计及风电接纳可行域的电池储能提高风电外送的控制策略

针对风电集群功率外送通道能力及电网向下调峰能力不足引起的弃风限电问题,首先从提高弃风消纳能力的角度出发,建立了风-储系统优化模型,考虑风电外送通道容量、电网风电接纳可行域的限制,提出了计及风电接纳可行域的电池储能提高风电外送及其消纳的控制策略。计及风电场群汇聚效应与风电外送通道容量的影响,提出了两种储能配置方案。最后基于三个风电场群的实际数据,对比分析两种方案的优劣性,结果表明本文所提的方法在满足风电功率外送通道容量,在电网风电接纳可行域极限值要求下,能够进一步改善弃风率,提高风电消纳水平。     

储热消纳弃风的市场竞价策略算法

在冬季供暖期,中国东北"以热定电"的供热模式造成大量弃风,通过储热消纳弃风是提高风电消纳率的一种有效手段。弃风具有随机性且价格弹性小的特点,储热需求具有大小可控且价格弹性大的特点,因此储热和弃风的交易市场中,弃风性质类似一般电力市场中的负荷,而储热需求类似发电侧。基于对弃风和储热特性的分析,提出一种基于线性供给函数模型的报价决策算法。该算法充分考虑了弃风随机性和储热需求弹性对市场价格的影响,以随机变量描述市场参与者的报价策略,采用场景分类处理模型中的随机变量。采用辽宁省电力公司提供的2013年弃风数据进行算例分析,验证了所提算法的有效性和实用性。     

基于广域测量系统的新息图辨识不良数据方法

相量测量单元(PMU)子站能够测量电压、电流的幅值和相角,提供全面的系统信息。文中利用PMU采集的电压、电流相量,基于交流潮流建模的新息图法提出了使用基尔霍夫电压定律(KVL)辨识不良数据的方法。首先推导了新息网络中存在共用树支支路的2个回路的回路电压降之间的关联关系,然后利用关联关系辨识出回路中包含的不良数据,具有计算量小、计算速度快、适用于广域测量系统(WAMS)的优点。该方法与新息差向量配合使用,可以辨识新息差向量不能辨识的不良数据,提高了新息图法辨识不良数据的能力。通过IEEE30节点系统验证了该方法的有效性,从算例可以看出该方法辨识强相关不良数据效果较好。     

CuO/Al2O3微弧氧化复合膜层的制备及催化性能

采用电解液修饰法,利用微弧氧化技术直接在铝基体上制备CuO/Al2O3微弧氧化复合膜层,研究复合膜层表面元素的结合状态以及电参数对复合化膜层表面形貌和孔径的影响,探讨复合膜层对甲基橙溶液的催化降解作用。结果表明:利用微弧氧化技术可一步制备出CuO/A12O3复合膜层,且CuO晶格氧含量可达33.7%(质量分数);随着电压、占空比的增大和频率的减小,复合膜层表面微孔的孔径增加,孔数目减少,粗糙程度增加;复合膜层在常温常压下催化10 h可使甲基橙溶液降解率达到70%左右。     

硅酸钠浓度对铝合金微弧氧化起弧过程能量消耗的影响

利用脉冲微弧氧化电源研究1015铝合金于不同浓度硅酸钠水溶液中的起弧过程,借助扫描电子显微镜和电化学测试方法分析硅酸钠浓度对起弧瞬间膜层微观结构和表面阻值的影响,并根据电压变化曲线计算起弧过程的能量消耗。结果表明:当溶液中硅酸钠浓度为0时,即使极间电压升至1 500 V,铝合金表面仍无微弧放电现象出现,并发生电解腐蚀;随着硅酸钠浓度由0.25 g/L增加至10 g/L时,铝合金表面发生微弧放电现象所需的电压由1 217 V降低至351 V,通电至起弧的等待时间由270 s缩短至40 s,起弧瞬间膜层表面放电微孔数量增多;铝合金表面形成阻值达105数量级的高阻抗膜是发生微弧放电现象的前提,硅酸钠浓度的增大有利于形成高阻抗膜;铝合金微弧氧化起弧过程的能量消耗随着电解液中硅酸钠浓度的增大而减小,并在硅酸钠浓度为10 g/L时达到最小值,仅为16 kJ/dm2。     

