风光互补新能源并网发电试验系统的研制与应用

重点分析风光互补新能源并网发电系统的组成,结合湖南省长沙市区的太阳光辐照强度和风功率密度,通过现场试验和计算,搭建了湖南省首座风光互补新能源并网发电系统,为风光互补新能源并网发电系统对配电网电能质量的影响研究奠定了基础.     

太阳能光伏发电

太阳能光伏发电是一种零排放的清洁能源,也是一种能够规模应用的现实能源,可用来进行独立发电和并网发电。以其转换效率高、无污染、不受地域限制、维护方便、使用寿命长等诸多优点,广泛应用于航天、通讯、军事、交通、城市建设、民用设施等诸多领域。太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。     

压缩空气蓄能调节太阳能系统输出功率建模与研究

太阳能的间歇性和波动性不利于太阳能发电大规模并网,实施电力储能可平抑输出功率波动,改善电能质量。目前,我国大规模的电力储能只有抽水蓄能,却受到水资源的限制而无法普遍开展。提出了基于压缩空气蓄能(compressed air energy storage,CAES)的太阳能发电站功率调节系统,给出了CAES调节系统额定功率、容量等系列关键参数的设计方案,并选取案例对CAES系统仿真模拟。结合电站所在地区负荷变化及与局域电网电能交换数据,对比了采用CAES功率调节系统前后太阳能发电并网对局域电网的影响,分析结果表明CAES调节太阳能发电能有效地缓解对局域电网的冲击。     

考虑风光储协调运行的可靠性评估

风光储联合发电系统并网后必须采取策略与系统之间实现协调调度与运行才可在保证可靠性的前提下最大化利用可再生能源,但现有的可靠性评估中还缺少对大规模风光储联合发电系统协调运行的考虑。针对此问题,基于序贯蒙特卡罗仿真方法,建立了风电、光伏和储能系统的发电可靠性评估模型,并提出了新的协调调度策略。模型综合考虑了风速、太阳光辐照度、环境温度以及2种新能源发电技术的能量变换特性和储能系统的充放电约束等因素。这些模型被应用到IEEE RTS79中,通过在Matlab中编制程序进行仿真计算,考察不同的协调运行策略、联合发电系统容量配置以及储能特性对于系统裕度的影响。评估结果可为联合发电系统并网规划与设计提供参考。     

分布式光伏发电与APF协调统一控制策略

光伏并网系统由于其清洁无污染、便于分布式发电的优点,在我国西北偏远地区以及乡镇配电台区得到广泛应用.然而该系统易受环境温度、光照强度、电网阻抗以及接入非线性负载等外部环境影响,导致输出包含大量高次谐波,入网电能质量明显下降.为解决光伏发电系统接入偏远配电台区存在的谐波问题,此处提出一种融合有源电力滤波器(APF)算法的光伏并网系统协调统一控制策略,建立了光伏并网系统与APF统一控制数学模型,给出了协调统一控制策略框图.最后通过5 kW光伏并网系统实验,验证了所提控制策略可以有效抑制光伏并网系统输出谐波,提升了接入配电台区的电能质量,具有一定的工程实用价值.     

太阳能光伏发电市电并网电站的应用

从设计及应用等角度对太阳能光伏发电市电并网电站进行了分析.对太阳能光伏发电市电并网电站的太阳能电池板阵列、并网逆变器和防雷装置3个组成部分进行了介绍.给出了其在某工程中的具体应用案例,指出太阳能光伏发电市电并网电站可用于建筑物应急照明系统中.     

