广西非粮生物质发电发展现状与技术需求

非粮生物质发电是一个集可再生、环保、经济于一体的能源工程,其高效益、低成本的优势能有效缓解广西地区能源供应紧张的情况。阐述了国内外生物质发展现状,通过对蔗渣发电、沼气发电、桉树皮发电等3类典型非粮生物质发电项目进行调研,分析了广西非粮生物质及其发电的基本情况。同时,针对调研情况总结目前非粮生物质发电产业存在的问题,结合当前分布式能源发展的趋势,提出相应的改进措施,为加快非粮生物质发电在广西农村的推广提供理论技术支持。     

计及能源利用效率的含生物质沼气发电农村能源系统优化运行

农村能源是中国能源体系的重要组成部分,随着生物质沼气发电的推广应用,农村综合能源系统的应用前景更加广泛。以农村地区综合能源系统为研究对象,重点构建了含生物质沼气发电的能源系统模型,采用机会约束对负荷及可再生能源出力不确定性进行描述,提出综合考虑系统经济性与能源利用效率的优化运行模型。经济优化运行考虑了系统购售电购气费用最低。能源利用效率考虑了标准煤能效指标。为综合考虑经济性与能源利用效率,通过定义目标隶属度函数,利用最大化满意度指标法将多目标问题转化成单目标进行优化求解。仿真结果表明所提方法能够统筹兼顾系统经济性与能源利用效率。     

中国电网高速发展与可再生能源发电的关系

探讨了电网吸纳众多容量小、受自然条件制约且运行出力不确定电源的应对策略,包括：①针对出力的不确定性,采取计及天气因素的日负荷预报方式预报其出力;②由于农村沼气应用已有基础,国内将沼气用于内燃机、燃气轮机和锅炉的技术已较为成熟,且用管道输送沼气可节省运输能耗,建议农、牧、林地区发展生物质沼气发电为主,风能、太阳能发电为辅的中国农村型分布式发电。阐述了各种可再生能源发电的技术现状及发展方向,提出了集中人力、物力积极开发创新,结合试点示范,逐步推广发展可再生能源发电的建议。     

微电源特性分析及其对微电网负荷电压的影响

建立了光伏发电系统、风力发电系统和微型燃气轮机发电系统(MTG)3种典型微电源的数学模型和仿真模型,基于MATLAB Simulink仿真平台分析比较了各单微电源构成的微电网的运行特性,得到了不同微电源的动态响应特点.进而对3种微电源组成的微电网的运行特性进行了仿真分析,仿真考虑了并网运行状态切换至孤网运行状态的过渡过程以及孤网时的负荷扰动.进一步的仿真分析表明,不同微电源的容量对微电网孤网电压水平具有不同的影响,其中MTG存在"最优容量",该容量对应的微电网并网切换至孤网时电压下降百分比最小.该结论是微电网规划阶段微电源容量配置的重要依据.     

新能源发电为主电源的独立微网多目标优化调度模型和算法EI北大核心CSCD

提出了以新能源发电为主电源的独立微网多目标日前优化调度模型。该模型包括分级分类的用户需求响应和负荷控制机制,并考虑了需求响应的随机性。然后提出了与自适应加权和算法相结合的近似动态规划算法求解该优化问题。在算例中建立了可再生能源渗透率100%的巴基斯坦独立微网模型。在不同的日运行模式下调度结果验证了文中提出的模型和算法的有效性。它们能较好地满足以新能源发电为主电源的独立微网日前调度需求。面对实际运行中电源、负荷和需求响应的不确定性,该文采用的随机优化算法能得出适应性较强的日前调度方案,并且优化效果优于确定性动态规划算法。     

新能源发电为主电源的独立微网多目标优化调度模型和算法

提出了以新能源发电为主电源的独立微网多目标日前优化调度模型。该模型包括分级分类的用户需求响应和负荷控制机制,并考虑了需求响应的随机性。然后提出了与自适应加权和算法相结合的近似动态规划算法求解该优化问题。在算例中建立了可再生能源渗透率100%的巴基斯坦独立微网模型。在不同的日运行模式下调度结果验证了文中提出的模型和算法的有效性。它们能较好地满足以新能源发电为主电源的独立微网日前调度需求。面对实际运行中电源、负荷和需求响应的不确定性,该文采用的随机优化算法能得出适应性较强的日前调度方案,并且优化效果优于确定性动态规划算法。     