虚拟同步发电机的并网功率控制及模式平滑切换

现有控制策略难以在电网频率发生波动时实现并网虚拟同步发电机(VSG)的恒功率控制与惯量、阻尼支撑相互协调控制。针对此问题,提出一种VSG的PQ控制模式,使得并网状态下VSG能够实现稳态恒功率运行,同时在动态过程中可以为系统提供惯量支撑。对比分析VSG功率环模型与基于虚拟功率的锁相环模型,提出将功率环模型校正为有零点典型二阶系统,在保持同步机制的同时实现电网频率扰动下VSG的PQ控制模式。通过比例—积分(PI)环节与惯性环节的切换以及参数设计来实现恒定稳态有功功率控制与频率下垂控制之间的平滑切换;从输入和扰动响应这2方面对恒定有功功率控制与频率下垂控制模式进行对比分析。最后,对这2种模式的稳定运行与平滑切换进行了仿真和实验验证。结果表明:PQ控制模式的有功功率控制稳态性能明显优于频率下垂模式,动态性能则弱于频率下垂模式。     

面向系统调控需求的储能系统控制策略及其经济性评估

提出一种面向电力系统调控需求的储能系统集中控制策略,以提高电网接纳风电规模,减少弃风电量。同时根据储能系统荷电状态(state of charge,SOC),对储能系统充放电指令进行实时修正,防止储能系统过充过放,优化其运行性能。建立了储能系统经济性评估模型,用以评估储能系统提高风电接纳的运行经济效益。以收益最大为目标,确定储能系统容量配置。基于某地区实测数据对上述控制策略和经济性评估模型进行验证,结果表明提出的面向系统调控需求的储能系统控制方法能够扩大风电入网规模,有效利用电网可接纳风电空间。     

计及负荷峰谷特性的储能调峰日前优化调度策略

为了使储能系统达到最优的削峰填谷效果,提出一种计及负荷峰谷特性的储能调峰日前优化调度策略。根据调度日内的负荷曲线,以储能系统的额定容量与额定功率为约束条件,分别计算在调峰过程中所能达到的最高填谷功率线、最低削峰功率线以及与之对应的充放电电量。根据所需的充放电电量差值,在储能系统未动作区间内,以储能系统经济性和负荷峰谷差改善量最优为目标,确定各时刻储能系统的充放电功率,实现充放电电量平衡。分别建立填谷调度模型、削峰调度模型及电量平衡调度模型,并制定相应的调度策略执行流程。构建调度策略评价指标,以某电网的负荷及风电数据为基础验证所提调度策略的有效性。     

AZ31B镁合金表面微弧电泳复合膜层微观结构及耐蚀性表征

采用微弧氧化技术在AZ31B镁合金表面制备陶瓷层,利用其表面多孔结构借助电泳技术沉积有机膜层,对比研究陶瓷层和复合膜层表面粗糙度、表面及截面形貌、电化学性能及划伤腐蚀特性。结果表明:陶瓷层表面放电微孔被电泳层完全填充并形成均匀膜层,复合膜层表面粗糙度明显降低;微弧电泳复合膜层腐蚀电流密度与陶瓷层和基体相比分别降低2个和4个数量级,极化电阻分别增大2个和4个数量级,腐蚀倾向降低;微弧电泳复合膜层电化学阻值与陶瓷层相比增加4个数量级,同时电容值降低4个数量级,耐蚀性显著提高;由于陶瓷层与电泳层的机械嵌合作用,复合膜层划伤腐蚀过程表现为基体腐蚀及陶瓷层与基体界面的破坏,复合膜层界面处结合完好。