基于频域的风电场功率波动仿真:（二）变换算法及简化技术

基于频域的风电功率波动模型物理意义更为清晰,能够更为准确地描述风电功率的波动特性.然而,该模型的仿真计算涉及到更为复杂、含功率谱密度函数的时频转换问题.同时,该模型的计算复杂度较高,计算资源占用过多.为了解决以上问题,首先从基础概念出发,分析了功率谱密度函数的物理意义及其与传统频域模型的区别,并详细推导了该模型的时频转换算法,使其能够在计算机上被快速实现.然后提出了区域内风机分布式接入和集中式接入2种频域模型的简化方法,它们均能根据实际工程情况大幅度加快模型仿真速度.仿真结果验证了以上方法的实用性和有效性.     

基于物联网技术的能源互联网数据支撑平台

考虑到能源互联网的重要性以及传统电力通信技术的不足,基于物联网的最新相关技术,系统地提出了建设能源互联网数据支撑平台的方案。针对终端海量、分布式调度与大数据特性,讨论了实现能源物联网的关键技术及采用这些技术的必要性。在明确了建设目标和软硬件架构后,借助开源框架搭建能源互联网数据采集平台,分析了平台搭建的难点与解决方案。通过对原型系统进行测试,得出该平台具备良好性能的结论,并总结了该平台的特点。     

含分布式电源及灵活负荷的配电网电量合约市场

针对含有分布式电源和灵活负荷的配电网电量合约市场,首先介绍了市场结构、交易流程和合约内容,并对市场中各组成部分进行了建模。利用Copula理论,对分布式电源出力的随机特性及相关性进行计算,从而在已知预测出力情况下得到分布式电源实际出力的条件概率密度。在此基础上,以最小化总购电成本为目标,考虑本地电量平衡概率约束,建立了电量合约市场集中出清优化模型。基于Shapley值衡量负荷灵活性对降低购电总成本的贡献,进而提出了购电成本分摊方法。通过算例分析了分布式电源自身预测精度、与其他电源互补性以及负荷灵活性对最终合约电价的影响。验证了所提出的模型能够将电源和负荷的特性反应在最终的电价上,利用市场的手段来匹配分布式电源的不确定性和灵活负荷的灵活性,从而减少配电网给输电网带来的电量平衡方面的压力,促进分布式电源的就地消纳。     

考虑尾流效应的分布式海上风电制氢集群容量优化配置

离岸海上风电制氢是中远海风力资源利用的重要方式,而分布式风电制氢机组由于无须集中汇流与大规模平台搭建,成为学界业界重点关注的技术路线。然而,受风场尾流效应影响,分布式风电制氢集群不同机组之间的运行状态相互耦合,制氢能力存在差异。文中提出考虑尾流效应的分布式风电制氢容量优化模型,基于机组协同控制对电解池容量空间分布进行优化配置。算例选取中国江苏省海域实际风源数据进行研究。首先,考虑尾流效应的风电制氢机组的协同控制可有效提高约3.05%的年期望制氢量。进一步,相比于电解池容量空间均匀分布方案,文中所得出的边缘大、内部小的最优容量空间配置方案可降低海上风电制氢的平准化制氢成本,验证了所提优化模型的有效性。     

采用变速恒频机组的风电场有功功率波动对系统节点频率影响的动态评估模型

并网风电的功率波动是由风速的随机性引起的,会影响电力系统的频率质量。为了研究采用变速恒频机组风电场的风电功率波动对电网节点频率的影响,提出了考虑直流潮流、发电机和调速器的动态模型以及采用节点动态频率的定义的评估模型。基于该模型评估了并网风电对主要负荷或传输节点频率所造成的影响,同时考虑了网络结构及发电机和调速器的动态特性等因素,能够适用于多风电输入及多节点频率输出的评估。基于RTDS系统的仿真结果证明了理论的正确性。     

HTR—60家用太阳能热水器

杭州市机械科学研究所研制成功的HTR—60家用太阳能热水器,结构简单,成本低廉,制造容易,使用方便,适合于三至六口人的家庭使用。该热水器系方盒式结构,由水盒、隔热板、保温壳体、透明盖板等部件组成(见图)。     