基于清洁能源发电系统的微网技术

清洁能源发电系统联网对于缓解传统电网供电压力,改变能源结构具有重要作用。通过分析以清洁能源发电为主的分布式电源大量联网的局限性,引入了微网技术,介绍了微网的相关概念及其基本结构、三种微网的基本控制模式：恒功率控制、考虑分布式电源功率限制的功率控制和联合最优功率控制,最后提出了微网研究中需要重点解决的问题。     

计及能源利用效率的含生物质沼气发电农村能源系统优化运行

农村能源是中国能源体系的重要组成部分,随着生物质沼气发电的推广应用,农村综合能源系统的应用前景更加广泛。以农村地区综合能源系统为研究对象,重点构建了含生物质沼气发电的能源系统模型,采用机会约束对负荷及可再生能源出力不确定性进行描述,提出综合考虑系统经济性与能源利用效率的优化运行模型。经济优化运行考虑了系统购售电购气费用最低。能源利用效率考虑了标准煤能效指标。为综合考虑经济性与能源利用效率,通过定义目标隶属度函数,利用最大化满意度指标法将多目标问题转化成单目标进行优化求解。仿真结果表明所提方法能够统筹兼顾系统经济性与能源利用效率。     

生物质用于发电不是方向

我国的终端能源长期以煤为主,缺油少气,在未来用非化石能源替代化石能源,走向绿色、低碳能源时,也是缺油少气,所以要特别注意缺油、气的问题。我国农村缺少油、气的问题比城市更加突出。生物质主要在农村,应尽可能用于转换成油、气,所以生物质不宜用于发电。为什么生物质用于发电不是方向?我国可再生能源行业协会执行会长张平说得好:"从我国的能源结构来讲,生物质利用最好的方式其实不是发电。风能、太阳能、     

微型燃气轮机发电系统仿真模型研究

利用PSCAD/EMTDC软件建立了微燃机发电系统的原动机部分模型,以单机带负荷系统为例进行了微燃机动态特性仿真研究。仿真结果表明,该模型可以使微燃机在孤岛运行状态下有良好的负荷跟随特性,并能保证透平转速的恒定。模型很好地反映了微网中微燃机发电系统所具有的特性。     

含间歇电源、储能和电动汽车的配电孤岛短时恢复供电策略

电力系统发生停电事故后,含有分布式电源和储能系统的配电系统可以形成孤岛运行的微网,在短时间内为微网内的停电负荷恢复供电。然而,风电和光伏等间歇性电源的发电出力具有不确定性,难以对孤岛内负荷进行持续、稳定供电。在此背景下,提出了计及间歇性电源出力不确定性的配电系统恢复优化模型。首先,考虑含有分布式电源、储能系统和可控负荷的配电系统,针对停电事故发生后一个较短时段内的供电恢复问题,提出了以最大化恢复供电的负荷用电量为目标的配电系统恢复模型。之后,分析各种分布式电源的出力特性和供电能力,并利用可控负荷平衡间歇性电源出力波动。考虑到间歇性电源出力的不确定性,利用概率模型对其出力预测值进行处理,这样就避免了在模型求解时再处理不确定性因素,从而可将配电系统恢复模型转换为混合整数二次规划问题并用CPLEX求解器求解。最后,以修改的IEEE 33节点配电系统为例,对所提出的模型和方法进行了验证。     

一种海岛分布式光伏发电微电网

针对目前微电网组成及控制复杂,快速实现及扩容难的现状,提出了一种工程实用的模块化分布式光伏发电独立微电网结构,以实现快速组网、安全及高效运行。对该独立光伏微电网的运行原理、关键电力电子装置以及模块间调度控制策略等进行了分析设计。基于该拓扑结构,在海岛进行了光/柴/蓄独立光伏微电网实证研究,实现了海岛负荷不间断供电运行。进行了海岛光伏微电网运行状态的测试分析,试验结果验证了该微电网架构的有效性,并对存在的问题提出了建议。     

微电网混合储能功率分频控制策略研究

针对独立光伏发电系统中混合储能方式能够同时具有高功率密度和高能量密度的特性,提出一种微电网混合储能功率分频控制策略来提高系统运行的稳定性。通过Simulink平台搭建了独立光伏发电混合储能系统,通过对功率分频实现了超级电容器和锂离子电池的功率输出优化分配,抑制了由于负荷突变引起的功率波动,维持了直流母线电压的稳定。仿真结果表明,该方法提高了系统的稳定性,实现了对直流负载的可靠供电。     

