基于四旋翼无人机的输电线路巡检系统研究

针对输电线路短途巡检的应用需求,解决常规巡检手段低效、安全、技术门槛等问题,以四旋翼无人机为载体,搭载影像采集设备进行航拍巡视,搜索、定位、采集线路缺陷和隐患的影像数据。根据线路杆塔坐标信息,预设航迹点实现自主飞行巡检;以设备回传的杆塔实时影像为操作指导,利用手动飞行模式实现线路关键部件的影像采集。该系统提升了线路状态管理、应急指挥的便利性,为输电线路的安全评估、灾前排查、事故预警、灾后抢修,乃至状态检修和全寿命周期管理提供全方位的信息支持。     

改进风/光互补发电系统优化设计的新方法

介绍了一种改进的风/光互补发电系统优化设计的新方法,通过改变太阳电池方阵的倾角来适当改变各个月份太阳辐照量的大小及分布,使光伏发电和风力发电在各个月份的发电量更好地互相配合。通过比较各种光伏方阵倾角时各月发电量与平均值的均方根差,其最小值所对应的倾角即为最佳倾角。该方法可进一步优化结构,节省投资。     

含风/光互补发电系统可靠性与经济性评估

近年来可再生能源发电技术发展很快,含风力发电、光伏发电等可再生能源发电的互补发电系统越来越受到人们的关注。本文选取内蒙古某地区的风速及太阳能辐射量等天气数据,采用基于well-being模型的蒙特卡罗模拟法综合评估了风/光/柴/储发电系统的可靠性与经济性,并分析了风/光发电总量及其容量配置比例对系统可靠性与经济性的影响。结果可为含风力发电、光伏发电的风/光互补发电系统的规划与设计提供参考。     

分布式储能在风/光/储系统中的应用研究

在独立风/光/储系统中对储能装置采取分布式接入的方案,设计了相应的储能控制器,采用电压外环和电流内环的控制方法控制系统直流母线的电压稳定。在MATLAB/Simulink平台上,对储能系统接入方案及系统储能控制器进行了仿真,结果表明,在储能控制器的有效控制下,分布式储能可以维持风/光/储系统直流母线电压的稳定和系统负荷的可靠供电。     

基于遗传算法的风-光互补发电系统的动态优化

风-光互补发电是一种新型的清洁能源,将为能源结构的调整和环境保护做出巨大贡献。但是,风-光互补发电系统具有强非线性和多目标性,很难建立精确的数学模型,用传统的方法很难对其进行动态管理。采用一种新的遗传算法,以风-光互补发电系统的发电成本最低为目标,并根据控制规则,可对风-光互补电场进行动态优化管理。结果表明,该算法能很好地跟踪负荷、风速及光照强度的变化,能有效地动态管理风-光互补发电系统,说明遗传算法在风-光互补发电系统的动态管理中是有效的。     

微电网风/光发电功率预测软件的设计与开发

风力发电和光伏发电功率的预测是进行微电网能量调度计划制定的前提。运用基于时间序列法的风/光发电功率预测模型,引用等效平均风速概念,以提高风功率预测的准确度;采取在线滚动建模的方式修正基于时间序列法的预测模型,最后运用天气预报信息修正风/光发电功率预测的误差。设计了风/光发电功率预测软件的功能组成结构,制定了包括超短期、扩展短期与短期预测模块的程序流程,应用实例验证了所开发软件的实用性与有效性。     

并网运行风/光/储微电网容量配置双目标优化

目前关于微网电源容量配置的研究主要针对独立运行情况,虽配置结果可保证系统运行的可靠性,但增加了冗余投资。针对并网运行的风/光/储微电网,制定了其运行策略,分别建立了微网经济性和供电可靠性模型,采用多目标模拟退火粒子群优化算法求取模型的最优解集,得到了微网中风力和光伏发电及储能系统容量配置方案。结果表明,相比于独立运行,在相同的可靠性要求下,以并网运行的角度配置风/光/储微电源容量关系,可明显降低微网投资成本。     

