漂浮式光伏系统受力安全分析

漂浮式光伏系统覆盖水面大,浮体、马道形状复杂,流体流动速度快、流动复杂,采用传统的经验公式方法计算受力可能存在一定误差.为此,基于孟加拉博多河342.8 M W光伏项目,采用计算流体力学方法计算受力,通过风、流和风流耦合工况下的实际尺度模型C FD计算模拟,计算了风速25 m/s、流速3 m/s下浮体系统的受力,预报了漂浮式光伏系统方阵的整体受力情况.     

混凝土预制装配式变电支架基础抗倾覆性能研究

我国中东部地区的土地较为稀缺,湖泊、水库、鱼塘受到了光伏电站开发者的青睐,越来越多的大型水面光伏电站陆续并网发电。安徽两淮1 GW领跑者基地要求项目全部采用水面漂浮式光伏电站的模式进行建设,山东济宁500 MW领跑者基地中也有400 MW的容量将以渔光互补电站为主,水面光伏电站建设可谓如火如荼。本文重点介绍水面光伏电站建设要素和建设流程,分析了国内外水面光伏电站的建设形式,设计中的要点和难点,浮体、组件、逆变器及漂浮平台选型的特殊性,以及水面光伏电站建设各环节重点问题分析。     

水面光伏电站设计要点分析

我国中东部地区的土地较为稀缺,湖泊、水库、鱼塘受到了光伏电站开发者的青睐,越来越多的大型水面光伏电站陆续并网发电。安徽两淮1GW领跑者基地要求项目全部采用水面漂浮式光伏电站的模式进行建设,山东济宁500MW领跑者基地中也有400MW的容量将以渔光互补电站为主,水面光伏电站建设可谓如火如荼。本文重点介绍水面光伏电站建设要素和建设流程,分析了国内外水面光伏电站的建设形式,设计中的要点和难点,浮体、组件、逆变器及漂浮平台选型的特殊性,以及水面光伏电站建设各环节重点问题分析。     

漂浮光伏布设水域的蒸发模型研究和实证

作为一种新兴的能源生产模式，漂浮光伏加强了水域的综合利用，有效抑制了水面蒸发，同时缓解了当前的能源危机与土地危机。但漂浮光伏电站布设水域水面蒸发的研究存在实证监测数据不足、光伏板下水面蒸发机理不明、蒸发计算模型精度不高等问题。本研究以安徽省淮南潘集150 MW漂浮光伏电站为对象，原位监测获得了2022年3月—2023年1月的自然水域水面蒸发数据序列与2022年6月—11月的光伏组件板下水面蒸发数据序列。提出了漂浮光伏布设水域整体蒸发计算模型，模型采用改进的彭曼模型计算自然水域水面蒸发，同时采取基于能量守恒原理的蒸发数值模型计算光伏组件板下水面蒸发。实证数据验证了所提出模型的合理性，结果表明：光伏组件能有效抑制组件板下水面蒸发；蒸发模型R²均大于0.85,RRMSE均小于0.25，可较准确反映漂浮光伏布设水域的实际蒸发过程。漂浮光伏系统节水量计算结果显示：潘集150 MW漂浮光伏电站覆盖率约45%时，年节水量高达147万m³，节水效益显著。     

天津市静海梁头15 MWp漂浮式发电站结构设计

近几年国内光伏行业发展迅猛,光伏电站主要集中在荒山荒坡等地,受土地的限制较大,而水面漂浮式光伏电站不占用土地资源。本文详细介绍了天津市静海梁头15 MWp漂浮式发电站的设计过程,着重介绍了结构形式、设计计算,以及注意事项。     

环境风对火电厂直接空冷系统热回流影响的研究

本文利用Fluent软件对某火电厂2×1000MW机组直接空冷系统流场进行数值计算,研究了热回流率随环境风向和风速的变化规律以及挡风墙高度对热回流率的影响。计算结果表明:直接空冷系统的散热性能对周围风环境很敏感,特别是从锅炉房和间接空冷塔方向来流时,大风对空冷岛的散热效果影响较大;其他风向下,随着来流风速增加,热回流率先增大后减小;适当增加挡风墙高度,可以有效降低热回流率。     

光伏发电站典型结构及光伏阵列建模方法

根据光伏发电光电转换、逆变升压、并网过程及光伏方阵的电气特点,对西北地区光伏电站的电气原理接线进行了分析,建立了光伏电站模型,包括光伏组件理论模型、光伏组件工程应用模型、光伏方阵的等值模型,为后续光伏发电特性分析提供了重要理论基础。     

