考虑尾流效应的风电场减载出力优化控制

在高风电渗透电力系统中,风电场参与系统调频普遍忽略了尾流效应对风电机组出力的影响。文章提出了一种考虑尾流效应的风电场减载出力优化控制方案。首先,采用改进Jensen尾流模型,给出了任意风向的尾流区域划分方法;其次,在满足系统调频需求的前提下,以风电场有功出力最大为目标,对风电场功率分配进行优化;然后,针对不同风速区间设置了相应的优化控制方案,并给出方案的具体实现方法;最后,以江苏某海上风电场为例进行算例仿真,算例结果表明,所提方案可有效地提高风电场整体出力。     

电压源逆变器混合多矢量预测共模电压抑制方法

近年来,为了减小共模电压对电压源逆变器的影响,模型预测共模电压抑制方法得到广泛研究。然而,常规的电压源逆变器模型预测共模电压抑制方法每个控制周期仅采用一个非零电压矢量作用,导致其电流谐波较大。为此,提出了一种混合多矢量模型预测共模电压抑制方法。首先给出了所提多矢量模型预测共模电压抑制方法的实现原理。其次详细分析了死区和电流纹波对共模电压的影响,并进一步对所提多矢量法进行改进。改进的方法在电流扇区7内使用单个非零电压矢量作用,而在其他扇区内使用多个非零电压矢量作用,从而不仅可以完全将共模电压限制在±Vdc/6之内,而且可以减小电流的总谐波畸变率。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

高比例清洁能源下水风光消纳能力分析方法研究

建立了基于出库流量和耗水率的水电站水库模型，并考虑了来水衰减因子和来水时延因子的梯级水电站来水关联关系，以提升水电站时序模拟精度。为最大程度消纳水风光等清洁电力，通过考虑水风光出力特性、负荷特性、机组调峰能力以及电网网络传输等约束，建立了清洁能源时序生产模拟模型。建立的模型为混合整数模型，通过分支定界法进行求解。以实际电网参数构建的仿真系统为例，对水风光消纳过程进行定量化分析。计算结果验证了清洁能源时序生产模型以及水库建模的合理性和有效性，对我国清洁能源实际运行和消纳具有积极意义。     

基于分布参数模型的塔式熔盐吸热器换热过程动态特性研究

文章以塔式太阳能热发电站中的圆柱形外露管式吸热器为研究对象,利用分布参数方法建立了对流-辐射传热吸热器的非稳态传热模型。基于此模型,分别研究了当辐射热流密度、熔盐流量、熔盐进口温度和环境风速等参数发生阶跃变化时,圆柱形外露管式吸热器的动态特性。研究结果表明:当上述参数发生阶跃变化时,熔盐出口温度的动态变化过程存在不同的时间常数;辐射热流密度、熔盐进口温度和熔盐流量是影响熔盐出口温度的主要因素,瞬时风对熔盐出口温度影响较小。     

减小风力机1P气动载荷和3P气动转矩脉动的独立变桨距控制策略研究

为研究风切变和塔影效应对三叶片风力机气动载荷、气动转矩以及输出功率的影响,根据风切变和塔影效应的风速模型,引入等效风速模型,推导分析风力机1P(P为风轮旋转频率)气动载荷和3P气动转矩脉动的形成机理,并基于GH Bladed仿真平台验证这2种脉动的存在性。为减小这2种脉动对风力机产生的影响,基于变桨控制,设计带通滤波器过滤出风力机输出功率的3P脉动分量,并结合方位角信号将其转换为每支叶片的桨距角调节信号,与统一变桨控制的桨距角参考信号叠加,实现基于输出功率和方位角联合反馈的独立变桨距控制。仿真结果表明,所提独立变桨距控制策略不仅能有效缓解风力机1P叶根挥舞载荷脉动,还能明显减小气动转矩和输出功率的3P分量,从而在减小风轮疲劳载荷的同时提高风电机组输出电能质量。     

磷酸铁锂方形单体电池受热火灾危险性

为了掌握锂离子电池火灾的发生发展规律,制定防控措施和应急管理方案,采用加热片对某60 Ah磷酸铁锂方形单体电池表面加热,考察在无外加火源情况下电池的燃烧特性,记录温度、火焰、烟气等随时间的变化。加热片功率为200、500、750W。试验结果表明:加热功率达到一定程度后,磷酸铁锂方形电池可能出现爆燃和喷射火。加热功率越大,爆燃时间越短;电池的燃烧特性不受电池电压状态的影响,即使电压降为0 V,电池内部材料仍可能发生燃烧。建议加强方形电池应用场所的泄压措施,做好电池安全管理和预警;消防员扑救磷酸铁锂方形电池火灾时佩戴相应个人防护装备,针对火灾特点展开救援。     

基于相位补偿和虚拟阻抗优化的LCL型并网变流器改进控制

LCL型并网变流器常采用同步旋转坐标系下基于变流器侧电感电流的并网控制,但LCL型滤波器和数字延迟的dq轴模型均存在轴间耦合,制约了并网性能,且随着开关频率降低,性能恶化更为明显。针对该问题,文中在建立LCL型并网变流器复矢量模型的基础上,对并网变流器耦合特性和传统解耦方案进行分析。针对现有方案的不足,提出了一种基于相位补偿和虚拟阻抗优化的LCL型并网变流器改进控制策略,通过零极点图详细分析了虚拟阻抗对系统耦合程度及系统阻尼特性的影响,进而给出了确定3个参数优化值的方法。最后,仿真和实验结果表明,与现有方案相比,所提策略能够实现对系统耦合程度及阻尼特性的独立控制,有效实现解耦并改善系统动态性能。     

计及多属性综合指标与经济性的电网侧储能系统选址配置方法

针对大规模储能技术在电网侧的多功能应用需求,将网侧储能系统的规划问题分解为两个层次,即储能系统的多点选址和功率容量优化配置。在储能系统多点选址层面,结合储能系统在电网侧的多功能需求及系统稳定性和经济性,基于线路负载率、网损灵敏度、电压灵敏度,计及指标的时序性,构建了多属性综合指标评估模型。在储能系统功率容量优化配置层面,建立了双层规划数学模型,外层考虑延缓输电线路升级收益,减小系统网损收益、储能投资成本和系统运行成本,以配置储能系统的净收益最大为目标,优化多点布局储能系统功率与容量;内层以配置储能系统后的运行成本最低为目标,优化源、储运行曲线。最后基于改进的IEEE 24节点算例验证了所提模型的有效性,为大规模储能技术在电网侧的规划奠定了基础。