频,进行可再生能源储能系统功率分配;结合碳排放约束内容以及资本回收系数计算公式,确定储能多阶段规划目标函数,完成储能规划过程。经多轮算例分析可知,新型电网储能多阶段规划模型的使用效果较好,可有效控制储能单元运行成本,提升电力系统经济性。     

基于SPWM技术的光伏并网发电最大功率跟踪装置研究

光伏发电是一种直接将太阳能辐射转换成为电能的新型发电技术。通过单片机C8051F020控制作用下采用正弦波脉宽调制技术(SPWM)对光伏并网发电系统进行控制,使光伏发电频率紧跟模拟电网频率,同时实现光伏最大功率跟踪,在负载变化范围内提高变换效率。     

交直流混合微电网能量管理策略研究

微电网系统由直流配电和交流配电两部分组成,包含光伏和风力发电、储能装置、微型燃气轮机和交直流负载,并通过PCC并网点接入大电网。交直流混合微电网结构的能量管理核心是根据交直流母线的电压频率状态,控制各发电系统、双向功率变换器和储能装置工作在合适的模式,使微电网内部功率保持平衡,既提高新能源的利用率,又提高系统供电的可靠性。该微电网系统通过Matlab/Simulink仿真,验证了可行性和有效性。     

我国分布式光伏发电的困境分析与发展对策研究

近年来我国政府频繁出台关于推进分布式光伏发电发展的利好政策,但是市场反应并不强烈。很多专家甚至预测分布式光伏发电在我国发展速度将会降低,并且前景堪忧。但是无论是从我国的能源战略高度还是从挽救光伏产业角度来看,分布式光伏发电在我国的发展都有着重要的意义。故此,文章通过对分布式光伏发展现状进行分析研究后发现,较长的投资周期、对政策持续性的怀疑以及相关政策落实不到位这3个问题已经成为阻碍我国分布式光伏发展的三座大山,故此提出了增加融资渠道,做好产业引导以及提高行政效率的建议。     

基于经济成本目标的综合能源系统容量规划方法研究

综合能源系统能够协同规划多种能源,提升可再生能源的消纳能力,从而实现系统的低碳高效运行。基于此,本研究提出了一种集成光伏发电系统、蓄热水箱和内燃机的综合能源系统。考虑冷、热、电三种形式能量平衡约束,采用遗传算法以系统的年总成本最小为优化目标,并以年总碳排放量和年总一次能源消耗量为评价指标建立了综合能源系统规划优化模型。结果表明：与分产系统相比,所提出的综合能源系统的年总成本节约率、年二氧化碳减排率和年一次能源节约率分别为30.67%、33.26%和8.93%。此外,综合能源系统中光伏发电系统承担了全年用户电负荷的14.58%,有效提升了系统的经济性以及能效性。     

新能源光伏发电站大规模并网频率主动控制研究

光伏发电站在接入电网后会导致电网频率发生较大波动，为了提高电网的稳定性，提出新能源光伏发电站大规模并网频率主动控制方法。分析大规模光伏发电阵列规模，依据数学模型计算光伏阵列中二极管数量，分别获取光伏阵列阴影面积、光伏温度以及光照强度，建立不同阴影模式下光伏阵列电路模型，设计光伏阵列频率波动平抑算法以及平抑要求判定条件，以此将光伏发电站大规模并网的频率控制在一定区间之内，实现并网频率主动控制。通过实验模拟了不含光储、只含光伏以及包含光储3种模式下的并网频率变化。实验结果表明，3种模式下的并网频率均在49.0~50.8 Hz，没有超出界限，可见这种控制方法具备较好的效果，可以提高电网的稳定性。     

基于相似日原理和CPSO-Elman模型的光伏电站短期功率预测

为了提高光伏电站短期预测功率的精度,提出一种基于相似日原理和改进CPSO-Elman神经网络模型的光伏电站短期功率预测方法。将历史运行数据按照时长划分不同季节,采用欧式距离对天气类型进行处理并建立天气类型系数,通过灰色关联分析法和余弦相似度指标结合选取相似日。由于粒子群算法搜索速度慢且存在易早熟等缺陷,采用改进混沌粒子群（CPSO）来优化Elman神经网络的权值和阈值,对夏季不同天气类型条件下的短期功率分别预测。选用南疆某光伏电站2020年运行数据进行分析,结果表明:CPSO-Elman在非晴天条件下也具有较高的预测精度。     

黄河兰州段湿地景观清洁电能自循环系统设计

为满足各类湿地景观所需的基础电能,减少社会公共资源的浪费,设计黄河兰州段湿地景观清洁电能自循环系统。以湿地空间内存在的能源为基础,从清洁角度出发,采用风能、光能、水能以及人体踩踏能等方式作为清洁电能的原材料,结合同步风力发电子系统、折叠式太阳能自动追踪光伏发电子系统等不同类型的发电子系统,构建清洁电能产生—存储—使用的应用模式,由此实现清洁电能的自循环,为黄河兰州段湿地景观提供电能。实验结果显示,黄河兰州段区域内该系统日发电量均值约为105 608 kWh,而湿地景观日用电量均值约为1 055 918 kWh,说明该系统能够有效满足黄河兰州段湿地景观用电量需求。     

计及分布式光伏的发配售系统综合效益分析

发配售运营系统开发是促进分布式电源市场化应用的重要新举措,发配售系统的综合效益是影响其推广效果的关键。归纳了发配售系统的业务模式及运营特征,提出基于分布式光伏的发配售系统的成本和收入要素构成,运用系统动力学构建了发配售系统综合效益分析流图。并以某工业园区为案例开展实证分析,对园区发配售系统综合效益进行测算,对输配电价及负荷增长率等因素进行敏感性分析,并提出相关建议。所建模型可用于科学分析基于分布式电源的发配售系统的综合效益,为促进分布式电源规模化应用提供实用的评估方法。     

清洁可再生能源节能潜力评估方法研究

为选择节能潜力大的清洁可再生能源替代化石能源,提出清洁可再生能源节能潜力评估方法。构建最大化清洁可再生能源发电量、最小化发电成本目标函数,设置新能源机组出力等约束条件,构建新能源出力时序运行模拟模型,采用粒子群算法求取模型最优解,得到新能源连续供电运行状态,根据机组最优功率分配和发电量,计算新能源发电量占比、发电功率占比、化石燃料耗率降低量,并将其作为节能潜力评估指标,判断新能源节能潜力大小。仿真实验结果表明,应用该方法后的水电机组新能源发电量占比、发电功率占比、化石燃料耗率降低量最高,节能潜力最大,电力系统应增加水电机组装机数量。