新能源突飞猛进

新能源政策汇总1、3月23日,能源局发文促进风电并网消纳,强调确保风电等清洁能源优先上网和全额收购,并要求统筹做好“三北”地区风电的就地利用和外送基地的规划工作,加快中东部和南方地区风电的开发建设。2、能源局下达2015年光伏发电建设实施方案,计划年内全国范围内新建光伏发电项目17.8GW。3、国家电网发布促进新能源发展白皮书,计划每年建设2700万千瓦新能源并网工程,保障2020年前风电年均新增规模1700万千瓦、光伏发电1000万千瓦装机的并网。     

两级隔离式微功率光伏并网系统仿真与研究

交流模块式作为一种光伏发电系统架构,具有抗阴影能力强、即插即用、可靠性高等优点,已成为光伏发电系统的重要架构之一.重点介绍了交流模块式发电架构的核心设备,即前级采用全桥LLC谐振变换器、后级采用全桥逆变器的两级电路结构的微功率光伏并网逆变器(PVMI)方案,建立了基于Psim包括并网电流控制、MPPT、孤岛保护在内的光伏并网系统仿真模型.仿真验证了所采用的光伏系统方案的可靠性和先进性,为试验样机的开发提供了理论基础.     

分布式光伏就地自适应电压控制策略研究

随着分布式光伏发电系统规模化、多点接入配电网,其对配电网的运行控制、调度管理等方面的影响也逐渐凸显,其中无功电压控制问题是较为显著的问题之一。分布式光伏发电系统的输出电能受到光照、气候等自然因素的影响,具有较强的随机性、间歇性与波动性,难以准确预测。另外,分布式光伏海量接入,难以对所有光伏额外整合测量设备和控制设备,部分光伏难以观测和控制。鉴于此,针对分布式光伏规模化并网场景,综合考虑并网分布式光伏的不可控和不可调度特性,提出分布式光伏就地自适应电压控制策略。针对配电网多种运行工况提出电压期望值自适应调整方案,进而采用就地的、智能的自适应方法来调节电压。利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台,在多种仿真场景下仿真分析和比较了就地自适应电压控制策略的电压控制恢复效果,验证了所提电压控制策略的有效性和鲁棒性。     

岱山海域潮流能发电并网示范工程设计方案分析

岱山海域潮流能发电并网电力系统是国内首个实现潮流能发电并网商业化运行的示范工程,标志着我国向商业化潮流能发电迈出了关键的一步。从接入系统方案、系统电气计算分析、海缆工程设计3方面入手,详细阐述了岱山海域潮流能发电并网设计技术方案的可行性及存在的问题,并给出了初步解决方案,为该工程的最终实施提供了技术支持。     

崇明前卫村光伏发电示范工程设计特点

上海崇明前卫村光伏发电示范工程是国内首个兆瓦级10kV集中并网型太阳能光伏电站。文章介绍了该光伏电站的系统设计、建设规模及主要性能指标;对兆瓦级光伏电站系统和光伏阵列布局集成方面等进行了设计优化和研究;总结了工程在多种类型太阳能电池组件的综合应用、大功率集中并网逆变器、高压接人并网系统、全自动远程监控系统等方面的技术特点。崇明前卫村光伏发电示范工程投运后迄今各项性能指标优良,设备运行状态良好,对国内同类型工程具有指导意义。     

面向综合负荷的并网光伏发电系统等效建模

基于MATLAB/Simulink和光伏电池自身的物理机理搭建了并网光伏发电的仿真系统,研究了其对配电网综合负荷特性的影响因素,分析比较了已有光伏发电系统等效模型的优劣。在此基础上构建了光伏发电系统传递函数等效模型,该模型具有结构简单、参数少、能有效描述光伏发电系统的出力极限等优点,同时易于在电力系统仿真软件中实现。采用所提出的等效模型与传统综合负荷模型并联,构建广义综合负荷模型,对含光伏发电系统的综合负荷进行建模,仿真实践表明此广义综合负荷模型具有良好的泛化能力,辨识参数稳定,能够满足工程仿真的需要。     

独立小型风力发电系统的应用前景

介绍了独立风电系统的结构和工作原理。详细分析了独立风电系统在偏远农村、城市高层建筑用户、城市照明及沿海城市小型用户等各方面的应用前景。风力发电的运行形式主要有三种:一是并网运行;二是风力发电与其他发电形式相结合,比如风光互补发电系统;三是风力发电系统独立运行。目前国内大多数风电场为并网型,其优点是单机容量大,风机台数多,其所发电能符合标准电能要求,经并网后能给远距离用户供电。但是并网型风电系统也有其自身     