新型输电线路飑线灾害预警方法研究

针对输电线路对飑线风灾害预警的需求,提出了一种新型的输电线路飑线风灾害预警方法。该方法利用不同气压层上等距网格化的气象数值预报产品,建立微尺度多层下击暴流自动分析模型,该模型通过在中尺度上判断飑线风的形成,进一步利用输电线路上空微尺度数值预报的垂直和水平切变风速,判断输电线路的风荷载力是否过载,如过载则发出预警。该预警模型具有主动识别、适用于整条输电线路的特点,通过对省级电网公司输电线路飑线风灾害历史数据的模拟,证明该预警模型具有实用价值。     

光伏电站组件串联数的优化设计

目前光伏电站的光伏组件串的串联数的计算,因缺少光伏组件工作条件下的极限温度的校正方法,串联数的计算存在一定裕度。本文通过对光伏组件IV曲线进行拟合,仿真出特定串联数在不同环境温度、辐照值的组件电压变化曲线,从而得到基于机理模型的串联数。为类似工程提供了技术参考。     

漂浮光伏电站系泊系统设计及分析计算

光伏电站是我国新能源电站发展的重要形式,在陆地可用土地越发紧缺的背景下,漂浮式光伏电站因其能适应水深较深、地质较差等水域环境而发展前景广阔。漂浮式电站有别于传统电站之处主要在于水上浮体结构和系泊系统。本文主要对漂浮式光伏电站的水域环境参数计算、水下系泊系统的受力计算进行研究分析,对系泊系统设计应用中的关键点进行论述,为工程中漂浮式光伏电站系泊系统设计、应用、研究提供借鉴和参考。     

独立光伏系统恒压工作模式下最优工作区的选择

独立光伏系统中,当光伏电池输出的电能超出蓄电池和负载所需时,系统会过渡到一种非常重要的工作模式,即恒压工作模式.恒压模式下,对应同一负载,光伏电池存在2个工作点,分别位于最大功率点的左侧和右侧,即光伏电池 i-u 特性曲线的电流源区和电压源区.对这2个不同工作区域内光伏系统的稳定性进行了分析,提出了相应的控制方式.首先对光伏电池进行线性化处理,推导出光伏电池的线性化等效模型,并建立了整个系统的数学建模,在频率域内对不同工作点处系统的稳定性进行了分析.结果表明,恒压工作模式下,独立光伏系统工作于光伏电池的电压源区时,具有更好的稳定性.搭建的仿真模型在时域内验证了上述分析结果的正确性     

大规模光伏电站并网的振荡模式分析

随着光伏电站容量的不断增大,其对于电网稳定性的影响也日趋明显。建立了大规模光伏电站并网系统的等值模型,采用特征值法和时域仿真验证其准确性。基于等值模型采用特征值法分析了大规模光伏电站的振荡模式,并研究了光伏逆变器的控制器参数、光伏阵列结构以及交流系统强弱对振荡模式的影响。仿真结果表明:光伏并网系统中主要包含正阻尼的次同步振荡模式和低频振荡模式,其中次同步振荡模式主要受q轴电流PI参数的影响,低频振荡模式主要受外环电压和d轴电流PI参数的影响;光伏阵列结构的变化对系统振荡模式有影响,会使系统中与直流电压相关的模式由非振荡状态变为振荡状态;交流系统变弱会导致振荡模态阻尼减弱,威胁系统的安全稳定运行。时域仿真验证了特征值分析的正确性。     

光伏电站分层分布式自动功率控制技术

当前含有组串式逆变器的光伏电站,因单台组串式逆变器容量相对集中式小得多,同等容量情况下总逆变器数目大增,这给近年普遍含有组串式逆变器的大型光伏电站厂站自动功率控制系统带来了控制计算、存储容量不足和指令通信下发阻塞严重等问题。为此,文中提出了在中间层增设方阵自动发电控制(AGC)的分层分布式AGC系统结构。文中研究了光伏方阵AGC一体化产品技术实现方案、方阵AGC的功率分配算法与策略,并分析给出了方阵AGC与厂站AGC系统的协作配合策略。工程现场应用测试及仿真分析结果表明所提技术能有效解决当前大型组串式光伏电站AGC系统存在的问题。     