大规模风/光互补制储氢系统协调控制策略研究

针对现有大规模风/光互补制储氢系统中多源协调控制策略的不足,以直流母线电压信号(DBS)控制策略为基本思想,结合电解槽特性,提出了主动型大规模风/光互补制氢系统协调控制策略。综合考虑电解槽可控性和最大制氢量的目标,按照DBS控制策略要求划分风/光/储/氢的优先级,并据此确定对应工作电压阈值以实现系统级协调控制,并分析了孤岛运行模式和并网运行模式下各设备的工作状态。同时为了表征电解槽负载特性,引入了功率/电压反下垂控制,在保证电解槽良好动态性的同时主动参与系统协调控制。最后在Matlab/Simulink中构建风/光互补制储氢系统仿真模型。仿真结果表明所提控制策略是正确、可行的。     

风/柴联合电力系统运行策略评估

世界上许多偏远地方的社区远离电网,不具备由电网供电的条件.这些地区的电力负荷传统上由小型孤立柴油电站供电.快速上升的矿石燃料成本以及运输和设备维护问题导致这些柴油电站发电成本很高.通过把风或太阳能这样的可再生能源与现有的柴油电站并联运行,可节省大量的燃料.文中提出一个评估风/柴联合电力系统不同运行策略的顺序仿真方法,运用该方法分析了这些运行策略在可靠性、柴油燃料节省、备用柴油发电机平均起停周期和平均运行时间等方面的优缺点.     

基于一致性算法的微电网无差调频控制策略

微电网孤岛运行时,采用传统下垂控制策略的微电网频率因其输出功率的变化而偏离额定值,为此,提出一种微电网下垂系数自调节控制策略。微网内各微源由一致性算法获得下垂系数自调节值,实现微电网频率无静差,同时确保有功功率按额定容量分担负荷,在PSCAD中搭建微网模型,并与传统下垂控制仿真结果对比,表明了控制策略的有效性。     

基于自适应逆控制的微电网有功频率调节方法

针对微电网孤岛运行时配有储能装置的微电源的运行特性,提出一种基于自适应逆控制的有功频率调节方法。其核心思想在于将微电源有功-频率下垂特性视为受控对象,通过一个权系数可变的数字滤波器建立受控对象的“逆”,并将其作为前置控制器来产生一个有功-频率下垂系数,以控制下垂特性。当微电网内存在不平衡有功功率时,该方法沿均方误差梯度负方向迅速找到最佳下垂系数,完成不平衡有功功率在不同微电源间的动态分配,同时保证微电网频率维持在额定频率。以2台微电源互联系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于有限时间一致性的直流微电网分布式协同控制

直流微电网的控制目标主要是实现维持电压稳定和负荷比例分配,传统的下垂控制无法同时兼顾两个控制目标,而集中控制存在依赖中央控制器等弊端。文中提出一种基于有限时间一致性的直流微电网分布式控制策略,在下垂控制的基础上,提出包括电流矫正控制和电压调节控制的分布式二次控制。该策略基于多代理系统及其分布式交互协议实现,各分布式电源代理仅与邻居交互输出电流信息,通过有限时间一致性协议,完成各分布式电源的输出电流按比例分配,并利用平均输出电流进行电压协同调节。所述控制策略以分布式的方式实现,能够满足分布式电源即插即用的要求,采用有限时间一致性算法具有较好的收敛性能。为验证该策略的控制效果,在PSCAD/EMTDC中建立了详细的直流微电网模型进行仿真。结果表明所述策略可以有效地完成直流微电网电压稳定和负荷比例分配的控制目标。     

无差调频过程中微电源功率分配策略设计

微电网孤网运行时不同的微电源具有不同的调频特性,基于下垂控制的逆变器接口型微电源能根据运行要求自动分配扰动功率,但稳态时频率存在静态偏差。在下垂控制中加入积分控制可实现逆变器的无差调频,维持微电网的稳态频率恒定,但扰动功率全部由含积分控制环节的逆变器承担。针对这种无差调频控制策略,设计了逆变器的传递函数,通过数学推导验...     