微电网并网时的环保经济调度

针对微电网中太阳能光伏发电、风力发电等分布式发电的特点,考虑到不同类型、容量的微电源所消耗的燃料、效率、运行和维护费用、微电网与主电网功率交互价格、有害气体的排放量不同以及太阳能光伏发电、风力发电的特殊性提出了一种综合考虑发电成本与排放成本的微电网环保经济调度的数学模型。对发电成本与排放成本的不同权重采用改进遗传算法对其进行数值求解,并通过算例验证了所建立的模型与优化算法的有效性与合理性。     

多微网多并网点结构微网设计和模式切换控制策略

以鹿西岛微网示范工程为背景,介绍了鹿西岛微网特点,风电、光伏发电和储能的规模及组成,并重点阐述了多微网、多并网点结构设计以及分层控制的监控系统,详细分析了24个运行方式切换策略及切换流程,并结合实际运行结果进行验证。实践证明灵活的微网结构和智能的切换控制方法可实现微网并/离网无缝切换,有效提高海岛供电可靠性,减少夏季高峰负荷拉闸限电。     

分布式新能源接入电网的电能质量问题

分布式电源的接入给电网的系统规划、电能质量、继电保护等方面带来诸多问题。从电能质量的角度,分析了风电、太阳能光伏发电和微型燃气轮机三种常见的分布式电源并网产生的电能质量问题及目前常用的改善方法,阐述了微电网技术在多种分布式电源混合接入电网中的作用。探讨了在智能电网框架下,分布式电源微电网的电能质量的研究方向。     

分布式光储微电网系统并网控制策略研究

分布式光储微电网系统有效整合了分布式光伏电源和储能单元,有效改善了分布式光伏电源接入配电网产生的电能质量问题。分析了微电网的研究现状,给出了分布式微电网系统拓扑结构,并对分布式光伏电源和储能单元的特性进行了分析。针对分布式光伏微电网系统,研究了底层装置在并网模式下的控制策略,并在Matlab/ Simulink环境下搭建仿真模型,验证了底层控制策略的可行性。研究了以削峰填谷为目标的基于模糊算法的能量管理策略,根据当前所处的用电时段以及储能的SOC水平,确定能量控制策略,使光储微电网系统的运行成本最低。通过Matlab算例验证了该控制策略的有效性。     

含分布式电源和储能装置的微电网控制技术

大多数分布式发电系统存在发电功率及负荷随机性强、波动性大的特点,造成了分布式电源的应用难题。而配置了合理储能环节的微网,作为分布式电源的主要载体,为分布式电源并入传统电网提供了可能。研究了含分布式电源的微网控制技术,采用了基于改进下垂特性的控制技术来实现分布式电源的功率平衡,有效地保证了微网运行的可靠性。同时采用相应的控制技术对微网的储能装置进行改造,提高了能量缓冲的功能,保证了系统的安全性。     

基于改进FPA-LHS算法的并网型微电网容量优化配置研究

随着分布式电源的迅猛发展,微电网逐步成为了能源供应的重要方式。而风能和太阳能受环境影响较大,具有出力不稳定的特点,并网后会对电力系统的稳定运行造成影响,因此对并网型风/光/储微电网的容量进行优化配置成为了微电网规划的研究热点。为此,首先选取磷酸铁锂电池为储能装置,构建了风/光/储微电网的出力模型;然后以最小系统年等额成本、最小系统年碳排放总额和最小系统外购电比例为优化目标,建立了并网型风/光/储微电网容量的多目标优化模型;随后对FPA-LHS算法进行改进,并运用改进FPA-LHS算法对多目标优化模型进行求解,得到了优化后的配置方案;最后通过与其他优化算法的计算结果进行对比,验证了改进FPA-LHS算法的有效性。     

组合型可再生能源在农村微网中供电性能的综合评价

从农村负荷特性出发,结合农村可再生能源种类多、分布分散的特点,提出采用不同类型可再生能源组合为农村微网供电,针对新能源出力的不确定性,通过全面考虑经济、环境、可靠性和技术4类指标集,采用熵权模糊综合评价法分别对太阳能、风能、水能、生物质能两两组合后对农村微网供电的性能进行评估比较,并与单一新能源供电模式对比,得出适合农村微网的新能源组合供电方式,为农村微网的新能源建设提供理论参考。