复合电极Pt/5YSZ/GDC10的制备与优化（英文）

固体电极对于制备可实现高效能源转换和气体排放控制的固体氧化物器件具有重要意义。固体氧化物电极广泛用于固体氧化物燃料电池和电解池,然而其高温可靠性不完全令人满意。由铂(Pt)和氧化钇稳定的氧化锆(yttria stabilized zirconia,YSZ)制成的复合电极Pt/YSZ已广泛应用在氧气和氮氧化物(NOx)气体传感器上,即使在恶劣条件下其也表现出良好稳定性。常规Pt/YSZ电极Pt含量较高,增加了材料成本。本文旨在开发一种基于Pt、钆掺杂的氧化铈(10 mol%gadolinia doped ceria,GDC10)和氧化钇稳定的氧化锆(5 mol%yttria stabilized zirconia,5YSZ)的三组分固体电极,同两组分的Pt/YSZ电极相比,三组分电极Pt/5YSZ/GDC10的极化电阻和Pt含量都较低。在该三组分电极中,5YSZ可强化电极同5YSZ电解质间的连接,电极最佳组分(Pt/5YSZ/GDC10)配比为1:1:1。通过引入适当石墨,可以进一步降低电极铂含量,同时可以达到更低的极化电极电阻。石墨最佳添加量在10-30wt.%。电极进行SDC20浸渍处理可显著提升其电性能。浸渍后的电极对温度变化更敏感,活化能为100-120 k J·mol~(-1)。电极同电解质共烧与二者单独烧结相比,前者的电极电阻稍高。     

配电网状态估计误差的电路表示方法

量测信息少、测量精度不足是影响配电网状态估计精度的重要问题。根据实时量测和伪量测数据的精度,判断配电网状态估计结果的误差范围,对配电网的运行和观测规划具有重要指导意义。现有的采用信息矩阵求逆的方法,物理意义不明确,难以分析各类型量测的作用。提出一种配电网状态估计误差的电路表示方法,将量测精度对配电网状态估计误差的影响用导纳电路表示,并用源强度和关联强度分析不同类型量测在状态估计中的作用。理论分析和算例验证表明,该方法可直观表示配电网状态估计的误差分布,确定各个量测对状态估计误差的影响,从而为配电网的运行规划提供指导。     

超速与变桨协调的双馈风电机组频率控制

双馈风电机组的有功功率输出无法响应电网频率的变化,并且由于其通常运行在最大功率点跟踪模式下,亦无备用的有功功率支援电网的频率控制。通过提升发电机转子转速和调节桨距角可实现双馈风电机组的减载运行,从而保留部分有功功率作为备用以提升对电网频率的调节能力,但是超速控制和变桨控制在不同工况下,具有一定的工程局限性。为深入挖掘双馈风电机组的调频潜力,提出了一种超速与变桨相协调的调频控制策略。该控制策略根据不同的风速条件,将调频分为低风速、中风速和高风速3种模式,并详细分析了可辨识这3种模式的判据。仿真结果表明,基于文中提出的控制方法,双馈风电机组可以有效提升系统的频率稳定性。     

主动配电网中云计算资源的优化配置模型

主动配电网允许高渗透率的分布式电源、电动汽车、智能家居等可控元件,以及智能电表、同步测量单元等监测元件的接入。这些元件的大量接入,使得主动配电网对信息存储、计算等信息与计算(informationcomputation technology,ICT)资源的需求与日俱增。云计算作为一种新的ICT资源的商业化提供模式,在技术和经济两方面较传统的ICT资源配置方案更具优势。文章具体研究了云计算提供商的定价策略,并基于云计算的商业模式,针对主动配电网中不同电力系统应用对ICT资源的需求特性进行应用分类。基于以上分类与定价策略,提出主动配电网中云计算资源的优化配置模型。通过算例展示了云计算的商业模式在降低主动配电网ICT投资成本,实现计算资源互补方面的潜在应用效果。