风电场一次调频控制方法及试验研究

目前大量并网的风电机组按最大功率跟踪曲线运行,其功率不能响应电网频率的变化,不具备一次调频功能,这将严重影响电网的安全稳定运行。在分析风电场运行状况基础上,提出在现有风电场机组中加入虚拟惯性控制策略,以提高风电机组输出功率快速响应电网频率变化的能力;通过在风电场集中引入下垂控制策略,获得风电场一次调频总功率,再经过风电场能量管理平台分发给各台风电机组,实现风电场一次调频功能。现场试验结果表明,风电场机组能够像常规发电机组一样进行电网一次调频,其一次调频响应有功功率的速度优于水电机组指标规定的要求。     

柔性直流输电系统自适应虚拟惯性调频控制策略

针对传统控制策略下柔性直流输电系统接入交流电网后无法为系统提供惯性以及参与调频的问题,提出了一种考虑频率稳定的自适应虚拟惯性调频控制策略.在直流侧保持下垂特性,自动分配直流功率的同时,使柔性直流输电系统能够参与二次调频,实现交流侧频率的无差调节.另外,通过虚拟惯性控制,进一步提高系统频率稳定性和惯性,改善二次调频控制所...     

基于改进动态下垂控制微网控制方法研究

为了提高分布式电源并联运行时的系统功率均分准确度以及负荷变化时的系统稳定性,提出了一种基于改进动态下垂控制的微电网控制方法.首先,针对传统下垂控制特性进行分析,引入动态下垂系数、灵敏度系数,建立改进动态下垂系数控制模型,并通过搭建仿真模型和实验对其有效性进行验证.其结果得到:基于改进动态下垂控制的微电网控制方法可以将电...     

孤岛微网分层分布式频率调节及功率优化控制

为提高微网频率调节和功率优化性能,提出一种两层控制结构。为适应这一结构,初级控制由传统的功率-频率下垂改进为功率-增量因子下垂。第2层控制采用一致性协议以分布式方式实现频率同步、频率无差、功率优化目标。此外,针对功率约束问题,分析发现只采用饱和器会导致频率无差和功率优化目标间的冲突,为解决这一冲突,提出相应的功率约束控制方法。通过Lyapunov直接法论证了所提控制策略在系统中的稳定性。最后,采用5节点孤岛微网仿真算例验证了所提策略的有效性。     

S形下垂控制方法在微电网对等控制中的应用

逆变器下垂控制策略的应用对于微电网“即插即用”功能的实现至关重要。针对逆变器传统下垂控制在面对大的负荷增量时存在频率偏差越限问题,结合传统发电机在二次调频操作下频率移动轨迹,设计出新型的S形下垂特性曲线,完成了数学建模,并对S形控制与传统下垂控制的兼容性进行了分析。利用Matlab/Simulink工具进行了仿真,结果表明S形下垂控制能有效缓解下垂控制所固有的频率偏移较大的问题。能够完整保持下垂控制特有的负荷功率自动分配特性,能够较好的与传统下垂控制的逆变器兼容并协调运行。     

基于一致性算法的源–荷协同分布式优化调控策略

目前基于一致性算法的电力系统优化调度研究存在一个缺点:算法中需要一个集中处理器检测全系统状态信息,导致无法实现完全分布式计算求解.针对此问题,提出一种新颖的基于一致性算法的源–荷协同完全分布式优化调控策略,将一致性算法和调频控制相结合,借助调频控制以满足分布式经济调度中的功率平衡约束,从而规避算法对集中处理器的需求.为...