光伏发电系统中逆变器技术应用及展望

光伏阵列产生的是直流电流和电压,而许多负载都使用交流电,因此需要通过逆变器把直流电变成交流电。随着光伏发电系统(Photo Voltaic System,简称PVS)的日益推广,太阳能PVS中使用的逆变器也越来越多。如何用户对深入了解PVS中的逆变器性能及正确选用逆变器也越来越重要了。本文分类总结了用于PVS中的逆变器;分析研究了这些逆变器在PVS系统中的应用特点;展望了PVS中逆变器向高性能和智能化方向发展的趋势。     

考虑风电出力不确定性的发用电机组组合方法

由于风电出力的不确定性,大规模风电接入电网将对电力系统的安全经济运行产生严重的影响。为了更好地消纳风电,从发电和用电两个角度出发,根据风电出力的Beta概率密度函数,提出基于风电概率模型的弃风成本和可中断负荷成本的发用电一体优化方法。为提高该方法的求解效率和实用性,在建模中仅引入机组组合变量,并采用Delta方法将非线性模型转换为线性模型求解。最后采用多个场景算例说明了模型与方法的实用性和有效性。     

短路电流结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中的应用

光伏电池输出功率随外部环境和负载的变化而变化,为充分发挥光伏器件的效能,需采用最大功率点跟踪电路。对于最大功率点跟踪电路的控制已经提出了许多方法,其中短路电流法和扰动观察法因其具有简单有效的优点而得到广泛应用。针对短路电流法的缺点,该文提出一种新的在线短路电流控制方法。该方法在不干扰系统正常工作的情况下,能迅速感知外部环境变化,但该方法效率不高。为充分发挥光伏电池的效能,在线短路电流控制方法的基础上再引入扰动观察法。该文扰动观察法的扰动步长针对最大功率点处稳态特性进行优化,优化后,扰动观察法可有效消除光伏器件输出功率在最大功率点的振荡现象,从而提高系统效率。仿真和实验研究证明,该方法可以快速跟踪外部环境变化,并消除系统在最大功率点的振荡现象。     

大规模风光互补发电系统建模与运行特性研究

建立了大规模并网风光互补发电系统动态分析模型,提出了基于功率变化率改进扰动观察最大功率跟踪算法。风电及光伏系统均采用有功、无功解耦双环电流控制策略。应用静止同步补偿器分析模型的暂态故障电压。含风电、光伏及风光互补运行的电力系统仿真计算验证了该模型的有效性及其功率波动特性和母线电压的暂态影响。仿真结果表明,该风光互补发电系统模型有效降低了输出功率波动,实现了风光系统低电压穿越,确保故障情况下风光系统不脱网运行以及电网安全稳定运行。     

计及电动汽车的并网运行微电网容量优化配置

配置光伏、风机、储能等微电源的容量是微电网设计规划阶段的主要任务。针对电动汽车大规模接入后的并网型微电网优化配置,以经济性为目标,提出了一种并网型微电网的商业运营模式。结合电动汽车不同的管理模式,设计了一种分级式能量调度策略。在此基础上建立了综合考虑微电网经济性和可靠性的风/光/储容量优化配置模型,采用带有精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解。通过算例分析,得出电动汽车不同管理模式下的微电源容量配置结果。对比两种结果,得出考虑有序充放电的电动汽车入网,减少了微电网的储能配置,降低了微电网整体的投资效益,提高了微电网用户的利益与供电可靠性。     

小型分布式光伏发电系统设计

国内对于小型分布式光伏电站的开发研究还不成熟,为此提出了一种针对小型分布式光伏发电系统的设计方法。介绍了充放电控制器、逆变器的选择依据及储能电池的设计公式,根据光伏组件的电气特性阐述了其串并联设计公式、光伏电缆选型方法,根据光伏组件的不同布置情况推导出了光伏阵列间距计算公式,确定了光伏组件前后排的布置间距。通过上述方法辅以具体设备参数,实现了整个发电系统的参数化设计。     

针对漂浮式光伏电站最大功率追踪的研究

设计了一种针对漂浮式光伏电站最大功率追踪的算法。当光照一定的情况下,浮体在海浪作用下摆动,可以等效为光伏电站在短时间内受到不均匀光照。通过对多浮体摆动情况下光伏电站受到不均匀光照的Simulink仿真,发现光伏电站的P-U特性曲线呈现出“曲线整体保持增长,存在局部峰值,达到全局峰值开始下降”的规律。在标准萤火虫算法基础上融合了最小惩罚法、联赛选择算子和变步长算法,对光伏阵列进行最大功率追踪。结果表明,改进萤火虫算法在快速准确地进行最大功率追踪的同时不会陷入局部最大值点。