并网型可再生能源发电系统容量配置与优化

为了准确地配置并网型分布式发电系统容量,针对并网型风光混合发电系统,给出一种基于发电效率衰减、分时电价和负荷逐年增长等条件的并网型分布式发电系统容量优化配置方法。利用NASA气象网站的风速和日照辐射资料,生成单位容量风光电源的年度出力曲线,根据风光电源的年度衰减性,在单一电价、分段电价和本地消纳的不同应用场景下,对固定负荷和逐年增长负荷建立起分布式电源容量优化模型。在实例分析中,通过遗传算法求解,验证了该方法的有效性和正确性。该模型更加贴近实际工程应用,并能很好地扩展到包含多种分布式电源的并网型发电系统中,有利于并网型分布式发电系统的应用和推广。     

太阳能光伏发电并网技术的应用

采用光伏并网技术的太阳能发电已成为目前发展最快、应用面最广的光伏新能源的应用方式。文章在简介光伏并网系统和混合系统的基础上,从系统组成、主设备选型、升压系统电气部分、保护、防雷接地等方面介绍了太阳能光伏并网系统的设计方法,分析了电压波动、谐波、无功平衡等并网时需考虑的问题,并以上海已建的太阳能光伏并网具体工程为实例,介绍了各种太阳电池组件的特点、应用场合及安装布置特点。对各光伏系统工程的发电量进行了统计分析,确认了太阳能并网发电的技术可行性。     

光伏发电利用技术研究

研究了光伏并网发电系统和独立发电系统中的能量管理及高效利用技术。针对光伏并网发电系统,提出一种模块化光伏并网发电系统结构及其系统效率优化控制方法,并进一步提出低漏电流高效率非隔离并网逆变器拓扑。针对光伏独立发电系统,提出采用三端口变换器统一、集中实现系统功率管理和控制,具有集成度高、效率高、体积成本低、控制性能好等优点。     

家庭并网光伏发电系统仿真研究与分析

基于PVsyst软件建立3D房屋模型,在屋顶模拟安装并网太阳能光伏发电系统,通过载入环境数据,合理确定系统参数,经由PVsyst仿真得出了杭州地区普通家庭屋顶并网光伏发电系统的年发电量为6.345 MWh。同时经过对比仿真分析发现,采用单晶硅电池板较多晶硅电池板年发电量仅提高2.7%。结合初期投资成本、系统维护成本、使用年限等因素,建立了衡量家庭并网光伏发电系统的经济性指标。     

太阳能光伏发电家庭遭遇的尴尬

在本刊2007年第四期曾向大家介绍过:上海电力学院太阳能研究所赵春江教授自费安装在自家屋顶的太阳能光伏发电系统,并与大电网实现并网,就地发电使用,成为一个实现太阳能光伏发电的家庭。近日,赵教授又提出了一个让人苦笑不得的政策漏洞:     

直驱永磁同步风力发电机的最佳风能跟踪控制

与双馈交流励磁风力发电系统相比,直驱永磁同步风力发电系统具有结构简单、发电效率及运行可靠性高等优点。文章采用双脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)变换器作为直驱永磁同步发电机的并网电路,根据风力机和发电机的运行特性提出了一种基于最佳功率给定的发电机最大风能跟踪控制策略。建立了基于双PWM变换器的直驱永磁同步风力发电实验系统,实验结果验证了所提出控制策略的正确性。该发电系统可实现最大风能跟踪控制、并网有功和无功功率独立控制以及变速恒频发电运行。     

太阳能跟踪系统的智能控制及系统设计

研究了光伏发电和最大功率点跟踪的基本原理及特性,并基于MPPT原理的控制思想,提出了一种新的太阳光跟踪方式用来提高光伏发电的效率。首先建立了用模糊控制算法实现的太阳光跟踪系统,仿真验证了方案的可行性;然后采用CycloneII 2C70 FPGA为研究开发平台,搭建了以步进电动机等为主的执行机构,实现了该智能型太阳光跟踪系统的功能,该系统对提高光伏发电的太阳能利用率具有重要意义和应用价值。