基于改进电导增量法的光伏MPPT控制研究

受环境变化和光伏电池材料的影响,目前光伏发电效率普遍不高,太阳能利用率较低,因此对光伏系统进行最大功率点追踪(MPPT)控制,设计一种恒定电压法与电导增量法相结合的控制方式。通过恒定电压法快速追踪到最大功率点附近,再引进小步长的电导增量法进一步优化稳态性能。通过MATLAB/Simulink平台进行光伏发电最大功率追踪仿真,验证该方法可以大幅度提升系统的动态性能并具有良好的稳态特性。     

基于改进电导增量法的光伏电池最大功率点跟踪研究

针对传统电导增量法在光伏电池最大功率跟踪时存在跟踪速度慢、稳态振荡幅度大的缺点,提出一种改进的电导增量控制方法。该方法提出一个新的步长因子表达式,与传统步长因子相比,该步长因子具有初始阶段数值大、接近最大功率时数值小的优点,由此可实现最大功率点跟踪的快速性和稳态时的准确性。搭建光伏电池实际应用的仿真模型,分析了光伏电池在不同温度和不同光照强度下的输出特性曲线。实验结果表明,提出的改进的电导增量控制方法能有效地提高跟踪速度和稳态时的跟踪精度。     

固定电压法与改进电导增量法结合的光伏发电系统最大功率点跟踪

由于光照强度、光伏阵列温度、负载时时变化,使光伏电池阵列的最大功率点也发生变化,需采用适当的最大功率点跟踪(MPPT)算法提高光伏转换率。提出固定电压法与改进的电导增量法结合的MPPT方法,先采用固定电压法将光伏阵列的工作点调整到最大功率点附近,以保证跟踪的快速性;而后利用变步长的电导增量法,使工作点电压与最大功率点电压近似相等。仿真结果表明,固定电压与电导增量法结合追踪最大功率点能够快速、准确地跟踪光伏阵列的最大功率点,减少了在最大功率点振荡的能量损失,提高了光伏发电系统的能量转换率。     

基于改进型变步长电导增量法的最大功率点跟踪策略

光伏电池的输出特性会随着外界环境的变化而改变,利用最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)技术可有效提高光伏发电系统的效率。针对现有MPPT控制方法的不足,提出了一种基于改进型变步长电导增量法的MPPT控制方法。该方法采用一种新的步长调整系数,可根据外界环境变化自动调整步长,即使光照剧烈变化时,系统始终保持较大步长运行,克服了传统变步长算法启动速度和光照剧烈变化时动态响应速度慢的问题;同时采用电压闭环控制,提高了系统的整体稳定性。仿真和实验结果证明了该方法的可行性。     

基于功率预测的新型变步长电导增量法最大功率点跟踪策略

光伏电池的输出特性具有强烈的非线性,最大功率点跟踪技术能够提高光伏系统的效率。常规定步长算法在选取步长时在响应速度和稳态精度之间无法兼顾。变步长算法在同一光照强度具有良好性能,但在光照突变时存在最大功率点跟踪死区的情况。提出了基于功率预测的新型变步长电导增量法。该方法采用一种新的步长调整系数,能够根据外界条件的变化调节步长,解决了跟踪速度与稳态精度之间的矛盾。并且当光照剧烈变化时,确保扰动前后的判断是基于同一功率曲线进行的,避免误判现象的发生。仿真验证了该算法的有效性。     

改进的光热复合压缩空气储能系统设计方案及其仿真分析

在现有光热复合压缩空气储能(ST-CAES)实验系统的基础上,提出了一种ST-CAES的改进设计方案。通过引入回热系统和双脉宽调制(PWM)变流技术,实现了压缩热的回收利用与"柔性"并网。从影响STCAES膨胀发电系统性能的热力学参数、最大效率控制2个方面开展稳态与动态研究,分别建立了稳态热力学模型和膨胀发电机最大效率转速模型。搭建了ST-CAES并网发电系统的动态仿真平台,仿真分析表明,采用压缩空气先由回热系统预热、再经太阳能集热系统加热的技术路线可进一步提升系统的储能效率;采用双PWM变流器接入电网的控制策略,可在满足负荷功率需求的前提下,实现膨胀发电系统最大效率运行。     

基于混合储能的光储直流微网改进型滑模自抗扰控制

针对光储直流微网混合储能系统在光伏输出波动、负荷波动等大扰动下导致的母线电压稳定性差和系统响应速度慢等问题,提出一种兼顾母线电压稳定和响应速度的改进型滑模自抗扰控制策略。首先,针对一级观测器扰动估计能力有限问题,引入第二级观测器进行观测补偿,并将级联观测器对总扰动的估计值反馈到控制器进行消除。其次,针对原有的非线性控制器响应速度慢、鲁棒性差等问题,设计非奇异快速终端滑模控制进行优化,利用混合储能单元特性,分别补偿高低频分量,来提高系统的响应速度;并根据巴尔巴辛定理以及李雅普诺夫准则证明了所设计控制器的稳定性。最后,基于Matlab仿真平台与其他控制策略进行仿真对比,仿真结果验证了所提策略的有效性。     

基于禁忌搜索算法的储能电池盈利模式优化策略研究

针对储能电池现阶段经济效益较差、规模发展受限等问题,提出一种利用禁忌搜索算法的盈利模式优化策略。首先,分析了储能技术的不同投资主体差异和电价机制。在此基础上,为用户侧或第三方投资主体设计一种同时考虑净负荷和电价机制的盈利模式。然后,以储能电池日盈利最大为目标建立储能盈利模式的优化模型,应用禁忌搜索算法求解电池日前充放电功率。最后,算例对比分析了盈利模式和传统运营模式的经济效益,结果表明所提出的盈利模式经济性更优。     

一种基于混合储能的独立光伏发电系统

针对目前采用铅酸蓄电池储能的光伏发电系统最大功率跟踪(MPPT)与优化蓄电池充放电过程往往不能兼顾的问题,设计了一种基于超级电容与铅酸蓄电池混合储能的独立光伏发电系统。介绍了该系统的结构,分析了能量管理方案,结合恒压法与变步长电导增量法改进了MPPT算法,实验结果证明了该系统的可行性。     

一种基于火焰传播模型的储能容量优化方法

基于配电网中大规模分布式储能部署的愿景,为了平衡储能投资与消纳新能源、保障负荷供电以及电价套利带来的的多重收益,有必要对储能容量优化配置进行研究。提出一种基于改进火焰传播模型的储能分区方法,通过构造节点的可燃度、火焰传播的风向、火焰传播的速度等指标,得到储能分区结果。然后,基于上述分区结果,以分区内储能年净收益最大为目标函数建立容量优化模型,并采用整数规划方法对模型进行求解。最后,以IEEE33节点配电网系统为例,验证所提模型的有效性和可行性。算例结果表明:合理配置储能容量可以提高规划的经济性;所提模型可以提高光伏就地消纳能力和配电网供电可靠性。     

电化学储能项目商业价值量化模型及竞争策略研究

近年随着储能应用技术的进步,中国电力市场中电化学储能装机规模爆发式增长,准确量化储能项目商业价值,将有利于储能产品或服务参与电力市场竞争,促进储能行业可持续发展。以范围经济理论、成本收益理论为基础,建立了全要素可放电电价随机模型,来刻画和评价多功能储能项目商业价值。与此同时,分析了影响可放电电价的参数属性和发电侧、电网侧、用户侧储能项目获得经济收益和参与市场竞争的约束条件,提出了储能企业竞争策略和投资决策思路。结合算例和学习曲线,分析发现装机成本、系统利用效率、能源转化效率三个参数对可放电价格影响尤为显著,企业可以根据不同参数对可放电价格水平的影响程度,来确定适合企业的商业模式,并优化经营策略。综合商业价值量化模型为企业投资、市场竞争、政策制定,提供了清晰思路和决策工具。     

基于粒子群算法的配电网储能优质优化研究

随着经济发展由粗放式增长向集约型增长转变,对配电网储能进行优化成为了学术界的前瞻性研究,这对于我国加速发展意义重大。此次研究利用粒子群优化算法以及双层多目标优化配置数学方法,构建了基于粒子群优化算法的配电网储能优质优化研究模型,该模型在对主动配电网概率潮流进行计算的基础上,达到了提高广义电源运行效率的效果,从而为相关人员进行含广义电源的配电网管理提供了方法参考。以PG&E-69节点配电系统作为研究对象,对该模型进行验证。研究结果表明,智能算法类型对广义电源优化配置的影响并不大。同时较上层模型,下层模型对广义电源优化配置的效率更高,因而,要实现广义电源的高效运行,进而提高配电网的储能效果,必须实现双层模型的合理运用。所提研究可以为配电网储能优质研究提供一定的指导价值。     

考虑光伏校正的微电网储能容量优化配置

针对光伏微电网中储能容量优化配置时忽略光伏实际出力的问题,提出一种考虑温度和光照强度的光伏输出功率校正方法,建立光伏优化模型。其次以储能经济最优为目标,在满足负荷需求的基础上进行光储联合建模,并考虑负荷缺电率和能量溢出比的影响,对电网分时电价下5种储能电池分别进行容量配置和经济性分析。最后通过算例验证了所提模型更满足地域特性、符合光伏实际输出功率。所配置的结果表明,在项目周期内钠硫电池成本最高,功率型铅酸电池成本最低,全钒液流、锂电池和能量型铅酸电池总投资成本相当。     

Ragone曲线在储能设计中的应用

储能作为微网的重要组成部分,技术经济性是其应用于微网的核心问题之一,储能的设计是微网研究的一项重要内容。其中储能器件的合理选择及其容量设计,是储能在微网研究中的重要内容之一。Ragone曲线是用来衡量与设计储能器件的有效手段,本文介绍了Ragone曲线的定义及其绘制方法,并以GFM-200铅酸蓄电池为例绘制了Ragone曲线,说明了曲线的意义,同时介绍了在微网系统中如何根据Ragone曲线合理选择储能器件。     

基于云储能的微电网多源协调优化

云储能作为能源互联网发展背景下的储能新方式,不仅可以作为集中式储能设施,也可以是一种分布式储能资源.将云储能与微电网相结合,分析其能量的协调优化,以经济成本为目标函数,基于云储能系统的特点建立微电网模型;通过充分利用云储能技术,实现储能系统对输出功率波动的快速控制,另外,需求响应层以源荷互动的方式对负荷进行优化,采用模...